电车驱动悬挂装置的制作方法

本实用新型涉及公共交通领域，具体涉及一种电车驱动悬挂装置。

背景技术：

现如今，绝大部分的轨道交通，都是轿厢在轨道上方运行。根据轨道铺设的位置不同，包括地下铁、地上铁以及高架铁等。其中，地上铁需要将轨道铺设在地面上，占用土地较多。在拥挤的城市里，应当尽可能地提高土地的利用率。故而，应当尽量避免地上铁的交通模式。但是，很多城市由于地质条件的限制，不能大规模地建设地下铁。于是，现在很多城市便通过建设高架，在高架铺设轨道来建设轨道交通。

然而，建设高架的成本十分昂贵。如果能通过仅搭设空中轨道，又不用建设高架地方式建设轨道交通，就能解决上述问题。但是，就目前轿厢在上、轨道在下的运行方式来看，悬空搭设轨道显然是不安全，甚至是无法实施的。鉴于此，实用新型人考虑实用新型一种悬空搭设轨道，然后将轿厢吊挂在悬空轨道上运行的轨道交通工具。其中，轿厢与悬空轨道之间的连接、驱动装置十分关键。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电车驱动悬挂装置，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本实用新型的一个方面，提供电车驱动悬挂装置，包括运转系统和悬挂系统，其中，所述运转系统包括驱动轮架和设于所述驱动轮架上的驱动轮，所述驱动轮能置于吊轨内，并能沿吊轨转动运行；所述运转系统还包括驱动装置，用于驱动所述驱动轮转动；所述悬挂系统包括吊杆，其一端与所述驱动轮架连接，其另一端用于连接轿厢。这种结构使用吊轨吊设轿厢，使轿厢沿着吊轨运行，这样的轨道交通避免了开凿隧道，也避免铺设地面轨道的路基，也不用专门铺设现有的轨道交通中的轨道高架桥。大大减小的占地空间，降低了制造、安装成本，起到的交通作用不亚于现有的轨道交通。同时，在城市中间，这样的交通方式由于不需要占据大量的地面设施。因此，在市中心更加灵活。再者，这样的轨道交通适用于高低不等的轨道架设，确保了轿厢与轨道之间运行连接的可靠性，杜绝了其它轨道交通形式脱轨的可能性。起到的交通作用与现有轨道交通具有互补性，突点如下：①在轨道架设范围内，乘客可自主起始点(轿厢内不设驾驶员)。②轨道架设位置方向的多元性和灵活性，既可在堵车严重主干道上架设，也可另辟蹊径，拐进旁边可利用的任何空间和已有建筑物进行贴靠、贯通架设。③填补人流集中而批量散小便捷的客流空白，如繁华闹市区、学区与社区间等。④线路增补改道容易。⑤减少了交通安全事故的发生。⑥无污染、低能耗。

在一些实施方式中，驱动轮架上还设有导向轮，所述导向轮置于吊轨内，并且，所述导向轮转动时与吊轨的内侧壁相切。理想情况下，驱动轮能沿着吊轨的中央行进，但是，由于风力和转弯，驱动轮会偏向吊轨的内部两侧，这样驱动轮和吊轨内侧壁的摩擦就会加大。如果驱动轮在吊轨内的偏向过大，可能会使驱动轮卡死在吊轨内，进而破坏设备。鉴于此，引入导向轮，当轿厢的运行放生转向或偏移时，导向轮的边缘部率先与吊轨的内侧壁相切，进而，导向轮擦着吊轨内侧壁转动，避免了驱动轮与吊轨内壁的接触，避免了驱动轮和吊轨内壁的摩擦力增大。

在一些实施方式中，所述驱动装置包括电机、磁粉离合器、电磁制动器和齿轮变速器，所述电机的输出端依次设有所述磁粉离合器、电磁制动器和所述齿轮变速器。本设计依靠电机提供动力，电机输出端配置磁粉离合器，当断电时可及时切断驱动力，便于自救。通过配置齿轮变速器便于将电机转速调整至适合轿厢运行的速度。

