本发明涉及轨道车辆技术领域，特别是用于对中低速磁浮轨道交通系统进行检修的作业车辆。
背景技术：
中低速磁浮交通系统中，从建设成本、技术要求等方面原因考虑，大部分轨道、接触轨等系统都是安装在高架桥梁上，而轨道、接触轨等设备都是属于体积较大、重量较重的设备，出现故障需要维修的时候在高架桥梁空间不足的情况下，都是不很方便的事情，此时就需要配备工程作业车来辅助完成相关的工作。
另一方面由于线路全程高架，在冬天出现下雪的天气时候，轨道上面会有积雪，甚至结冰情况发生，而中低速磁浮车辆的悬浮和走行都是与轨道上的f型轨以及f型轨表面的铝反应板相关联，如若轨道上附有厚厚的积雪或者有冰出现的时候将会影响中低速磁浮车辆的正常运营。再者，厚厚的积雪出现在轨枕中间，得不到及时的清理，在磁浮车辆运行的过程中会卷入到车底，再加上低温气候会冻结车底的各类大部件，对车辆造成损害，也直接影响到磁浮车辆的运营，这也是中低速磁浮系统需要工程车辅助完成运营的原因。
中低速磁悬浮轨道交通检修作业车(以下简称：作业车)，是独立行驶于磁悬浮轨道上的检修作业车，该车作业期间，轨道线路上的电源是不供电的，其动力来源是柴油发动机。
该车主要用于每日(凌晨)的轨道巡检、维修轨道和接触轨电气线路、更换轨道零部件、人员和物料的输送、特殊天气条件下的扫雪和除冰等，对于保证中低速磁悬浮轨道交通的正常运行具有重要意义。
此外，由于f型轨道的特殊性，导致现有作业车存在以下缺陷：
其一，磁浮线路一大优点就是拐弯半径小，最小的半径可以达到50m，普通的双轴或者三轴转向架走行起来会出现很多问题，如：过弯稳定性差， 对轨道的碰撞而损害轨道。
其二，f轨的材质为q235，属于比较脆弱的钢质材料，而车轮材质的硬度大于f轨，在行驶过程中也容易对轨道造成破坏。
其三，现有作业车存在扫雪和除冰效率慢、清理不彻底等缺陷，在极端天气下，难以满足中低速磁浮系统的运营要求。
其四，由于热胀冷缩的原因，各轨排之间会出现20mm～40mm不等的缝隙，现有作业车的车轮与轨道及轨道缝之间的碰撞会产生较大的噪声，而且，工程作业车的工作时间一般都是在凌晨进行，城市内的磁浮轨道交通一般也都设置的是高架桥梁穿越住宅区，而现有作业车在工作时都会产生较大的噪音，严重干扰途径区域的居民生活环境，虽然通过设置隔音屏可以阻挡一部分噪音，但依然难以达到令人满意的程度。
因此，如何进一步提高作业车的行驶和扫雪和除冰性能，降低中低速磁浮工程作业车在工作时的噪音，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种中低速磁浮工程作业车。该转向架设有导向机构，在导向机构的导向作用下，可以确保车辆正逆向行驶，特别是过弯时的稳定性，并避免对轨道造成损坏。
为实现上述目的，本发明提供一种中低速磁浮工程作业车，包括车厢及转向架，所述转向架包括多个单轴转向架，各所述单轴转向架分别设有导向机构，所述导向机构包括一对左右对称布置的导向轮以及用于提供弹力支撑所述导向轮压紧在行进轨道外侧面的弹簧。
优选地，所述导向机构设有从所述单轴转向架两侧向下延伸的支架，所述导向轮安装于所述支架。
优选地，所述导向轮通过上悬臂和下悬臂安装于所述支架，所述上悬臂和下悬臂上分别设有呈长圆形的导向轮轴孔，所述导向轮能够沿作业车宽度方向移动。
优选地，各所述导向轮的弹簧包括横向布置的上弹簧和下弹簧，所述上弹簧和下弹簧分别从所述导向轮的转轴上端和下端支撑所述导向轮。
优选地，所述上弹簧和下弹簧分别安装于所述支架与导向轮转轴之间可伸缩的滑移套筒中。
优选地，所述导向轮在纵截面上呈倒“t”形，包括行走轮面部分以及位于底部的卡边部分。
优选地，所述车厢设有与所述单轴转向架的牵引销横向滑动连接的横向滑槽。
优选地，设有除雪融冰装置，所述除雪融冰装置包括：
扫雪刷，设于首末单轴转向架上，包括对应于磁浮轨道用于清除其积雪的第一毛刷；
