一种用于悬挂车体的动力挂件的制作方法

本发明涉及悬挂车体轨道交通技术领域，特别是涉及一种用于悬挂车体的动力挂件。

背景技术：

随着城市化进程不断加快，城市规模迅速壮大，城市生活节奏的加快和城市人口数量急剧增加，人们的出行量越来越大，这种出行量的增加，并不局限于单个城市内，而是已经扩散到城市和农村之间，城市和城市之间。现有交通已无法满足人们的出行，世界各大城市都有不同程度的汽车拥堵现象。因此，人们一直在寻找各种方式来解决日益增长的出行量的所带来的交通拥堵问题。

由于空轨列车将地面交通移至空中，建设和运行过程中对地面建筑设施影响小、开通后列车运行速度快、轨道走向铺设灵活、运行过程中对环境无污染等优势，故其在很多城市内、城市与城市之间均得到了迅速的发展。

现有技术中，空轨列车一般包括轨道、车体以及实现轨道与车体连接的动力挂件，动力挂板上包括挂板，挂板上设置有多个用于车辆沿着轨道长度方向行走的行走轮以及多个用于限定挂板在轨道宽度方向上位置的导向轮，同时以上导向轮用于车辆的转弯导向。

现有技术中，以上行走轮与导向轮一般固定于同一个轮系上，由于行走轮与导向轮的轴向朝向一般相互垂直，故现有技术中行走轮与导向轮共向轨道槽的宽度，由于行走轮需要承受车体的重量，当行走轮设置得较宽时，相应导向轮的直径就需要设置得更小，更小尺寸的导线轮不仅不方便安装，同时不易保证制造和安装精度。

技术实现要素：

针对上述提出的现有技术中行走轮与导向轮共向轨道槽的宽度，由于行走轮需要承受车体的重量，当行走轮设置得较宽时，相应导向轮的直径就需要设置得更小，更小尺寸的导线轮不仅不方便安装，同时不易保证制造和安装精度的问题，本发明提供了一种用于悬挂车体的动力挂件，本动力挂件的结构设计方便采用尺寸更大的转向轮。

一种用于悬挂车体的动力挂件，包括用于与轨道连接的挂板，所述挂板上安装有行走轮及导向轮，所述行走轮及导向轮均安装在挂板的侧面上，且挂板的两侧上均固定有行走轮及导向轮。

本方案中，挂板作为本挂件与轨道的连接件，即挂板上连接行走轮及导向轮后，行走轮支撑于轨道槽的槽底上，导向轮与轨道槽的侧面接触，实现本动力挂件与轨道的连接。

现有技术中，用于车辆行驶的轨道一般为下端中部开口的槽状结构，行走轮固定于挂板的底部，导向轮固定于行走轮轴向的外侧，由于导向轮和行走轮位于轨道槽宽度方向的不同位置，而本身导向轮与行走轮两者中，行走轮在工作过程中的受力更大，故现有技术中，一般通过减小导向轮尺寸的方式，来获得支撑面更大的行走轮。

本方案中，通过将行走轮及导向轮均安装在挂板的侧面上，这样，通过将挂板对应侧的行走轮与导向轮安装在不同位置，可使得在空间中行走轮的尺寸设定不受导向轮尺寸设定的影响，这样，本动力挂件的结构设计方便采用尺寸更大的转向轮，尺寸更大的转向轮在制造时不仅能够获得更高的制造精度，同时方便安装。本方案中，将行走轮与导向轮均安装在挂板上，这样，车辆行驶过程中行走轮与导向轮两者受到冲击时，其中一者的冲击不会直接传递到另一者上，这样利于车辆行驶的平稳性。

更进一步的技术方案为：

还包括用于与车体连接的车厢连接板，挂板与车厢连接板之间通过连接杆相连，所述连接杆的下端还固定有连接板座；

还包括卸扣，卸扣作为连接板座与车厢连接板之间的连接件；

所述卸扣包括销杆及呈l形的扣杆，扣杆包括横杆段及竖杆段，竖杆段的自由端上设置有卡槽，且卡槽贯通扣杆的两侧，卡槽的开口方向朝向销杆所在的一侧，销杆的长度方向平行于卡槽的长度方向；

