专利名称：带有浮动式导向轮系统的磁浮轨道巡检车底盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种轨道车的行走、安全支承、行驶定向导引系统，特别是一种磁浮轨道巡检车的底盘，属于轨道交通工程领域。
背景技术：
目前的车辆底盘，用于道路行驶的汽车底盘其驱动桥内装有差速器和连接半轴，适于车辆转向行驶，但无导向轮结构也无需此结构；用于轨道交通的铁道车辆底盘其走行部分以数根装有车轴齿轮箱和轮对的铁路动轮轴驱动技术，或者为已知的铁道车辆转向架技术都只适用于铁路钢轨行驶，其采用与钢轨截面形式相适合的钢质车轮并由轮缘的轴肩和钢轨支承、导引导向；其它形式的行走、支承、导向系统，如用于轨道行走式起重机、装载机或巷道堆垛机的车轮结构，也基本与铁道车辆的车轮结构形式相同。而磁浮高速列车的轨枕系统结构形式与普通道路或钢轨完全不同，其作为行驶、支承、导引的专用磁浮轨道梁为很宽的单轨支承形式，该宽度达到车辆的车身宽度，车辆以磁浮轨道梁上部两边的钢板顶面和与该顶面相垂直的钢板两侧面作为行驶的路面和安全支承、导引导向的导轨，由于车底两侧的主动车轮、另需设置的安全导引和导向轮之间距离较大，因此必须考虑并解决弯道行驶时内、外侧车轮的轮速差问题，以及两侧导向轮之间的导轨导向面距离变化的问题。经文献检索发现，中国专利号98236539.X，名称为单轨高速列车动力台车，该实用新型专利自述为“一种单轨高速列车动力台车，主要用于电力列车的驱动。其特征在于龙门架1上安装有减速装置6，减速装置6的输出轴与主动轮2相接，主动轮2坐落于单轨5的上面，龙门架1的下部两侧分别安装有导向轮4，两侧的导向轮4的轮缘间距离刚好等于单轨5的宽度。具有高速、简单、成本低等优点。”。该实用新型虽然主动轮坐落于单轨的上面，并且在下部两侧分别设置安装有导向轮，两侧的导向轮的轮缘间距离刚好等于单轨的宽度，因而可以沿单轨导向行驶，但其走行部分无法解决沿很宽的单轨弯道路面行驶时内、外侧车轮的轮速差问题，以及两侧数对导向轮之间的导轨导向面距离变化的问题；由于两侧导向轮的轮距轮缘固定，该系统结构仍然只适合于在较窄的轨道上导向行驶，不能在磁浮高速列车的磁浮轨道梁上以较高的车速导向行驶，因此该类技术的应用范围受到极大的限制。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种带有浮动式导向轮系统的磁浮轨道巡检车底盘，通过装有差速器的驱动桥结构驱动车轮配合两侧的浮动式导向轮系统，安全支承磁浮轨道巡检车车辆并作行驶导向，解决沿弯道行驶时内、外侧车轮的轮速差问题，以及消除固定式轮距轮缘的导向轮系统两侧导向轮之间轮缘距离不可变化的技术限制，使走行部分能够适应很宽的磁浮轨道梁，满足在其上以较高的车速作双向工务巡检、牵引行驶的要求。