本實用新型屬于城市軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種懸掛式獨軌列車的內(nèi)轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動式結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著我國城市化建設(shè)的不斷加速，城市的交通問題面臨著越發(fā)嚴(yán)峻的考驗?，F(xiàn)有的城市公共交通系統(tǒng)，已經(jīng)不能夠完全解決城市中所出現(xiàn)的交通擁堵問題。大力發(fā)展城市公共軌道交通是解決交通擁堵問題的一種選擇，但是地鐵建設(shè)成本高，建設(shè)周期長，并且對地形地勢有一定的要求，且在施工過程中會對城市的已有基礎(chǔ)設(shè)施造成較大的影響。而懸掛式單軌交通作為一種中運量的城市軌道交通工具，能夠避免以上問題。

懸掛式單軌交通具有以下優(yōu)點：建設(shè)周期短，建設(shè)成本低，運營費用低；安全舒適，不會對其余的交通方式造成干擾；由于懸掛式單軌采用橡膠輪，其轉(zhuǎn)向架在軌道梁中屬于包覆狀態(tài)，所以在運行時對外界的噪聲較小，并且無廢物排放；懸掛式單軌列車的膠輪粘著性較好，爬坡能力強；軌道梁架設(shè)在空中能夠充分利用城市空間。

現(xiàn)有懸掛式單軌的驅(qū)動裝置絕大多數(shù)采用交流式電機與齒輪箱相配合的結(jié)構(gòu)。其主要問題有：交流電機在低轉(zhuǎn)速的運行條件下，電機效率較低。由于勵磁磁場由勵磁線圈產(chǎn)生，導(dǎo)致其電機的尺寸較大，且發(fā)熱較為嚴(yán)重，并且采用齒輪箱用以減速，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架整體結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，增加維護成本，同時由于齒輪等驅(qū)動裝置存在能量的損耗，因此降低了驅(qū)動的效率，且振動時噪聲較大。

且部分懸掛式單軌導(dǎo)向輪縱向距離過長，不利于曲線通過。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種懸掛式獨軌列車的內(nèi)轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動式結(jié)構(gòu)。

為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型技術(shù)方案如下：

一種懸掛式獨軌列車的內(nèi)轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動式結(jié)構(gòu)，包括：轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架，轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架包括兩條縱向設(shè)置的側(cè)架、兩側(cè)架端部之間橫向設(shè)置的橫梁、兩側(cè)架中部橫向設(shè)置的構(gòu)架中心臺，構(gòu)架中心臺上設(shè)有空氣彈簧以及壓裝于空氣彈簧上方的枕梁，枕梁前后兩側(cè)分別橫向設(shè)置一橫向拉桿，橫向拉桿一端與枕梁固定連接、另一端與構(gòu)架固定連接，枕梁壓裝于空氣彈簧上，懸吊裝置的上端穿過構(gòu)架中部并壓裝于枕梁上方，懸吊裝置的下端與車體固定連接，懸吊裝置為四連桿機構(gòu)；構(gòu)架中心臺與兩橫梁之間的側(cè)架外側(cè)分別橫向設(shè)置一對走行輪，走 行輪的旋轉(zhuǎn)軸橫向設(shè)置且平行于橫梁，側(cè)架的兩端分別設(shè)有導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪的旋轉(zhuǎn)軸垂向設(shè)置，每對橫向的走行輪之間設(shè)有為走行輪提供旋轉(zhuǎn)動力的內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁電機。

作為優(yōu)選方式，內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁電機包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的與走行輪同心設(shè)置的相當(dāng)于電機轉(zhuǎn)子的車軸、車軸外部套裝的與車軸固定連接的驅(qū)動盤、位于車軸軸端外側(cè)的走行輪的輪轂，驅(qū)動盤與輪轂固定連接，輪轂上垂向設(shè)置與車軸同心的制動盤，制動盤與輪轂固定連接，車軸的最外側(cè)端面通過軸端蓋密封并進行橫向限位。