所述车厢连接板上还设置有安装座，所述安装座上设置有杆孔及销孔，杆孔与销孔相通，杆孔的开口端位于安装座的端面上，销孔的开口端位于安装座的侧面上；

所述横杆段的自由端由杆孔的开口端嵌入杆孔中，销杆由销孔的开口端插入销孔中后与横杆段螺纹连接；

还包括设置于连接板座上的扣槽，所述扣槽的开口端朝上，且扣槽的底部向车厢连接板所在侧延伸，且延伸方向与杆孔的孔深方向平行，延伸部分上方的连接板座部分形成卡凸；

所述竖杆段的自由端嵌入扣槽中，且卡槽嵌入卡凸中；

还包括第一弹簧，所述第一弹簧用于在移除销杆与扣杆的连接后，将扣杆由杆孔中推出或拉出。

具体的，本方案中，车厢连接板用于本悬挂机构与车体的连接，具体连接方式可通过在车厢连接板上设置螺栓孔，本挂件通过螺栓与车体连接，卸扣作为车厢连接板与连接板座之间的连接件，以上连接件的具体形式旨在使得事故状态下可方便的实现连接板座与车厢连接板的脱离，这样以实现车体的释放。

在需要连接板座与车厢连接板相连时，可通过先将卸扣的竖杆段由扣槽的开口端嵌入扣槽中，而后向扣杆施加沿着横杆段方向的推力，使得竖杆段上卡槽与连接板座上卡凸配合，此过程中扣杆的横杆段嵌入杆孔中或扣杆移动到位后，移动安装座，使得横杆段的自由端嵌入杆孔中，而后再将销杆插入销孔中，并完成销杆与扣杆上横杆段的螺纹连接。在车厢连接板与车体固定连接、挂板与轨道连接后，此时卸扣起到承载车体重量以及向车体上传递用于车体行驶、转弯、制动的力，此时仅销杆受到剪力或由于横杆段受力时必然会产生变形，横杆段的上表面亦可与杆孔的上孔壁产生正压力，即此时销杆受到剪力与横杆段的上侧受压同时并存。需要在释放车体到地面时，移除销杆与扣杆的连接，扣杆在弹簧的弹性力下向连接板座所在侧移动，卡槽与卡凸的卡合关系移除后或扣杆由杆孔中退出后，扣杆与车厢连接板和/或连接板座的连接关系移除，即可使得车厢连接板与连接板座的配合脱离，车厢连接板随车体降落。

作为本领域技术人员，完成本挂件的装配后，杆孔的开口端朝向连接板座，同时由于卸扣在安装或工作时，扣杆可能需要一定的翻转，如移除车厢连接板与连接板座连接关系的方式通过扣杆的竖杆段由扣槽中脱出时。故以上杆孔的高度特别是靠近开口端位置处，需要设置为相较于横杆段高度方向的尺寸更大，而销杆与销孔配合的位置处的尺寸可保证扣杆与安装座连接的紧凑性，故销杆与销孔的配合关系优选设置为间隙配合以避免增大销杆由扣杆上退出时所需要的转矩大小，但两者之间的间隙尽可能小。车体释放后，可在连接板座与车体之间设置释放绳、在车体的地面上铺设气垫、直接在车体的底部固定气垫等方式，避免车体因为自由落体运动造成其内人员受到伤害。作为本领域技术人员，以上设置的第一弹簧旨在在扣杆与销杆脱离时，移除扣杆与车厢连接板、连接板座两者中任意一者或两者的连接关系，故现有技术中其他能够产生以上功能的功能部件，应当被理解为是以上弹簧的等同替换。本方案中采用第一弹簧，旨在通过最简单的机械结构，保证本悬挂机构的脱扣性能。

