改进型单轨列车系统、方法以及组件与流程

本发明涉及单轨列车或轻轨列车。更具体而言，本发明涉及轨道、列车以及组件设计的布置和运行。

背景技术：

大规模快速交通系统是世界大型城市当前的选择方案，以解决由于从一地到另一地的人的大规模移动的增加以及对道路区域的高需求而导致的交通拥堵问题。通常用于在不增加道路区域的情况下解决交通拥堵的大规模快速交通系统为单轨车辆或轻轨列车，其使用与其他陆地车辆的道路区域不在相同区段(plot)的高架轨道。

优秀的大规模快速交通系统的单轨列车或轻轨列车对于乘客运送能力而言足够大，而且比其他地面运输需要更少的道路区域。建设具有用于单轨和轻轨列车构造的高架轨道的大规模快速交通系统的一个障碍是投资成本高。建设大规模快速交通系统的一个主要成本构成是高架轨道构造的投资成本。对于单轨列车，其可以达到总投资的38％，而对于轻轨列车，其可以达到总投资的53％。构造高架轨道的一个重要成本构成是建设作为行驶的列车的路径的轨道梁以及支撑轨道梁、列车和乘客的支撑支柱。

在实践中，在单轨交通系统和轻轨列车的建立的近期实践中，通常，如果希望运送大量乘客，则需要多个连接的一系列的列车。多个连接的列车以及大量的乘客导致列车整体过重。一大串列车的重量要求轨道梁具有大尺寸和重量。类似地，如果轨道梁的尺寸和重量也很大，则轨道梁(承柱)的支柱(pillar)、承柱(column)或立柱(stanchion)也必须具有大的尺寸和重量，使得其强度可以支撑一系列的列车及其乘客以及轨道梁的负载。由现浇混凝土结构制成的轨道梁及其支撑承柱(其尺寸和重量更大)的构造将更昂贵。

如果希望在高架轨道的构造中实现高效，一个通常使用的方案是，将经过轨道的一系列的列车设定为尽可能少，从而大大降低轨道梁的负载，使得轨道梁可以制造为较小的尺寸和重量。然而，该方案会导致乘客运送能力变得过低。而现有的增加乘客运送能力的方案中，列车由一长串的列车来组成，并且沿由两个支柱支撑的一个单一的轨道梁行驶，所述两个支柱会支撑整个一系列的列车和乘客的重量。为了使得轨道梁线能够接收一系列的列车的负载，必须增加轨道梁以及支撑支柱的尺寸和重量。因为轨道梁和支柱的尺寸和重量增加，高架轨道建设的成本会变贵。这两个替选方案都有其自己的缺陷。

近期实践中设计升高于地面以上的单轨列车的高架轨道的方式是：对于通向站台的全部列车轨线的每个轨道梁，计算设计具有特定运送能力的全部的一系列的列车、以及能够支撑一系列的列车及其乘客的全部重量的高架轨道的重量。

设立铁轨列车交通的通用的现有技术是，使用控制中心以及位于列车外的轨道的列车位置检测器。该技术需要较长的段或轨道块，以仅容纳一个列车或一系列的列车。轨道块用于防止在该轨道块上存在另一列车，从而避免碰撞。在该技术中，轨道块的长度可以达到几百米和上至5英里之间，因为其仅依赖于来自铁轨处的位置检测器的信息，以获知列车的位置以及来自列车外的控制中心的指令。

用于铁轨车辆的转向架是安装于轨道车辆的底盘的车轮组上的框架。转向架用于将车辆的重量放在其上，使得车辆可以沿其轨道运行或行驶。用于轨道车辆的转向架有多种类型，即，用于沿两个平行的轨道梁运行的车辆(例如，电动或常规柴油列车)的转向架、用于沿没有导轨的一个单一轨道或单轨运行的车辆的转向架、以及用于沿具有导轨支撑的一个单一轨道运行的车辆的转向架。例如，存在与铁轨梁或铁轨轨道分开的导轨，其设置为与转向架外的铁轨梁以及附接至铁轨梁或铁轨轨道的导轨分开。单轨车辆通常重量较轻，且车厢范围有限。

在沿单一铁轨梁行驶的转向架式单轨车辆中，一般具有两个转向架(即，前转向架和后转向架)，以牵引车辆(车厢)的一个车身。这样的转向架具有两对负载轮，即，吸收负载转向架、车身、乘客和货物的负担的负载轮。负载轮沿铁轨梁的上表面运行，其水平旋转轴线垂直地切割轨道梁。另外，该类型的转向架还具有沿铁轨梁的左侧和右侧运行的两个导轮，所述导轮的竖直旋转轴线垂直穿过沿铁轨梁的左侧和右侧的表面行进的铁轨梁线。导轮用于导引转向架的移动为沿铁轨梁行驶。另外，在具有该类型的转向架的单轨列车上，通常装备有防侧倾轮，在转向架和车身行驶在弯曲段时，所述防侧倾轮用作转向架和车身的减震器，从而避免侧倾。防侧倾轮的组装朝向与导轮相同，但是通常位于导轮下方。负载轮、导轮和防侧倾轮是具有橡胶管轮胎(充气轮胎)的车轮。

在这种转向架式单轨列车中(如市场上可见的)，在高速行驶于急剧转向轨道时存在问题。而且，由于转向架至车身的刚性约束，所以这样类型的转向架的转向灵活性较小。当转向架在高速下急剧转向时，导轮会抵住负载轮以避免负载轮移动到铁轨梁外，使得正在移出的负载轮再次移动到铁轨梁表面的中间。这导致轮胎表面的磨损加快。

另外，当转向架急剧转向时，将会存在离心力，导致附接至车辆的转向架和车身沿横向方向被推出弯曲段的半径的中心，或者经受横向横穿铁轨的冲击。另外，如果车辆制动或加速，则其会经受沿铁轨的前进方向的冲击。这些都会缩短轮胎、转向架构造、铁轨和车身的寿命，并且降低行驶舒适性和安全性。

为了避免转向架的转向操纵的限制，铁轨轨道通常按大弯曲角度构造。大角度的铁轨轨道构造导致铁轨的铁轨线路更长。然而，在研发具有单轨列车的大规模快速交通系统时，铁轨线路构造的投资成本非常重要。这导致单轨交通系统投资成本更加昂贵。