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括车底架、车辆驱动桥、齿轮差速器、半轴、橡胶轮胎车轮、橡胶轮胎导向轮、导向轮架、浮动梁、座筒、支承销、弹簧；数根车辆驱动桥平行地固定在车底架上，车辆驱动桥内的中部设有齿轮差速器和半轴，橡胶轮胎车轮安装在各根驱动桥两输出端的半轴上，橡胶轮胎导向轮安装在浮动梁两端的轮轴上并可自由转动，橡胶轮胎导向轮的轴线与橡胶轮胎车轮的轴线垂直，浮动梁可绕位于其中部的座筒上的支承销自由转动浮动，座筒套装于导向轮架下部内，座筒内和导向轮架之间设置了弹簧和压力监测传感器，该弹簧将座筒、支承销连同浮动梁、橡胶轮胎导向轮和导向安全轮压向并顶紧磁浮轨道梁的上部侧面亦即导向面；多组导向轮架对称地沿车底架纵向布置，安装固定在车底架相对两侧的下部，为磁浮轨道巡检车在磁浮轨道梁上沿轨道梁安全行驶作侧向定位支承和导向。
本发明还可以包括导向安全轮，导向安全轮为轮缘外覆了非金属材料的钢质车轮，其最大外径小于橡胶轮胎导向轮的最大外径，作为橡胶轮胎导向轮的安全备份，导向安全轮和橡胶轮胎导向轮成对设置在浮动梁两端的同一轮轴上也可自由转动，弹簧也将导向安全轮压向并顶紧磁浮轨道梁的上部侧面亦即导向面；行驶中即使橡胶轮胎导向轮损坏，导向安全轮的存在仍可保证磁浮轨道巡检车的侧向定位、安全支承和行驶导向。
还包括监测传感器，弹簧、压力监测传感器依次串联设置在座筒内和导向轮架之间，监测传感器为电阻应变式负荷传感器，或者为压电式测力传感器。
还包括调节螺杆，调节螺杆设在导向轮架上，用以调节弹簧的弹性压紧力。
车底架上除了固定车辆驱动桥以外，还固定数根车辆从动桥，但不设置车辆转向桥或带转向功能的车辆转向驱动桥。
本发明用作为磁浮轨道巡检车的车辆底盘，工作中跨座在截面为工字形的磁浮轨道梁上，其橡胶轮胎车轮座落于磁浮轨道梁的顶面，橡胶轮胎导向轮的轮面则在相对的两侧向座靠于与磁浮轨道梁顶面垂直的磁浮轨道梁上部矩形侧面亦即导向面；磁浮轨道巡检车起动后，车辆驱动桥驱动橡胶轮胎车轮转动，橡胶轮胎导向轮则作从动转动，因此磁浮轨道巡检车在其底盘的定位导向下沿轨道梁安全行驶；如遇弯道，驱动桥内的齿轮差速器自动调整左右两侧橡胶轮胎车轮的行走轮速差，防止橡胶轮胎车轮打滑，左右两侧导向轮架上的浮动梁连同成对的橡胶轮胎导向轮随导向面浮动略微转动自动调整导向方位方向，而监测传感器始终对磁浮轨道梁上部导向面作用于橡胶轮胎导向轮以及底盘的侧向力进行监测，以限制弯道行驶时的车速并在此侧向力过大时作安全报警。
本发明具有实质性特点和显著进步，多根车桥以及多个橡胶轮胎车轮的多点着地形式，既适合于在磁浮轨道梁较平整的上顶面上行驶，又能使底盘行驶通过每段轨道梁的接缝处时单根车桥上二个橡胶轮胎车轮的振动对底盘整体影响很小，保证车体底盘平稳；由于车辆驱动桥内设有齿轮差速器，因此车底架两侧的行走驱动车轮沿弯道行驶时内、外侧车轮可以有轮速差，能够适应很宽的磁浮轨道梁；橡胶轮胎导向轮和导向安全轮连同浮动梁可绕支承销在水平面内浮动转动，因此当磁浮轨道巡检车沿曲线形轨道梁行驶或者沿轨道梁的弯道行驶时，尽管磁浮轨道梁的上部两侧面不是平行的直平面，两侧面之间的距离有变化，但由弹簧顶压的、以及浮动的多组橡胶轮胎导向轮的轮队结构能够适应该变化，始终压紧导向面，配合前后各根驱动桥内行走驱动车轮的轮间差速器，不仅仍然可以很好地为磁浮轨道巡检车安全行驶作侧向定位支承和导向，而且