提高空铁运行稳定性的悬挂系统的制作方法

本实用新型涉及空铁领域，具体涉及提高空铁运行稳定性的悬挂系统。

背景技术：

交通拥堵已经成为制约城市发展的瓶颈，而城市化又是发展的必然趋势，为了解决这一矛盾，空铁应运而生。城市道桥日益增多，楼宇也日益密集，城市的路高架桥在利于车辆通行的同时，低桥下近地空间处于闲置状态。而空铁则能利用桥下近地空间建设，不会对现有交通系统造成影响，在低成本投入的前提下，还能增加一倍的交通流通能力，减缓交通拥堵。空铁与地铁和有轨电车不同，空铁的轨道在上方，是悬挂在空中轨道上运行的一种轨道交通。

空铁系统中，车体的两端分别各通过一个连接机构以及轮毂与悬挂在空中的轨道连接，驱动装置驱动轮毂转动，继而带动车体沿着导轨移动。当车体进行转弯时，车头上的轮毂滚动到下一个方向的轨道中，位于车尾上的轮毂还位于原来方向的轨道中，同时由于车体为刚性构件，因此车体的旋转角度小于位于车头上的轮毂转弯所完成的角度，并相对于位于车尾的轮毂和连接机构进行转动。连接机构与车体刚性连接时，连接机构与车体之间会产生扭矩，此扭矩会极大地损伤连接机构与车体之间的连接部位，并降低空铁运行的稳定性。

并且，虽然用于支撑轮毂的导轨表面粗糙度低、表面质量高，同样的轮毂的表面粗糙度低，表面质量高；但导轨与轮毂接触面上始终会有一定粗糙度，并且当车体运行速度较大时，表面粗糙度的存在以及驱动装置的驱动时带来的振动，均会使车体、轮毂产生晃动，这不仅使连接机构与车体之间的连接部位的应力增大，损伤了连接机构与车体之间的连接部位的质量；还降低空铁运行的稳定性以及乘客乘坐空铁的舒适性。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供提高空铁运行稳定性的悬挂系统，解决车体连接机构与正在转弯的车体之间会产生扭矩，同时车体运行时容易产生晃动，此扭矩以及车体晃动会极大地损伤连接机构与车体之间的连接部位，并降低空铁运行的稳定性以及乘客乘坐空铁的舒适性的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

提高空铁运行稳定性的悬挂系统，包括轮毂、连接轮毂和车体的连接机构以及驱动轮毂转动的驱动装置，所述连接机构包括依次连接的挂件头和承重盘，所述挂件头的一端与轮毂连接，在挂件头的另一端设置有若干个连接臂；在承重盘上设置有数量与连接臂数量一致的条形限位孔，所述连接臂上远离挂件头的一端分别各穿过一个限位孔后分别各与一个承重组件连接，所述承重组件上靠近挂件头的一端与承重盘上远离挂件头的一端接触，且旋转绕着承重盘的轴线旋转挂件头能使连接臂均沿着对应的限位孔的孔壁移动；

在所述连接机构和车体之间设置有减振机构，所述减振机构包括定位轴、导向轴、压板、减振板和伸缩件，所述压板和减振板互相平行，所述定位轴和导向轴的轴线均垂直于压板；

导向轴的一端与承重盘连接，导向轴的另一端依次活动贯穿压板和减振板后与螺母连接；所述定位轴的一端与压板固定连接，定位轴的另一端依次活动贯穿压板和减振板后与车体连接；

所述伸缩件的一端与压板连接，伸缩件的另一端与减振板连接，压缩伸缩件，能使压板沿导向轴的轴线移动。

伸缩件可采用气囊减震器、气压杆、弹簧等具有伸缩或者弹性的部件。且当伸缩件为气囊减震器时，优选空气弹簧。

车体转弯时，车头上的轮毂滚动到下一个方向的轨道中，同时位于车尾上的轮毂还位于原来方向的轨道中，车体的旋转角度小于位于车头上的轮毂转弯所完成的角度，并相对于位于车尾的轮毂和连接机构进行转动；而车体与连接机构之间的相对转动，通过连接臂沿着限位孔的孔壁移动，继而使连接臂相对与承重盘产生相对转动来实现，继而车体转弯时，车体的连接机构与车体之间不会产生扭矩，继而消除了连接机构与车体之间连接部位在车体换向使受到的剪切力，保护了连接机构与车体之间的连接部位的质量，并提高了空铁运行的稳定性。