高压蒸汽吹洗装置，包括水箱、水泵、热水器及喷头；所述水泵用于将所述水箱中经过预加热的水提高到设定压力；所述热水器用于对经过所述水泵加压的水持续进行加热，产生高压过热水；所述喷头布置在所述扫雪刷后侧，其对应于所述磁浮轨道的导轨面和感应板表面，用于喷出高压过热水，利用汽化的高压蒸汽融化冰层；
干燥压缩空气吹干装置，包括空压机及喷嘴，所述喷嘴布置于所述喷头后侧，用于吹干所述磁浮轨道。
优选地，对应于各所述磁浮轨道的第一毛刷与所述磁浮轨道呈一定倾斜角度，并且其数量为多把，沿车体长度方向间隔排列分布。
优选地，各所述第一毛刷均呈“v”字形，其箭头指向作业车的行进方向，并大体处于其所对应的磁浮轨道的中间位置。
优选地，进一步包括对应于磁浮中间梁用于将积雪推落至轨道下方的第二毛刷。
优选地，包括发动机外罩和发动机本体；所述发动机外罩为密封式结构，其设有夹层，并在所述夹层中设有隔热防噪层；所述发动机本体布置于所述发动机外罩内部，其底部在安装处设有减震部件。
优选地，所述发动机外罩为整体翻启式结构。
优选地，所述发动机本体通过减震部件安装在所述车厢的底架中梁上。
本发明采用多个单轴转向架，可以实现半径很小情况下的转弯，解决了磁浮线路拐弯半径小的问题。此外，还设有导向机构，检修车直线行驶时， 导向轮与行进轨道产生的侧向作用力相对较小，导向轮在预紧力的作用下紧贴钢轨导向面，进而进行可靠的导向；当车辆过弯时，外侧导向轮与轨道外侧产生较大的侧向力，内侧导向轮在此作用力下压缩预紧弹簧，外侧导向轮此时释放弹簧预紧力，进而也能实现良好的导向作用，可以确保车辆正逆向行驶，特别是过弯时的稳定性，并避免对轨道造成损坏
在一种优选方案中，进一步设有除雪融冰装置，其可以在多种天气状况下执行轨道清理工作，例如下雪天气、冻雨天气、雪融化后又结冰的天气等。这些天气状况中，最困难的就是清除结在轨道上的冰雪，针对这一难点，本设备通过机械清扫、高压蒸汽吹洗、干燥压缩空气吹干等工艺，能够把轨道上的浮雪和结冰快速清除，其中，机械清扫可以把轨道上的浮雪清除，使浮雪融化后凝结成冰的可能性减到最小；高压蒸汽吹洗，能够最快速度地把凝结在轨道上的冰融化，并利用高压蒸汽的强大清洗能力，把融冰铲除；最后一道工序，用干燥的压缩空气把高压蒸汽凝华在轨道上的霜和露吹干，保证不会二次凝结成冰。
在另一种优选方案中，发动机本体设有发动机外罩，其可以通过发动机外罩整体密封布置在车厢内，且发动机外罩设有夹层，并在夹层中装有隔热防噪层，此外，发动机本体还通过减震部件进行安装，整体具有三重消声降噪效果，其中，发动机外罩所形成的封闭腔体，可以有效阻止发动机声音向外传输，此外第一重消声降噪；发动机外罩夹层中的隔热防噪层可以有效吸收穿透其罩壁向外传输的声波，此为第二重消声降噪；发动机本体底部的减震部件可以较少地把振动传导到车体外部，减震效果良好，此为第三重消声降噪；在经过三重消声降噪之后，可有效抑制噪音的产生，从而使中低速磁浮工程作业车在凌晨作业并经过居民住宅区时，其噪音能降低至可接受范围之内，不会对居民生活环境造成严重影响。
附图说明
图1为本发明所提供中低速磁浮工程作业车的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为图1中所示导向机构的局部示意图；
图3为图1所示转向架的过弯示意图；
图4为图1所示转向架的过弯窜动量示意图；
图5为牵引驱动轮的结构示意图；
图6为除雪融冰装置的一种具体实施方式的结构示意图；
图7为图6所示除雪融冰装置的俯视图；
图8为消音降噪发动机设于中低速磁浮工程作业车的结构示意图。
图中：
1.单轴转向架2.驱动轮3.导向轮4.弹簧5.支架6.上悬臂7.下悬臂8.导向轮轴孔9.车厢10.横向滑槽11.滑移套筒
20.除雪融冰装置21.第一毛刷22.水箱23.水泵24.热水器25.喷头26.空压机27.喷嘴28.油箱
31.发动机外罩32.发动机本体33.夹层34.减震部件35.消声器36.车厢37.底架中梁