不会因为车底架亦即底盘两侧的前后数对导向轮轮缘距离固定不可变化导致导向摩擦力太大，剧烈磨损导向轮轮胎甚至于卡死车辆，橡胶轮胎导向轮与导向面之间无间隙还使跟随导向性能更好；因为车轮、导向轮均为橡胶轮胎，其在磁浮轨道梁的上部两侧钢板顶面和垂直于该顶面的上部两侧钢板导向面上滚动行驶时，附着摩擦力大、轮胎磨损小、行驶噪音小；除了橡胶轮胎导向轮以外还设置了平行于该轮的轮缘外覆非金属材料的钢质导向安全轮，其最大外径小于橡胶轮胎导向轮的最大外径，作为橡胶轮胎导向轮的安全备份，行驶中即使橡胶轮胎导向轮损坏，导向安全轮的存在仍可保证磁浮轨道巡检车的侧向定位、安全支承和行驶导向，而不致于突发车辆颠覆事故；本发明设置的监测传感器可以在行驶中以及弯道行驶中对导向面给以导向轮的侧向作用力进行监测，以限制弯道行驶车速和作为安全行驶的报警。本发明具有结构合理、行驶平稳跟随导向性能好、行驶噪音小、行驶中安全监测的特点，适用于磁浮轨道交通工程领域，作为磁浮轨道巡检车的车辆底盘。
图1是本发明的正视图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明的侧视图。
图4是本发明的A-A向剖视图。
具体实施例方式
如图1、图2、图3和图4所示，本发明包括车底架1、车辆驱动桥2、齿轮差速器3、半轴4、橡胶轮胎车轮5、橡胶轮胎导向轮6、导向轮架7、浮动梁9、座筒10、支承销11、弹簧12；其连接方式为数根车辆驱动桥2平行地固定在车底架1上，车辆驱动桥2内的中部设有齿轮差速器3，齿轮差速器3的两端各连接半轴4，橡胶轮胎车轮5安装在各根车辆驱动桥2两输出端的半轴4上，橡胶轮胎导向轮6安装在浮动梁9两端的轮轴上并可自由转动，橡胶轮胎导向轮6的轴线与橡胶轮胎车轮5的轴线垂直，座筒10套装于导向轮架7下部内，其上设有支承销11，浮动梁9可以绕位于其中部位置的支承销11自由转动浮动，座筒10内和导向轮架7之间设置弹簧12，弹簧12将座筒10、支承销11连同浮动梁9、橡胶轮胎导向轮6压向并顶紧磁浮轨道梁的上部侧面亦即导向面，多组导向轮架7对称地沿车底架1纵向布置，安装固定在车底架1相对两侧的下部，为磁浮轨道巡检车在磁浮轨道梁上沿轨道梁安全行驶作侧向定位支承和导向。
本发明还可以包括导向安全轮8，导向安全轮8为轮缘外覆了非金属材料的钢质车轮，其最大外径小于橡胶轮胎导向轮6的最大外径，导向安全轮8和橡胶轮胎导向轮6成对设置在浮动梁9两端的同一轮轴上也可自由转动，弹簧12也将导向安全轮8压向并顶紧磁浮轨道梁的上部侧面亦即导向面。
还包括监测传感器13，弹簧12、压力监测传感器13依次串联设置在座筒10内和导向轮架7之间，监测传感器13为电阻应变式负荷传感器，或者为压电式测力传感器。
还包括调节螺杆14，调节螺杆14设在导向轮架7上，用以调节弹簧12的弹性压紧力。
车底架1上除了固定车辆驱动桥2以外，还固定数根车辆从动桥，但不设置车辆转向桥或带转向功能的车辆转向驱动桥。
权利要求