同时，由于车体悬空，其始终受到向下的重量；当车体晃动时，压板向下移动，并压缩气囊减震器，气囊减震器受压变形，吸收一部分振动能量；车体平稳后，气囊减震器恢复原态，压板回到原位；通过本实用新型，减缓了车体受到的振动，降低车体振动幅度，保护了连接机构与车体之间的连接部位的质量、提高空铁运行的稳定性以及乘客乘坐空铁的舒适性。

进一步地，所述承重组件包括连接轴，所述连接轴的一端与一个轴承配合，连接轴的另一端贯穿连接臂后与另一个轴承配合，且轴承均与承重盘上远离挂件头的端面接触。

轴承不仅对车体起到悬挂作用，承受车体的重量，并且还能在挂件头转动时，相对轴承进行转动，以使称重组件与称重盘之间的摩擦为滚动摩擦，保护了承重盘的表面质量。

进一步地，所述连接轴的两端均设置有挡盘，连接轴的末端产出对应的轴承后与对应的挡盘连接，所述挡盘的最大径大于轴承的中心孔孔径。

虽然轴承通常与对应的连接轴为过盈配合，但是随着传动的振动，会导致轴承向连接轴的自由端移动，甚至从连接轴上脱出；为了避免上述情况产生，因此在连接轴的两端均设置挡盘，以限制轴承在连接轴轴线上的移动。

进一步地，所述连接臂的内侧壁均位于同一个圆的圆周上，同时连接臂的外侧臂均位于另一个圆的圆周上，连接臂内侧壁所在的圆心与外侧壁所在的圆心重合；

所述限位孔均绕着同一轴线弯曲成弧形，其内侧孔壁的半径与连接臂的内侧壁的半径一致，其外侧孔壁的半径与连接臂的外侧壁的半径一致，且限位孔在周线上的弧长大于连接臂在周线上的长度；

当连接臂分别各穿过一个限位孔时，连接臂的内侧壁与对应的限位孔的内侧孔壁接触，连接臂的外侧壁与对应的限位孔的外侧孔壁接触。

通过上述设置，使连接臂与限位孔在径向上互相接触面的半径相匹配，消除连接臂与限位孔在径向上的间距，使连接臂仅能沿着周向转动，以提高连接臂相对于承重盘转动的方向的确定性，以及连接臂沿着限位孔孔壁移动的稳定性。

进一步地，所述伸缩件为气囊减震器，且伸缩件有两个，并沿承重盘的轴线中心对称地设置在压板和减振板之间。

由于气囊减震器相对与弹簧等伸缩部件来说，前者具有非线性特性，可以根据需要将它的特性线设计成比较理想的曲线，以及前者的刚度随载荷而变，因而在任何载荷下自振频率不变等优点，因此本实用新型优选气囊减震器。

进一步地，在所述伸缩件的上下两端均设置有连接板，位于伸缩件上端的连接板通过螺栓与压板连接，位于伸缩件下端的连接板通过螺栓与减振板连接。

进一步地，所述连接板均平行于压板，且连接板均为圆形，所述伸缩件的轴线均垂直于连接板，且伸缩件的横截面为圆形，伸缩件在连接板上的正投影位于连接板内。

连接板的设置便于气囊减震器的安装和拆卸，利于空铁系统的生产制造以及降低后期维护成本。

进一步地，在所述承重盘上设置有连接孔，在定位轴和导向轴上远离减振板的一端均设置有固定盘，所述固定盘的直径大于定位轴以及导向轴的直径，定位轴上的固定盘通过螺栓与减振板固定连接，导向轴上的固定盘通过螺栓与压板固定连接；

定位轴上远离对应固定盘的一端穿过连接孔后与车体螺纹连接。

定位轴与车体丝接，定位轴以及导向轴均通过对应的固定盘和螺栓与对应的部位，便于对本实用新型的拆卸安装以及后期的维护。

进一步地，所述连接臂有四个，并沿承重盘的轴线中心对称地分布在挂件头上。所述定位轴有四个，且定位轴分别各位于压板的一个角上；所述导向轴有四个，并沿承重盘的轴线中心对称地设置在承重盘上。

设置多个定位轴以及导向轴，能降低单个定位轴以及导向轴受到的拉应力，提高本实用新型的使用寿命。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型提高空铁运行稳定性的悬挂系统，通过连接臂沿着限位孔的孔壁移动，继而使连接臂相对与承重盘产生相对转动来实现，继而车体转弯时，车体的连接机构与车体之间不会产生扭矩，继而消除了连接机构与车体之间连接部位在车体换向使受到的剪切力，保护了连接机构与车体之间的连接部位的质量，并提高了空铁运行的稳定性；

