一种悬挂式独轨车的制作方法

本发明涉及轨道交通，尤其涉及悬挂式独轨车。

背景技术：

在悬挂式独轨车系统中，201280001061.9号专利没有解决独轨车的转向问题，由转向器硬性拉过去转向时存在很大的摩擦阻力，满足不了实际的应用要求。同时没有解决左右两个行走轮的差速问题，在转弯时，左右两个行走轮存在速差，左右两个行走轮连接在一起时影响轨道车的运行效率及转向，甚至无法实现独轨车小半径的转向。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于：悬挂式独轨车的转向问题和左右行走轮的差速问题。

本发明的目的在于解决悬挂式独轨车的转向问题和左右行走轮的差速问题，使独轨车能平稳运行和转向，提供一种稳定可靠的悬挂式独轨车设计，满足悬挂式独轨车的实施需求。为实现本发明的目的，本发明对201280001061.9号专利的轨道车做进一步优化，提出一种悬挂式独轨车。

所述悬挂式独轨车至少包含运行在独轨车轨道槽内的机架及悬挂在轨道下方的车厢，其特征在于：所述机架至少包含两个前后放置的架构件以及设置在架构件两侧的四对行走轮；其中，第一对行走轮和第二对行走轮连接到第一架构件，第三对行走轮和第四对行走轮连接到第二架构件；行走轮相对于架构件可以左右偏转以实现独轨车机架的转向；至少有一对行走轮连接有动力驱动轴。如图1，第一架构件5和第二架构件6前后顺序排列；顺序排列的行走轮11a、行走轮12a、行走轮13a和行走轮14a，及行走轮11b、行走轮12b、行走轮13b和行走轮14b；行走轮11a和行走轮11b组成第一对行走轮1，行走轮12a和行走轮12b组成第二对行走轮2，行走轮13a和行走轮13b组成第三对行走轮3，行走轮14a和行走轮14b组成第四对行走轮4；第一对行走轮1和第二对行走轮2连接到第一架构件5，第三对行走轮3和第四对行走轮4连接到第二架构件6；行走轮11a、行走轮12a、行走轮11b、行走轮12b相对第一架构件5可以左右偏转，行走轮13a、行走轮14a、行走轮13b、行走轮14b相对第二架构件6可以左右偏转，实现轨道车机架的转向，转向原理与汽车转向原理相似。如果只使用两对行走轮，前后轮之间的连接件会比较长，在小半径转向时，前后轮之间的连接件可能会碰到轨道壁；使用八个行走轮，相邻两对行走轮之间的连接件的长度较小，可以实现独轨车小半径的转向,并且，因为相邻两对行走轮之间的距离缩短了，行走轮较小角度的偏转就可以实现较大角度的转向。当然，可以在两架构件之间设置一中间连接件，两架构件分别连接到中间连接件的两端，如图2，第一架构件5和第二架构件6分别连接到中间连接件7的两端。两架构件相对于中间连接件可以活动，以实现独轨车的转向、过凹和过凸；如图4，轨道有弯道时，中间连接件7相对第一架构件5和第二架构件6可以活动，使架构件5和架构件6可以不在一条直线上，实现独轨车的转向；如图5，轨道100为凸形，独轨车过凸时，因为中间连接件7相对架构件5和架构件6可以活动，保证行走轮能运行时刻在轨道100上行走，实现独轨车的过凹和过凸。至少有一对行走轮连接有动力驱动轴,以提供独轨车行走的动力。当然，第二对行走轮2和/或第三对行走轮3可以连接到中间连接件7，如图3。

根据上述一种悬挂式独轨车的一种优选实施方式，其特征在于：在第一架构件和第二架构件上设有向下拉杆，所述拉杆用于悬挂独轨车车厢。如图5，第一架构件5上设有向下拉杆17a，第二架构件6上设有向下拉杆17b，拉杆17a和拉杆17b用于悬挂轨道车车厢。拉杆17a设置在第一对行走轮1和第二对行走轮2中间为佳，拉杆17b设置在第三对行走轮3和第四对行走轮4中间为佳，因为与同一架构件相连的四个行走轮底部在同一平面，行走轮相对于架构件能左右偏转而不能上下移动，当行走轮通过轨道分支节点或合并节点的轨道槽，该行走轮受力减少甚至踏空时，车辆重量由该轮旁边和前或后的两个行走轮承担，以减少该行走轮在轨道槽位置的下跌距离，使车辆运行更平稳。如图6，行走轮11b出现踏空，因行走轮11a、行走轮12a、行走轮11b、行走轮12b都连接到第一架构件5上，车辆重力由行走轮11a和因行走轮12b承担。