综上，以上悬挂机构实际上为在事故状态下可方便实现将车体向地面释放的动力挂件，以上动力挂件的结构设计可有效提高空轨列车在紧急状况下的事故处理能力，如快速实现对人员进行安全疏散等，有利于保证搭乘人员的生命财产安全。

作为卸扣的具体实现方案，所述卸扣为多个，所述车厢连接板呈环状，车厢连接板上环布有多个安装座，所述安装座的数量与卸扣的数量相等，连接板座上设置有多个扣槽，所述扣槽数量和位置与卸扣数量和位置对应，呈对应关系的扣槽与安装座之间均连接有一个卸扣，且各扣杆均对应有第一弹簧。采用本方案，由于单个卸扣所受力更小，第一弹簧作为脱扣推动或拉动部件，对第一弹簧上产生弹性力的大小需求更小，故卸扣更小的尺寸、第一弹簧更小的弹性系数或更小的弹性变形更方便本悬挂机构的装配或向连接板座一侧推出扣杆；扣杆的数量更多也有利于降低车厢连接板与连接板座连接失效的概率，如单根扣杆因为制造缺陷过早断裂或疲劳断裂后，其他扣杆亦可承载车体避免突发脱扣事故。

作为悬挂机构的具体实现方案，所述车厢连接板呈圆环状，多个安装座环形均布于车厢连接板上。采用本方案，可使得在连接板座以及车厢连接板的周向方向，各点较为均匀的受力。

作为一种可实现在事故状态下自动实现车体释放的实现方案，还包括用于驱动销杆转动，以移除销杆与扣杆连接关系的驱转装置。作为本领域技术人员，以上驱转装置可通过提供驱动销杆转动的转矩实现车体释放，驱转装置的具体实现方案可通过电动、液压缸、气缸等实现方式。

作为一种所需配套系统简单、动力源可长期蓄能的实现方案，即在事故状态下不需要其他能源即可获得驱动力的实现方式，所述驱转装置的动力部件为气缸，气缸的活塞杆通过运动状态转换装置与销杆相连，所述运动状态转换装置用于将气缸的直线运动转换为用于驱动销杆转动的旋转运动。

还包括用于为气缸提供压力气体的气源，所述气源为通过管道与气缸相连的储气罐。本方案中，相应动力源采用在车体上安装储气罐即可，以上储气罐通过管道与气缸气源接口相连，管道上串联电磁阀作为控制气路通断的阀门，同时设置为以上电磁阀为断电开启，以使得本挂件在相应电路出现故障时，亦可实现车体释放。作为另一优选方案，管道上串联的阀门设置在车厢内，通过人力开启的形式，实现事故状态下车体的人工释放。

作为运动状态转换装置的具体实现方式，所述运动状态转换装置包括与销杆固定连接的齿轮，所述齿轮的轴线与销杆的轴线共线；

所述气缸的活塞杆上还设置有多个沿着活塞杆轴线依次排列的齿条，齿条之间相互平行，且齿条与活塞杆的轴线相互垂直；

所述齿轮与齿条齿啮合。本方案中，活塞杆的直线运动通过齿轮与齿条齿啮合，转换为齿轮的旋转运动。由于齿轮在旋转时同时具有直线运动，故需要将齿轮的长度设置得较长，以在齿轮直线运动过程中，保证活塞杆与齿轮之间能够持续传递用于驱动销杆转动的力。

为使得扣杆向连接板座一侧运动时，在卡槽与卡凸的配合移除后，扣杆的竖杆段能够快速由扣槽中脱出，以加快车体释放的响应速度，还包括设置于扣杆与车厢连接板之间或扣杆与连接板座之间的第二弹簧，第二弹簧用于产生迫使扣杆以销杆为转轴进行转动的力。作为本领域技术人员，以上第二弹簧在本悬挂机构正常工作时处于压缩状态，即第二弹簧可采用为螺旋弹簧形式的压缩弹簧。

