外置悬挂单轨梁及外置悬挂单轨交通系统的制作方法

本实用新型涉及轨道交通领域，尤其涉及外置悬挂单轨梁及具有外置悬挂单轨梁的外置悬挂单轨交通系统。

背景技术：

地面公共交通系统具有运量小、污染大、占用道路多和地面道路空间不足的天然缺陷。地铁运量大，无污染，也不占用地面道路空间，但却面临地下空间的有限和地铁造价高、经济性不足及地质条件等的限制。悬挂轨道交通，能够有效利用地面以上的空间，在解决交通问题方面有着自己独特的优势。人类使用悬挂轨道交通系统已经有100多年的历史，目前中国、德国和日本都有线路在运营。

经过多年发展到目前为止，国内外仅出现内置悬挂式轨道交通系统，内置悬挂式轨道交通系统的轨道梁普遍为底部具有开口的半封闭式结构体，此类轨道梁结构拆装车轮复杂不便。因此，寻找一种拆装车轮简单方便的外置悬挂单轨梁及具有其的外置悬挂单轨交通系统势在必行。

此外，现有的内置悬挂轨道交通系统的行驶轨道的轮辙面均是水平的，两组车轮平行地行驶在轨道的两条轮辙面上。由于车轮行驶时水平的轮辙面不能对车轮产生一定的横向作用力，因此，当车体受到侧风和偏载的影响较大时，车体会发生横向移动。为此，必须设置导向轮和稳定轮，以解决车体受外力影响而发生偏转的问题。但是，稳定轮的稳定力和导向轮的导向力较大，对轨道梁侧面的作用力较大，从而影响了轨道梁的横向稳定性，降低了安全性能，同时，不仅增加了成本，而且由于较大的导向力和稳定力，产生了噪声，尤其是高频噪声。而亟待研究的外置悬挂单轨梁及具有其的外置悬挂单轨交通系统也急需克服上述缺陷。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供一种拆装车轮简单方便的外置悬挂单轨梁。

本实用新型还提供一种包括上述外置悬挂单轨梁的外置悬挂单轨交通系统。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

本实用新型提供一种外置悬挂单轨梁，所述单轨梁的两侧方供悬挂式单轨车辆两侧的车轮行驶，所述单轨梁包括可将两侧的车轮分隔开的隔板组件和用于供两侧的车轮滑行的梁平板，所述隔板组件的底端与梁平板的顶面固定连接；

所述梁平板的两侧的顶面各形成有轮辙部，所述轮辙部的顶面为一平面，所述车轮滑行在该平面上。

作为外置悬挂单轨梁的优选方案，所述轮辙部的顶面为平行于梁平板的平面。

作为外置悬挂单轨梁的优选方案，所述轮辙部的顶面为从远离隔板组件到靠近隔板组件向下倾斜的平面，所述轮辙部的顶面与梁平板之间形成小于等于30°的正夹角。

作为外置悬挂单轨梁的优选方案，所述轮辙部的顶面为从靠近隔板组件到远离隔板组件向下倾斜的平面，所述轮辙部的顶面与梁平板之间形成小于等于60°的正夹角。

作为外置悬挂单轨梁的优选方案，所述轮辙部包括包括位于顶面的防磨层和形成主体的结构层，所述防磨层采用耐磨材料制作而成，所述结构层采用承力钢材质制作而成。

作为外置悬挂单轨梁的优选方案，所述轮辙部与梁平板为一体式结构。

作为外置悬挂单轨梁的优选方案，所述轮辙部通过连接件与梁平板固定连接，且轮辙部与梁平板之间设置阻尼层。

作为外置悬挂单轨梁的优选方案，所述隔板组件包括至少一个隔板，所述隔板组件的所有隔板之间形成轴对称结构。

本实用新型还提供一种外置悬挂单轨交通系统，包括车体和成对设置的多对车轮，还包括如以上任一方案所述的外置悬挂单轨梁；

所述车轮与车轴连接，且车轴垂直于与其连接的车轮设置，所述车轴通过悬挂杆与车体连接。

作为外置悬挂单轨交通系统的优选方案，

每对的两个车轮之间通过包围在梁平板外部的车轴连接，所述车轴包括中轴部及对称连接在中轴部两端部的两个端轴部，所述中轴部的中部通过悬挂杆与车体连接，两个端轴部分别垂直地连接各相应端的车轮。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

