本發(fā)明涉及跨坐式單軌車輛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用轉(zhuǎn)臂式軸箱的跨坐式單軌車輛的單軸轉(zhuǎn)向架。

背景技術(shù)：

跨坐式單軌交通系統(tǒng)具備對(duì)復(fù)雜地形有較強(qiáng)的適應(yīng)性、土地占用少、運(yùn)輸量適中、造價(jià)低的優(yōu)勢，成為中小城市、山地城市和地質(zhì)復(fù)雜城市軌道交通的首選型式之一。跨坐式單軌車輛主要通過一條軌道梁來支撐、導(dǎo)向和穩(wěn)定，車輛騎跨在軌道梁上行駛，車體重心在軌道上方。與傳統(tǒng)的鐵道車輛的主要區(qū)別是車輛的走行部使用橡膠輪胎，并且在軌道梁兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪。跨坐式單軌的軌道梁構(gòu)造簡單，既是承重結(jié)構(gòu)又是軌道結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)性能得以充分發(fā)揮，軌道梁的維護(hù)工作量很低。

我國重慶市使用的是日立模式的跨坐式單軌車輛。日立模式的跨坐式單軌車輛采用了兩軸轉(zhuǎn)向架，轉(zhuǎn)向架主要結(jié)構(gòu)包括：2對(duì)走行輪、4個(gè)導(dǎo)向輪、2個(gè)穩(wěn)定輪、“日”字型構(gòu)架、空氣彈簧懸掛、橡膠堆牽引裝置、電機(jī)架懸驅(qū)動(dòng)裝置、液氣轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)制動(dòng)裝置和受流靴，2對(duì)走行輪安裝在構(gòu)架的懸臂式車軸上，通過懸臂式內(nèi)的半軸驅(qū)動(dòng)，車輪旋轉(zhuǎn)而車軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，懸掛系統(tǒng)采用膜式空氣彈簧，同時(shí)提供垂向和橫向緩沖功能，車體與轉(zhuǎn)向架之間的縱向力采用橡膠堆傳遞，2個(gè)牽引電機(jī)斜對(duì)稱安裝在構(gòu)架上，通過齒輪箱和半軸驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)?；A(chǔ)制動(dòng)裝置采用液壓制動(dòng)缸和液氣轉(zhuǎn)換裝置。

龐巴迪跨坐式單軌車輛采用單軸轉(zhuǎn)向架，轉(zhuǎn)向架主要結(jié)構(gòu)包括：1對(duì)走行輪、4個(gè)導(dǎo)向輪、2個(gè)穩(wěn)定輪、“口”字型構(gòu)架、沙漏型橡膠彈簧、空間4連桿牽引系統(tǒng)、輪轂電機(jī)和受流靴，走行輪的車軸上固接于構(gòu)架側(cè)梁上，永磁同步電機(jī)的定子設(shè)置于車軸上，轉(zhuǎn)子設(shè)置在車輪輪轂上，車輪旋轉(zhuǎn)而車軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，懸掛系統(tǒng)采用沙漏式橡膠彈簧，同時(shí)提供垂向和橫向緩沖功能，空間4連桿牽引系統(tǒng)不僅傳遞車體與轉(zhuǎn)向架之間的縱向力，同時(shí)抑制轉(zhuǎn)向架與車體之間的點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)，但現(xiàn)有單軸轉(zhuǎn)向架的垂向平穩(wěn)性、橫向平穩(wěn)性以及曲線通過性不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題而提供一種采用轉(zhuǎn)臂式軸箱的跨坐式單軌車輛的單軸轉(zhuǎn)向架，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的承載、導(dǎo)向、驅(qū)動(dòng)等功能，配合車體設(shè)計(jì)，可降低了車體客室的地板面高度。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種采用轉(zhuǎn)臂式軸箱的跨坐式單軌車輛的單軸轉(zhuǎn)向架，包括跨坐于軌道梁上部的構(gòu)架、安裝于構(gòu)架下部的一對(duì)走行輪、構(gòu)架兩側(cè)的兩對(duì)導(dǎo)向輪以及一對(duì)穩(wěn)定輪，所述的構(gòu)架為“口”字型構(gòu)架，包括側(cè)梁和橫梁，所述的車軸連接傳動(dòng)組件以及制動(dòng)盤，所述的走行輪安裝在該車軸上并與車軸一同旋轉(zhuǎn)，所述的車軸在走行輪外側(cè)設(shè)置一對(duì)轉(zhuǎn)臂式軸箱，軸箱的一端與構(gòu)架的一根橫梁下部通過轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)連接，軸箱的另一端與構(gòu)架的另一根橫梁之間設(shè)置空氣彈簧。