根据上述一种悬挂式独轨车的一种优选实施方式，其特征在于：行走轮中间有大的孔，用于放置动力传动部件和/或安装刹车部件，以减少左右行走轮之间的间距；至少有一对行走轮安装有刹车部件。如图7，行走轮11a中间有大的孔，用于将承重轴承42a、虎克万向节44a放置在行走轮11a中部；行走轮11b中间有大的孔，用于将承重轴承42b、虎克万向节44b放置在行走轮11b中部，以缩短行走轮11a和行走轮12a之间的间距；轮毂41a上设置有刹车盘55a，刹车片56a连接在左侧的左右限位杆54a上，需要刹车时收缩刹车片56a使刹车片56a摩擦刹车盘55a实现刹车功能。

一种悬挂式独轨车，其特征在于：驱动轮轴至少包含两侧端轴和中间段；两侧端轴连接有轮毂和承重轴承，中间段连接有差速器；两侧端轴经由万向节分别连接中间段的两端。如图7，侧端轴15a连接有轮毂41a、承重轴承42a；侧端轴15b连接有轮毂41b、承重轴承42b；中间段16设置有差速器，差速器包括齿轮47a、齿轮48a、齿轮47b、齿轮48b；中间段16与侧端轴15a通过虎克万向节44a相连，中间段16与侧端轴15b通过虎克万向节44b相连。

根据上述一种悬挂式独轨车的驱动轮轴的一种优选实施方式，其特征在于：所述万向节为虎克万向节；中间段的左右两边各设有固定差速器的固定轴承。使用虎克万向节，因为虎克万向节本身体积小，可以减少左右行走轮之间的间距。如图7，虎克万向节44a与侧端轴15a上的万向节接口43a及中间段16上的万向节接口45a关联，以将由差速器传来的动力传递到行走轮11a。如图8，中间段16上设有固定中间段的固定轴承46a和固定轴承46b，固定轴承46a和固定轴承46b外沿固定在承重连杆63a和承重连杆63b上，内沿固定到中间段16；使用固定轴承，可以减少动力传送时对万向节的损伤。

根据上述一种悬挂式独轨车的驱动轮轴的一种优选实施方式，其特征在于：差速器上连接有动力驱动的齿轮盘或链条盘。如图7，驱动动力经动力驱动的齿轮盘或链条盘由差速器的齿轮48a和齿轮48b传入，分配到差速器的齿轮47a和齿轮47b，再经万向节44a和万向节44b分别传递到行走轮11a和行走轮11b，实现了行走轮11a和行走轮11b的差速控制。

一种悬挂式独轨车，其特征在于：独轨车车架含有轨道探测装置和主动转向装置，独轨车行走时由轨道探测装置探测前方轨道的位置，然后由主动转向装置控制行走轮的行走方向，使独轨车左右限位轮与轨道内壁保持一定间距运行，避免左右限位轮与轨道内壁的碰撞。如图7,左限位轮51a通过左限位杆54a、左承重轴承42a、左轮毂41a与行走轮11a关联，右限位轮51b通过右限位杆54b、右承重轴承42b、右轮毂41b与行走轮11b关联,向左方向或向右方向控制限位杆54a或54b则可以实现行走轮11a、11b的转向。如图9，轨道探测装置包含有探测轴承71a、71b、72a、72b、73a、73b、74a、74b、75a、75b、76a、76b、77a、77b；探测轴承机械转电子的结构如图10，当探测轴承71a被向右侧压缩时，带动连接杆71a1挤压底部的弹性部件71a2，由叉簧开关71a3检测到该挤压动作；当前方轨道向右偏转或者轨道车本身偏左运行时，将根据偏转的角度及车辆运行的距离先后挤压探测轴承74a、73a、72a、71a，通过检测探测轴承74a、73a、72a、71a关联的叉簧开关得到轨道车当前需偏转的角度大小；再结合探测轴承77a、76a、75a判断行走轮偏移的位置大小，而确定车辆需要主动转向的角度。

根据上述一种悬挂式独轨车的一种优选实施方式，其特征在于：所述主动转向装置与行走轮之间设有弹性部件。主动转向装置能传送一定的转向力到行走轮，控制行走轮的偏转实现转向；由行走轮反向传递过大的力则由弹性部件吸收。如图11，主动转向控制块80经由连杆79a、弹性部件78a与左限位轮51a关联，经由连杆79b、弹性部件78b与右限位轮51b关联；弹性部件78a、78b预先存在一定压力。主动转向时转向力由主动转向控制块80传递到左右限位轮51a和51b，实现独轨车的主动转向。当主动转向不及时或者在分支节点和合并节点处受转向板的限制时，左右限位轮51a、51b将受到轨道壁的挤压而实现强制转向，此时弹性部件78a、78b将被挤压，减少左右限位轮51a、51b对主动转向控制块80的冲击，避免对主动转向装置的损伤。