在一些实施方式中，所述驱动装置还包括差速器，所述驱动轮为左右对称的一对，所述齿轮变速器与一对驱动轮之间设有所述差速器，其中，所述齿轮变速器的输出端能驱动所述差速器的输入端，所述差速器的两个输出端分别驱动左右两个驱动轮。为了避免轿厢运行时左右摇晃，设置两根或两根以上相互平行的吊轨，轿厢通过多个驱动轮吊设在这些吊轨上，多个驱动轮同时驱动轿厢沿吊轨平稳运行。为了保证驱动轮转动同步，采用同一部电机驱动平行的几个驱动轮。然而，当轿厢在转弯过程中，驱动轮在弯道外侧的运动距离比驱动轮在弯道内侧的运行距离长，因此，需要弯道外侧的驱动轮的转动速度要比弯道外侧的驱动轮的转动速度要快。考虑到电机的输出速度是相同的，则需要在电机输出轴和驱动轮之间配置差速器，通过差速器使内外侧的驱动轮具备不同的转速，保证轿厢在弯道上运行平稳。

在一些实施方式中，所述齿轮变速器的输出端与所述差速器的输入端通过万向轴连接；所述差速器的两个输出端也分别通过万向轴驱动所述驱动轮运转，其中，所述驱动轮通过花键轴与所述万向轴活动联接。在弯道运行中，由于离心力的作用，轿厢会发生部分倾轧。此时，两侧的驱动轮的间距会发生变化，如果两侧的驱动轮采用刚性连接固定，在间距发生变化时，会导致机械的损坏。鉴于此，在驱动轮和差速器之间采用花键轴灵活连接，当两侧驱动轮的间距发生变化时，花键轴的伸缩距离也相应地发生变化，以此保证设备不受损坏。同时，也克服了轨道安装精度误差所造成的设备损坏，减少了轨道与车轮之间的摩擦阻力。

在一些实施方式中，还包括被支轨道轮系统，其中包括：被支轨道轮支架，其通过吊杆连于轿厢；被支轨道轮，设于所述被支轨道轮支架，能置于吊轨沿导轨方向运转；导向轮，设于所述被支轨道轮支架，能置于吊轨内，且，当其转动时，其边缘与吊轨的内侧壁相切。为了进一步保证轿厢的平稳运行，在驱动轮的纵向方向上同时还设置被支轨道轮，用于平衡轿厢。同时，为了避免在运行过程中被支轨道轮挤压吊轨的内侧壁，导致摩擦力增加，需要在被支轨道轮支架上配置导向轮。确保在被支轨道轮挤压吊轨内壁前，导向轮率先与吊轨内壁相切，并沿着吊轨内侧壁滚动，降低摩擦力，避免设备受到损坏。

在一些实施方式中，还包括悬挂支架，所述驱动装置设于所述悬挂支架；所述悬挂支架包括伸缩架，所述伸缩架的两端联接于所述吊杆。此设计为固定驱动装置提供了条件，同时，在轿厢处于转弯等非平稳运行状态下时，通过设置伸缩架确保整个悬挂支架是能随左右吊杆的间距变化而保持相对平衡状态，并不会因左右吊杆的间距变化导致悬挂装置的损坏。另外，又能保证驱动装置虽然是固定在悬挂支架上，但悬挂支架是能适应左右吊杆的间距变化的，则驱动装置也能适应左右吊杆的间距变化，进而调整与驱动轮的配合。

在一些实施方式中，所述伸缩架包括第一支座、第二支座以及联接二者的连杆；所述第一支座和所述第二支座分别固定于左右两个相对应的吊杆，所述第一支座和所述第二支座均开设有能供所述连杆端部插入的通槽；所述连杆的两端分别相应插入所述第一支座和第二支座的通槽内，且，所述连杆能在所述第一支座和所述第二支座之间移动。此种设计保证伸缩架由三部分构成，两端的第一支座、第二支座分别连接左右吊杆，连杆插接于第一支座和第二支座之间，当左右吊杆的间距发生变化时，连杆会随之调整在第一支座和/或第二支座的桶槽内的插入段，从而避免连杆的刚性损坏，进而保证固定在连杆上驱动装置的平稳性。