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1、图2，图1为本发明所提供中低速磁浮工程作业车的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1中所示导向机构的局部示意图。
如图所示，在一种具体实施方式中，本发明所提供中低速磁浮工程作业车转向架参照铁路运行车辆，运用铝合金轮对实现走行，考虑f型轨道材质为q235b，轨道材质的物理性能极为普通，从整车重量入手分析计算了整车承载钢轮的载荷，确定整车用六个单轴转向架1，每个转向架设一组轮对，即两个驱动轮2，整车共计十二个驱动轮2。
各单轴转向架1由构架、悬挂、轴箱、旁承、行走轮对、牵引杆等组成，采用单轴六转向架，可以实现半径很小情况下的转弯，解决了磁浮线路拐弯半径小的问题。
由于本作业车可运行轨道为f轨两侧轨柄部位，考虑到轨道存在的走行特殊性，可供运行轨道宽度仅为120mm，故走行轮宽规格相对特殊，考虑了 实际规定的安装和车辆过弯等因素，实际轮宽设计为100mm。由于检修车整车速度要求不高，最高速仅为30km/h左右，远小于铁路通用机械运行速度，参照tbt1010-2005《铁道车辆用轮对型式与基本尺寸》的相应内容，初步选定b型轮对钢制轮作为选型设计基础，其轮外径为840mm(见图5)。
本作业车上安装有轮边马达的十二个铝合金轮为牵引驱动轮，轮毂材料为6082-t651合金铝，为保障对铁轨的保护，考虑与铁轨接触圈镶比q235b更软的其它材料，如：h62、dt9及一些特殊的复合材料。
各单轴转向架1分别设有导向机构，导向机构包括一对左右对称布置的导向轮3以及弹簧4，在弹簧4的弹力作用下，导向轮3压紧在f轨两侧轨柄部位的外侧面上，设计时，该弹簧4采用较大刚度，以确保导向准确。
导向机构设有从单轴转向架1两侧向下延伸的支架5，导向轮3通过上悬臂6和下悬臂7安装于支架5，上悬臂6和下悬臂7上分别设有呈长圆形的导向轮轴孔8，导向轮3能够沿作业车宽度方向移动。
具体地，各导向轮3的弹簧4包括横向布置的上弹簧和下弹簧，上弹簧和下弹簧分别安装在支架5与导向轮转轴之间可伸缩的滑移套筒11中，从导向轮3的转轴上端和下端对导向轮进行支撑，导向轮3在纵截面上呈倒“t”形，分为行走轮面部分以及位于底部的卡边部分。
单个导向架机构中设置两组导向机构，即四个导向轮3，左右各两个，以确保车辆正逆向行驶的导向功能。
检修车直线行驶时，导向轮3与f型轨道产生的侧向作用力相对较小，导向轮3在预紧弹簧4的作用下紧贴钢轨导向面，进而进行可靠的导向；当车辆过弯时的工况，此时，外侧导向轮3与轨道外侧产生较大的侧向力，内侧导向轮在此作用力下压缩预紧弹簧4，外侧导向轮3此时释放弹簧4预紧力，进而也能实现良好的导向作用。
请参考图3、图4，图3为图1所示转向架的过弯示意图；图4为图1所示转向架的过弯窜动量示意图。
如图所示，六个单轴转向架1通过转向架零件组合起来，实现对车体的牵引、支撑、减震以及防止侧翻的功能，转向架之间距离设计为1.2m，从前向后数，车厢9设有与第一单轴转向架、第三单轴转向架、第四单轴转向架 以及第六单轴转向架的牵引销横向滑动连接的横向滑槽10，也就是说，在过弯时第一、三、四、六单轴转向架可横向滑动，由六转向架过弯窜动量示意图分析可知：过弯时，转向架相对车体最大滑动量为57.463mm。
在实际使用中，牵引驱动轮可采用橡胶轮和铝合金轮互换的模式，在雨天或者雪天的时候，由橡胶轮改换成铝合金轮，一般情况下使用橡胶轮，可以实现对轨道f轨的保护。
请参考图6、图7，图6为除雪融冰装置的一种具体实施方式的结构示意图；图7为图6所示除雪融冰装置的俯视图。
如图所示，本发明所提供的具有除雪融冰功能的中低速磁浮工程作业车，设有除雪融冰装置20，其分为以下三大部分：
第一部分为扫雪刷，设于车体首末单轴转向架1上，整车共有四套，包括第一毛刷21和第二毛刷(图中未示出)，其中第一毛刷21对应于磁浮轨道，用于清除其上的积雪，第二毛刷对应于磁浮中间梁，用于将中间梁上的积雪推落至轨道下方的地面上。