一种悬挂式独轨车，其特征在于：驱动电动机设置在独轨车的机架上，独轨车设置有液力变矩器，电机动力经液力变矩器传送到差速器；或者，驱动电动机设置在轨道下方的车厢内，独轨车设置有液力变矩器和动力万向节，电机动力经过液力变矩器和动力万向节传送到到差速器。独轨车上设置液力变矩器，可以使车辆运行更平稳；可以使用两个驱动电机驱动；可以减少刹车时对驱动电机及动力传送部件的损伤。如图15，驱动电机88设置在架构件上，动力从驱动电机88输出到液力变矩器87的输入端，然后从液力变矩器87的输出端传递到传动直角伞齿轮输入轴86，再传递到传动直角伞齿轮盘85，经差速器、万向节、两侧端轴、轮毂传递到行走轮11a、11b。

悬挂式独轨车经过上述方式，解决了悬挂式独轨车的转向问题和左右行走轮的差速问题。

附图说明

图1、图2、图3为本发明一台独轨车的两个架构件及四对行走轮的结构示意简图，其中图2设有中间连接件，图3为第二对行走轮和第三对行走轮连接到中间连接件；图4为本发明独轨车转向时行走轮偏转和中间连接件与架构件相对活动的示意简图；图5为本发明独轨车过凸时中间连接件与架构件相对活动以及架构件拉杆的示意简图。附图标记为：11a、11b、12a、12b、13a、13b、14a、14b-行走轮；1-第一对行走轮；2-第二对行走轮；3-第三对行走轮；4-第四对行走轮；5-第一架构件；6-第二架构件；7-中间连接件；17a、17b-承载车厢重量的拉杆。

图6为本发明行走轮11b过轨道槽时，行走轮的受力示意简图，附图标记为：11a、11b、12a、12b-行走轮；5-第一架构件；101-轨道槽。

图7为本发明第一对行走轮、驱动轴、刹车装置、左右限位轴承相关关系的示意简图，为俯视图；图8为本发明第一对行走轮实现转向和承重及与架构件连接的示意简图，为前视图；图12为本发明差速器上连接有动力驱动齿轮盘的示意图，为前视图；图14为本发明差速器上连接有动力驱动的九十度直角齿轮盘的示意图，为前视图。附图标记为：11a、11b-行走轮，第一对行走轮；15a、15b-侧端轴；16-驱动轮轴的中间段；41a、41b-轮毂；42a、42b-承重轴承，外沿分别固定在固定件61a、61b上，内沿分别固定在侧端轴15a、15b上；43a、43b-侧端轴上的万向节接口；44a、44b-虎克万向节；45a、45b-中间段16上的万向节接口；46a、46b-中间段16的固定轴承，内沿分别固定在中间段16上，外沿分别固定到中间段16的固定块65a、65b、65c、65d上；47a、48a、47b、48b-差速器的齿轮；51a、51b、51c、51d-行走轮11a、11b的左右限位轴承，用于避免行走轮碰撞轨道内壁；52a、52b、52c、52d-限位杆上的孔，用于将两侧的左右限位轮关联及连接行走轮的转向装置，其中52a到51a的距离、52b到51b的距离、52c到51c的距离、52d到51d的距离相等,52a到52b的距离、52c到52d的距离、万向节44a中心到万向节44b中心的距离相等；53a、53b-限位横杆；54a、54b-左右限位杆，用于将左右限位轮与承重轴承42a、42b关联；55a-轮毂上的刹车盘；56a-刹车片，固定在左右限位杆54a、54b上；61a、61b-承重轴承的固定件；62a、62b、62c、62d-承重转向轴承，用于实现行走路的左右偏转，62a外沿连接到承重轴承的固定件61a且内沿连接到承重连接件63a，62b外沿连接到承重轴承的固定件61b且内沿连接到承重连接件63a，62c外沿连接到承重轴承的固定件61a且内沿连接到承重连接件63b，62d外沿连接到承重轴承的固定件61b且内沿连接到承重连接件63b，62a到轮毂41a的距离、62c到轮毂41a的距离、62b到轮毂41b的距离、62d到轮毂41b的距离相等，62a中心到62b中心的距离、62c中心到62d中心的距离、万向节44a中心到万向节44b的距离相等；63a、63b-承重连接件；64a、64b-63a、63b上的承重连接点，用于连接到架构件；65a、65b、65c、65d-固定中间段16的固定块；81-上位传动齿轮盘,与差速器的输入齿轮盘关联；82-中间传动齿轮盘，上端啮合到上位传动齿轮盘81，下端啮合到下位传动齿轮盘83；82_1-中间传动齿轮盘的固定轴承，内沿固定到承重连接件63b上，外沿连接到中间齿轮盘82上；83-下位传动齿轮盘；83_1-下位传动齿轮盘83的固定轴承，内沿固定到承重连接件63b上，外沿连接到下位传动齿轮盘83上；85-传动直角伞齿轮盘，与差速器的输入齿轮48a、48b关联，啮合到传动直角伞齿轮输入轴86；86-传动直角伞齿轮输入轴。

