转向架及具有其的轨道车辆和轨道交通系统的制作方法

文档序号:15691550发布日期:2018-10-16 22:25阅读:156来源:国知局
转向架及具有其的轨道车辆和轨道交通系统的制作方法

本发明涉及交通技术领域,具体而言,涉及一种转向架、具有所述转向架的轨道车辆和具有所述轨道车辆的轨道交通系统。



背景技术:

相关技术中的轨道车辆,普遍将走行轮和水平轮固定在转向架上,轨道车辆转弯时,利用轨道对水平轮的反弹力作用使整个转向架小幅度偏转。

但是这种形式的转向架不能大幅度偏转,不仅限制了转弯半径,而且对轨道、转向架以及水平轮的承载能力要求高,稳定性存在隐患。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种转向架,所述转向架具有对转弯半径的限制小、对水平轮的强度要求低、稳定性好、可靠性高等优点。

本发明还提出一种具有所述转向架的轨道车辆。

本发明还提出一种具有所述轨道车辆的轨道交通系统。

根据本发明第一方面实施例的转向架,包括:第一水平轮、第二水平轮、第三水平轮、第四水平轮、第一调节装置、第二调节装置和控制装置,所述第一水平轮和第三水平轮分别可枢转地安装在所述转向架构架上且适于配合在所述轨道的一侧;所述第二水平轮和所述第四水平轮分别可枢转地安装在所述转向架构架上且适于配合在所述轨道的另一侧;所述第一调节装置安装在所述转向架构架上,用于调节所述第一水平轮和所述第三水平轮在所述轨道的长度方向上的距离;所述第二调节装置安装在所述转向架构架上,用于调节所述第二水平轮和所述第四水平轮在所述轨道的长度方向上的距离;所述控制装置分别与所述第一调节装置和所述第二调节装置相连。

根据本发明实施例的转向架,利于实现转弯,且具有对转弯半径的限制小、对水平轮的强度要求低、稳定性好、可靠性高等优点。

另外,根据本发明实施例的转向架还可以具有如下附加的技术特征:

根据本发明的一些实施例,所述转向架包括:第一走行轮轴,所述第一水平轮可枢转地安装在所述第一走行轮轴的第一端且所述第二水平轮可枢转地安装在所述第一走行轮轴的第二端;第二走行轮轴,所述第二走行轮轴与所述第一走行轮轴沿所述轨道的长度方向间隔设置,所述第三水平轮可枢转地安装在所述第二走行轮轴的第一端且所述第四水平轮可枢转地安装在所述第二走行轮轴的第二端;其中,所述第一调节装置分别与所述第一走行轮轴的第一端和所述第二走行轮轴的第一端可枢转地相连,所述第二调节装置分别与所述第一走行轮轴的第二端和所述第二走行轮轴的第二端可枢转地相连。

可选地,所述转向架还包括:适于支撑在所述轨道上的第一至第四走行轮,所述第一走行轮和所述第二走行轮分别可枢转地安装在所述第一走行轮轴上且沿所述轨道的宽度方向间隔设置,所述第三走行轮和所述第四走行轮分别可枢转地安装在所述第二走行轮轴上且沿所述轨道的宽度方向间隔设置。

进一步地,所述转向架构架还包括:连接梁,所述连接梁分别与所述第一走行轮轴和所述第二走向轮轴可枢转地相连,在所述轨道的宽度方向上,所述连接梁位于所述第一走行轮和所述第二走行轮之间,且所述连接梁位于所述第三走行轮和所述第四走行轮之间。

可选地,所述第一走行轮轴的沿其长度方向的中心处与所述连接梁的一端可枢转地相连,所述第二走行轮的沿其长度方向的中心处与所述连接梁的另一端可枢转地相连。

可选地,所述控制装置安装在所述连接梁上。

根据本发明的一些实施例,所述第一水平轮通过第一水平轮轴可枢转地安装在所述第一走行轮轴的第一端;所述第二水平轮通过第二水平轮轴可枢转地安装在所述第一走行轮轴的第二端;所述第三水平轮通过第三水平轮轴可枢转地安装在所述第二走行轮轴的第一端;所述第四水平轮通过第四水平轮轴可枢转地安装在所述第二走行轮轴的第二端。

根据本发明的一些实施例,所述第一调节装置和所述第二调节装置均为气弹簧,所述第一调节装置内的压强和所述第二调节装置内的压强由所述控制装置检测和控制。

可选地,所述控制装置通过第一输气软管与所述第一调节装置相连且通过第二输气软管与所述第二调节装置相连。

根据本发明第二方面实施例提出一种轨道车辆,所述轨道车辆包括:车体;转向架,所述转向架为根据本发明第一方面实施例所述的转向架,所述转向架安装在所述车体的底部。

根据本发明实施例的轨道车辆,通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的转向架,具有利于实现转弯、稳定性好、可靠性高等优点。