進(jìn)一步地，所述的構(gòu)架側(cè)梁兩側(cè)豎直懸掛兩對(duì)吊桿，所述的吊桿上端通過球形關(guān)節(jié)與構(gòu)架的側(cè)梁連接，吊桿下端通過球形關(guān)節(jié)與車體連接。

進(jìn)一步地，所述的傳動(dòng)組件包括與車軸連接的聯(lián)軸節(jié)、固定在構(gòu)架側(cè)梁上的齒輪箱以及安裝在車體底架上的牽引電機(jī)，所述的聯(lián)軸節(jié)一端連接車軸，另一端連接齒輪箱，所述的齒輪箱內(nèi)設(shè)有傳動(dòng)齒輪組，齒輪箱的輸入端通過可伸縮聯(lián)軸節(jié)與牽引電機(jī)的輸出端連接。

進(jìn)一步地，所述的構(gòu)架的側(cè)梁和橫梁為封閉性的空心矩形結(jié)構(gòu)，由鋼板焊接而成，構(gòu)架側(cè)梁中間下凹用于安裝聯(lián)軸節(jié)，構(gòu)架側(cè)梁在中間下凹處設(shè)置拉桿座，拉桿座上安裝縱向預(yù)緊的構(gòu)架拉桿。

進(jìn)一步地，所述的制動(dòng)盤設(shè)置在車軸的非動(dòng)力輸入端，構(gòu)架上設(shè)置制動(dòng)鉗夾。

進(jìn)一步地，所述的軸箱在空氣彈簧的外側(cè)設(shè)置垂向減震器。

進(jìn)一步地，所述的構(gòu)架和車體之間設(shè)置橫向減振器以及限制車體與構(gòu)架之間過大橫向位移的橫向止檔。

進(jìn)一步地，所述的構(gòu)架沿其縱向中心線方向設(shè)置牽引拉桿，所述的牽引拉桿一端通過球形轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)與構(gòu)架的橫梁連接，另一通過端球形轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)與車體連接。

進(jìn)一步地，所述的走行輪采用高壓充氣橡膠輪胎，所述的導(dǎo)向輪呈水平狀態(tài)設(shè)置在構(gòu)架側(cè)梁端部下方并與軌道梁的側(cè)面上部配合，所述的穩(wěn)定輪呈水平狀態(tài)設(shè)置在構(gòu)架側(cè)梁中部下方并與軌道梁的側(cè)面下部配合。

