本专利涉及一种跨座式单轨交通车辆转向架,应用于跨座式单轨交通车辆。具体地说,就是通过在转向架两侧个布置至少两个带稳定轮的稳定臂以形成稳定的受力体系,减小车辆的晃动,属于跨座式单轨交通领域。
背景技术:
跨座式单轨交通是车辆跨座于轨道梁上,轨道梁既是车辆行驶时的承载结构又是导向结构。跨座式单轨交通车辆的转向架在车厢的下方,主要由转向架主框架、走行轮、导向轮、稳定轮及其它辅助设备构成。走行轮与导向轮布置在转向架左侧和右侧。如本文所用,术语“左侧”是指车辆前进方向的左侧,对应图2中稳定轮5c所在一侧;术语“右侧”是指车辆行驶方向的右侧,对应图2中稳定轮5a所在一侧;术语“稳定臂”是指安装在转向架主框架上、安装稳定轮所用到的构件;术语“着力点”是指稳定轮或导向轮与轨道梁的接触点;术语“转向架主框架”是指转向架的主要受力结构,在其上安装所有的转向架的稳定臂、导向臂等构件与装置,如图2所示的转向架主框架1。跨座式单轨交通车辆行驶时的颠簸感远远小于地铁车辆,但由于单轨车辆只在一条轨道梁线路上行驶,车厢的重心又比较高,在横向荷载作用下跨座式单轨交通车辆在经过轨道梁接缝板处会出现较大的晃动,容易引起车辆行驶的不平顺,影响乘客乘车的舒适性。
现有的跨座式单轨交通车辆转向架在其左侧和右侧多采用单稳定臂的结构,如专利号jp2000204503a公开的一种单轨转向架,单稳定臂位于相邻两导向轮之间的中心位置,使用这种转向架的车辆,在正常行驶时受力稳定。但是当车辆通过相邻轨道梁的接缝板处时,在单稳定臂上的稳定轮会发生脱空现象。如图26所示,车辆正常行驶时,横向荷载f5作用在车辆上,轨道梁对承受横向荷载f5同侧的两个导向轮分别产生压力f6和f7,轨道梁对另一侧的稳定轮产生压力f8,f6、f7和f8均不为零;此时形成一个受力平衡体系,横向荷载f5到车厢形心原点z1的投影距离为x6,f6到车厢形心原点z1的投影距离为x7,f7到车厢形心原点z1的投影距离为x8,f8到车厢形心原点z1的投影距离为x9,故有力的平衡和力矩平衡:
f5=f6+f7-f8
f5×x6=f6×x7+f7×x8-f8×x9
当稳定轮与轨道梁脱空时,轨道梁对稳定轮的压力f8=0,上述受力平衡状态被打破,即平衡受力体系中的抗力f8消失,引起车厢脱空晃动。这种晃动直到稳定轮与轨道梁重新接触上,形成新的受力平衡状态为止。
或当导向轮与轨道梁脱空时,轨道梁对导向轮的压力f7=0,上述受力平衡状态被打破,即平衡受力体系中的抗力f7消失,引起车厢脱空晃动。这种晃动直到导向轮与轨道梁重新接触上,形成新的受力平衡状态为止。
另外,该种在左侧和右侧采用单稳定臂结构的转向架,两侧的单稳定臂在车辆正常行驶过程中容易触发“弦效应”。更确切的说,当所述单轨列车行进通过轨道的弯曲处时,所述上部导向轮位于弯曲处弦部的旁边,同时下部稳定轮处于该弦部的中点,从而导致车体的偏移和横向晃动,影响车辆行驶时的平顺性。该专利所提出的结构无法解决上述提到的问题。
中国专利申请号cn102076545a公开了一种转向架组件,提出了使用与导向轮同轴的两个稳定轮,但是该专利使用与导向轮同轴的稳定轮,在经过轨道梁接缝处时前方的同轴导向轮与稳定轮出现脱空。如图27所示,车辆正常行驶时,横向荷载f9作用在车厢上,轨道梁对同侧的两个导向轮分别产生压力f10和f11,轨道梁对另一侧的两个稳定轮分别产生压力f12和f13,f10、f11、f12和f13均不为零,此时形成一个受力平衡体系;f10到车厢形心原点z2的投影距离为x11,f11到车厢形心原点z2的投影距离为x12,f12到车厢形心原点z2的投影距离为x9,f13到车厢形心原点z2的投影距离为x10,故有力的平衡和力矩平衡:
f9=f10+f11-f12-f13
f11×x12+f12×x9=f10×x11+f13×x10
在经过轨道梁接缝处时前方的左侧和右侧同轴导向轮与稳定轮将出现脱空现象,轨道梁对稳定轮的压力f13=0,轨道梁对导向轮的压力f11=0,上述受力平衡状态被打破,抗扭力矩消失,扭转力矩增大,引起车厢扭转晃动。这种扭转晃动直到稳定轮与导向轮与轨道梁重新接触上,形成新的受力平衡状态为止。该专利无法解决本发明所提出的车辆扭转晃动过大的问题,而且没有涉及对稳定轮位于其他位置的描述。
中国专利申请号cn103889811a公开了一种转向架辅助装置,提出了其唯一的稳定轮可以位于导向轮间的任意位置,但是其提出的转向架结构既无法达到最优的车体受力状态,唯一的稳定轮在通过相邻轨道梁的接缝处时同样会发生脱空现象,无法解决本发明提出的脱空扭转导致的车辆晃动过大的问题。