由于雪质较为松软，因此通过扫雪刷即可除去轨道上的积雪，多把扫雪刷沿车体长度方向间隔排列分布，分别与f型轨呈一定倾斜角度，第一毛刷21均呈“v”字形，其箭头指向车体的行进方向，并大体处于其所对应的磁浮轨道的中间位置，毛刷具有一定硬度，车辆在前进中将积雪推出轨道，扫雪刷上部采用钢板结构与首末转向架连接，下部非金属毛刷，多道清雪，保证清理干净并不损伤轨道面，其中位于首端转向架的扫雪刷用于在正向行驶时进行除雪，位于末端转向架的扫雪刷用于在反向行驶时进行除雪，首末扫雪刷前后镜像对称布置，下同。
第二部分为高压蒸汽吹洗装置，其设有水箱22、液压水泵23、高压热水器24及蒸汽喷头25，液压水泵23用于将水箱22中经过预加热的水提高到设定压力，高压热水器24用于对经过液压水泵23加压的水持续进行加热，产生高压过热水，喷头25布置在第一毛刷21后侧，其对应于磁浮轨道的导轨面和感应板表面，用于喷出高压过热水，利用汽化的高压蒸汽融化冰层。
在布置方式上，喷头25可以不垂直于导轨面或感应板表面，而是如图所示具有向前倾斜的角度，这样喷头25便可以直接对准冰层与轨道的分界处， 从而使冰层能够更加快速的融化并从轨道上分离，且融化或破碎的冰渣在蒸汽的吹力作用下能够从两边排出，不会重新沉积在轨道上。
第三部分为干燥压缩空气吹干装置，其设有液压空压机26及喷嘴27，喷嘴27布置于喷头25后侧，用于吹干磁浮轨道，与喷头25的布置方式类似，喷嘴27也向前倾斜一定角度，其朝向大体与喷头25相平行，以便形成覆盖整个轨道面的“v”形吹拂区，将来不及吹干的霜和露从两侧排出，避免再次沉积在轨道上。
北方在秋冬及冬春时节，来不及融化的积雪或雨水容易凝结成冰，且冰层较厚，因此需采用大功率、高效率的除冰方式。本发明采用的是高温蒸汽除冰方式，具有除冰彻底、速度快的优点，其工作原理如下：
首先，采用dynaset公司的耐高温高压液压水泵23(耐温70摄氏度)，将70度的热水的压力提高到35mpa，再用whu高压热水器24持续加热，产生高压过热水，利用喷头25直接将高压过热水通过喷嘴喷出，瞬间汽化为高压蒸汽，喷射到导轨面和感应板表面，将冰层融化甚至蒸发，并利用高压蒸汽的强大清洗能力，把融冰铲除，与导向轮接触轨道侧面冰层可另加蒸汽辅助喷头加以解决，最后由喷嘴27用干燥的压缩空气把高压蒸汽凝华在轨道上的霜和露吹干，保证不会二次凝结成冰，在3km/h的移动速度下，可快速清除轨道上的浮雪和结冰。
请参考图8，图8为消音降噪发动机设于中低速磁浮工程作业车的结构示意图。
如图所示，消音降噪发动机包括发动机外罩31和发动机本体32，发动机外罩31为密封式结构，其设有夹层33，并在夹层33中设有隔热防噪层，发动机本体32布置于发动机外罩31内部，其底部在安装处设有减震部件34。
具体地，发动机外罩31为整体翻启式结构，可以方便地整个翻开，便于发动机日常维护保养，在关闭状态下，又能保证消音降噪效果
减震部件34可以是橡胶垫，橡胶垫具有良好的减震效果，其设置在发动机本体32底部可以较少地把振动传导到车体外部，从而达到消音降噪的目的。
此外，为进一步提高消音降噪效果，还可以在发动机本体32的尾气排放 端安装大功率消声器35，以便使尾气冲击噪音大为减小。
上述消音降噪发动机具有三重消声降噪效果，其中，发动机外罩31所形成的封闭腔体，可以有效阻止发动机声音向外传输；发动机外罩夹层33中的隔热防噪层可以有效吸收穿透其罩壁向外传输的声波；发动机本体32底部的减震部件34可以较少地把振动传导到车体外部，减震效果良好；在经过三重消声降噪之后，可有效抑制噪音的产生，从而使中低速磁浮工程作业车在凌晨作业并经过居民住宅区时，其噪音能降低至可接受范围之内，不会对居民生活环境造成严重影响。
发动机通过发动机外罩整体密封布置在车厢9内，并通过减震部件安装在车厢的底架中梁37上。
以上对本发明所提供的中低速磁浮工程作业车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。