進(jìn)一步地，所述的軸箱與車軸之間設(shè)有滾動(dòng)軸承。

本發(fā)明在走行輪外側(cè)的車軸上對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)軸箱，通過軸箱將走行輪的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向架的平動(dòng)，軸箱采用轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)，軸箱的一端通過轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)固定在構(gòu)架一根橫梁的下方，可繞轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)橫向軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸箱的另一端設(shè)置空氣彈簧和垂向減震器，通過空氣彈簧支撐著構(gòu)架的另一個(gè)橫梁，通過軸箱的轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)走行輪的縱向定位和垂向承載；通過轉(zhuǎn)臂式軸箱一端設(shè)置的空氣彈簧和減振器，實(shí)現(xiàn)垂向緩沖和減振。車體通過設(shè)置4根吊桿，吊桿上端通過球形關(guān)節(jié)與構(gòu)架連接，吊桿下端通過球形關(guān)節(jié)與車體連接，通過吊桿的橫向擺動(dòng)，依靠車體重力實(shí)現(xiàn)橫向緩沖，通過吊桿的縱向擺動(dòng)，適應(yīng)車體與轉(zhuǎn)向架通過水平曲線時(shí)產(chǎn)生的位移；通過設(shè)置構(gòu)架拉桿，用來改善構(gòu)架側(cè)梁的受力狀態(tài)，提高構(gòu)架的強(qiáng)度；走行輪固接在車軸上，與車軸一同旋轉(zhuǎn)，減輕了轉(zhuǎn)向架質(zhì)量，簡化轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、通過轉(zhuǎn)臂式軸箱和空氣彈簧實(shí)現(xiàn)垂向緩沖，垂向平穩(wěn)性好；

2、通過吊桿實(shí)現(xiàn)橫向緩沖，橫向平穩(wěn)性好；

3、通過吊桿適應(yīng)車體與轉(zhuǎn)向架在曲線的變位，曲線通過性好；

4、采用牽引電機(jī)和可伸縮式聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)，簡化轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)，降低轉(zhuǎn)向架質(zhì)量；

5、使用整體式輪對(duì)、轉(zhuǎn)臂式軸箱，車軸和車輪一體轉(zhuǎn)動(dòng)，簡化傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊；

6、配合車體設(shè)計(jì)，有效降低客室地板面的高度，客室地板面距軌道梁上表面的高度在600～800mm之間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)臂式軸箱垂向懸掛的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1的側(cè)視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-車體；2-走行輪；3-導(dǎo)向輪；4-穩(wěn)定輪；5-構(gòu)架；6-軌道梁；7-吊桿；8-空氣彈簧；9-垂向減震器；10-轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)；11-齒輪箱；12-可伸縮聯(lián)軸節(jié)；13-牽引電機(jī)；14-聯(lián)軸節(jié)；15-車軸；16-軸箱；17-牽引拉桿；18-制動(dòng)盤；19-構(gòu)架拉桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

一種采用轉(zhuǎn)臂式軸箱的跨坐式單軌車輛的單軸轉(zhuǎn)向架，參照圖1-4，包括跨坐于軌道梁6上部的構(gòu)架5、安裝于構(gòu)架5下部的一對(duì)走行輪2、構(gòu)架5兩側(cè)的兩對(duì)導(dǎo)向輪3以及一對(duì)穩(wěn)定輪4，構(gòu)架5為“口”字型構(gòu)架，包括側(cè)梁和橫梁，車軸15連接傳動(dòng)組件以及制動(dòng)盤18，走行輪2安裝在該車軸15上并與車軸15一同旋轉(zhuǎn)，車軸15在走行輪2外側(cè)設(shè)置一對(duì)轉(zhuǎn)臂式軸箱16，軸箱16的一端與構(gòu)架的一根橫梁下部通過轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)10連接，軸箱16的另一端與構(gòu)架5的另一根橫梁之間設(shè)置空氣彈簧8。

走行輪2采用高壓充氣橡膠輪胎，走行輪2的輪輞通過螺栓與車軸15上的車輪安裝盤聯(lián)接，車輪安裝盤通過過盈配合壓裝在車軸15上，走行輪2與車軸15一同旋轉(zhuǎn)。軸箱主要由滾動(dòng)軸承、軸箱16、前蓋和后蓋組成，滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈與車軸15配合，滾動(dòng)軸承的外圈與軸箱16配合，通過軸箱將走行輪的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向架的平動(dòng)，軸箱體16的一端可繞轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)10做點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)走行輪2的縱向定位；軸箱體16的另一端設(shè)置空氣彈簧8和垂向減震器9，實(shí)現(xiàn)了垂向緩沖和減振。