现有技术的转向架的一个示例包括，沿铁轨杆(梁)的上表面运行的负载轮、以及沿铁轨梁的左侧和右侧的表面运行的导轮。该示例转向架支撑车身(车厢)的最后部分或两个相邻车身的连接端。示例转向架使用两对负载轮和四对导轮(对称的在右侧的两对和在左侧的两对)。使用的车轮是充气轮胎车轮。转向架装备有两个平行杆的悬架，两个平行杆在前负载轮和后负载轮的联接部之间横向地组装于转向架中间。在每个平行杆的端部，弹簧在中间设置有枢转机构。该悬架使得每个所支撑的车身能够朝向竖直轴线进行轻微的转体动作以及相对转向架进行轻微的竖直运动，但是可以防止车身沿横向方向过度倾斜，可以避免轮胎的磨损，并且可以提高乘客的乘坐舒适性。

另一个示例转向架包括至少一对具有四对导轮的负载轮，所述四对导轮对称设置于铁轨的左侧和右侧。铁轨的每个侧表面具有两对导轮，这两对导轮分为上侧的一对和下侧的一对。转向架可以将一对导轮与另一对导轮连接，以利用连接组件来支撑第二列车车身。这两个示例转向架设置于列车车身的连接处。每个转向架之间的互连基本上是紧固件杆的连接，其中，紧固件杆的端部附接至前转向架的后侧以及后转向架的前侧的现有的装配件，其连接有楔子(peg)，从而紧固约束杆。杆可以相对钉旋转，使得通过该机构，转向架预期为具有旋转动作，从而所支撑的车身也具有相似的可动作性。

对于这两个转向架，使得转向架能够旋转的连接机构公开了车身之间的连接的布置。其降低了转向架的转向可动作性。另外，两个示例转向架没有公开位于车身的沿纵向平行铁轨轨道的减震机构，也没有公开位于车身的沿转向架的横向和竖直运动的减震机构。

铁轨车辆的转向架是安装于铁轨车辆的底盘的车轮组的框架。转向架用于将车辆的重量放在其上，使得车辆可以沿轨道运行或行驶。用于铁轨车辆的转向架有多种类型，即，用于沿两个平行的铁轨轨道运行的车辆(例如，电动列车或常规柴油列车)的转向架、用于沿仅一个铁轨轨道或铁轨梁运行的车辆的转向架或所谓的单轨转向架、以及用于沿具有导轨的支撑的单一铁轨轨道或轨道梁运行的车辆的转向架。所用的导轨可以安装在铁轨(例如单轨)的上表面，或者可以设置为紧邻转向架的左侧和右侧。单轨车辆通常车厢范围有限，而且重量轻。

该类型的用于单轨车辆的转向架(该单轨车辆沿单一铁轨轨道运行，在转向架的左侧和右侧利用导轨)通常具有两对负载轮和导轮；所述两对负载轮沿铁轨轨道的上表面运行，所述两对负载轮的横向旋转轴线垂直切割铁轨轨道；所述导轮沿位于转向架左侧和右侧的导轨运行，所述导轮具有竖直旋转轴线。该类型的用于单轨列车的转向架在高速下行驶于急剧转向铁轨轨道时会出现问题。当车辆在高速下急剧转向时，将会出现导致附接至车辆的转向架和车身在横向方向上被推出弯曲的半径的中心的离心力，或者经受切割铁轨的横向震颤。另外，如果车辆制动或加速，则车身会受到沿铁轨的前进方向的反冲。

因此，为了将转向架维持于铁轨轨道，车辆的侧导轮会在其旋转半径的外轨道上强烈挤压导轨，而且导轨将向转向的中心给出压力作为对导轮的反作用。如果转向架的框架的构造在高速下急剧转向时不具有旋转运动灵活性，并且车身刚性约束至转向架，则导轮会非常有力地将压力从导轨传递至转向架的框架，并且导致负载轮从铁轨的表面移出并摩擦铁轨的表面以维持保持在铁轨的上表面中间的负载轮的位置。这在轮胎上产生了大量磨损。另外，如果主体或车身刚性约束至转向架，则车身会随着转向架的急剧转向而急剧转向，并且经受横向冲击(其与车辆移动的前进方向相交)。这些因素都会使得轮胎、转向架构造、铁轨和车身的寿命缩短，并且降低行驶舒适性和驾驶安全性。

根据现有技术的车辆的进一步示例具有沿轨线铁轨条运行的负载轮以及在转向架的左侧和右侧沿导轨运行的导轮。导轮使用运动毂条(kinematichubbar)连接至负载轮。从而，当导轮因为沿弯曲轨道行驶而在一侧受到来自导轨的压力，压力随后通过毂条而分布为压着另一毂条时，利用毂条布置和运动转换机构(切换机构)，附接至导轮的紧固条的毂条的移动会前进至可以旋转负载轮的枢转铰链。如果毂条旋转枢转机构，则枢转机构会沿旋转的竖直轴来转动负载轮。通过公开的这样的动力毂条布置，负载轮可以向导轮的导轨的压力方向转向。该专利不涉及这样的机构：在转向架制动或加速时，如果转向架转向并且沿向前方向震颤的情况下，该机构抑制沿车身的横向方向的震颤。该专利中的毂条布置的构造也相当复杂，而且由于导轮的转向移动在被负载轮接受前将经受毂条布置的吸收，所以该专利中的毂条布置的构造对导轮的转向运动的响应性差。

对于另一个示例车辆，为了能够在急剧角度下转向并且具有稳定的驾驶性能，转向架必须具有利用附接至转向架框架的转体轴承来旋转转向架框架的机构，在导轮转向时，转向架框架可以由于导轨上的压力而旋转。在两个负载轮上有枢转铰链，其可以沿竖直轴线而旋转负载轮。转向架框架连接至运动毂条布置，所述运动毂条布置连接至负载轮的枢转铰链，所以当框架旋转时，枢转铰链会旋转，从而当框架由于沿弯曲轨道行驶而旋转时，其将根据框架的转体方向而通过枢转铰链来旋转负载轮。示例车辆的毂条布置的构造相当复杂，并且需要很大的转体轴承以在转向架框架转向时将旋转运动分布到导轮。示例车辆不具有在转向架转向并制动或加速时抑制铁轨对车身的横向冲击和车身的前向震颤的机构。

技术实现要素：

在第一方面，本发明提供了控制具有多个车厢列车施加到支撑所述列车的轨道的实时负载的方法，所述方法包括下列步骤：在列车车站提供所述多个车厢；从列车车站释放第一车厢；根据预定的标准从列车车站释放第二车厢；根据预定的标准继续释放剩余的车厢，直至释放全部车厢。

本发明寻求提供最小化单轨列车和轻轨列车的高架轨道构造的成本的方法，通过设定在工作时单轨列车车厢之间的距离来降低每个轨道梁上的负载。根据本发明设定在工作时单轨列车车厢之间的距离是指，在车厢位置远离车站和处于车站的范围时，设定不同的单轨列车或轻轨列车之间的距离，以便降低每个轨道梁上的负载。降低轨道梁上的负载通过将一系列的列车分开来实施，在远离车站时，限制仅一个列车穿过一个轨道梁，使得在一个轨道梁上仅穿过一个列车。在列车接近车站区域时，特定的一系列的全部列车开始缩短彼此之间的距离，从而在其停止在车站站台时可以联接以彼此接触。从而，高架轨道的一个轨线上的一系列的列车的运送能力没有降低。