作为第二弹簧的具体实现形式，所述第二弹簧的轴线方向位于扣槽的孔深方向。本实现方式旨在使得第二弹簧上弹性变形所产生的弹性力能够全部运用于竖杆段由扣槽中脱出。

作为第一弹簧的具体实现形式，所述第一弹簧的轴线方向与横杆段的长度方向平行，第一弹簧套设于横杆端上，且第一弹簧被夹持于安装座的端部与竖杆段之间。本实现方式旨在使得第一弹簧上弹性变形所产生的弹性力能够全部运用于迫使扣杆由杆孔中伸出。作为本领域技术人员，以上第一弹簧在本悬挂机构正常工作时处于压缩状态，即第一弹簧可采用为螺旋弹簧形式的压缩弹簧。

本发明具有以下有益效果：

本方案中，通过将行走轮及导向轮均安装在挂板的侧面上，这样，通过将挂板对应侧的行走轮与导向轮安装在不同位置，可使得在空间中行走轮的尺寸设定不受导向轮尺寸设定的影响，这样，本动力挂件的结构设计方便采用尺寸更大的转向轮，尺寸更大的转向轮在制造时不仅能够获得更高的制造精度，同时方便安装。本方案中，将行走轮与导向轮均安装在挂板上，这样，车辆行驶过程中行走轮与导向轮两者受到冲击时，其中一者的冲击不会直接传递到另一者上，这样利于车辆行驶的平稳性。

附图说明

图1是本发明所述的一种用于悬挂车体的动力挂件一个具体实施例的俯视图；

图2是本发明所述的一种用于悬挂车体的动力挂件一个具体实施例中，反映连接板座与车厢连接板具体连接关系的局部示意图，该示意图中局部剖视；

图3是本发明所述的一种用于悬挂车体的动力挂件一个具体实施例中，连接座的结构示意图。

图中的附图标记依次为：1、挂板，2、连接杆，3、车厢连接板，4、连接板座，5、卸扣，6、扣槽，7、扣杆，8、第一弹簧，9、卡凸，10、销杆，11，驱转装置，12、销孔，13、卡槽，14、安装座，15、杆孔，16、行走轮，17、导向轮。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1至图3所示，一种用于悬挂车体的动力挂件，包括用于与轨道连接的挂板1，所述挂板1上安装有行走轮16及导向轮17，所述行走轮16及导向轮17均安装在挂板1的侧面上，且挂板1的两侧上均固定有行走轮16及导向轮17；

还包括用于与车体连接的车厢连接板3，挂板1与车厢连接板3之间通过连接杆2相连，所述连接杆2的下端还固定有连接板座4；

还包括卸扣5，卸扣5作为连接板座4与车厢连接板3之间的连接件；

所述卸扣5包括销杆10及呈l形的扣杆7，扣杆7包括横杆段及竖杆段，竖杆段的自由端上设置有卡槽13，且卡槽13贯通扣杆7的两侧，卡槽13的开口方向朝向销杆10所在的一侧，销杆10的长度方向平行于卡槽13的长度方向；

所述车厢连接板3上还设置有安装座14，所述安装座14上设置有杆孔15及销孔12，杆孔15与销孔12相通，杆孔15的开口端位于安装座14的端面上，销孔12的开口端位于安装座14的侧面上；

所述横杆段的自由端由杆孔15的开口端嵌入杆孔15中，销杆10由销孔12的开口端插入销孔12中后与横杆段螺纹连接；

还包括设置于连接板座4上的扣槽6，所述扣槽6的开口端朝上，且扣槽6的底部向车厢连接板3所在侧延伸，且延伸方向与杆孔15的孔深方向平行，延伸部分上方的连接板座4部分形成卡凸9；

所述竖杆段的自由端嵌入扣槽6中，且卡槽13嵌入卡凸9中；

还包括第一弹簧8，所述第一弹簧8用于在移除销杆10与扣杆7的连接后，将扣杆7由杆孔15中推出或拉出。

具体的，本方案中，车厢连接板3用于本悬挂机构与车体的连接，具体连接方式可通过在车厢连接板3上设置螺栓孔，本挂件通过螺栓与车体连接。挂板1作为本挂件与轨道的连接件，即挂板1上连接行走轮及导向轮后与轨道连接。本方案中，卸扣5作为车厢连接板3与连接板座4之间的连接件，以上连接件的具体形式旨在使得事故状态下可方便的实现连接板座4与车厢连接板3的脱离，这样以实现车体的释放。