与现有的内置悬挂式轨道交通系统相比，本实用新型公开的外置悬挂单轨梁及具有该单轨梁的外置悬挂单轨交通系统具有以下优点：

1、填补了国内外未公开外置悬挂单轨交通系统的空白，单轨梁拆装车轮简单方便。

2、此外，轮辙部的顶面(以下简称为轮辙面)可设计成倾斜的平面，具有自导向和自稳定功能，有效解决了车体因受外力影响而发生横向移动的问题，从而提高了稳定性和安全性。

3、由于倾斜的轮辙面具有自导向功能，降低了导向力，可减少导向轮的设置，甚至不设置导向轮；同时，倾斜的轮辙面还具有自稳定功能，可以减少稳定轮的设置，甚至不设置稳定轮，进一步节约了成本。

4、基于不设置或少设置导向轮和稳定轮，减少了由于导向轮和稳定轮的导向力和稳定力产生的噪声，尤其是高频噪声，保护了环境。

附图说明

图1是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图一，其中，悬挂杆为单杆式，轮辙面为下倾斜式；

图2是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图二，其中，悬挂杆为单杆式，轮辙面为上倾斜式；

图3是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图三，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为下倾斜式；

图4是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图四，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为上倾斜式；

图5是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图五，其中，悬挂杆为单杆式，轮辙面为下倾斜式；

图6是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图六，其中，悬挂杆为单杆式，轮辙面为上倾斜式；

图7是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图七，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为下倾斜式；

图8是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图八，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为上倾斜式；

图9是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图九，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为下倾斜式；

图10是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图十，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为上倾斜式；

图11是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图十一，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为下倾斜式；

图12是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图十二，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为上倾斜式；

图13是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图十三，其中，悬挂杆为单杆式，轮辙面为下倾斜式；

图14是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图十四，其中，悬挂杆为单杆式，轮辙面为上倾斜式；

图15是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图十五，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为下倾斜式；

图16是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图十六，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为上倾斜式；

图17是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图十七，其中，悬挂杆为单杆式，轮辙面为下倾斜式；

图18是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图十八，其中，悬挂杆为单杆式，轮辙面为上倾斜式；

图19是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图十五，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为下倾斜式；

图20是本实用新型的外置悬挂单轨交通系统的结构示意图十六，其中，悬挂杆为双杆式，轮辙面为上倾斜式。

图中：

1、车体；2、车轮；3、悬挂杆；4、车轴；5、轮辙部；6、梁平板；7、隔板组件；

41、中轴部；42、端轴部。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

如图1至图20所示，本实用新型公开了一种外置悬挂单轨交通系统，该系统包括车体1、外置悬挂单轨梁和滑动地设置在外置悬挂单轨梁两侧方的多对车轮2。上述单轨梁架设在空中，车体1的顶部固设有悬挂杆3，悬挂杆3的顶端与车轴4铰接，车轮2安装在车轴4的端部。车轴4与驱动装置连接，驱动装置与车体1内的车辆控制器电连接。

本实用新型的单轨梁包括可将悬挂式单轨车辆两侧的车轮2分隔开的隔板组件7和梁平板6。梁平板6为水平放置的平板，即梁平板6的两侧的顶面相当于水平面，用来供两侧的多对车轮2滑行。隔板组件7的底端与梁平板6的顶面固定连接。隔板组件7与梁平板6为一体式结构，从而提高了单轨梁整体的结构强度和稳定性。

单轨梁的隔板组件7包括至少一个隔板。其中，隔板组件7可以为结构简单的竖直的立板(见图17-20)。为了提升视觉的美观效果，可以将隔板组件7设计成：隔板组件7包括与梁平板6平行设置的顶板，以及连接在顶板与梁平板6之间的两个竖直的立板，两个倾斜式立板对称设置，且与顶板之间形成倒U形结构(见图1-8)。当然，为了增强整体的结构强度和稳定性，同时提升视觉的美感，可以将隔板组件7设计成以下两种结构形式：1、隔板组件7包括位于梁平板6的上方且对称设置的两个倾斜式立板，两个倾斜式立板与梁平板6之间形成稳固的三角形结构。这两种结构形式使得单轨梁的结构强度更高，延长了单轨梁的使用寿命(见图9-12)；2、隔板组件7包括与梁平板6平行设置的顶板，以及连接在顶板与梁平板6之间的两个倾斜式立板，两个倾斜式立板对称设置，且与顶板之间形成稳固的三角形结构(见图13-16)。当然，根据实际需求隔板组件整体还可以设计成其他形式(如交错设置，形成梯形、漏斗形等)。

梁平板6的两侧的顶面各形成有轮辙部5，轮辙部5包括位于顶面(以下简称轮辙面)的防磨层和形成轮辙部5主体的结构层，防磨层采用耐磨材料制作而成，可通过机械安装、涂装或粘贴方式敷设等方式安装。为了提高结构层的载重承受力，结构层采用承力钢材质制作而成。车轮2可滑行在轮辙面上。