在一些实施方式中，所述驱动轮架上通过轴承设置有主动轮，所述主动轮在所述驱动装置运转时被驱动；所述驱动轮架上还通过轴承设置有从动轮，所述从动轮在所述主动轮转动时被带动；所述驱动轮与所述从动轮同轴固定，能同步运动。本设计的主动轮是置于吊轨内部转动的，因此，不便使用电机的输出轴直接驱动驱动轮转动。需通过电机先驱动主动轮的转动，然后再由主动轮驱动从动轮转动，进而由从动轮带动驱动轮转动。

在一些实施方式中，还包括减震装置，其中，包括：弹簧，套设于吊杆用于连接轿厢的一端，所述吊杆用于连接轿厢的一端包括第一弹簧卡座，所述第一弹簧卡座供所述弹簧的下端抵接；减震套筒，套设于所述弹簧，所述减震套筒的下端连接于轿厢，其上端包括第二弹簧卡座，所述第二弹簧卡座供所述弹簧的上端抵接；所述弹簧位于所述第一弹簧卡座和所述第二弹簧卡座之间，且能在所述减震套筒内伸缩。轿厢在运行过程中难免会有颠簸，这会降低乘坐的舒适度，也会加大轿厢刚性损坏的几率，因此需要设计减震结构。此处提到的减震装置是利用在轿厢与吊轨之间设置的弹簧实现减震效果的。具体而言，在轿厢顶部固定减震套筒，弹簧置于减震套筒内，弹簧的上部与减震套筒的内部顶端相抵接，吊杆的下端从上至下伸进减震套筒、穿过弹簧中心，吊杆下端的第一弹簧卡座托住弹簧的下端。如此，在平稳运行时，由于轿厢的重力，弹簧是处于一定程度的压缩状态，当轿厢发生颠簸时，弹簧会发生伸展或进一步压缩的变化，从而为轿厢的上下颠簸提供缓冲，降低轿厢的颠簸程度，较大程度上保持了轿厢的平稳。

附图说明

图1为电车驱动悬挂装置的结构示意图；

图2为电车驱动悬挂装置的减震装置示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型进行进一步详细的说明。

本实用新型公开的电车驱动悬挂装置，如图1所示，包括运转系统100和悬挂系统，其中，所述运转系统100包括驱动轮架110和设于所述驱动轮架110上的驱动轮120，所述驱动轮120能置于吊轨内，并能沿吊轨转动运行；所述运转系统100还包括驱动装置130，用于驱动所述驱动轮120转动；所述悬挂系统包括吊杆210，其一端与所述驱动轮架110连接，其另一端用于连接轿厢。这种结构使用吊轨吊设轿厢，使轿厢沿着吊轨运行，这样的轨道交通避免了开凿隧道，也避免铺设地面轨道的路基，也不用专门铺设现有的轨道交通中的轨道高架桥。大大减小的占地空间，降低了制造、安装成本，起到的交通作用不亚于现有的轨道交通。同时，在城市中间，这样的交通方式由于不需要占据大量的地面设施。因此，在市中心更加灵活。

具体而言，上面提及的驱动轮架110是用于固定轴承，使驱动轮120的轴能在该轴承转动。同时，考虑到本设计的主动轮151是置于吊轨内部转动的，因此，不便使用电机131的输出轴直接驱动驱动轮120转动。需在驱动轮架110上通过轴承设置有主动轮151，所述主动轮151在所述驱动装置130运转时被驱动；所述驱动轮架110上还通过轴承设置有从动轮152，所述从动轮152在所述主动轮151转动时被带动；所述驱动轮120与所述从动轮152同轴固定，能同步运动。

整个驱动过程：通过电机131先驱动主动轮151的转动，然后再由主动轮151驱动从动轮152转动，从动轮152带动驱动轮转动。

鉴于此，驱动轮架110上该固定有供主动轮151的中心轴穿设并转动的轴承。需要说明的是，关于主动轮151和驱动轮120的传动方式，可以有多种，可以是主动轮151和驱动轮120直接啮合驱动，也可以是主动轮151和驱动轮120通过皮带传动来驱动。另外，驱动轮120与所述从动轮152同轴固定指的是驱动轮120与从动轮152固定在同一根转轴上。