在一个实施方案中，本发明可以提供用于提高高架轨道构造的效率的方法，其通过设定在工作时单轨列车之间的距离来降低每个轨道梁上的负载，列车的位置在车站站台站之外和车站站台之内，该方法具有下列阶段：在工作前，在车载计算机中存储轨道或路线数据；使列车一个接一个出发；读取安装在铁轨轨道的轨道位置传感器；在穿过铁轨轨道时，通过比较存储的轨线数据与位置检测传感器的读取结果来确定列车的位置在车站之外或之内；在列车位置在车站区域的范围之外时，采取远离列车的距离，在列车位置在车站区域的范围之内时，采取接近列车的距离。

在第二方面，本发明提供了一种被布置为沿铁轨移动的车辆，该车辆包括：上框架，其用于支撑所述车辆的车身；转向架，其安装为邻近所述上框架的每个端部；每个转向架包括至少一个负载轮，负载轮与铁轨滚动接合并且布置为将车辆的重量分布到所述铁轨；其中，所述上框架枢转地安装到每个转向架，使得每个转向架与上框架之间能够相对地枢转移动。

本发明的该方面的目的为，提供用于行驶于铁轨的轨道车辆的车辆转向架的构造，当其在安装于车身下方时，在其急剧转向时，通过枢转接合而使得转向架进行高灵活性的转体运动。

在一个实施方案中，用于单轨车辆的转向架构造可以是与铁轨和/或侧导轨的滚动接合，其具有在急剧转角转向时驱动负载轮和导轮的更简单的机构，并且提供了在转向时可以降低铁轨到车身的横向震颤并且在转向架制动或加速时吸收向前冲击的机构。

附图说明

为了方便，将参考所附附图描述本发明，附图示出了本发明可能的布置。本发明的其他布置也是可能的，因此，所附附图的特定性不应理解为取代了本发明前述描述的一般性。

图1a是示出了在联接的一系列的列车处于一个轨道梁的情况下的轨道梁和每个轨道梁的支柱的负载设计的示意图。

图1b是示出了在邻接的一系列的列车处于一个轨道梁的情况下的轨道梁和每个轨道梁的支柱的负载设计的示意图。

图2示出了根据本发明的设定列车之间的间隔以获得铁轨构造的效率的方法的流程图。

图3示出了根据本发明的成对的转向架的立体图，其显示了在铁轨杆上使用上框架来承载附接至成对的转向架的车身的前转向架和后转向架。

图4示出了根据本发明的用于将车身约束在成对的转向架的上框架的俯视图。

图5是根据本发明的沿铁轨梁行驶的没有上框架的转向架的前对和后对的立体图，每个转向架具有下框架、负载轮、以及前导轮和后导轮，下框架用于放置前轮框架、后轮框架以及前轮框架和后轮框架的紧固框架。

图6示出了根据本发明的沿轨道梁行驶的成对的转向架的俯视图，其暴露了附接至转向架的第二下框架的上框架。

图7示出了根据本发明的沿轨道梁行驶的成对的转向架的俯视图。

图8示出了根据本发明的成对的转向架的侧视图，其示出了附接至两个转向架的下框架的上框架。

图9示出了根据本发明的成对的转向架的正视图，其示出了附接至转向架的下框架的上框架。

图10示出了从后转向架的后侧观察的根据本发明的成对的转向架的后视图，其示出了附接至后转向架的上框架。

图11示出了根据本发明的前转向架的后侧而没有示出上框架。

图12示出了没有上框架的根据本发明的前转向架的俯视图，其示出了上框架的紧固件杆。

图13是根据本发明的前转向架的立体图而没有上框架和上框架的捆绑杆。

图14示出了根据本发明的前转向架的a-a截面视图，其示出了后枢转机构。

图15示出了根据本发明的一个转向架b，其示出了中间枢转机构。

图16示出了根据本发明的沿弯曲的铁轨梁运行的成对的转向架的位置的俯视图。

图17示出了根据本发明的沿弯曲的轨道梁行驶的成对的转向架的位置的立体图，其示出了处于弹性变形下的空气悬架的情况。

图18示出了根据本发明的成对的转向架的立体图，其示出了使用位于铁轨杆和导轨的上框架牵引紧固至成对的转向架的车身的前转向架和后转向架。

图19示出了根据本发明的用于将车身约束于转向架对的上框架的俯视图。

图20是根据本发明的成对的转向架的前部和后部的立体图，其位于铁轨杆和导轨而没有上框架，每个转向架具有下框架、负载轮以及前部和后部的导轮，其用于放置前轮框架、后轮框架以及前轮框架和后轮框架的紧固框架。

图21示出了位于梁轨道和导轨的根据本发明的成对的转向架的俯视图，其示出了附接至这两个转向架的框架的下框架的上框架。

图22示出了根据本发明的成对的转向架的俯视图，其位于铁轨杆和导轨而没有上框架。

图23示出了根据本发明的联接的转向架的侧视图，其示出了附接至两个转向架的下框架的上框架。

图24示出了根据本发明的成对的转向架的正视图，其示出了附接至转向架的下框架的上框架。

图25示出了从后转向架的后部观察的根据本发明的转向架对的后视图，其示出了附接至转向架的上框架。

图26示出了根据本发明的前转向架的后部而没有示出上框架。

图27示出了根据本发明的前转向架的俯视图而没有上框架，其示出了上框架的紧固件杆。

图28是根据本发明的前转向架的立体图，其没有上框架和上框架的紧固条。

图29示出了根据本发明的前转向架的aa截面视图，其示出了后枢转机构。

图30示出了根据本发明的转向架的b-b截面视图，其示出了枢转机构。

图31示出了穿过曲线轨道的根据本发明的联接的转向架的位置的俯视图。

图32示出了穿过弯曲轨道的根据本发明的联接的转向架的位置的立体图，其示出了经受弹性变形的空气悬架。

具体实施方式

本发明涉及一种这样的方法：其提高用于单轨列车或轻轨列车(轻轨)的轨道梁(轨道梁/大梁)和轨道梁的支柱(承柱)的高架轨道构造的效率。更具体而言，本发明使用了这样的方法：通过设定沿远离或接近车站站台的位置处的轨道梁行驶的当前单轨列车之间的距离来降低每个轨道梁的负载。