作為優(yōu)選方式，車軸外部設(shè)有電機外殼，車軸和電機外殼之間設(shè)有永磁體，車軸即為走行輪的旋轉(zhuǎn)軸，一系圓錐層疊橡膠堆的底端固定連接于電機外殼上、頂端固定連接于構(gòu)架的一系安裝定位孔內(nèi)，電機外殼表面固定連接有電機懸吊桿安裝座，永磁電機通過固定連接于電機懸吊桿安裝座上的懸吊桿與構(gòu)架相連，懸吊桿縱向設(shè)置且平行于側(cè)架。

作為優(yōu)選方式，構(gòu)架中心臺上設(shè)有橫向拉桿安裝座，橫向拉桿一端與枕梁固定連接、另一端通過橫向拉桿座與構(gòu)架固定連接。

作為優(yōu)選方式，構(gòu)架中心臺上設(shè)有電機懸吊桿安裝座，懸吊桿通過電機懸吊桿安裝座與構(gòu)架固定連接。

作為優(yōu)選方式，轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向輪為實心橡膠輪，導(dǎo)向輪通過四個設(shè)置于側(cè)架兩端的導(dǎo)向輪安裝座安裝于構(gòu)架的側(cè)架的兩端。

作為優(yōu)選方式，懸吊裝置的最下端和車體之間安裝有減振器。

作為優(yōu)選方式，車軸的兩側(cè)的電機外殼上設(shè)有軸箱，軸箱上設(shè)有與構(gòu)架的安裝孔配合的一系圓錐層疊橡膠堆，電機通過一系圓錐層疊橡膠堆與構(gòu)架固定連接。

作為優(yōu)選方式，車軸通過軸承安裝在電機外殼內(nèi)部。

作為優(yōu)選方式，走行輪為實心橡膠輪。

本實用新型轉(zhuǎn)向架的驅(qū)動裝置采用內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁直流電機，無須增加齒輪箱、連軸節(jié)等部件，車軸為一根通軸，而不是半軸，且車軸作為電機的轉(zhuǎn)子。本設(shè)計在電機的兩端加設(shè)軸箱等裝置，用以安裝軸承，同時在軸箱外側(cè)設(shè)計了用以安裝一系懸掛的安裝座。一系懸掛采用圓錐層疊橡膠簧，以保證轉(zhuǎn)向架的傳力。轉(zhuǎn)向架走行輪為實心橡膠輪，走行輪的輪轂上安裝有制動盤以實現(xiàn)空氣制動。

所述轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架兩端分別安裝導(dǎo)向輪，每個導(dǎo)向輪由實心橡膠輪組成，其上下中心距與車軸中心等高。二系懸掛采用囊式空氣彈簧，配合懸掛裝置中的止擋，用以傳遞轉(zhuǎn)向架與車間的作用力。

本實用新型的有益效果為：本實用新型采用內(nèi)轉(zhuǎn)子式直接驅(qū)動電機作為轉(zhuǎn)向架的驅(qū)動裝 置，使得能量的轉(zhuǎn)化效率大大提高，同時減小了電機的尺寸、與電機的發(fā)熱量。由于不加設(shè)差速器與齒輪箱的裝置，該轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)得到簡化，增加了其可靠性，同時又降低了維護成本。且降低了轉(zhuǎn)向架運行時所帶來的噪聲。由于本設(shè)計中所采用的走行輪與導(dǎo)向輪均為實心橡膠輪，與空心橡膠輪相比，增強了其耐磨性與安全性，同時避免了使用充氣橡膠輪胎所帶來的泄露等問題，并且無須設(shè)計走行安全輪與導(dǎo)向安全輪。導(dǎo)向輪安裝位于構(gòu)架兩端的安裝座上，縮短了導(dǎo)向輪的縱向距離，有利由于轉(zhuǎn)向架的曲線通過。轉(zhuǎn)向架一系懸掛采用圓錐層疊橡膠堆，與無一系懸掛的空軌列車相比，其垂向動力學(xué)性能得到改善，并且可通過設(shè)置其不同方向的剛度來滿足各個方向的使用需求。同時，由于軸箱與電機外殼為一體式設(shè)計，所以轉(zhuǎn)向架自身結(jié)構(gòu)較為緊湊。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視圖。