在运行过程中，由于风力和转弯，轿厢会发生侧偏，进而导致驱动轮偏向吊轨的一侧侧壁，这样驱动轮和吊轨内侧壁的摩擦就会加大。如果驱动轮在吊轨内的偏向过大，可能会使驱动轮卡死在吊轨内，进而破坏设备。针对这一可能存在的技术问题，驱动轮架110上还设置有导向轮140。具体的设置方式为，导向轮140通过一根转轴固定在驱动轮架110上，导向轮140能绕该转轴转动。

上述导向轮140置于吊轨内，并且，当轿厢发生侧偏时，导向轮140先于驱动轮与吊轨内侧壁发生触碰，此时，导向轮140与吊轨的内侧壁相切，随着轿厢继续行进，导向轮140在与吊轨内侧壁的摩擦下发生转动，减小了与吊轨内侧壁的摩擦力，保障驱动轮120不会卡死在吊轨内部。换言之，引入导向轮，当轿厢的运行放生转向或偏移时，导向轮的边缘部率先与吊轨的内侧壁相切，进而，导向轮擦着吊轨内侧壁转动，避免了驱动轮与吊轨内壁的接触，避免了驱动轮和吊轨内壁的摩擦力增大。

上述驱动装置130包括电机131、磁粉离合器132、电磁制动器138和齿轮变速器133，所述电机131的输出端依次设有所述磁粉离合器132、电磁制动器138和所述齿轮变速器133。本设计依靠电机131提供动力，电机131输出端配置磁粉离合器132，当断电时可及时切断驱动力，便于自救。通过配置齿轮变速器133便于将电机转速调整至适合轿厢运行的速度。

考虑到进出站时有变速过程，为提高乘客舒适度，电机131可以采用专用变频伺服电机。

另外，所述驱动装置130还包括差速器134，所述驱动轮120为左右对称的一对，所述齿轮变速器133与一对驱动轮120之间设有所述差速器134，其中，所述齿轮变速器133的输出端能驱动所述差速器134的输入端，所述差速器134的两个输出端分别驱动左右两个驱动轮120。为了避免轿厢运行时左右摇晃，设置两根或两根以上相互平行的吊轨，轿厢通过多个驱动轮吊设在这些吊轨上，多个驱动轮120同时驱动轿厢沿吊轨平稳运行。为了保证驱动轮120转动同步，采用同一部电机131驱动平行的几个驱动轮120。然而，当轿厢在转弯过程中，驱动轮120在弯道外侧的运动距离比驱动轮120在弯道内侧的运行距离长，因此，需要弯道外侧的驱动轮120的转动速度要比弯道外侧的驱动轮120的转动速度要快。考虑到电机131的输出速度是相同的，则需要在电机131输出轴和驱动轮120之间配置差速器134，通过差速器134使内外侧的驱动轮120具备不同的转速，保证轿厢在弯道上运行平稳。

再者，齿轮变速器133的输出端与所述差速器134的输入端可通过万向轴135连接；所述差速器134的两个输出端也分别通过万向轴135驱动所述驱动轮120运转，其中，所述驱动轮120通过花键轴136与所述万向轴135活动联接。在弯道运行中，由于离心力的作用，轿厢会发生部分倾轧。此时，两侧的驱动轮120的间距会发生变化，如果两侧的驱动轮120采用刚性连接固定，在间距发生变化时，会导致机械的损坏。鉴于此，在驱动轮120和差速器134之间采用花键轴136灵活连接，当两侧驱动轮120的间距发生变化时，花键轴136的伸缩距离也相应地发生变化，以此保证设备不受损坏。

为了进一步保证轿厢的平稳运行，在驱动轮120的纵向方向上同时还设置被支轨道轮系统300，用于平衡轿厢。具体而言，包括被支轨道轮支架301，其通过吊杆210连于轿厢；还包括能置于吊轨沿导轨方向运转的被支轨道轮302。被支轨道轮支架301设有轴承，被支轨道轮302的转轴穿设于该轴承。当轿厢在驱动轮120的作用下行进时，被支轨道轮302也在吊轨内随之行进。