在使用高架轨道的单轨或轻轨列车中，使用连接的一系列的列车来增加运送能力将增加能够支撑穿过高架轨道的一系列的列车的负载的所需高架轨道(包括沿着铁轨轨道的轨道梁和支柱(承柱))的重量和尺寸。使用根据本发明的设定距离的方法，通过将列车分为更小的部分(例如，每个轨道梁上只有一个列车自己运行)，可以减小联接的一系列的列车的重量。通过设定该距离的方法，列车从车站一个接一个地出发。

当列车位于车站区域范围外时，列车之间的距离(d)会维持为等于一个轨道梁的长度。每一个轨道梁由两个支撑支柱进行支撑。所以，轨道梁设定为始终接受仅一个列车的负载。从而，相比于轨道梁和支柱必须支撑更长串的列车的情况，高架轨道的轨道梁和支柱的尺寸都可以降低。在列车进入车站区域时，列车之间的距离(d)会逐渐缩短，直至前方列车停止在车站站台，使得后方列车将停止在非常近而不接触的距离。如图1a所示，轨道梁的负载设计，即，如果单轨或轻轨列车由串联联接在一起的三个列车(1、2、3)组成，则单一轨道梁上具有3w的列车和乘客的重量。因此，利用两个支柱(承柱)来支撑轨道梁；每个支柱要支撑1.5w的负载。如果列车从一个轨道梁穿向其他轨道，则支撑另一个轨道梁的每个支撑支柱也将支撑1.5w的列车和乘客重量。

而在图1b中，通过使用根据本发明的通过设定列车之间的距离来降低每个轨道梁的负载的方法，当图1a所示的联接为一串的三个列车(1、2、3)从车站出发时，分为或划分为在每次出发时间出发一个列车，出发(前进)的两个列车之间具有时间间隔布置。列车之间的距离(d)布置为使得每个轨道梁仅可以由仅一个列车使用，每个列车及其乘客的重量为1w。所以，对于类似的轨道梁长度需要三个轨道梁，以分开地负载三个列车，需要的支柱的数量是四个。因此，高架轨道、轨道梁和支柱(承柱)的尺寸都可以减小，因为每个轨道梁支撑的负载仅为1w。每个支柱将支撑的列车及其乘客的重量为1w或比联接为一串的三个列车的重量小33.3％。由于轨道梁和支撑支柱的尺寸减小，所需混凝土的体积会大大减少，使得高架轨道构造的投资成本可以最小化。而在车站区域，当列车停止时，在列车联接为单个单元或一串时，轨道梁和支柱的尺寸和强度能够支撑列车的全部负载。

如图2所示，根据本发明的设定单轨和轻轨列车之间的距离的方法具有下列步骤：

在工作前，将行驶轨线或路线的数据存储于每个列车的车载计算机(4)；以类似的时间间隔使列车一个接一个地出发(前进)，时间间隔等于所用梁铁轨的长度(5)；随着列车穿过轨道梁，读取安装在轨道铁轨的位置传感器(6)；通过比较存储的轨线数据与列车穿过轨道梁时的位置传感器读取的结果，列车可以自主确定列车的位置远离或接近车站，以及在车站范围之内或之外(7)；当列车位置在车站站台的区域之外时，根据所用轨道梁的长度，使列车采取距其前面的列车为长距离(9)；当列车位置在车站站台的区域之内时，当列车要停止在车站时，列车速度调节器将列车的速度设定为将与其前面的列车的距离逐渐最小化为小于一个轨道梁，直至接触其前面的列车(8)。在列车上有作为列车行程控制器的计算机。在列车运行前，计算机已经安装有涉及列车要穿过的路线或轨线的数据。当列车工作时，其读取沿着轨道梁安装的位置传感器。使用轨道梁处的传感器位置读取的结果，通过比较存储的轨线数据与轨道梁处的传感器位置读取的结果，列车可以自主确定列车的位置。此外，位置传感器读取的结果还用于更新轨线数据。

根据列车位置读取的结果，如果列车在车站停止区域之外，则列车与其前面的列车采取特定距离(d)。列车之间的距离(d)等于一个轨道梁的距离，其为受到两个支撑支柱支撑的一个轨道梁。单轨或轻轨列车通常使用的一个轨道梁的长度在20-50米之间。只要列车仍在车站区域之外，就始终维持列车之间的距离，使得一个轨道梁之内只有一节列车。因为距离传感器始终在实际的时间(实时)告知距其前面的列车的距离，所以可以完成设定列车之间的距离。距离传感器可以使用雷达、激光器以及超声的组合。

如果列车的位置在车站区域的范围内，当列车要在车站停止时，列车与其前面的列车之间的距离逐渐缩短或接近为小于一个轨道梁的长度，直至接触其前面的列车。在从距离传感器和位置传感器接收信息后，通过电动机旋转设定来控制列车的速度，列车速度控制器设定列车的距离。列车远离车站时，电动机旋转被设定为一定转速，距其前面的列车的距离始终一致，但是当列车接近车站或车站的轨道梁时，列车将进站并然后在停止时接触其前面的列车。

在本发明的该方面，运行在单个轨道(单轨)的用于车辆的转向架具有运行在一个单个轨道的左侧和右侧的表面的导轮。更具体而言，根据本发明的转向架与其框架具有三个枢转机构连接，前枢转机构、中间枢转机构以及后枢转机构，使得在转向架以急剧角度行驶于弯曲铁轨梁上时具有旋转灵活性、降低负载轮的摩擦和压力、并且最小化轮与导轨的摩擦，并且利用枢转机构和上框架与下框架之间的空气悬架而使转向架的急剧转体运动不会直接转递至车身，并且在制动或加速的情况下，当转向并且向前冲击铁轨时，其可以降低附接至转向架的车身的横向冲击，这使得转向架、轮和车身的构造增加了耐久性和驾驶舒适性。如图3至图8所示，按从前侧到后侧的布置顺序设置了一对转向架或2(两)件转向架(即，根据本发明的前转向架(11)和后转向架(12))，以捆绑一个车厢或单轨车辆车身。两个转向架的上侧紧固于上框架(13)，车身附接于上框架(13)。根据本发明的每个转向架在前轮框架(11a)和后转向架(11b)内装备有2(两)对负载轮(20a、20b、21a、21b)。如前转向架(11)所示，一对前负载轮(20a、20b)安装于前轮框架(11a)内，另一对负载轮(21a、21b)安装于后轮框架(11b)内。每对前负载轮(20a、20b)和后负载轮(21a、21b)中，一个轮(20a、21a)安装于中间框架的中心轴线的右侧，一个轮(20b、21b)安装在中间框架的中心轴线的左侧。