圖2是本實用新型的俯視圖。

圖3是本實用新型的左視圖。

圖4是本實用新型的軸測立體圖。

圖5是本實用新型的構(gòu)架的軸測圖。

圖6是本實用新型的走行輪安裝剖視結(jié)構(gòu)圖。

圖7是本實用新型的電機外部結(jié)構(gòu)的軸測立體圖。

圖8是本實用新型的電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖。

其中，1為導(dǎo)向輪，2為走行輪，3為構(gòu)架，4為枕梁，5為懸吊桿，6為橫梁，7為車軸，8為制動盤，9為內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁電機，10為導(dǎo)向輪安裝座，11為一系圓錐層疊橡膠堆，12為軸箱，13為空氣彈簧，14為懸吊裝置，15為車體，16為橫向拉桿安裝座，17為軌道梁，18為電機懸吊桿安裝座，19為側(cè)架，20為橫向拉桿，21為構(gòu)架中心臺，22為電機懸吊桿安裝座，23為軸端蓋，24為輪轂，25為驅(qū)動盤，26為軸承，27為電機外殼，28為永磁體。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。

一種懸掛式獨軌列車的內(nèi)轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動式結(jié)構(gòu)，包括：轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架3，轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架3包括兩條縱向設(shè)置的側(cè)架19、兩側(cè)架19端部之間橫向設(shè)置的橫梁6、兩側(cè)架中部橫向設(shè)置的 構(gòu)架中心臺21，構(gòu)架橫梁6可減小轉(zhuǎn)向架在通過曲線時，由導(dǎo)向力所引起的轉(zhuǎn)向架側(cè)架19的撓曲變形。構(gòu)架側(cè)架19與構(gòu)架中心臺21采用焊接的方式相連，構(gòu)架側(cè)架19與橫梁6焊接，構(gòu)架中心臺21上設(shè)有空氣彈簧13以及壓裝于空氣彈簧13上方的枕梁4，枕梁前后兩側(cè)分別橫向設(shè)置一橫向拉桿20，構(gòu)架中心臺21上焊接有橫向拉桿安裝座16，橫向拉桿20一端與枕梁4固定連接、另一端通過橫向拉桿座16與構(gòu)架3固定連接。枕梁4壓裝于空氣彈簧13上，懸吊裝置14的上端穿過構(gòu)架3中部并壓裝于枕梁4上方，懸吊裝置14上端采用螺栓與枕梁4固定，懸吊裝置14的下端與車體15固定連接，懸吊裝置14為四連桿機構(gòu)；懸吊裝置14的最下端和車體之間安裝有減振器，以抑制車體的振動。構(gòu)架中心臺21與兩橫梁6之間的側(cè)架外側(cè)分別橫向設(shè)置一對走行輪2，走行輪2為實心橡膠輪。走行輪2的旋轉(zhuǎn)軸橫向設(shè)置且平行于橫梁6，側(cè)架19的兩端分別設(shè)有導(dǎo)向輪1，導(dǎo)向輪1的旋轉(zhuǎn)軸垂向設(shè)置，每對橫向的走行輪2之間設(shè)有為走行輪2提供旋轉(zhuǎn)動力的內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁電機9。轉(zhuǎn)向架的導(dǎo)向輪1為實心橡膠輪，導(dǎo)向輪1通過四個設(shè)置于側(cè)架19兩端的導(dǎo)向輪安裝座10安裝于構(gòu)架3的側(cè)架的兩端。當(dāng)轉(zhuǎn)向架通過曲線路徑時，導(dǎo)向力通過導(dǎo)向輪1與軌道梁17內(nèi)壁接觸所產(chǎn)生，以保證轉(zhuǎn)向架順利通過曲線。

內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁電機9包括內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的與走行輪2同心設(shè)置的相當(dāng)于電機轉(zhuǎn)子的車軸7、車軸7外部套裝的與車軸7固定連接的驅(qū)動盤25、位于車軸7軸端外側(cè)的走行輪的輪轂24，驅(qū)動盤25與輪轂24固定連接，輪轂24上垂向設(shè)置與車軸7同心的制動盤8，制動盤8與輪轂24固定連接，車軸7的最外側(cè)端面通過軸端蓋23密封并進行橫向限位。工作方式為：電機帶動車軸7旋轉(zhuǎn)，車軸7帶動驅(qū)動盤25旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動盤25帶動走行輪。