車體通過4根吊桿7吊掛在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架5上，吊桿7上端通過球形關(guān)節(jié)與構(gòu)架5連接，吊桿7下端通過球形關(guān)節(jié)與車體1連接，通過吊桿7的橫向擺動(dòng)，依靠車體重力實(shí)現(xiàn)橫向緩沖；通過吊桿7的縱向擺動(dòng)，適應(yīng)車體與轉(zhuǎn)向架通過水平曲線時(shí)產(chǎn)生的位移。在構(gòu)架5和車體1之間設(shè)置橫向減振器，衰減轉(zhuǎn)向架與車體之間的橫向振動(dòng)，在構(gòu)架5和車體1之間還設(shè)有橫向止檔，限制車體與構(gòu)架之間過大的橫向位移。

構(gòu)架5主體呈“口”字形，主要由2根側(cè)梁和2根橫梁組成，構(gòu)架5的側(cè)梁和橫梁為封閉性的空心矩形結(jié)構(gòu)，由鋼板焊接而成，構(gòu)架5側(cè)梁中央向下凹陷，以便聯(lián)軸節(jié)14通過，在構(gòu)架5側(cè)梁凹陷處的兩端設(shè)置構(gòu)架拉桿座，并安裝縱向預(yù)緊的構(gòu)架拉桿19，用來改善構(gòu)架5側(cè)梁的受力狀態(tài)，提高構(gòu)架5的強(qiáng)度。

傳動(dòng)組件包括與車軸15連接的聯(lián)軸節(jié)14、固定在構(gòu)架5側(cè)梁上的齒輪箱11以及安裝在車體1底架上的牽引電機(jī)14，牽引電機(jī)14通過可伸縮聯(lián)軸節(jié)12與齒輪箱11輸入軸聯(lián)接，通過可伸縮聯(lián)軸節(jié)12來適應(yīng)車體1與轉(zhuǎn)向架之間的變位，這樣布置簡化了轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，減輕了轉(zhuǎn)向架質(zhì)量，齒輪箱11固定在構(gòu)架5側(cè)梁上，齒輪箱11內(nèi)設(shè)有傳動(dòng)齒輪組，齒輪箱11的輸出軸通過一個(gè)聯(lián)軸節(jié)14與車軸15聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)車軸15旋轉(zhuǎn)，齒輪箱11可根據(jù)其實(shí)際尺寸和重量，選擇安裝在構(gòu)架5上，或安裝在車體1上。制動(dòng)盤18設(shè)置在車軸15的非動(dòng)力輸入端，制動(dòng)鉗夾設(shè)置在構(gòu)架5上，制動(dòng)鉗夾的作用力來自制動(dòng)缸，制動(dòng)缸的動(dòng)力源可以是空氣的，也可以是液壓的。

圖4給出了當(dāng)齒輪箱11安裝在構(gòu)架5上的布置方式，這時(shí)牽引電機(jī)13通過可可伸縮聯(lián)軸節(jié)12與齒輪箱11的輸入軸聯(lián)接，齒輪箱11輸出軸通過聯(lián)軸節(jié)14與車軸15聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)車軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由于走行輪2固接在車軸15上，因此車軸15帶動(dòng)走行輪2轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)齒輪減速比較大時(shí)，可選擇二級(jí)齒輪減速方式。這時(shí)可將主齒輪箱安裝在車體1上時(shí)，牽引電機(jī)13的輸出軸與主齒輪箱的輸入軸聯(lián)接，主齒輪箱的輸出軸通過可可伸縮聯(lián)軸節(jié)12與構(gòu)架5上一個(gè)變向齒輪箱的輸入軸聯(lián)接，變向齒輪箱改變傳動(dòng)的方向，變向齒輪箱通過通過聯(lián)軸節(jié)14與車軸15聯(lián)接，驅(qū)動(dòng)車軸15轉(zhuǎn)動(dòng)。