针对上述问题,结合跨座式单轨交通车辆易发生较大晃动的实际情况,发明人经过分析,根据现有理论和实际经验,从转向架作用原理出发,进行研究、开发,最终提出本专利。
专利内容
本专利所要解决的技术问题是:提供一种跨座式单轨交通车辆转向架,通过在转向架主框架的左侧和右侧导向轮之间各布置至少两个带稳定轮的稳定臂,在车辆运行的任意时刻,转向架两侧的稳定轮、导向轮与轨道梁表面至少有三个着力点,使转向架主框架上的导向轮、稳定轮共同构成一个稳定的受力体系,减小跨座式单轨交通车辆的晃动,弥补现阶段车辆行驶过程中易发生脱空扭转造成晃动较大的不足。
本专利解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种跨座式单轨交通车辆转向架,其特征在于:在转向架的左侧和右侧导向轮之间各布置至少两个稳定轮,同侧的导向轮与稳定轮不同轴,转向架两侧的稳定轮、导向轮与轨道梁表面至少有三个着力点。
所述的一种跨座式单轨交通车辆转向架,其特征在于:转向架同侧的两个导向轮中心距为d3,列车在稳定轮经过轨道梁接缝板而发生脱空这段时间内走过的路程为d2,转向架同侧的两个稳定轮中心距为d1,d1满足限制条件:d2<d1<d3。
所述的一种跨座式单轨交通车辆转向架,其特征在于:同侧稳定轮布置在同侧导向轮之间,不与同侧导向轮同轴布置;列车在导向轮经过轨道梁接缝板而发生脱空这段时间内走过的路程为d4,转向架同侧的稳定轮与相邻导向轮的中心距为d5,d5满足限制条件:d5>d4,且d5>d2。
所述的一种跨座式单轨交通车辆转向架,其特征在于:转向架同侧的两个导向轮中心距为d3,取d3=1.2~3.2m;列车在稳定轮经过接缝板而发生脱空这段时间t1内走过的路程为d2,取d2=v×t1;列车在导向轮经过接缝板而发生脱空这段时间t2内走过的路程为d4,取d4=v×t2;其中v是列车行驶速度。
所述的一种跨座式单轨交通车辆单轴走行轮转向架,其特征在于:转向架主框架每侧均设置两个导向轮和两个稳定轮,两个稳定轮在转向架同侧两个导向轮之间中心部位对称布置,稳定轮和导向轮不同轴。
所述的一种跨座式单轨交通车辆单轴走行轮转向架,其特征在于:转向架主框架每侧均设置两个导向轮和三个稳定轮;其中,一个稳定轮布置在两个导向轮之间的中心部位,另外两个稳定轮对称布置在其两侧,稳定轮和导向轮不同轴。
所述的一种跨座式单轨交通车辆两轴走行轮转向架,其特征在于:转向架主框架每侧均设置两个导向轮和两个稳定轮,两个稳定轮在转向架同侧两个导向轮之间中心部位对称布置,稳定轮和导向轮不同轴。
所述的一种跨座式单轨交通车辆两轴走行轮转向架,其特征在于:转向架主框架每侧均设置两个导向轮和三个稳定轮;其中,一个稳定轮布置在两个导向轮之间的中心部位,另外两个稳定轮对称布置在其两侧,稳定轮和导向轮不同轴。
所述的一种跨座式单轨交通车辆三轴走行轮转向架,其特征在于:转向架主框架每侧均设置两个导向轮和两个稳定轮,两个稳定轮在转向架同侧两个导向轮之间中心部位对称布置,稳定轮和导向轮不同轴。
所述的一种跨座式单轨交通车辆三轴走行轮转向架,其特征在于:转向架主框架每侧均设置两个导向轮和三个稳定轮;其中,一个稳定轮布置在两个导向轮之间的中心部位,另外两个稳定轮对称布置在其两侧,稳定轮和导向轮不同轴。
与现有技术相比,本专利的有益效果是:
本专利在转向架主框架两侧各增设了至少两个带有稳定轮的稳定臂,跨座式单轨交通车辆在行驶过程中,经过两相邻轨道梁的接缝板处时,前方第一个稳定轮因经过接缝板而出现脱空现象,其余稳定轮仍然与轨道梁相接触;随后,前方第一个稳定轮与轨道梁重新接触,其余稳定轮经过接缝板而出现脱空现象,从而保证同侧稳定轮与轨道梁表面至少有两个着力点。本专利不仅解决了既有转向架因只有一对稳定轮,在经过两相邻轨道梁接缝处时,车辆易于发生脱空晃动的问题。还解决了既有转向架因一侧只有两个稳定轮,且同侧的稳定轮分别与对应的导向轮同轴,在经过两相邻轨道梁接缝处时,车辆易于发生扭转晃动的问题。
本专利在转向架主框架两侧各增设了多个带有稳定轮的稳定臂,跨座式单轨交通车辆在行驶过程中,经过两相邻轨道梁的接缝板处时,前方第一个导向轮因经过接缝板而出现脱空现象,其余一个导向轮和多个稳定轮仍然与轨道梁相接触;随后,前方第一个导向轮与轨道梁重新接触,其余稳定轮经过接缝板而出现脱空现象,从而保证转向架两侧面与轨道梁表面至少有三个着力点。解决了既有转向架在经过两相邻轨道梁接缝处时,车辆易于发生脱空晃动的问题。