负载轮(20a、20b、21a、21b)运行在单个轨道铁轨梁(r)的上表面，其具有水平旋转轴线或垂直穿过铁轨梁。根据本发明的每个转向架在转向架的右侧和左侧还安装有4(四)对导轮(22a、22b、22c、22d、23a、23b、23c、23d)，其在上部附接并运行于铁轨的侧表面(rs)，而两对防侧倾轮(22e、22f、23e、23f)在下部附接并运行于铁轨的侧表面(rs)。如图6至图8所示，在前转向架(11)上，两对导轮(22a、22c、23a、23c)安装在转向架右侧，另两对导轮(22b、22d、23b、23d)安装在转向架左侧。转向架的导轮(22a、22b、22c、22d、23a、23b、23c、23d)具有竖直旋转轴线，通过在铁轨的侧表面(rs)上滚动来运行。

如图5至图8以及图11至图13所示，根据本发明的每个转向架(例如，前转向架(11))包括两个轮框架(即，前轮框架(11a)和后轮框架(11b))以及顺序的轮框架的紧固框架(11c)。在前轮框架(11a)中安装有一对前负载轮(20a、20b)、两对导轮(22a、22b、22c、22d)以及一对防侧倾轮(22e、22f)。而在后轮框架(11b)中安装有后负载轮(21a、21b)、两(2)对导轮(23a、23b、23c、23d)以及一对防侧倾轮(23e、23f)。前轮框架(11a)中的导轮(22a、22b、22c、22d)以及后轮框架(11b)中的导轮(23a、23b、23c、23d)以及防侧倾轮(22e、22f、23e、23f)用于驱动前负载轮(20a、20b)和后负载轮(21a、21b)，并且使前轮框架(11a)和后轮框架(11b)转向，从而跟随铁轨梁而不移出铁轨(r)。

在前轮框架(11a)中，成对的前负载轮(20a、20b)放置于矩形的前轮框架(11a)，所述前轮框架(11a)由钢条组成并且具有前框架(25a)、后框架(25b)、右侧框架(25c)、左侧框架(25d)以及中间框架(29)。右前负载轮(20a)和左前负载轮(20b)对称放置于中间框架(29)的左侧和右侧，每个负载轮连接至前负载轮轴(29a)，前负载轮轴(29a)附接至中间框架(29)。

在后轮框架(11b)上，成对的后负载轮(21a、21b)放置于矩形的后轮框架(11b)，所述后轮框架(11b)由钢条组成并且具有前框架(27a)、后框架(27b)、侧框架(27c、27d)以及中间框架(30)。右后负载轮(21a)和左后负载轮(21b)对称放置在中间框架(30)的右侧和左侧，每个负载轮连接至前负载轮轴(30a)，前负载轮轴(30a)附接至中间框架(30)。

在前轮框架(11a)中，右侧框架(25c)附接至右防侧倾轮的紧固框架(26a)，左侧框架(25d)附接至左防侧倾轮的紧固框架(26b)。防侧倾轮的右紧固框架(26a)包括上条(26ax)和下条(26ay)，上条(26ax)在右上部竖直对齐铁轨的侧表面(rs)，下条(26ay)在右下部向铁轨的侧表面(rs)方向弯曲，使得附接到下条(26ay)的端部的防侧倾轮在右下部可以附接至铁轨的侧表面(rs)。而左防侧倾轮的紧固框架(26b)包括上条(26bx)和下条(26by)，上条(26bx)在左上部竖直对齐铁轨的侧表面(rs)，下条(26by)在左下部向铁轨的侧表面(rs)方向弯曲，使得附接到下条(26by)的端部的防侧倾轮在左下部可以附接至铁轨的侧表面(rs)。

在右防侧倾轮的紧固框架(26a)中，右导轮的紧固臂(19a)和左导轮的紧固臂(19c)紧固于紧固框架(26a)的上条(26ax)，右导轮的紧固臂(19a)和左导轮的紧固臂(19c)对称地与铁轨水平对齐，并且对称地紧固到上条(26ax)。在右导轮的紧固臂(19a)和左导轮的紧固臂(19c)的端部，右导轮水平附接为使得其表面可以在铁轨的上部的侧表面滚动。在左防侧倾轮的紧固框架(26b)中，右导轮的紧固臂(19d)和左导轮的紧固臂(19b)约束紧固于紧固框架(26b)上条(26bx)，右导轮的紧固臂(19d)和左导轮的紧固臂(19b)水平平行于铁轨并且对称地附接至上条(26bx)。在右导轮的紧固臂(19d)和左导轮的紧固臂(19b)的端部，右导轮水平附接为使得其表面可以在铁轨侧的上部滚动。

后轮框架(11b)的右侧框架(27c)紧固至防侧倾轮的紧固框架(26c)，后轮框架(11b)的左侧框架(27d)附接至左防侧倾轮的紧固框架(26b)。右防侧倾轮的紧固框架(26c)包括上条(26cx)和下条(26cy)，上条(26cx)在右上部竖直对齐于铁轨的侧表面(rs)，下条(26cy)在右部向铁轨的侧表面(rs)方向弯曲为使得附接到上条(26cy)的端部的防侧倾轮在右下部可以接触铁轨的侧表面(rs)。防侧倾轮的紧固框架包括上条(26dx)和下条(26dy)，上条(26dx)在左上部竖直对齐于铁轨的侧表面(rs)，下条(26dy)在左下部向铁轨的侧表面(rs)方向弯曲为使得附接到下条(26dy)的端部的防侧倾轮在左下部可以接触铁轨的侧表面(rs)。

后轮框架(11b)的右轮的紧固框架(26c)在其上条(26cx)处紧固至右导轮的紧固臂(19e)和左导轮的紧固臂(19g)，右导轮的紧固臂(19e)和左导轮的紧固臂(19g)水平平行于铁轨并且对称地紧固到上条(26cx)。在右导轮的紧固臂(19e)和左导轮的紧固臂(19g)的端部，右导轮水平附接为使得其表面可以在铁轨的上部的侧表面滚动。在左防侧倾轮的紧固框架(26d)中，在其上条(26dx)处，右导轮的紧固臂(19h)和左导轮的紧固臂(19f)水平附接至铁轨并且对称地紧固至上条(26dx)。在右导轮的紧固臂(19g)和左导轮的紧固臂(19d)的端部，右导轮水平附接为使得其表面可以在上铁轨的侧表面滚动。