根据本发明第三方面实施例提出一种轨道交通系统,所述轨道交通系统包括:轨道;轨道车辆,所述轨道车辆为本发明第二方面的实施例所述的轨道车辆。

根据本发明实施例的轨道交通系统,通过设置根据本发明的第二方面的实施例所述的轨道车辆,具有利于车辆实现转弯、稳定性高等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本发明实施例的转向架与轨道的结构示意图;

图2是根据本发明实施例的转向架的俯视示意图;

图3是根据本发明实施例的转向架在一个状态时的示意图;

图4是根据本发明实施例的转向架的在另一个状态下的示意图。

附图标记:

100:转向架;200:轨道;

1:转向架构架;

201:第一水平轮轴;202:第二水平轮轴;203:第三水平轮轴;204:第四水平轮轴;

30:连接梁;301:第一走行轮轴;302:第二走行轮轴;

21:第一水平轮;22:第二水平轮;23:第三水平轮;24:第四水平轮;

31:第一走行轮;32:第二走行轮;33:第三走行轮;34:第四走行轮;

41:第一调节装置;42:第二调节装置;

411:第一输气软管;412:第二输气软管;

5:控制装置。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本发明具体实施例的转向架100。为了便于描述和理解,本文均以图示的前后方向、左右方向和上下方向为例进行描述和说明。

如图1和图2所示,根据本发明实施例的转向架100包括:转向架构架1、第一水平轮21、第二水平轮22、第三水平轮23、第四水平轮24、第一调节装置41、第二调节装置42和控制装置5。

转向架构架1适于跨座在轨道200上,第一水平轮21和第三水平轮23分别可枢转地安装在转向架构架1上,且第一水平轮21和第三水平轮23适于配合在轨道200的一侧(例如,图示的左侧)。第一调节装置41安装在转向架构架1上,且第一调节装置41用于调节第一水平轮21和第三水平轮23在轨道200的长度方向上的距离,以使第一水平轮21和第三水平轮23之间具有合适的间距,利于实现转向架100的转向。

第二水平轮22第四水平轮24分别可枢转地安装在转向架构架1上,并且第二水平轮22和第四水平轮24适于配合在轨道200的另一侧(即,图示的右侧)。第二调节装置42可以安装在转向架构架1上,且第二调节装置42用于调节第二水平轮22和第四水平轮24在轨道200的长度方向上的距离,从而使第二水平轮22和第四水平轮24之间具有合适的间距,使第二水平轮22和第四水平轮24与第一水平轮21和第三水平轮23共同配合,实现车体的转弯。

控制装置5可分别与第一调节装置41和第二调节装置42相连,以对第一调节装置41和第二调节装置42进行控制,从而进一步实现对第一水平轮21与第三水平轮23的距离和第二水平轮22与第四水平轮24的距离的调节。

当车体转弯时,轨道200可对第一至第四水平轮24中的至少一个产生弹力,从而该至少一个水平轮发生偏转,此时,控制装置5控制第一调节装置41调节第一水平轮21和第三水平轮23在轨道200的长度方向上的距离,并且控制装置5控制第二调节装置42调节第二水平轮22和第四水平轮24在轨道200的长度方向上的距离,使第一水平轮21和第三水平轮23在轨道200的长度方向上的距离发生一定范围内的改变,并使第二水平轮22和第四水平轮24在轨道200的长度方向上的距离发生一定范围内的改变,使第一水平轮21与第二水平轮22和第三水平轮23与第四水平轮24沿轨道200转动且轨迹重合,由此实现转向架100的转向,从而实现车体的转弯。

由于第一水平轮21与第三水平轮23之间的距离和第二水平轮22与第四水平轮24之间的距离可分别在第一调节装置41和第二调节装置42的作用下进行调节,可以减小轨道200对水平轮的巨大反弹力,利于实现转弯,不仅可以降低各水平轮的爆胎风险,提高可靠性和安全性,而且可以减小转弯半径,可以降低队转向架构架1、轨道200和各水平轮的强度要求。

根据本发明实施例的转向架100,通过将第一调节装置41和第二调节装置42安装在转向架构架1上,利用第一调节装置41调节第一水平轮21和第三水平轮23的在轨道200的长度方向上的距离,利用第二调节装置42调节第二水平轮22和第四水平轮24在轨道200上的长度方向上的距离,并通过控制装置5分别与第一调节装置41和第二调节装置42相连,可以减小车体转弯时轨道200对水平轮的反弹力,利于实现转弯,从而可以降低水平轮的爆胎风险,提高可靠性和安全性,而且具有对转弯半径的限制小、对水平轮的强度要求低、稳定性好、可靠性高等优点。