1.一种带有浮动式导向轮系统的磁浮轨道巡检车底盘，包括车底架(1)、车辆驱动桥(2)、齿轮差速器(3)、半轴(4)、橡胶轮胎车轮(5)，其特征在于，还包括橡胶轮胎导向轮(6)、导向轮架(7)、浮动梁(9)、座筒(10)、支承销(11)、弹簧(12)，其连接方式为数根车辆驱动桥(2)平行地固定在车底架(1)上，车辆驱动桥(2)内的中部设有齿轮差速器(3)，齿轮差速器(3)的两端各连接半轴(4)，橡胶轮胎车轮(5)安装在各根车辆驱动桥(2)两输出端的半轴(4)上，橡胶轮胎导向轮(6)安装在浮动梁(9)两端的轮轴上并能自由转动，橡胶轮胎导向轮(6)的轴线与橡胶轮胎车轮(5)的轴线垂直，座筒(10)套装于导向轮架(7)下部内，其上设有支承销(11)，浮动梁(9)能绕位于其中部位置的支承销(11)自由转动浮动，座筒(10)内和导向轮架(7)之间设置弹簧(12)，弹簧(12)将座筒(10)、支承销(11)连同浮动梁(9)、橡胶轮胎导向轮(6)压向并顶紧磁浮轨道梁的上部侧面，多组导向轮架(7)对称地沿车底架(1)纵向布置，安装固定在车底架(1)相对两侧的下部。
2.根据权利要求1所述的带有浮动式导向轮系统的磁浮轨道巡检车底盘，其特征在于，还包括导向安全轮(8)，导向安全轮(8)和橡胶轮胎导向轮(6)成对可自由转动地设置在浮动梁(9)两端的同一轮轴上，弹簧(12)将导向安全轮(8)压向并顶紧磁浮轨道梁的上部侧面。
3.根据权利要求2所述的带有浮动式导向轮系统的磁浮轨道巡检车底盘，其特征在于，导向安全轮(8)为轮缘外覆了非金属材料的钢质车轮，其最大外径小于橡胶轮胎导向轮(6)的最大外径。
4.根据权利要求1所述的带有浮动式导向轮系统的磁浮轨道巡检车底盘，其特征在于，还包括监测传感器(13)，弹簧(12)、压力监测传感器(13)依次串联设置在座筒(10)内和导向轮架(7)之间，监测传感器(13)为电阻应变式负荷传感器，或者为压电式测力传感器。
5.根据权利要求1所述的带有浮动式导向轮系统的磁浮轨道巡检车底盘，其特征在于，还包括调节螺杆(14)，调节螺杆(14)设在导向轮架(7)上。
6.根据权利要求1所述的带有浮动式导向轮系统的磁浮轨道巡检车底盘，其特征在于，车底架(1)上还固定数根车辆从动桥。
全文摘要
一种属于轨道交通工程领域的带有浮动式导向轮系统的磁浮轨道巡检车底盘，包括车底架、车辆驱动桥、橡胶轮胎车轮、橡胶轮胎导向轮、导向轮架、浮动梁、支承销、座筒、弹簧、监测传感器。车底架上平行固定数根车辆驱动桥，其两端安装橡胶轮胎车轮，橡胶轮胎导向轮安装在浮动梁的两端，浮动梁可绕其中部座筒前端的支承销自由浮动，座筒套装于导向轮架下部内，座筒与导向轮架之间设有弹簧和监测传感器，多组导向轮架安装固定在车底架相对两侧的下部，使多个橡胶轮胎导向轮在水平面内作用于导向面，为磁浮轨道巡检车在磁浮轨道梁上安全行驶作侧向定位支承和导向。本发明结构合理、行驶平稳跟随导向性能好、行驶噪音小、行驶中安全监测。
文档编号B61D15/00GK1583484SQ20041002477
公开日2005年2月23日 申请日期2004年5月28日 优先权日2004年5月28日
发明者张建武, 顾力强, 何大海, 何维康, 李进军 申请人:上海磁浮交通工程技术研究中心, 上海交通大学