如图3、图4、图6、图8和图9所示，上框架(13)是矩形钢条，其具有侧部(14)、前条(16)、后条(17)以及支撑条(15)。上框架(13)的前部和后部设置有前条(16)和后条(17)。在前条(16)设置有延伸到右侧的支架(16a)和延伸到左侧的支架(16b)。在后条(17)设置有延伸到右侧的支架(17a)和延伸到左侧的支架(17b)。上框架的右侧的前支架(16a)和左侧的前支架(16b)用于紧固前转向架(11)的成对的左空气悬架(18a)和右空气悬架(18b)的上部，右侧的后支架(17a)和左侧的后支架(17b)用于约束后转向架的成对的空气悬架的上部。前条(16)和后条(17)还用于使用紧固条(44、47)来将上框架(13)紧固至前转向架(11)和后转向架(12)，条的一端附接至转向架，另一端在紧固条(16c、16d、17c、17d)的侧部附接至紧固支架的前条(16)和后条(17)。另外，前条(16)和后条(17)设置有支撑条(15)的中间紧固条的紧固支架(15a、15b)。

根据图9至图13，根据本发明的每个转向架，在俯视图中，前轮框架(11a)和后轮框架(11b)具有类似且连续的矩形盒体的形状。第二轮框架(即，前轮框架(11a)和后轮框架(11b))通过轮框架的紧固框架(11c)而组合在一起，所述轮框架的紧固框架(11c)在俯视图中具有类似十字或“+”的形状。轮框架的紧固框架(11c)具有纵向条(33)以及横向条(34)，纵向条(33)与铁轨以及中间框架(29、30)平行对齐，横向条(34)具有横向位置或穿过铁轨。纵向条(33)放置在中间框架(29、30)上方。在纵向条(33)的前端部和后端部设置有前枢转机构(35)和后枢转机构(36)的接头，其使用轮框架的紧固框架(11c)来紧固前轮框架(11a)和后轮框架(11b)。前枢转机构(35)捆绑前轮框架(11a)和轮框架的紧固框架(11c)。后枢转机构(36)约束后轮框架(11b)与轮框架的紧固框架(11c)。枢转机构使得前轮框架(11a)和后轮框架(11b)在转向架穿过急剧弯曲的轨线时能够容易地旋转。

如图12至图14所示，具体而言，前枢转机构(35)和后枢转机构(36)形成于轮框架的紧固框架(11c)的纵向条(33)的前端和后端，其具有旋转轴(51)放置于其中的内部中空的前旋转轴套筒(50)和后旋转轴套筒(52)。如图14所示，后枢转机构(36)和旋转轴(51)竖直地圆柱形拉长为超过轴套筒(52)的长度。旋转轴(51)的下端利用安装件(30a)而附接至中间框架(30)。在旋转轴套筒(52)的中空内部与旋转轴(51)之间，其下端和上端放置有两个轴承(38a、38b)，使得旋转轴(51)可以相对于不动的旋转轴套筒(52)旋转。后枢转机构(36)和前枢转机构(35)与此类似。

通过根据本发明的枢转机构，当转向架穿过弯曲的轨线时，在一侧的导轮将从被导轮压迫的铁轨接收到压力反作用。此外，压力将通过轮框架分布到旋转轴(51)，使得旋转轴(51)旋转，这使得整个轮框架可以旋转。该枢转机构最小化了负载轮和导轮在转向时的摩擦，使得转向架可以平顺地穿过弯曲的轨线。在图14中，其示出了前转向架(11)和后转向架(12)穿过转向铁轨时的情况。

如图4、图5、图9、图10、图11、图12和图13，轮框架的紧固框架(11c)的横向条(34)在其右端和左端具有右支架(39a)和左支架(39b)，其用于放置和紧固右空气悬架(18a)和左空气悬架(18b)。所以前转向架(11)处的空气悬架(18a、18b)在其下部紧固至横向支架条(39a、39b)，并且上框架的空气悬架的紧固支架(16a、16b)捆绑其上部。在后转向架(12)，空气悬架的下部还约束至横向条支架，并且其上部约束至上框架空气悬架的紧固支架(17a、17b)。

如图12、图13和图15所示，在轮框架的紧固框架(11c)，纵向条(33)与横向条(34)之间的连接点设置有中间枢转机构(37)，其使得附接至上框架(13)的车身能够轻微相对转向架转动。该机构设置为，当车辆和转向架穿过弯曲的轨道时，离心力会猛然出现在横向方向或穿过铁轨的方向，对着转向架和约束至转向架的上部的车身。因此，如果车身刚性紧固至转向架的框架，则转向架的巨大的横向冲击将直接传递至车身。为了降低车身的横向震颤，车身设置有横向震颤吸收机构，即，通过枢转机构以及放置在车身与转向架之间的空气悬架(8a、8b)的使用而使车身相对转向架轻微转动。因此，转向架转向时的横向震颤不会直接前进至车身上部，而是受到枢转机构的阻碍并且被空气悬架(18a、18b)吸收。空气悬架(18a、18b)是填充有空气的橡胶管，其是回弹组件或具有回弹或弹性力以抑制震动和力的组件。产生的力只要不超过其弹性强度，就会被空气悬架通过弹性变形(例如，扭转或拉长)而阻止，如图15所示。

如图4、图12、图13和图15所示，转向架的中间枢转机构(37)设置于在纵向条(33)与横向条(34)之间的轮框架的紧固框架(11c)的交叉区域。在中间枢转机构(37)设置有旋转轴(40)，旋转轴(40)的下端附接至横向条(34)，其中心与纵向条(33)交叉。旋转轴放置在旋转轴套筒(41)的中空内部，在旋转轴套筒(41)与旋转轴(40)之间放置有成对的轴承(42a、42b)。通过该构造，轴的套筒(41)可以在不动时旋转旋转轴(40)。轴套筒处约束有中心枢转支架(43)，使得中心枢转支架(43)也可以旋转。在支架(43)处约束有三个钉梢(37a、37b、37c)，以约束上框架的三个紧固条(44、45和46)的端部。中间钉梢(37a)用于约束紧固条(44)的上框架的侧部的一端，紧固条(44)的上框架的侧部的另一端在侧部(16c、16d)附接至上框架条的前部(16)。右钉梢(37b)和左钉梢(37c)用于捆绑紧固框架条(45)的中间右部的端部和紧固框架条(46)的左部。中间部紧固条(45、46)的其他端部附接至上框架支撑条(15)处的中间支架(15a、15b)。上框架的中间的两个紧固条(45、46)用于捆绑转向架(11a)的上框架(11a)并且在转向架制动或加速时支撑上框架(13)，使得上框架(13)和附接至上框架的车身不向前倾出。另外，上框架和车身处的向前震颤力还被空气悬架(18a、18b)抑制。空气悬架(18a、18b)是包含空气的中空圆柱橡胶。上框架紧固条的紧固钉梢(47a、47b、47c)与上框架紧固条(44、45、46)之间的捆绑为球形接头，使得上框架紧固条自由地向左、向右、向上和向下移动。