本专利在转向架主框架两侧各增设了多个带有稳定轮的稳定臂,增加了跨座式单轨交通车辆转向架稳定轮与轨道梁的接触点,避免了既有转向架因两侧各对称布置一个带有稳定轮的稳定臂而产生的“弦效应”,增加了车辆行驶过程中的稳定性,使转向架的受力更加合理。
本专利在转向架主框架两侧各增设了多个带有稳定轮的稳定臂,增加了跨座式单轨交通车辆行驶过程中的安全性。既有转向架因两侧各只有一个稳定轮,一旦发生爆胎,稳定轮立刻失去作用,车体立即失去平衡。而本专利的转向架每一侧都有多个稳定轮,即使一个稳定轮发生爆胎,其余稳定轮也可继续工作,使车体继续保持稳定行驶。
本专利在转向架主框架两侧各增设了多个带有稳定轮的稳定臂,使跨座式单轨交通车辆在行驶过程中不容易出现因稳定轮脱空而引起的车辆晃动,增设的稳定臂增加了结构的抗力,转向架主框架、导向轮、稳定臂与稳定轮相互作用构成了一个平衡受力体系。如图25所示,车辆正常行驶时,横向荷载f0作用在车厢上,轨道梁对承受横向荷载f5同侧的导向轮3c和导向轮3d分别产生压力f1和f2,轨道梁6对另一侧的稳定轮5a和稳定轮5b产生压力f3和f4,f1、f2、f3和f4均不为零;此时形成一个受力平衡体系,横向荷载f0到车厢形心原点z0的投影距离为x1,f1到车厢形心原点z0的投影距离为x2,f2到车厢形心原点z0的投影距离为x3,f3到车厢形心原点z0的投影距离为x4,f4到车厢形心原点z0的投影距离为x5,故有力的平衡和力矩平衡:
f0=f1+f2-f3-f4
f0×x1=f3×x4+f4×x5-f1×x2-f2×x3
当稳定轮5b与轨道梁6脱空时,轨道梁6对稳定轮5b的压力f4=0,上述受力平衡状态虽发生变化,但是由于轨道梁6对稳定轮5a的压力f3≠0,还有抗力的存在,会维持新的平衡,不会引起车厢脱空晃动。直到稳定轮5b与轨道梁6重新接触上,恢复原有的受力平衡状态。在此过程中上述受力平衡状态没有被打破,即有多个抗扭力臂的存在,不会引起车厢产生脱空晃动。
同理,当转向架每侧有一个稳定轮脱空时,都会有同侧的另一个稳定轮具有抗力,与另一侧导向轮一起使转向架的受力维持平衡状态。因此,上述受力平衡状态能够保持,即在转向架平衡受力体系中仍然有抗力,不会引起车厢产生较大的脱空晃动。
当导向轮3d与轨道梁6脱空时,轨道梁6对导向轮3d的压力f2=0,上述受力平衡状态虽发生变化,但是由于轨道梁6对稳定轮5a和稳定轮5b的压力f3≠0,f4≠0,还有导向轮3c的压力f1≠0,形成三个着力点,维持新的平衡,不会引起车厢脱空晃动。直到导向轮3d与轨道梁6重新接触上,恢复原有的受力平衡状态。在此过程中上述受力平衡状态没有被打破,即有多个抗扭力臂的存在,不会引起车厢产生脱空晃动。克服了单个稳定轮脱空引起的晃动问题,保证了车辆的平顺性和旅客的舒适性。
附图说明
图1三轴走行轮两对稳定轮转向架示意图
图2三轴走行轮两对稳定轮转向架俯视图
图3三轴走行轮两对稳定轮转向架主视图
图4三轴走行轮两对稳定轮转向架侧视图
图5三轴走行轮三对稳定轮转向架示意图
图6三轴走行轮三对稳定轮转向架俯视图
图7三轴走行轮三对稳定轮转向架主视图
图8三轴走行轮三对稳定轮转向架侧视图
图9两轴走行轮三对稳定轮转向架示意图
图10两轴走行轮三对稳定轮转向架俯视图
图11两轴走行轮三对稳定轮转向架主视图
图12两轴走行轮三对稳定轮转向架侧视图
图13两轴走行轮两对稳定轮转向架示意图
图14两轴走行轮两对稳定轮转向架俯视图
图15两轴走行轮两对稳定轮转向架主视图
图16两轴走行轮两对稳定轮转向架侧视图
图17单轴走行轮三对稳定轮转向架示意图
图18单轴走行轮三对稳定轮转向架俯视图
图19单轴走行轮三对稳定轮转向架主视图
图20单轴走行轮三对稳定轮转向架侧视图
图21单轴走行轮两对稳定轮转向架示意图
图22单轴走行轮两对稳定轮转向架俯视图
图23单轴走行轮两对稳定轮转向架主视图
图24单轴走行轮两对稳定轮转向架侧视图
图25两对稳定轮转向架受力分析图
图26单对稳定轮转向架受力分析图
图27导向轮和稳定轮同轴转向架受力分析图
本领域技术人员结合以下实施例不难明白图中编号所示的特征,因此不再赘述。
具体实施方式
本专利作用原理说明
以下结合附图对一种跨座式单轨交通车辆转向架的作用原理作进一步说明,在此之前应当指出,通过附图所描述的实施例只是作为示范进行原理说明,不能理解为对本发明的限制。