根据本发明的一些实施例,如图2-图4所示,转向架100可以包括:第一走行轮轴301和第二走行轮轴302,第一水平轮21可枢转地安装在第一走行轮轴301的第一端(例如,图示的左端),并且第二水平轮22可枢转地安装在第一走行轮轴301的第二端(即,图示的右端)。第二走行轮轴302与第一走行轮轴301可沿轨道200的长度方向间隔设置,第三水平轮23可枢转地安装在第二走行轮轴302的第一端(例如,图示的左端),并且第四水平轮24可枢转地安装在第二走行轮轴302的第二端(即,图示的右端)。其中,第一调节装置41分别与第一走行轮轴301的第一端和第二走行轮轴302的第一端可枢转地相连,第二调节装置42可分别与第一走行轮轴301的第二端和第二走行轮轴302的第二端可枢转地相连。

也就是说,第一调节装置41分别与第一走行轮轴301和第二轴向轮轴的位于轨道200的一侧的一端相连,第二调节装置42分别与第一走行轮轴301和第二走行轮轴302的位于轨道200的另一侧的一端相连,且第一至第四水平轮24分别设在第一走行轮31和第二走行轮32的对应的端部。这样,第一调节装置41和第二调节装置42可以通过调节第一走行轮轴301与第二走行轮轴302之间的夹角实现对第一水平轮21与第三水平轮23之间的距离和第二水平轮22与第四水平轮24之间的距离的调节,结构简单紧凑,而且调节方便,可控性好。

可选地,如图1-图4所示,转向架100还包括:第一走行轮31、第二走行轮32、第三走行轮33和第四走行轮34,第一至第四走行轮34适于支撑在轨道200上,其中,第一走行轮31和第二走行轮32分别可枢转地安装在第一走行轮轴301上,并且第一走行轮31和第二走行轮32沿轨道200的宽度方向间隔设置,第三走行轮33和第四走行轮34分别可枢转地安装在第二走行轮轴302上,并且第三走行轮33和第四走行轮34分别沿轨道200的宽度方向间隔设置。第一走行轮31、第二走行轮32、第三走行轮33和第四走行轮34可以在轨道200车辆的驱动装置的驱动下带动转向架100沿轨道200行进,从而牵引车体行驶。

进一步地,转向架100还可以包括:连接梁30,如图1-图4所示,连接梁30可分别与第一走行轮轴301和第二走行轮轴302可枢转地相连,在轨道200的宽度方向上,连接梁30可位于第一走行轮31和第二走行轮32之间,并且连接梁30可位于第三走行轮33和第四走行轮34之间。换言之,连接梁30分别与第一走行轮轴301和第二走行轮轴302可枢转地相连,第一走行轮31和第二走行轮32分别位于连接梁30的轴向两侧,并且第三走行轮33和第四走行轮34分别位于连接梁30的轴向两侧,第一走行轮31配合在轨道200的上表面上,第二走行轮32配合在轨道200的上表面上,第三走行轮33配合在轨道200的上表面上且与第一走行轮31在轨道200的长度方向上间隔设置,第四走行轮34配合在轨道200的上表面上且与第二走行轮32在轨道200的长度方向上间隔设置。即连接梁30形成为车体的主轴。由此,可以满足较大的荷载需求,四个走行轮能够承受更多的载荷,结构简单紧凑,利于优化布局,同时可以提高转向架100的受力能力,可以提升轨道车辆的载客数量。

在一些实施例中,如图1和图2所示,第一走行轮轴301的沿其长度方向的中心处可与连接梁30的一端(例如,轨道的长度方向上的前端)可枢转地相连,第二走行轮32的延期长度方向的中心处可与连接梁30的另一端(即,图示的后端)可枢转地相连。由此,在转向架100转向时,第一走行轮轴301和第二走行轮轴302分别相对于连接梁30枢转,使得第一水平轮21与第三水平轮23在轨道200的长度方向上的间距和第二水平轮22与第四水平轮24在轨道200的长度方向上的间距发生联动改变,不仅可以实现转向架100的偏转,而且能够避免发生干涉,可以进一步提高提高稳定性和可靠性。

可选地,如图2-图4所示,控制装置5可以安装在连接梁30上,结构紧凑,而且连接梁30通常不做大幅度偏转运动,从而可以提高控制装置5的稳定性,使控制装置5与第一调节装置41和第二调节装置42的连接更加稳定可靠。