空气悬架广泛用于汽车以抑制例如发动机悬置或轮紧固架的震动。空气悬架是回弹组件，其属性为通过将接收到的能量或力变换为弹性变形来吸收该能量或力。如图17所示，当转向架穿过弯曲的轨线时，转向架的负载轮和导轮会接收到震动或压力。轮上的震动和压缩力会前进至转向架的框架并且通过上框架(13)而传递至车身。在震动和压缩力被上述框架接受前，其先被空气悬架接受和吸收。空气悬架接收的力将被吸收，并且导致空气悬架的弹性变形，如扭转、倾斜或经受蠕变(creep)。如果空气悬架上没有力，则空气悬架将恢复至其原始形状。

中心枢转支架(43)可以相对静止的旋转轴(40)而随旋转轴套筒(41)一起旋转。从而，附接至中心枢转支架(43)的上框架的侧部的紧固条(44)的端部可以旋转。上框架的侧部的紧固条(44)用于对附接至经受横向震颤或穿过铁轨的上框架(13)的车身进行保持。附接至上框架(13)的车身和约束至上框架的侧部的紧固条(44)的上框架(13)可以由于中间枢转机构(37)而转动。在车身没有刚性附接至转向架且转向架的旋转运动有灵活性的情况下，当转向架高速运行且处于急剧弯曲的轨道时，车身不会直接跟随转向架的旋转，但是旋转被中间枢转机构(37)降低，而且车身的横向震颤可以最小化。

本发明涉及用于运行在单一轨道(单轨)和侧导轨的车辆的转向架。更具体而言，根据本发明的转向架到其底盘具有三个枢转机构连接(前枢转机构、中间枢转机构和后枢转机构)，使得转向架在运行于具有急剧角度转向的轨线铁轨上时具有转体灵活性，以降低负载轮上的摩擦和压力，并最小化导轮与导轨的摩擦，并且在上框架与下框架之间具有空气悬架，以抑制附接的车身转向时的横向震颤以及在转向架制动或加速时沿铁轨的前进方向的震颤，这使得转向架构造、铁轨和车身寿命更长，并增加了驾驶舒适性。

如图18至图23所示，根据本发明的一对转向架或两件转向架(即，前转向架(101)和后转向架(102))需要捆绑一个实体或单轨车辆车身。上框架(103)紧固于两个转向架，并且车身附接于上框架(103)。根据本发明的每个转向架，在从前转向架(11)观察时，在转向架的右侧和左侧装备有两对负载轮(110a、110b、111a、111b)。一对负载轮(110a、111a)安装于转向架的右侧，另一对负载轮(110b、111b)位于转向架的左侧。负载轮(110a、110b、111a、111b)运行于单个轨道杆(r)的表面。在根据本发明的每个转向架中还在转向架的右侧和左侧安装有四对导轮。如图中111和112，前转向架(101)，两对导轮(112a、112c、113a、113c)安装于转向架的右侧，另外两对导轮(112b、112d、113b、23d)安装在转向架的左侧。转向架的导轮(112a、112b、112c、112d、113a、113b、113c、113d)通过在位于转向架的右侧和左侧的导轨(rp)上滚动而运行，并且具有竖直旋转轴线。

如图20至图23以及图26至图28所示，根据本发明的每个转向架(例如，前转向架(101))包括两个轮框架(即，前轮框架(101a)和后轮框架(101b))以及轮框架的紧固框架(101c)。在前轮框架(101a)中安装有一对前负载轮(110a、110b)以及两对导轮(112a、112b、112c、112d)。在后轮框架中安装有后负载轮(111a、111b)以及两对导轮(113a、113b、113c、113d)。在前轮框架(101a)中，成对的前负载轮(110a、110b)放置在两对导轮(即，成对的前导轮(112a、112b)和成对的后导轮(112c、112d))之间，在后轮框架(101b)中，成对的后负载轮(111a、111b)放置在两对导轮(即，成对的前导轮(113a、113b)和成对的后导轮(113c、113d))之间。

如图18、图19、图21、图23和图24所示，上框架(3)是矩形钢条，其具有侧部(104)、前条(106)和后条(107)的侧部以及支撑条(105)。在上框架(103)的前侧和后侧设置有前条(106)和后条(107)。在前条(106)设置有延伸到右侧的支架(106a)和延伸到左侧的支架(106b)。在后条(107)设置有延伸到右侧的支架(107a)和延伸到左侧的支架(107b)。上框架的右侧的前支架(106a)和左侧的前支架(106b)用于将成对的左空气悬架和右空气悬架(108a、108b)的上部紧固在前转向架(101)，右侧的后支架(107a)和左侧的后支架(107b)用于将成对的空气悬架的上部紧固在后转向架。前条(106)和后条(107)还用于使用紧固条(134、137)来将上框架(103)捆绑向前转向架(101)和后转向架(102)，条的一端附接至转向架，另一端在紧固杆的侧部(106c、106d、107c、107d)约束至紧固支架的前条和后条(106、107)。另外，前条(106)和后条(107)还在支撑条(105)具有中间紧固杆(105a、105b)的紧固支架。

根据图24至图28，根据本发明的每个转向架中，前轮框架(101a)和后轮框架(101b)分别具有类似“i”的连续轮廓的形状。两个轮框架(即，前轮框架(101a)和后轮框架(101b))通过具有类似十字或“+”的形状的轮框架的紧固框架(101c)而组合在一起。

在每个轮框架(101a、101b)的前端设置有前导轮紧固条(115、117)，其横向放置或切割铁轨(r)，左前导轮和右前导轮(112a、112b、113a、113b)附接于其端部。每个轮框架(101a、101b)的后端设置有后导轮的紧固条(116、118)，其位置也为横向或切割铁轨(r)，左后导轮和右后导轮(112c、112d、113c、113d)紧固于其左端和右端。前导轮(112a、112b、113a、113b)紧固至导轮的前导轮紧固条(115、117)，后导轮(112c、112d、113c、113d)紧固至后导轮紧固条(116、118)，前导轮(112a、112b、113a、113b)和后导轮(112c、112d、113c、113d)具有垂直于紧固条的竖直转体轴线。

如图27和图28，每个轮框架(101a、101b)设置有中间框架(119、120)，其将前导轮的紧固条(115、117)和后导轮的紧固条(116、118)捆绑在导轮的紧固框架的中心。中间框架(119、120)采用沿纵向方向的两个平行钢条或平行于铁轨的两个平行钢条的形式。两个平行条具有特定距离，使得两者之间存在有空隙。在前轮框架的中间框架(119)的中间，前负载轮的紧固条(121a、121b)沿其轴线而约束至前负载轮(110a、110b)。在后轮框架(101b)的中间框架(120)的中间，后负载轮的紧固条(122a、122b)沿其轴线而固定至后负载轮(110a、110b)。轮框架的紧固框架(101c)具有平行于铁轨或平行于中间框架(119、120)的条(123)，以及具有横向位置或切割铁轨的横向条。平行于铁轨的条(123)放置在平行于前中间框架(119)和后中间框架(120)的两个条之间的空隙的上方。在平行于铁轨的条(123)的前端和后端设置有前枢转连接(125)和后枢转连接(126)，其将前轮框架(101a)和后轮框架(101b)与轮框架的紧固框架进行紧固。枢转机构使得前轮框架(101a)和后轮框架(101b)可以在转向架穿过急剧转向的轨线时容易地旋转。