首先结合图1~图4对基于本专利的所述转向架的作用原理进行示范说明。所述的一种三轴走行轮转向架包括转向架主框架1;三个走行轮轴,包括走行轮2a、走行轮2b、走行轮2c;和四个导向轮,包括导向轮3a、导向轮3b、导向轮3c、导向轮3d;和4个稳定臂,包括稳定臂4a、稳定臂4b、稳定臂4c、稳定臂4d,以及安装在稳定臂端部的四个稳定轮,包括稳定轮5a、稳定轮5b、稳定轮5c和稳定轮5d。
从结构上来说,转向架主框架1作为主要结构,走行轮安装在转向架主框架1上。其中,走行轮2a和走行轮2c的轴承一侧与转向架主框架1相连接,走行轮2b的轴承两侧与转向架主框架1相连接。应当指出,走行轮具体连接位置可视驱动装置的布置形式与位置调整,走行轮的轴承与转向架主框架1可以单侧连接,也可以双侧连接,也可以是这两种连接方式的组合,视具体转弯情况综合考虑。导向轮3a、导向轮3b、导向轮3c、导向轮3d分别安装在转向架主框架1每侧端部伸出的导向臂上,具有车辆导向作用。稳定臂4a、稳定臂4b布置在转向架主框架1的一侧,沿轨道梁6纵向布置,在导向轮3a和导向轮3b之间的中心部位对称布置。另一侧稳定臂4c、稳定臂4d的布置与稳定臂4a和稳定臂4b可对称布置,布置完成后如图2~图4所示。不难看出安装在稳定臂上的稳定轮5a、稳定轮5b、稳定轮5c和稳定轮5d这四个稳定轮都布置在导向轮之间,并不与所述的导向轮3a、导向轮3b、导向轮3c和导向轮3d具有同轴布置关系。
从受力与功能上来讲,三轴走行轮转向架具有稳定轮5a、稳定轮5b、稳定轮5c和稳定轮5d这四个稳定轮,稳定轮5a和稳定轮5b之间、稳定轮5c和稳定轮5d之间的布置距离d1与单个稳定轮一次脱空时间t1和车辆行驶速度v有关,布置距离d1要大于d2=v×t1,只有这样才能保证至少两个稳定轮与轨道梁6保持紧密接触,即保证在任意时刻都有至少三个着力点,防止稳定轮脱空造成车辆晃动。同时,稳定轮5a和稳定轮5b之间、稳定轮5c和稳定轮5d之间的布置距离d1要小于同侧导向轮3a和导向轮3b之间、导向轮3c和导向轮3d之间的轮心距d3。稳定轮5b与导向轮3b之间的中心距d5要大于车辆在导向轮经过轨道梁接缝板而发生脱空这段时间t2内走过的路程d4,并且稳定轮5b与导向轮3b之间的中心距d5要大于列车在稳定轮经过轨道梁接缝板而发生脱空这段时间t1内走过的路程d2。导向轮和稳定轮布置间距选取的具体理由如下:
列车在稳定轮经过接缝板而发生脱空这段时间内走过的路程为d2,单轨列车行驶的最大速度为v,取v=80km/h,列车转向架稳定轮5b脱空时间为t1,取t1=0.01s,则d2=v×t1=80/3.6×0.01=0.22m,列车转向架导向轮3b脱空时间为t2,取t2=0.01s,则d4=v×t2=80/3.6×0.01=0.22m;稳定轮5a和稳定轮5b中心的间距为d1、稳定轮5c和稳定轮5d中心的间距为d1,当转向架一侧两个稳定轮中心的间距小于列车在稳定轮经过接缝板而发生脱空这段时间内走过的路程,即d1<d2时,转向架一侧两个稳定轮将会同时发生脱空现象,造成车厢产生较大的晃动,故应满足d1>d2。同理,稳定轮5b与导向轮3b之间的中心距d5小于车辆在导向轮经过轨道梁接缝板而发生脱空这段时间t2内走过的路程d4时,稳定轮与导向轮同轴或离得很近,不能形成有效的抗扭力矩来抵抗车辆的扭转晃动。在经过轨道梁接缝处时前方的左侧和右侧的稳定轮与导向轮将出现同时脱空的现象,轨道梁对脱空的稳定轮与导向轮的压力为0,受力平衡状态被打破,抗扭力矩消失,扭转力矩增大,引起车厢扭转晃动。这种扭转晃动直到稳定轮与轨道梁重新接触上,形成新的受力平衡状态为止,故应满足d5>d4,且d5>d2。
如图25所示,车辆正常行驶时,横向荷载f0作用在车厢上,轨道梁对承受横向荷载f5同侧的导向轮3c和导向轮3d分别产生压力f1和f2,轨道梁6对另一侧的稳定轮5a和稳定轮5b产生压力f3和f4,f1、f2、f3和f4均不为零;此时形成一个受力平衡体系,横向荷载f0到车厢形心原点z0的投影距离为x1,f1到车厢形心原点z0的投影距离为x2,f2到车厢形心原点z0的投影距离为x3,f3到车厢形心原点z0的投影距离为x4,f4到车厢形心原点z0的投影距离为x5,故有力的平衡和力矩平衡:
f0=f1+f2-f3-f4
f0×x1=f3×x4+f4×x5-f1×x2-f2×x3
当稳定轮5b与轨道梁6脱空时,轨道梁6对稳定轮5b的压力f4=0,上述受力平衡状态虽发生变化,但是由于轨道梁6对稳定轮5a的压力f3≠0,还有抗力的存在,会维持新的平衡,不会引起车厢脱空晃动。直到稳定轮5b与轨道梁6重新接触上,恢复原有的受力平衡状态。在此过程中上述受力平衡状态没有被打破,即有多个抗扭力臂的存在,不会引起车厢产生脱空晃动。