轮辙面可以为一平行于梁平板6的平面，即轮辙面与梁平板6两侧的顶面平行设置。

轮辙面还可以为倾斜的平面，车轮2滑行在倾斜的平面上。此倾斜的轮辙面具有自导向和自稳定功能，有效解决了车体因受外力影响而发生横向移动的问题，从而提高了稳定性和安全性。由于上述倾斜的轮辙面具有自导向功能，降低了导向力，可减少导向轮的设置，甚至不设置导向轮；同时，上述倾斜的轮辙面还具有自稳定功能，可以减少稳定轮的设置，甚至不设置稳定轮，从而节约了成本。基于不设置或少设置导向轮和稳定轮，大大减少了由于导向轮和稳定轮的导向力和稳定力产生的噪声，尤其是高频噪声，保护了环境。

具体的，倾斜的轮辙面可以为从远离隔板组件7到靠近隔板组件7向下倾斜的平面(以下简称下倾斜式的轮辙面)，还可以为从靠近隔板组件7到远离隔板组件7向下倾斜的平面(以下简称上倾斜式的轮辙面)。为了保证车轮2在倾斜的轮辙面上的顺利运行，上倾斜式的轮辙面和下倾斜式的轮辙面的倾斜角度根据车辆动静荷载和单轨梁结构尺寸，经动力学模型和仿真计算确定，下倾斜式的轮辙面与梁平板6之间形成小于等于30°的正夹角(见图1-20中的所有奇数图)。上倾斜式的轮辙面与梁平板6之间形成小于等于60°的正夹角(见图1-20中的所有偶数图)。基于车辆的速度、成本和噪声等因素考虑，轮辙面优选上倾斜式的轮辙面，且上倾斜式的轮辙面与梁平板6之间形成5-20°的夹角，稳定性和安全性也相对更高。

轮辙部5可以与梁平板6为一体式结构，提高整个结构的稳定性。当然，为了随时拆换，提高单轨梁的使用寿命，轮辙部5还可以与梁平板6为分离式结构，即轮辙部5通过连接件与对应的梁平板6固定连接，共同受力。为了提高阻尼性能，轮辙部5与对应的梁平板6之间设置有阻尼层，该阻尼层可选择可浇筑的阻尼浆。

车轮2与车体1之间的连接结构主要有以下两种形式：

一种是，每对的左右两个车轮2可分别与一车轴4连接，且每个车轴4垂直于与其连接的车轮2设置，每个车轴4再分别通过至少一个悬挂杆3与车体1连接(参见图3、4、7、8、11、12、15、16、19、20)。另一种是，每对的两个车轮2之间通过包围在梁平板6外部的车轴4连接，其中，车轴4包括中部的中轴部41以及分别连接中轴部41左右两端部的两个端轴部42。中轴部41可以为弧形段，也可以为U形段(见图1、2、5、6、9、10、13、14、17、18)，还可以根据需要设计为其他形状(如梯形)。中轴部41的中部通过至少一个悬挂杆3与车体1连接。左端的端轴部42末端与左侧的车轮2连接，且左端的端轴部42垂直于左侧的车轮2设置。右端的端轴部42末端与右侧的车轮2连接，且右端的端轴部42垂直于右侧的车轮2设置。也就是说，当设计成上倾斜式的轮辙面时，左右端的两个端轴部42也呈与轮辙面相同的上倾斜式结构，倾斜角度与轮辙面的倾斜角度一致，与水平式的端轴部相比，此端轴部42改善了受力状态，能够承受较小的剪切力，也能承受有力的压力。当设计成下倾斜式的轮辙面时，左右端的两个端轴部42也呈与轮辙面相同的下倾斜式结构，倾斜角度与轮辙面的倾斜角度一致，与水平式的端轴部相比，此端轴部42改善了受力状态，能够承受较小的剪切力，也能承受有力的拉力。

以与车体1顶部直接连接的悬挂杆3数量来说，悬挂杆3可以为单杆式(见图1、2、5、6、9、10、13、14、17、18)、双杆式(参见图3、4、7、8、11、12、15、16、19、20)和多杆式中的任一种。

在本实用新型中，根据客流大小可以将整个外置悬挂单轨交通系统仅设置1节车体进行单独编组，还可以设置2节、4节、6节、8节车体进行编组，以形成一整列车。

本实用新型填补了国内外未公开外置悬挂式空铁交通系统的空白，与现有的内置悬挂式轨道交通系统相比，本实用新型的单轨梁拆装车轮更简单更方便。

需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。