如图27至图29所示，详细而言，前枢转机构(125)和后枢转机构(126)形成在平行于铁轨的条(123)的前端和后端，前枢转机构(125)和后枢转机构(126)设置有旋转轴(141)放置于其中的内部中空的前旋转轴套筒(140)和后旋转轴套筒(142)。如图29所示，后枢转机构(126)中，旋转轴(141)为竖直圆柱伸长的，其长度超过套筒(142)的长度，以在后框架(120)的中心插入两个平行条之间的空隙。旋转轴(141)的下端附接至中间框架(120)。在旋转轴套筒(142)的中空内部与旋转轴(141)之间，在中空部分的下端和上端放置有两个轴承(128a、128b)，使得旋转轴(141)可以相对于不动的旋转轴套筒(142)旋转。前枢转机构和后枢转机构类似。

通过根据本发明的枢转机构，当转向架穿过弯曲的轨线时，在一侧的导轮将接收来自被导轮压迫的铁轨的反作用压力。此外，压力会分布到旋转轴(141)而使得旋转轴(141)旋转，这会使得整体轮框架旋转。枢转机构将负载轮和导轮在转向时的摩擦最小化，使得转向架可以平顺地穿过急剧弯曲的轨线。在图31中，暴露了穿过铁轨转向时的前转向架(101)和后转向架(102)，前轮框架相对于不动的轮框架的紧固框架旋转角度

如图19、图20、图24至图28所示，轮框架的紧固框架(101c)的横向条(124)在右端和左端设置有用于放置和捆绑右空气悬架(108a)和左空气悬架(108b)的右支架(129a)和左支架(129b)。所以前转向架(101)中的空气悬架(108a、108b)在其下部紧固至横向条支架(129a、129b)，上框架空气悬架的紧固支架(106a、106b)捆绑其上部。在后转向架(102)，空气悬架还在其下部约束在横向条支架，其上部约束至上框架空气悬架的紧固条(107a，107b)。

如图27、图28和图30所示，在轮框架紧固条(101c)，平行于铁轨的条(123)与横向条(124)之间的会合点设置有中间枢转机构(127)，其使得附接至上框架(103)的车身能够相对转向架轻微转动。该机构设置为，当车辆和转向架穿过转向轨道时，离心力猛然出现在切割铁轨的横向方向，对着转向架和约束至转向架的上部的车身。如果车身刚性紧固至转向架的框架，则转向架的巨大的横向震颤将直接传递至车身。为了降低车身的横向震颤，车身上具有横向震颤吸收机构，即，通过枢转机构和放置在车身与转向架之间的空气悬架(108a、108b)的使用，使车身能够相对转向架稍微转动。从而，转向移动中的转向架的横向震颤不会立即前进至车身上部，而是通过枢转机构延缓并被空气悬架(108a、108b)减弱。空气悬架(108a、108b)由填充了空气的橡胶管、回弹组件或任何具有回弹性或弹性力以抑制震动和力的组件组成。产生的力只要不超过弹性力，就会被空气悬架的弹性变形(例如，扭转或拉长)延缓，如图32所示。

如图19、图27、图28和图30所示，转向架中的中间枢转机构(127)放置在平行于铁轨的条(123)与横向条(124)之间的交叉区域的轮框架的紧固框架(101c)。在中间枢转机构(27)，有旋转轴(130)，其下端附接至横向条(124)。旋转轴放置在旋转轴套筒(131)的空腔中，在旋转轴套筒(131)与旋转轴(130)之间放置有成对的衬垫(132a、132b)。以此构造，轴套筒(131)可以相对不动的旋转轴(130)旋转。在轴套筒，中间枢转支架(133)受到约束，使得中间枢转支架(133)也可以旋转。在支架(133)，固定了三个钉梢(127a、127b、127c)，以紧固三个上框架紧固条(134、135和136)的端部。中间钉梢(127a)用于约束上框架紧固条的侧部的一端，而另一端在上框架的侧部(106c、106d)附接至上框架的前部(106)。右钉梢(127a)和左钉梢(127b)用于在上框架中间右侧的紧固条(135)和左侧的紧固条(136)处捆绑上框架紧固条的端部。上框架紧固条(135、136)的中间部分的另一端附接至上框架支撑条(105)上的中间支架(105a、105b)。上框架的中间部分的两个紧固条(135,136)用于捆绑转向架(101a)的上框架(103)，并在转向架制动或加速时支撑上框架(101a)，使得上框架(103)和车身固定至框架上部，而不向前摔出。另外，上框架和车身的向前震颤还被空气悬架(108a、108b)抑制。空气悬架(108a、108b)形成为包含空气的中空圆柱橡胶。上框架紧固条的紧固钉梢(127a、127b、127c)与上框架紧固条(134、135、136)的端部之间的捆绑为球形接头，使得上框架紧固条能够自由进行向左、向右、向上、和向下的移动。空气悬架广泛用于汽车领域以抑制例如发动机悬置或轮紧固架上的震动。空气悬架是回弹组件，其具有通过将接收到的能量或力变换为弹性变形来吸收该能量或力的属性。如图32所示，当转向架穿过转向的轨线时，转向架的负载轮和导轮会接收震动或压力。轮上的震动和压力将前进至转向架的框架并且通过上框架(103)而传递至车身。在上框架接受震动和压缩力前，震动和压缩力先被空气悬架接受和吸收。空气悬架接收的力将被吸收，并且导致空气悬架的弹性变形，例如，扭转或倾斜或蠕变。如果空气悬架经受的力消失，则空气悬架将恢复至其原始形状。

中心枢转支架(133)可以相对不动的旋转轴(130)而随旋转轴套筒(131)一起旋转。从而，附接至中间枢转支架(133)的上框架紧固条(134)的端部的侧部可以旋转。上框架紧固条(134)的端部的侧部用于保持附接至经受横向震颤或切割铁轨的上框架(103)的车身。附接至上框架(103)的车身和约束至上框架紧固条(134)的端部的侧部的上框架(103)可以由于中间枢转机构(127)而转动。在车身没有刚性紧固至转向架且转向架的旋转运动有灵活性的情况下，当转向架高速运行且处于急剧转向的轨线时，车身不会直接跟随转向架的旋转，并且车身的横向震颤可以最小化。