同理,当转向架每侧有一个稳定轮脱空时,都会有同侧的另一个稳定轮具有抗力,与另一侧两个导向轮一起使转向架的受力维持平衡状态。因此,上述受力平衡状态能够保持,即在转向架平衡受力体系中仍然有抗力,不会引起车厢产生较大的脱空晃动。
当导向轮3d与轨道梁6脱空时,轨道梁6对导向轮3d的压力f2=0,上述受力平衡状态虽发生变化,但是由于轨道梁6对稳定轮5a和稳定轮5b的压力f3≠0,f4≠0,还有导向轮3c的压力f1≠0,形成三个着力点,维持新的平衡,不会引起车厢脱空晃动。直到导向轮3d与轨道梁6重新接触上,恢复原有的受力平衡状态。在此过程中上述受力平衡状态没有被打破,即有至少三个着力点产生抗扭力矩,形成一个平衡的受力体,不会引起车厢产生脱空晃动。
根据以上分析,当稳定臂的数量≥2时,即布置多个稳定臂,对应附图中的图1~图24,跨座式单轨交通车辆运行时在任意时刻至少三个着力点产生抗扭力矩,形成一个平衡的受力体,则跨座式单轨交通车辆不会产生较大的脱空晃动。对上述的受力分析发现,在上述力和力矩的平衡表达式中,并没有走行轮轴重,即车厢产生脱空晃动与走行轮轴重和轴数无关。因此,在下面的实例中,给出了不同走行轮轴数的转向架结构,以阐述本专利实施的广泛性。
上述实施例在详细阐述了一种跨座式单轨交通三轴走行轮转向架的具体实施方式,以及其对应的作用原理与功能。应当指明的是,此原理对于三对稳定轮或者两对稳定轮的单轴走行轮转向架或者两轴走行轮转向架或三轴走行轮转向架也同样适用,以上作用原理在后面的实施例中就不再赘述。
实施例1三轴走行轮两对稳定轮转向架
结合图1~图4对基于本专利的一个三轴走行轮转向架进行示范说明。所述的一种三轴走行轮转向架包括转向架主框架1;三个走行轮轴,包括走行轮2a、走行轮2b、走行轮2c;和四个导向轮,包括导向轮3a、导向轮3b、导向轮3c、导向轮3d;和4个稳定臂,包括稳定臂4a、稳定臂4b、稳定臂4c、稳定臂4d,以及安装在稳定臂端部的四个稳定轮,包括稳定轮5a、稳定轮5b、稳定轮5c和稳定轮5d。
转向架主框架1作为主要结构,走行轮安装在转向架主框架1上。其中,走行轮2a和走行轮2c的轴承一侧与转向架主框架1相连接,走行轮2b的轴承两侧与转向架主框架1相连接。应当指出,走行轮具体连接位置可视驱动装置的布置形式与位置调整,轴承与转向架主框架1可以单侧连接,也可以双侧连接,也可以是这两种连接方式的组合,视具体转弯情况综合考虑。导向轮3a、导向轮3b、导向轮3c、导向轮3d分别安装在转向架主框架1每侧端部伸出的导向臂上,具有车辆导向作用。稳定臂4a、稳定臂4b布置在转向架主框架1的一侧,沿轨道梁6纵向布置,在导向轮3a和导向轮3b之间的中心部位对称布置。另一侧稳定臂4c、稳定臂4d的布置与稳定臂4a和稳定臂4b可对称布置,布置完成后如图2~图4所示。不难看出安装在稳定臂上的稳定轮5a、稳定轮5b、稳定轮5c和稳定轮5d这四个稳定轮都布置在导向轮之间,并不与所述的导向轮3a、导向轮3b、导向轮3c和导向轮3d具有同轴布置关系,同侧稳定轮之间的轴心距d1要小于同侧导向轮之间的轴心距d3,同时同侧稳定轮之间的轴心距d1要大于列车在稳定轮经过接缝板而发生脱空这段时间t1内走过的路程为d2,取d2=v×t1;其中v是列车行驶速度,即d1满足限制条件:d2<d1<d3。转向架同侧的稳定轮与相邻导向轮的中心距为d5要大于列车在导向轮经过轨道梁接缝板而发生脱空这段时间t2内走过的路程为d4,取d4=v×t2,其中v是列车行驶速度;即d5满足限制条件:d5>d4,且d5>d2。
这样布置稳定臂和稳定轮,既可以保证车辆在经过接缝板处时,不会发生导向轮与稳定轮同时脱空或者两个稳定轮同时脱空的现象,保证跨座式单轨交通车辆运行时在任意时刻至少三个着力点产生抗扭力矩,形成一个平衡的受力体,跨座式单轨交通车辆不会产生较大的脱空晃动;又可以增大车体结构的扭转力矩,减小车辆的扭转晃动;还可以解决既有转向架因两侧各对称布置一个带有稳定轮的稳定臂而产生的“弦效应”问题。
通过上述三轴走行轮转向架可减小跨座式单轨车辆在行驶过程中的脱空扭转晃动。
实施例2三轴走行轮三对稳定轮转向架
结合图5~图8对基于本专利的另一个三轴走行轮转向架进行示范说明。所述的一种三轴走行轮转向架包括转向架主框架7;三个走行轮轴,包括走行轮8a、走行轮8b、走行轮8c;和四个导向轮,包括导向轮9a、导向轮9b、导向轮9c、导向轮9d;和6个稳定臂,包括稳定臂10a、稳定臂10b、稳定臂10c、稳定臂10d、稳定臂10e和稳定臂10f;以及安装在稳定臂端部的六个稳定轮,包括稳定轮11a、稳定轮11b、稳定轮11c、稳定轮11d、稳定轮11e和稳定轮11f。