在需要连接板座4与车厢连接板3相连时，可通过先将卸扣5的竖杆段由扣槽6的开口端嵌入扣槽6中，而后向扣杆7施加沿着横杆段方向的推力，使得竖杆段上卡槽13与连接板座4上卡凸9配合，此过程中扣杆7的横杆段嵌入杆孔15中或扣杆7移动到位后，移动安装座14，使得横杆段的自由端嵌入杆孔15中，而后再将销杆10插入销孔12中，并完成销杆10与扣杆7上横杆段的螺纹连接。在车厢连接板3与车体固定连接、挂板1与轨道连接后，此时卸扣5起到承载车体重量以及向车体上传递用于车体行驶、转弯、制动的力，此时仅销杆10受到剪力或由于横杆段受力时必然会产生变形，横杆段的上表面亦可与杆孔15的上孔壁产生正压力，即此时销杆10受到剪力与横杆段的上侧受压同时并存。需要在释放车体到地面时，移除销杆10与扣杆7的连接，扣杆7在弹簧的弹性力下向连接板座4所在侧移动，卡槽13与卡凸9的卡合关系移除后或扣杆7由杆孔15中退出后，扣杆7与车厢连接板3和/或连接板座4的连接关系移除，即可使得车厢连接板3与连接板座4的配合脱离，车厢连接板3随车体降落。

作为本领域技术人员，完成本挂件的装配后，杆孔15的开口端朝向连接板座4，同时由于卸扣5在安装或工作时，扣杆7可能需要一定的翻转，如移除车厢连接板3与连接板座4连接关系的方式通过扣杆7的竖杆段由扣槽6中脱出时。故以上杆孔15的高度特别是靠近开口端位置处，需要设置为相较于横杆段高度方向的尺寸更大，而销杆10与销孔12配合的位置处的尺寸可保证扣杆7与安装座14连接的紧凑性，故销杆10与销孔12的配合关系优选设置为间隙配合以避免增大销杆10由扣杆7上退出时所需要的转矩大小，但两者之间的间隙尽可能小。车体释放后，可在连接板座4与车体之间设置释放绳、在车体的地面上铺设气垫、直接在车体的底部固定气垫等方式，避免车体因为自由落体运动造成其内人员受到伤害。作为本领域技术人员，以上设置的第一弹簧8旨在在扣杆7与销杆10脱离时，移除扣杆7与车厢连接板3、连接板座4两者中任意一者或两者的连接关系，故现有技术中其他能够产生以上功能的功能部件，应当被理解为是以上弹簧的等同替换。本方案中采用第一弹簧8，旨在通过最简单的机械结构，保证本悬挂机构的脱扣性能。

综上，以上悬挂机构实际上为在事故状态下可方便实现将车体向地面释放的动力挂件，以上动力挂件的结构设计可有效提高空轨列车在紧急状况下的事故处理能力，如快速实现对人员进行安全疏散等，有利于保证搭乘人员的生命财产安全。

实施例2：

如图1至图3所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为卸扣5的具体实现方案，所述卸扣5为多个，所述车厢连接板3呈环状，车厢连接板3上环布有多个安装座14，所述安装座14的数量与卸扣5的数量相等，连接板座4上设置有多个扣槽6，所述扣槽6数量和位置与卸扣5数量和位置对应，呈对应关系的扣槽6与安装座14之间均连接有一个卸扣5，且各扣杆7均对应有第一弹簧8。采用本方案，由于单个卸扣5所受力更小，第一弹簧8作为脱扣推动或拉动部件，对第一弹簧8上产生弹性力的大小需求更小，故卸扣5更小的尺寸、第一弹簧8更小的弹性系数或更小的弹性变形更方便本悬挂机构的装配或向连接板座4一侧推出扣杆7；扣杆7的数量更多也有利于降低车厢连接板3与连接板座4连接失效的概率，如单根扣杆7因为制造缺陷过早断裂或疲劳断裂后，其他扣杆7亦可承载车体避免突发脱扣事故。