同样，为了避免在运行过程中被支轨道轮302挤压吊轨的内侧壁，导致摩擦力增加，可以在被支轨道轮支架301上配置导向轮140。该导向轮140的转轴通过轴承固定于被支轨道轮支架301，该导向轮140能置于吊轨内，且，能在被支轨道轮302挤压吊轨内壁前，率先与吊轨内壁相切，并沿着吊轨内侧壁滚动，降低摩擦力，避免设备受到损坏。

为了给驱动装置130提供合理的固定位置，本设计还可包括悬挂支架400，驱动装置130设于所述悬挂支架400。具体来说，悬挂支架400包括伸缩架，该伸缩架的两端联接于所述吊杆210。此设计为固定驱动装置130提供了条件，同时，在轿厢处于转弯等非平稳运行状态下时，通过设置伸缩架确保整个悬挂支架400是能随左右吊杆210的间距变化而保持相对平衡状态，并不会因左右吊杆210的间距变化导致悬挂系统的损坏。另外，又能保证驱动装置130虽然是固定在悬挂支架400上，但悬挂支架400是能适应左右吊杆210的间距变化的，则驱动装置130也能适应左右吊杆210的间距变化，进而调整与驱动轮120的配合。

前述伸缩架的结构也可以是多种。

第一种方式：伸缩架包括第一支座401、第二支座402以及联接二者的连杆403；所述第一支座401和所述第二支座402分别固定于左右两个相对应的吊杆210，所述第一支座401和所述第二支座402均开设有能供所述连杆403端部插入的通槽；所述连杆403的两端分别相应插入所述第一支座401和第二支座402的通槽内，且，所述连杆403能在所述第一支座401和所述第二支座402之间移动。此种设计保证伸缩架由三部分构成，两端的第一支座401、第二支座402分别连接左右吊杆210，连杆403插接于第一支座401和第二支座402之间，当左右吊杆210的间距发生变化时，连杆403会随之调整在第一支座401和/或第二支座402的桶槽内的插入段，从而避免连杆403的刚性损坏，进而保证固定在连杆403上驱动装置130的平稳性。

第二种方式：伸缩架由两根端部互相插接，且能调整插接程度的连杆组成。这两根连杆不互相插接的端部分别固定在左右两根吊杆210上。当左右两根吊杆210的间距发生变化时，两根连杆通过调节插接的程度来适应该间距变化，从而保证伸缩架的相对平稳，避免其受到刚性破坏。

轿厢在运行过程中难免会有颠簸，这会降低乘坐的舒适度，也会加大轿厢刚性损坏的几率，因此需要设计减震装置500。如图2所示，其包括：弹簧504，套设于吊杆210用于连接轿厢的一端，所述吊杆210用于连接轿厢的一端包括第一弹簧卡座501，所述第一弹簧卡座501供所述弹簧504的下端抵接；减震套筒502，套设于所述弹簧504，所述减震套筒502的下端连接于轿厢，其上端包括第二弹簧卡座503，所述第二弹簧卡座503供所述弹簧504的上端抵接；所述弹簧504位于所述第一弹簧卡座501和所述第二弹簧卡座503之间，且能在所述减震套筒502内伸缩。此处提到的减震装置500是利用在轿厢与吊轨之间设置的弹簧504实现减震效果的。具体而言，在轿厢顶部固定减震套筒502，弹簧504置于减震套筒502内，弹簧504的上部与减震套筒502的内部顶端相抵接，吊杆210的下端从上至下伸进减震套筒502、穿过弹簧504中心，吊杆210下端的第一弹簧卡座501托住弹簧504的下端。如此，在平稳运行时，由于轿厢的重力，弹簧504是处于一定程度的压缩状态，当轿厢发生颠簸时，弹簧504会发生伸展或进一步压缩的变化，从而为轿厢的上下颠簸提供缓冲，降低轿厢的颠簸程度，较大程度上保持了轿厢的平稳。

以上表述仅为本实用新型的优选方式，应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围之内。