在本发明的一些实施例中,如图1-图4所示,第一水平轮21通过第一水平轮轴201可枢转地安装在第一走行轮31的第一端(例如,图示的左端),第二水平轮22通过第二水平轮轴202可枢转地安装在第一走行轮轴301的第二端(即,图示的右端),第三水平轮23通过第三水平轮轴203可枢转地安装在第二走行轮轴302的第一端(例如,图示的左端),第四水平轮24通过第四水平轮轴204可枢转地安装在第二走行轮轴302的第二端(即,图示的右端)。由此,第一水平轮21和第三水平轮23分别通过第一水平轮轴201和第三水平轮轴203配合在轨道200的外侧面上,第二水平轮22和第四水平轮24分别通过第二水平轮轴202和第四水平轮轴204配合在轨道200的另一侧的外侧面上,不仅便于实现转向,而且可以起到防脱效果,能够进一步提高可靠性和稳定性。

可选地,第一调节装置41和第二调节装置42均可为气弹簧,第一调节装置41内的压强和第二调节装置42内的压强可由控制装置5检测和控制。也就是说,控制装置5检测并控制第一调节装置41的压强,从而控制第一水平轮21和第三水平轮23在轨道200的长度方向上的距离,同时,控制装置5检测并控制第二调节装置42的压强,从而控制第二水平轮22与第四水平轮24在轨道200的长度方向上的距离,以辅助实现转弯。当然,第一调节装置41和第二调节装置42还可以是其他具有相同或类似功能的装置。

控制装置5内可以预设一预定压强差值,为判断转向架100是否转向和后续动作提供依据。控制装置5可以检测第一调节装置41和第二调节装置42的压强,并根据检测结果获得第一调节装置41和第二调节装置42的压强差值,比较压强差值与预定压强差值的大小:当压强差值大于预定压强差值时,判断转向架100转向,控制装置5调节第一调节装置41和第二调节装置42的压强,使压强差值趋于预定压强差值,从而辅助转向架100实现转向。即转向架100可以形成为压差偏转式转向架100,通过压强差来控制第一至第四水平轮24,达到转向的目的。

举例而言,结合图3和图4所示,当转向架100右转时,轨道200对第二水平轮22产生一个大概向右后方的弹力,第二水平轮22带动第一走行轮轴301绕着连接梁30的前端发生偏转,此时,第一水平轮21与第三水平轮23在轨道200的长度方向上的距离增大,第一调节装置41的压强减小,并且第二水平轮22与第四水平轮24在轨道200的长度方向上的距离减小,第二调节装置42的压强增大。

控制装置5检测第一调节装置41的压强和第二调节装置42的压强,并根据检测结果获得第一调节装置41和第二调节装置42的压强差值,将压强差值与设定的预定压强差值进行比较。当压强差值超过预定压强差值时,认为转向架100向右转向,控制装置5控制第二调节装置42泄压,并控制第一调节装置41加压,使两个气弹簧的硬度相等。

由于压强差的变化,第二走行轮轴302也会绕着连接梁30的第二端偏转,此时,第二走行轮轴302的偏转方向与第一走行轮轴301的偏转方向相反,可以形成如图4所示的夹角,第一走行轮31与第二走行轮32和第三走行轮33和第四走行轮34均以夹角圆心转动且轨迹重合,由此使转向架100转向,从而实现车体的转弯。

可选地,如图2-图4所示,控制装置5通过第一输气软管411与第一调节装置41相连,并且控制装置5通过第二输气软管412与第二调节装置42相连。由此,可以实现对第一调节装置41和第二调节装置42的压强控制,结构简单,调节方便及时,而且输气软管可以在转向架100转向时适应性地发生变形,不易损坏,可以提高稳定性和可靠性。

综上,根据本发明实施例的转向架100,使水平轮对可以在轨道200的反弹作用力下发生偏转,能够避开巨大的反弹作用力,使转向架100像汽车一样转弯,而且在控制装置5对第一调节装置41和第二调节装置42的控制下,能满足第一至第四走行轮34对转向轨迹重合的要求,从而不仅能够实现小半径转弯,而且可降低对转向架100和各水平轮的强度要求,同时也降低了各水平轮爆胎的风险,提高了稳定性和安全性。

根据本发明实施例的轨道车辆,包括车体和转向架100,其中,转向架100为根据本发明上述第一方面实施例的转向架100,转向架100安装在车体的底部,以带动车体行进和转向。

根据本发明第二方面实施例的轨道车辆,通过将根据本发明第一方面实施例的转向架100安装在车体底部,利用转向架100带动车体行进和转向,不仅利于实现转弯,而且稳定性好,可靠性高。

根据本发明实施例的轨道交通系统,包括轨道200和根据本发明上述第二方面实施例的轨道车辆。

根据本发明实施例的轨道交通系统,通过设置根据本发明上述第二方面实施例的轨道车辆,具有利于车辆实现转弯、稳定性好、可靠性高等优点。

根据本发明实施例的轨道交通系统的其他构成例如轨道车辆和轨道200等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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