2、本实用新型提高空铁运行稳定性的悬挂系统，当车体晃动时，压板向下移动，并压缩气囊减震器，气囊减震器受压变形，吸收一部分振动能量；车体平稳后，气囊减震器恢复原态，压板回到原位；通过本实用新型，减缓了车体受到的振动，降低车体振动幅度，保护了连接机构与车体之间的连接部位的质量、提高空铁运行的稳定性以及乘客乘坐空铁的舒适性；

3、本实用新型提高空铁运行稳定性的悬挂系统，轴承不仅对车体起到悬挂作用，承受车体的重量，并且还能在挂件头转动时，相对轴承进行转动，以使称重组件与称重盘之间的摩擦为滚动摩擦，保护了承重盘的表面质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为连接臂与承重盘的配合示意图；

图4为图3的仰视图；

图5为连接臂与轴承的连接示意图；

图6为挂件头的结构示意图；

图7为图6的仰视图；

图8为承重盘的结构示意图；

图9为本实用新型另一个视角的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-轮毂，2-挂件头，3-承重盘，4-连接臂，5-限位孔，6-连接轴，7-轴承，8-定位轴，9-挡盘，10-连接孔，11-固定盘，12-驱动轴，13-定位板，14-换向轴，15-齿轮皮带，16-导向轴，17-压板，18-减振板，19-伸缩件，20-螺母，21-连接板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1-图9所示，本实施例中，伸缩件19采用气囊减震器，本实用新型提高空铁运行稳定性的悬挂系统，包括轮毂1、连接轮毂1和车体的连接机构以及驱动轮毂1转动的驱动装置，所述连接机构包括依次连接的挂件头2和承重盘3，所述挂件头2的一端与轮毂1连接，在挂件头2的另一端设置有若干个连接臂4；在承重盘3上设置有数量与连接臂4数量一致的条形限位孔5，所述连接臂4上远离挂件头2的一端分别各穿过一个限位孔5后分别各与一个承重组件连接，所述承重组件上靠近挂件头2的一端与承重盘3上远离挂件头2的一端接触，且旋转绕着承重盘3的轴线旋转挂件头2能使连接臂4均沿着对应的限位孔5的孔壁移动；

在所述连接机构和车体之间设置有减振机构，所述减振机构包括定位轴8、导向轴16、压板17、减振板18和气囊减震器，所述压板17和减振板18互相平行，所述定位轴8和导向轴16的轴线均垂直于压板17；

导向轴16的一端与承重盘3连接，导向轴16的另一端依次活动贯穿压板17和减振板18后与螺母20连接；所述定位轴8的一端与压板17固定连接，定位轴8的另一端依次活动贯穿压板17和减振板18后与车体连接；

所述气囊减震器的一端与压板17连接，气囊减震器的另一端与减振板18连接，压缩气囊减震器，能使压板17沿导向轴16的轴线移动。

车体转弯时，车头上的轮毂1滚动到下一个方向的轨道中，同时位于车尾上的轮毂1还位于原来方向的轨道中，车体的旋转角度小于位于车头上的轮毂1转弯所完成的角度，并相对于位于车尾的轮毂1和连接机构进行转动；而车体与连接机构之间的相对转动，通过连接臂4沿着限位孔5的孔壁移动，继而使连接臂4相对与承重盘3产生相对转动来实现，继而车体转弯时，车体的连接机构与车体之间不会产生扭矩，继而消除了连接机构与车体之间连接部位在车体换向使受到的剪切力，保护了连接机构与车体之间的连接部位的质量，并提高了空铁运行的稳定性。

同时，由于车体悬空，其始终受到向下的重量；当车体晃动时，压板17向下移动，并压缩气囊减震器19，气囊减震器19受压变形，吸收一部分振动能量；车体平稳后，气囊减震器19恢复原态，压板17回到原位；通过本实用新型，减缓了车体受到的振动，降低车体振动幅度，保护了连接机构与车体之间的连接部位的质量、提高空铁运行的稳定性以及乘客乘坐空铁的舒适性。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，对称重组件作出进一步说明。

如图1-图9所示，本实用新型提高空铁运行稳定性的悬挂系统，所述承重组件包括连接轴6，所述连接轴6的一端与一个轴承7配合，连接轴6的另一端贯穿连接臂4后与另一个轴承7配合，且轴承7均与承重盘3上远离挂件头2的端面接触。

轴承不仅对车体起到悬挂作用，承受车体的重量，并且还能在挂件头2转动时，相对轴承7进行转动，以使称重组件与称重盘3之间的摩擦为滚动摩擦，保护了承重盘3的表面质量。

进一步地，所述连接轴6的两端均设置有挡盘9，连接轴6的末端产出对应的轴承7后与对应的挡盘9连接，所述挡盘9的最大径大于轴承7的中心孔孔径。

虽然轴承通常与对应的连接轴6为过盈配合，但是随着传动的振动，会导致轴承向连接轴6的自由端移动，甚至从连接轴6上脱出；为了避免上述情况产生，因此在连接轴6的两端均设置挡盘9，以限制轴承7在连接轴6轴线上的移动。