图9为本发明轨道探测装置轴承位置示意简图，附图标记为：71a、71b、72a、72b、73a、73b、74a、74b、75a、75b、76a、76b、77a、77b-探测轴承，探测轴承与轨道壁的距离不同，用以判断轨道车机架与轨道偏移的距离；11a、11b-行走轮。

图10为本发明轨道探测装置机械转电子检测示意简图，附图标记为：71a-探测轴承；71a1-连接杆；71a2-弹性部件；71a3-叉簧开关71a4-固定块。

图11为本发明主动转向装置与行走轮之间设有弹性部件的示意简图，附图标记为：78a、78b-弹性部件；79a、79b-连杆;80-主动转向控制块；51a、51b-左右限位轴承；52a、52b-限位杆上的孔；53a-限位横杆；54a-左侧限位杆。

图13为本发明动力从底部传送及承重连接点往前后分开的示意简图，附图标记为：64a-承重连接点；64a_2-承重连接的引出点；64b_1、64b_2-承重连接点；11a-行走轮；81-上位传动齿轮盘，与差速器的输入齿轮关联；82-中间传动齿轮盘，上端啮合到上位传动齿轮盘81，下端啮合到下位传动齿轮盘83；82_1-中间传动齿轮盘82的固定轴承，内沿固定到承重连接件63b上，外沿连接到中间齿轮盘82上；83-下位传动齿轮盘；83_1-下位传动齿轮盘83的固定轴承，内沿固定到承重连接件63b上，外沿连接到下位传动齿轮盘83上；100-轨道。

图15为本发明驱动电动机设置在独轨车的机架上，独轨车设置有液力变矩器，电机动力经液力变矩器后传送到差速器的示意简图，附图标记为：11a、11b、12a、12b-行走轮；85-传动直角伞齿轮盘，与差速器的输入齿轮关联，与传动输入轴86上的直角伞齿轮啮合；86-传动输入轴；87-液力变矩器；88-驱动电机。

图16为本发明驱动电动机设置在轨道下方的车厢内，独轨车设置有液力变矩器、动力万向节，动力由驱动电动机输出后，经过液力变矩器、动力万向节送递到差速器，附图标记为：1、2、3、4-行走轮对；5、6-架构件；17a、17b-承载车厢重量的拉杆；83-下位传动齿轮盘；87-液力变矩器；88-驱动电机；91-传动直角伞齿轮盘对；92-传动杆；93-传动直角伞齿轮盘对；94-传动杆；95-动力万向节；96-传动杆；97-传动直角伞齿轮盘对，一端固定到下位传动齿轮盘83，一端连接到传动杆96；100-轨道；102-车厢；103-座椅。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

参照图12、图13，依据本发明第一实施例，说明本发明差速器上连接有动力驱动的齿轮盘的原理。如图12，驱动动力从下位传动齿轮盘83传入，由齿轮啮合传送到中间传动齿轮盘82，再从中间传动齿轮盘82齿轮啮合传送到上位传动齿轮盘81，再传递到差速器的输入齿轮，完成动力的传送。增加一个中间传动齿轮盘82，可以避免行走轮偏转时接触到上位传动齿轮盘81。因为动力从机架下方传入，需要改变承重连杆63b的结构，将63b向前和向后分开，为传动齿轮82、传动齿轮83留出空间，并为传动齿轮关联的固定轴承82_1和83_1提供固定支架，如图13。

参照图14，依据本发明第二实施例，说明本发明差速器上连接有动力驱动的九十度直角齿轮盘的原理。驱动动力从传动直角伞齿轮输入轴86传入，由齿轮啮合传送到传动直角伞齿轮盘85；再传递到差速器的输入齿轮，完成动力的传送。

参照图16，图13，依据本发明第三实施例，说明本发明驱动电动机设置在轨道下方的车厢内，独轨车设置有液力变矩器、动力万向节，动力由驱动电动机输出后，经过液力变矩器、动力万向节送递到差速器的原理。驱动动力从驱动电机88输出，经液力变矩器87传递到传动直角伞齿轮盘对91，经过传动杆92传递到传动直角伞齿轮盘对93，经过传动杆94传递到动力万向节95，经过传动杆96传递到传动直角伞齿轮盘对97，再经过下位传动齿轮盘83、中间传动齿轮盘82、上位传动齿轮盘81传入到差速器的输入齿轮，完成动力传送。

由以上实施案例可以看出，本发明解决了悬挂式独轨车的转向问题和左右行走轮的差速问题。达到了实用的要求。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现；因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的；所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。