作为悬挂机构的具体实现方案，所述车厢连接板3呈圆环状，多个安装座14环形均布于车厢连接板3上。采用本方案，可使得在连接板座4以及车厢连接板3的周向方向，各点较为均匀的受力。

作为一种可实现在事故状态下自动实现车体释放的实现方案，还包括用于驱动销杆10转动，以移除销杆10与扣杆7连接关系的驱转装置11。作为本领域技术人员，以上驱转装置11可通过提供驱动销杆10转动的转矩实现车体释放，驱转装置11的具体实现方案可通过电动、液压缸、气缸等实现方式。

作为一种所需配套系统简单、动力源可长期蓄能的实现方案，即在事故状态下不需要其他能源即可获得驱动力的实现方式，所述驱转装置11的动力部件为气缸，气缸的活塞杆通过运动状态转换装置与销杆10相连，所述运动状态转换装置用于将气缸的直线运动转换为用于驱动销杆10转动的旋转运动。

还包括用于为气缸提供压力气体的气源，所述气源为通过管道与气缸相连的储气罐。本方案中，相应动力源采用在车体上安装储气罐即可，以上储气罐通过管道与气缸气源接口相连，管道上串联电磁阀作为控制气路通断的阀门，同时设置为以上电磁阀为断电开启，以使得本挂件在相应电路出现故障时，亦可实现车体释放。作为另一优选方案，管道上串联的阀门设置在车厢内，通过人力开启的形式，实现事故状态下车体的人工释放。

作为运动状态转换装置的具体实现方式，所述运动状态转换装置包括与销杆10固定连接的齿轮，所述齿轮的轴线与销杆10的轴线共线；

所述气缸的活塞杆上还设置有多个沿着活塞杆轴线依次排列的齿条，齿条之间相互平行，且齿条与活塞杆的轴线相互垂直；

所述齿轮与齿条齿啮合。本方案中，活塞杆的直线运动通过齿轮与齿条齿啮合，可转换为齿轮的旋转运动。由于齿轮在旋转时同时具有直线运动，故需要将齿轮的长度设置得较长，以在齿轮直线运动过程中，保证活塞杆与齿轮之间能够持续传递用于驱动销杆10转动的力。

为使得扣杆7向连接板座4一侧运动时，在卡槽13与卡凸9的配合移除后，扣杆7的竖杆段能够快速由扣槽6中脱出，以加快车体释放的响应速度，还包括设置于扣杆7与车厢连接板3之间或扣杆7与连接板座4之间的第二弹簧，第二弹簧用于产生迫使扣杆7以销杆10为转轴进行转动的力。作为本领域技术人员，以上第二弹簧在本悬挂机构正常工作时处于压缩状态，即第二弹簧可采用为螺旋弹簧形式的压缩弹簧。

作为第二弹簧的具体实现形式，所述第二弹簧的轴线方向位于扣槽6的孔深方向。本实现方式旨在使得第二弹簧上弹性变形所产生的弹性力能够全部运用于竖杆段由扣槽6中脱出。

实施例3：

本实施例在以上任意一个实施例提供的任意一个技术方案的基础上作进一步限定：如图1和图2所示，作为第一弹簧8的具体实现形式，所述第一弹簧8的轴线方向与横杆段的长度方向平行，第一弹簧8套设于横杆端上，且第一弹簧8被夹持于安装座14的端部与竖杆段之间。本实现方式旨在使得第一弹簧8上弹性变形所产生的弹性力能够全部运用于迫使扣杆7由杆孔15中伸出。作为本领域技术人员，以上第一弹簧8在本悬挂机构正常工作时处于压缩状态，即第一弹簧8可采用为螺旋弹簧形式的压缩弹簧。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在对应发明的保护范围内。