转向架主框架7作为主要结构,走行轮安装在转向架主框架7上。其中,走行轮8a和走行轮8c的轴承一侧与转向架主框架7相连接,走行轮8b的轴承两侧与转向架主框架7相连接。应当指出,走行轮具体连接位置可视驱动装置的布置形式与位置调整,轴承与转向架主框架7可以单侧连接,也可以双侧连接,也可以是这两种连接方式的组合,视具体转弯情况综合考虑。导向轮9a、导向轮9b、导向轮9c、导向轮9d分别安装在转向架主框架7每侧端部伸出的导向臂上,具有车辆导向作用。稳定臂10a、稳定臂10b和稳定臂10c布置在转向架主框架7的一侧,沿轨道梁12纵向布置,稳定臂10b布置在导向轮9a和导向轮9b之间的中心部位,另外两个稳定臂10a和稳定臂10c对称布置在稳定臂10b两侧。另一侧稳定臂10d、稳定臂10e、稳定臂10f的布置与稳定臂10a、稳定臂10b和稳定臂10d可对称布置,布置完成后如图6~图8所示。不难看出安装在稳定臂上的稳定轮11a、稳定轮11b、稳定轮11c、稳定轮11d、稳定轮11e和稳定轮11f这六个稳定轮都布置在导向轮之间,并不与所述的导向轮9a、导向轮9b、导向轮9c和导向轮9d具有同轴布置关系,同侧稳定轮之间的轴心距d1要小于同侧导向轮之间的轴心距d3,同时同侧稳定轮之间的轴心距d1要大于列车在稳定轮经过接缝板而发生脱空这段时间t1内走过的路程为d2,取d2=v×t1;其中v是列车行驶速度,即d1满足限制条件:d2<d1<d3。转向架同侧的稳定轮与相邻导向轮的中心距为d5要大于列车在导向轮经过轨道梁接缝板而发生脱空这段时间t2内走过的路程为d4,取d4=v×t2,其中v是列车行驶速度;即d5满足限制条件:d5>d4,且d5>d2。
这样布置稳定臂和稳定轮,既可以保证车辆在经过接缝板处时,不会发生导向轮与稳定轮同时脱空或者两个稳定轮同时脱空的现象,保证跨座式单轨交通车辆运行时在任意时刻至少三个着力点产生抗扭力矩,形成一个平衡的受力体,跨座式单轨交通车辆不会产生较大的脱空晃动;又可以增大车体结构的扭转力矩,减小车辆的扭转晃动;还可以解决既有转向架因两侧各对称布置一个带有稳定轮的稳定臂而产生的“弦效应”问题。
通过上述三轴走行轮转向架可减小跨座式单轨车辆在行驶过程中的脱空扭转晃动。
实施例3两轴走行轮三对稳定轮转向架
结合图9~图12对基于本专利的另一个两轴走行轮转向架进行示范说明。所述的一种两轴走行轮转向架包括转向架主框架13;两个走行轮轴,包括走行轮14a、走行轮14b;和四个导向轮,包括导向轮15a、导向轮15b、导向轮15c、导向轮15d;和6个稳定臂,包括稳定臂16a、稳定臂16b、稳定臂16c、稳定臂16d、稳定臂16e和稳定臂16f;以及安装在稳定臂端部的六个稳定轮,包括稳定轮17a、稳定轮17b、稳定轮17c、稳定轮17d、稳定轮17e和稳定轮17f。
转向架主框架13作为主要结构,走行轮安装在转向架主框架13上。其中,走行轮14a轴承一侧与转向架主框架13相连接,走行轮14b的轴承两侧与转向架主框架13相连接。应当指出,走行轮具体连接位置可视驱动装置的布置形式与位置调整,轴承与转向架主框架13可以单侧连接,也可以双侧连接,也可以是这两种连接方式的组合,视具体转弯情况综合考虑。导向轮15a、导向轮15b、导向轮15c、导向轮15d分别安装在转向架主框架13每侧端部伸出的导向臂上,具有车辆导向作用。稳定臂16a、稳定臂16b和稳定臂16c布置在转向架主框架13的一侧,沿轨道梁18纵向布置,稳定臂16b布置在导向轮15a和导向轮15b之间的中心部位,另外两个稳定臂16a和稳定臂16c对称布置在稳定臂16b两侧。另一侧稳定臂16d、稳定臂16e、稳定臂16f的布置与稳定臂16a、稳定臂16b和稳定臂16d可对称布置,布置完成后如图6~图8所示。不难看出安装在稳定臂上的稳定轮17a、稳定轮17b、稳定轮17c、稳定轮17d、稳定轮17e和稳定轮17f这六个稳定轮都布置在导向轮之间,并不与所述的导向轮15a、导向轮15b、导向轮15c和导向轮15d具有同轴布置关系,同侧稳定轮之间的轴心距d1要小于同侧导向轮之间的轴心距d3,同时同侧稳定轮之间的轴心距d1要大于列车在稳定轮经过接缝板而发生脱空这段时间t1内走过的路程为d2,取d2=v×t1;其中v是列车行驶速度,即d1满足限制条件:d2<d1<d3。转向架同侧的稳定轮与相邻导向轮的中心距为d5要大于列车在导向轮经过轨道梁接缝板而发生脱空这段时间t2内走过的路程为d4,取d4=v×t2,其中v是列车行驶速度;即d5满足限制条件:d5>d4,且d5>d2。