实施例3

本实施例是在实施例1的基础上，对连接臂4与限位孔5之间的配合进一步说明。

如图1-图9所示，本实用新型提高空铁运行稳定性的悬挂系统，所述连接臂4的内侧壁均位于同一个圆的圆周上，同时连接臂4的外侧臂均位于另一个圆的圆周上，连接臂4内侧壁所在的圆心与外侧壁所在的圆心重合；

所述限位孔5均绕着同一轴线弯曲成弧形，其内侧孔壁的半径与连接臂4的内侧壁的半径一致，其外侧孔壁的半径与连接臂4的外侧壁的半径一致，且限位孔5在周线上的弧长大于连接臂4在周线上的长度；

当连接臂4分别各穿过一个限位孔5时，连接臂4的内侧壁与对应的限位孔5的内侧孔壁接触，连接臂4的外侧壁与对应的限位孔5的外侧孔壁接触。

通过上述设置，使连接臂4与限位孔5在径向上互相接触面的半径相匹配，消除连接臂4与限位孔5在径向上的间距，使连接臂4仅能沿着周向转动，以提高连接臂4相对于承重盘3转动的方向的确定性，以及连接臂4沿着限位孔5孔壁移动的稳定性。

例如，当车体相对与轮毂1产生15°的转动时，则连接臂4沿着限位孔5的孔壁，顺着周线相对称重盘3转动15°。

实施例4

本实施例是在实施例1的基础上，对减震机构进一步说明。

如图1-图9所示，本实用新型提高空铁运行稳定性的悬挂系统，所述气囊减震器有两个，并沿承重盘3的轴线中心对称地设置在压板17和减振板18之间。

由于气囊减震器19相对与弹簧等伸缩部件来说，前者具有非线性特性，可以根据需要将它的特性线设计成比较理想的曲线，以及前者的刚度随载荷而变，因而在任何载荷下自振频率不变等优点，因此本实用新型优选气囊减震器19。

进一步地，在所述气囊减震器的上下两端均设置有连接板21，位于气囊减震器上端的连接板21通过螺栓与压板17连接，位于气囊减震器下端的连接板21通过螺栓与减振板18连接。

进一步地，所述连接板21均平行于压板17，且连接板21均为圆形，所述气囊减震器的轴线均垂直于连接板21，且气囊减震器的横截面为圆形，气囊减震器在连接板21上的正投影位于连接板21内。

连接板21的设置便于气囊减震器19的安装和拆卸，利于空铁系统的生产制造以及降低后期维护成本。

实施例5

本实施例是在实施例1的基础上，对驱动装置作出进一步说明。

如图1-图9所示，本实用新型提高空铁运行稳定性的悬挂系统，所述轮毂1有两个，并沿承重盘3的轴线中心对称地分布在挂件头2上；在轮毂1之间设置有驱动轴12，所述驱动轴12的两端活动贯穿挂件头2后，分别各与一个轮毂1连接；所述驱动装置与驱动轴12连接。

在车体和承重盘3之间设置有一对定位板13，所述定位板13的一端均与车体连接，在定位板13之间设置有两个换向轴14，所述换向轴14的轴线均平行于驱动轴12的轴线；

所述驱动装置位于挂件头2的一侧，并固定在车体上，驱动装置包括依次连接的电机、减速器、输出轴和齿轮皮带15，所述齿轮皮带15首尾相连成环状，其一端套设在输出轴上，其另一端沿着承重盘3的轴线依次活动贯穿承重盘3和挂件头2后套设在驱动轴12上，且一个换向轴14位于齿轮皮带15围成的环中，并与齿轮皮带15的内壁上远离电机的一侧接触，另一个换向轴14位于齿轮皮带15靠近电机的一侧，且换向轴14上远离电机的一侧与齿轮皮带15的外壁上靠近电机的一侧接触。

为了缩短车体与轮毂1之间的间距，采用带轮驱动时，需要对其进行换向，因此在齿轮皮带14的驱动路径上设置两个换向轴14，以使齿轮皮带14的两边均被对应的换向轴14换向。

优选地，换向轴4、驱动轴12以及输出轴均采用与齿轮皮带15相匹配的齿轮轴，且换向轴14的两端均与对应的定位板13转动连接，换向轴14能绕自己的轴线相对于定位板13进行独立旋转。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。