其走行輪2與構(gòu)架3的安裝方式為，在車軸7上過盈壓裝驅(qū)動盤25，驅(qū)動盤25與走行輪輪轂24采用螺栓連接，同時制動盤8也與輪轂以螺栓連接的方式相固定，這樣使得車軸7與制動盤8能夠分別將驅(qū)動扭矩和制動扭矩傳遞給走行輪2。

車軸7外部設(shè)有電機外殼27，車軸7和電機外殼27之間設(shè)有永磁體28，車軸7即為走行輪2的旋轉(zhuǎn)軸，一系圓錐層疊橡膠堆11的底端固定連接于電機外殼27上、頂端固定連接于構(gòu)架3的一系安裝定位孔內(nèi)，電機外殼27表面固定連接有電機懸吊桿安裝座18，永磁電機9通過固定連接于電機懸吊桿安裝座18上的懸吊桿5與構(gòu)架3相連，懸吊桿5縱向設(shè)置且平行于側(cè)架19。內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁電機9通過電機外殼27上的一系圓錐層疊橡膠堆11與構(gòu)架3固定連接，一系圓錐層疊橡膠堆11用于連接驅(qū)動裝置與構(gòu)架3，起到傳遞橫、縱、垂向力的作用，構(gòu)架中心臺21上焊接有電機懸吊桿安裝座22，懸吊桿5通過電機懸吊桿安裝座22與構(gòu)架3固定連接。

車軸7的兩側(cè)的電機外殼27上焊接有軸箱12，電機外殼27與軸箱12采用一體式設(shè)計。 軸箱12上設(shè)有與構(gòu)架3的安裝孔配合的一系圓錐層疊橡膠堆11，電機通過一系圓錐層疊橡膠堆11與構(gòu)架3固定連接。

車軸7通過軸承26安裝在電機外殼27內(nèi)部。

本實用新型轉(zhuǎn)向架的驅(qū)動裝置采用內(nèi)轉(zhuǎn)子式永磁直流電機，無須增加齒輪箱、連軸節(jié)等部件，車軸為一根通軸，而不是半軸，且車軸作為電機的轉(zhuǎn)子。本設(shè)計在電機的兩端加設(shè)軸箱等裝置，用以安裝軸承，同時在軸箱外側(cè)設(shè)計了用以安裝一系懸掛的安裝座。一系懸掛采用圓錐層疊橡膠簧，以保證轉(zhuǎn)向架的傳力。轉(zhuǎn)向架走行輪為實心橡膠輪，走行輪的輪轂上安裝有制動盤以實現(xiàn)空氣制動。

所述轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架兩端分別安裝導(dǎo)向輪，每個導(dǎo)向輪由實心橡膠輪組成，其上下中心距與車軸中心等高。二系懸掛采用囊式空氣彈簧，配合懸掛裝置中的止擋，用以傳遞轉(zhuǎn)向架與車間的作用力。

本實用新型采用內(nèi)轉(zhuǎn)子式直接驅(qū)動電機作為轉(zhuǎn)向架的驅(qū)動裝置，使得能量的轉(zhuǎn)化效率大大提高，同時減小了電機的尺寸、與電機的發(fā)熱量。由于不加設(shè)差速器與齒輪箱的裝置，該轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)得到簡化，增加了其可靠性，同時又降低了維護成本。且降低了轉(zhuǎn)向架運行時所帶來的噪聲。由于本設(shè)計中所采用的走行輪與導(dǎo)向輪均為實心橡膠輪，與空心橡膠輪相比，增強了其耐磨性與安全性，同時避免了使用充氣橡膠輪胎所帶來的泄露等問題，并且無須設(shè)計走行安全輪與導(dǎo)向安全輪。導(dǎo)向輪安裝位于構(gòu)架兩端的安裝座上，縮短了導(dǎo)向輪的縱向距離，有利由于轉(zhuǎn)向架的曲線通過。轉(zhuǎn)向架一系懸掛采用圓錐層疊橡膠堆，與無一系懸掛的空軌列車相比，其垂向動力學(xué)性能得到改善，并且可通過設(shè)置其不同方向的剛度來滿足各個方向的使用需求。同時，由于軸箱與電機外殼為一體式設(shè)計，所以轉(zhuǎn)向架自身結(jié)構(gòu)較為緊湊。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。