这样布置稳定臂和稳定轮,既可以保证车辆在经过接缝板处时,不会发生导向轮与稳定轮同时脱空或者两个稳定轮同时脱空的现象,保证跨座式单轨交通车辆运行时在任意时刻至少三个着力点产生抗扭力矩,形成一个平衡的受力体,跨座式单轨交通车辆不会产生较大的脱空晃动;又可以增大车体结构的扭转力矩,减小车辆的扭转晃动;还可以解决既有转向架因两侧各对称布置一个带有稳定轮的稳定臂而产生的“弦效应”问题。
通过上述两轴走行轮转向架可减小跨座式单轨车辆在行驶过程中的脱空扭转晃动。
实施例4两轴走行轮两对稳定轮转向架
结合图13~图16对基于本专利的另一个两轴走行轮转向架进行示范说明。所述的一种两轴走行轮转向架包括转向架主框架19;两个走行轮轴,包括走行轮20a、走行轮20b;和四个导向轮,包括导向轮21a、导向轮21b、导向轮21c、导向轮21d;和4个稳定臂,包括稳定臂22a、稳定臂22b、稳定臂22c、稳定臂22d、稳定臂22e和稳定臂22f;以及安装在稳定臂端部的四个稳定轮,包括稳定轮23a、稳定轮23b、稳定轮23c和稳定轮23d。
转向架主框架19作为主要结构,走行轮安装在转向架主框架19上。其中,走行轮20a的轴承一侧与转向架主框架19相连接,走行轮20b的轴承一侧与转向架主框架19相连接。应当指出,走行轮具体连接位置可视驱动装置的布置形式与位置调整,轴承与转向架主框架19可以单侧连接,也可以双侧连接,也可以是这两种连接方式的组合,视具体转弯情况综合考虑。导向轮21a、导向轮21b、导向轮21c、导向轮21d分别安装在转向架主框架19每侧端部伸出的导向臂上,具有车辆导向作用。稳定臂22a、稳定臂22b布置在转向架主框架19的一侧,沿稳定轮24纵向布置,在导向轮21a和导向轮21b之间的中心部位对称布置。另一侧稳定臂22c、稳定臂22d的布置与稳定臂22a和稳定臂22b可对称布置,布置完成后如图10~图12所示。不难看出安装在稳定臂上的稳定轮23a、稳定轮23b、稳定轮23c和稳定轮23d这四个稳定轮都布置在导向轮之间,并不与所述的导向轮21a、导向轮21b、导向轮21c和导向轮21d具有同轴布置关系。同侧稳定轮之间的轴心距d1要小于同侧导向轮之间的轴心距d3,同时同侧稳定轮之间的轴心距d1要大于列车在稳定轮经过接缝板而发生脱空这段时间t1内走过的路程为d2,取d2=v×t1;其中v是列车行驶速度,即d1满足限制条件:d2<d1<d3。转向架同侧的稳定轮与相邻导向轮的中心距为d5要大于列车在导向轮经过轨道梁接缝板而发生脱空这段时间t2内走过的路程为d4,取d4=v×t2,其中v是列车行驶速度;即d5满足限制条件:d5>d4,且d5>d2。
这样布置稳定臂和稳定轮,既可以保证车辆在经过接缝板处时,不会发生导向轮与稳定轮同时脱空或者两个稳定轮同时脱空的现象,保证跨座式单轨交通车辆运行时在任意时刻至少三个着力点产生抗扭力矩,形成一个平衡的受力体,跨座式单轨交通车辆不会产生较大的脱空晃动;又可以增大车体结构的扭转力矩,减小车辆的扭转晃动;还可以解决既有转向架因两侧各对称布置一个带有稳定轮的稳定臂而产生的“弦效应”问题。
通过上述两轴走行轮转向架可减小跨座式单轨车辆在行驶过程中的脱空扭转晃动。
实施例5单轴走行轮三对稳定轮转向架
结合图17~图20对基于本专利的另一个单轴走行轮转向架进行示范说明。所述的一种单轴走行轮转向架包括转向架主框架25;一个走行轮轴,包括走行轮26;和四个导向轮,包括导向轮27a、导向轮27b、导向轮27c、导向轮27d;和6个稳定臂,包括稳定臂28a、稳定臂28b、稳定臂28c、稳定臂28d、稳定臂28e和稳定臂28f;以及安装在稳定臂端部的六个稳定轮,包括稳定轮29a、稳定轮29b、稳定轮29c、稳定轮29d、稳定轮29e和稳定轮29f。
转向架主框架25作为主要结构,走行轮安装在转向架主框架25上。其中,走行轮26的轴承两侧与转向架主框架25相连接。应当指出,走行轮具体连接位置可视驱动装置的布置形式与位置调整,轴承与转向架主框架25可以单侧连接,也可以双侧连接,视具体转弯情况综合考虑。导向轮27a、导向轮27b、导向轮27c、导向轮27d分别安装在转向架主框架25每侧端部伸出的导向臂上,具有车辆导向作用。稳定臂28a、稳定臂28b和稳定臂28c布置在转向架主框架25的一侧,沿轨道梁30纵向布置,稳定臂28b布置在导向轮27a和导向轮27b之间的中心部位,另外两个稳定臂28a和稳定臂28c对称布置在稳定臂28b两侧。另一侧稳定臂28d、稳定臂28e、稳定臂28f的布置与稳定臂28a、稳定臂28b和稳定臂28d可对称布置,布置完成后如图6~图8所示。不难看出安装在稳定臂上的稳定轮29a、稳定轮29b、稳定轮29c、稳定轮29d、稳定轮29e和稳定轮29f这六个稳定轮都布置在导向轮之间,并不与所述的导向轮27a、导向轮27b、导向轮27c和导向轮27d具有同轴布置关系,同侧稳定轮之间的轴心距d1要小于同侧导向轮之间的轴心距d3。同侧稳定轮之间的轴心距d1要小于同侧导向轮之间的轴心距d3,同时同侧稳定轮之间的轴心距d1要大于列车在稳定轮经过接缝板而发生脱空这段时间t1内走过的路程为d2,取d2=v×t1;其中v是列车行驶速度,即d1满足限制条件:d2<d1<d3。转向架同侧的稳定轮与相邻导向轮的中心距为d5要大于列车在导向轮经过轨道梁接缝板而发生脱空这段时间t2内走过的路程为d4,取d4=v×t2,其中v是列车行驶速度;即d5满足限制条件:d5>d4,且d5>d2。
这样布置稳定臂和稳定轮,既可以保证车辆在经过接缝板处时,不会发生导向轮与稳定轮同时脱空或者两个稳定轮同时脱空的现象,保证跨座式单轨交通车辆运行时在任意时刻至少三个着力点产生抗扭力矩,形成一个平衡的受力体,跨座式单轨交通车辆不会产生较大的脱空晃动;又可以增大车体结构的扭转力矩,减小车辆的扭转晃动;还可以解决既有转向架因两侧各对称布置一个带有稳定轮的稳定臂而产生的“弦效应”问题。
通过上述单轴走行轮转向架可减小跨座式单轨车辆在行驶过程中的脱空扭转晃动。
实施例6单轴走行轮两对稳定轮转向架
结合图21~图24对基于本专利的另一个单轴走行轮转向架进行示范说明。所述的一种单轴走行轮转向架包括转向架主框架31;一个走行轮轴,包括走行轮32;和四个导向轮,包括导向轮33a、导向轮33b、导向轮33c、导向轮33d;和4个稳定臂,包括稳定臂34a、稳定臂34b、稳定臂34c和稳定臂34d;以及安装在稳定臂端部的四个稳定轮,包括稳定轮35a、稳定轮35b、稳定轮35c和稳定轮35d。
转向架主框架31作为主要结构,走行轮安装在转向架主框架31上。其中,走行轮32的轴承两侧与转向架主框架31相连接。应当指出,走行轮具体连接位置可视驱动装置的布置形式与位置调整,轴承与转向架主框架31可以单侧连接,也可以双侧连接,视具体转弯情况综合考虑。导向轮33a、导向轮33b、导向轮33c、导向轮33d分别安装在转向架主框架31每侧端部伸出的导向臂上,具有车辆导向作用。稳定臂34a、稳定臂34b布置在转向架主框架31的一侧,沿轨道梁36纵向布置,在导向轮33a和导向轮33b之间的中心部位对称布置。另一侧稳定臂34c、稳定臂34d的布置与稳定臂34a和稳定臂34b可对称布置,布置完成后如图10~图12所示。不难看出安装在稳定臂上的稳定轮35a、稳定轮35b、稳定轮35c和稳定轮35d这四个稳定轮都布置在导向轮之间,并不与所述的导向轮33a、导向轮33b、导向轮33c和导向轮33d具有同轴布置关系。同侧稳定轮之间的轴心距d1要小于同侧导向轮之间的轴心距d3。同时同侧稳定轮之间的轴心距d1要大于列车在稳定轮经过接缝板而发生脱空这段时间t1内走过的路程为d2,取d2=v×t1;其中v是列车行驶速度,即d1满足限制条件:d2<d1<d3。转向架同侧的稳定轮与相邻导向轮的中心距为d5要大于列车在导向轮经过轨道梁接缝板而发生脱空这段时间t2内走过的路程为d4,取d4=v×t2,其中v是列车行驶速度;即d5满足限制条件:d5>d4,且d5>d2。
这样布置稳定臂和稳定轮,既可以保证车辆在经过接缝板处时,不会发生导向轮与稳定轮同时脱空或者两个稳定轮同时脱空的现象,保证跨座式单轨交通车辆运行时在任意时刻至少三个着力点产生抗扭力矩,形成一个平衡的受力体,跨座式单轨交通车辆不会产生较大的脱空晃动;又可以增大车体结构的扭转力矩,减小车辆的扭转晃动;还可以解决既有转向架因两侧各对称布置一个带有稳定轮的稳定臂而产生的“弦效应”问题。
通过上述单轴走行轮转向架可减小跨座式单轨车辆在行驶过程中的脱空扭转晃动。
以上所述的具体实施方法,对本专利的目的、技术方案和有益效果进行了说明。所应强调的是,以上所述仅为本专利的具体实施例而已,并不能用于限制本专利的范围。凡在本专利的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本专利的保护范围之内。