一种转向架及物流运输车的制作方法

本发明涉及地下管道运输技术领域，特别涉及一种转向架及物流运输车。

背景技术：

近年来快递等物流服务发展迅速，给本就日益拥堵的城市交通带来了巨大压力，解决城市拥堵已迫不容缓。以汽、柴油为燃料的现代交通工具给城市环境带来了严重的空气污染和噪声污染，同时卡车运输也给城市带来了安全隐患。因此，轨道货运技术获得了较快发展，而在轨道上运行的物流运输车的改进是轨道货运技术不断发展的关键因素。物流运输车包括车体、转向架等装置，车体一般布置在转向架上方。

现有技术中转向架设置在车体的下方，结构占用空间较大。

技术实现要素：

本发明提供了一种转向架及物流运输车，解决了或部分解决了现有技术中转向架设置在车体的下方，结构占用空间较大的技术问题，更好地利用管道内有限的空间。

本申请提供了一种转向架，包括：

构架，中部开设销孔；

吊销，吊设在所述销孔中，下部开设轴孔；

销轴，穿设在所述轴孔中，用于吊挂车体；

若干轮毂电机，相对所述构架的中心线对称布置在所述构架顶部的两侧，所述轮毂电机与所述构架固定连接；以及

若干车轮，设置在对应所述轮毂电机的输出端，所述车轮相对所述构架的顶面倾斜布置，所述车轮的底部相对顶部远离所述构架。

作为优选，所述构架顶部的两侧对应所述轮毂电机倾斜设置有的若干支柱；

所述支柱通过紧固件与所述轮毂电机固定连接；

所述车轮通过紧固件与所述轮毂电机的输出端固定连接；

所述支柱、所述轮毂电机及所述车轮的中心线共线。

作为优选，所述构架包括：顶板、底板及固定在所述顶板和底板之间的多块连接板，其中，

所述顶板及所述底板的中心开设对应的通孔形成所述销孔；

所述车轮为充气橡胶轮、实心橡胶轮或钢轮中的任意一种。

作为优选，所述吊销的轴线与所述构架的中心线相交，

所述吊销包括：

压设在所述构架顶面的头部及穿设在所述销孔中的杆体，

所述轴孔设置在所述杆体的下部，所述轴孔的中心线与所述构架的中心线平行。

作为优选，还包括：

橡胶球铰，设置在所述销孔内，所述吊销穿设在所述橡胶球铰中，其中，

所述橡胶球铰下部的外圆周面与所述销孔内壁过盈配合，内圆周面与所述杆体外壁间隙配合；

所述橡胶球铰上部设置为外径与所述吊销的头部外径相同的圆环结构，所述圆环结构的下表面紧贴所述构架的顶面；

所述吊销的头部压设在所述橡胶球铰的圆环结构上。

作为优选，所述车体的顶部固定连接两个吊耳；

两个所述吊耳分别吊挂在所述销轴的两端。

作为优选，所述车轮的轴线与所述构架顶面的夹角为30°～80°。

作为优选，还包括：

受流器，固定在所述构架的顶部，与受流轨配合获取电能；

电气箱，与所述受流器及所述轮毂电机连接，将所述受流器获取的电能输送到所述轮毂电机。

基于同样的发明构思，本申请还提供了一种物流运输车，包括车体，还包括所述转向架，所述车体吊挂在所述转向架的销轴上。

作为优选，所述物流运输车具体是用于在地下管道中运输货物的物流运输车。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了将若干轮毂电机对称布置在构架顶部两侧，将设置在轮毂电机输出端的车轮相对构架顶面倾斜布置，且车轮底部相对顶部远离构架，即形成八字形布置的车轮；将吊销吊设在构架的销孔中，将车体吊挂在销孔中的销轴上；八字形布置的车轮能在轨面倾斜的两条走行轨道上转动，车体的重量通过销轴、吊销、构架、轮毂电机及车轮传递到两条走行轨道上，车体在通过曲线路段时，在离心力的作用下，构架一侧的车轮沿走行轨道的倾斜面上升，另一侧的车轮对应下降，此时转向架中心线相对竖直面倾斜，当车体重新进入直线段时，离心力消失，转向架在重力的作用下自动对中回位，无需设置导向轮及导向轨，八字形布置的车轮集载重、行走及导向三种功能为一体。这样，有效解决了现有技术中转向架设置在车体的下方，结构占用空间较大的技术问题，实现了车体吊挂在转向架下方，减小转向架占用空间，适应空间有限的地下管道运输的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例2提供的物流运输车系统的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的物流运输车系统的转向架与车体的结构示意图；

图3为图2中转向架的放大示意图；

图4为图3的左视图；

图5为图3中车轮、轮毂电机、支柱及构架的局部放大图；

图6为图3中吊销、橡胶球铰与构架的局部放大图；

图7为本发明实施例2提供的物流运输车系统的结构左视图；

图8为本发明实施例2提供的地下管道系统的局部剖面示意图；

图9为图8中走行轨端部的局部放大图；

图10为本发明实施例3提供的物流运输车系统的结构示意图。

(图示中各标号代表的部件依次为：1管道、2走行轨、3受流轨、4物流运输车、5转向架、6车体、7构架、8销轴、9橡胶球铰、10车轮、11轮毂电机、12电气箱、13吊销、14受流器、15支柱、16耳座、17减重孔、18轨面、19限位挡、20第三走行轨、21第六走行轨)

具体实施方式

本申请实施例提供了一种转向架及物流运输车，解决了或部分解决了现有技术中转向架设置在车体的下方，结构占用空间较大，无法适应空间有限的地下管道运输的技术问题，通过将若干轮毂电机对称布置在构架顶部两侧，将设置在轮毂电机输出端的车轮相对构架顶面倾斜布置，且车轮底部相对顶部远离构架；将吊销吊设在构架的销孔中，将车体吊挂在销孔中的销轴上；实现了车体吊挂在转向架下方，减小转向架占用空间，适应空间有限的地下管道运输的技术效果。

实施例一

参见附图1～6，本申请提供的转向架包括：构架7、吊销13、销轴8、若干轮毂电机11及若干车轮10；构架7中部开设销孔；吊销13吊设在销孔中，下部开设轴孔；销轴8穿设在轴孔中，用于吊挂车体6；若干轮毂电机11相对构架7的中心线对称布置在构架7顶部的两侧；轮毂电机11与构架7固定连接；若干车轮10设置在对应轮毂电机11的输出端；车轮10相对构架7的顶面倾斜布置；车轮10的底部相对顶部远离构架7。

其中，八字形布置的车轮10能在轨面倾斜的两条走行轨2上转动，车体6的重量通过销轴8、吊销13、构架7、轮毂电机11及车轮10传递到两条走行轨2上，车体6在通过曲线路段时，在离心力的作用下，构架7一侧的车轮10沿走行轨2的倾斜面上升，另一侧的车轮10对应下降，此时转向架5中心线相对竖直面倾斜，当车体6重新进入直线段时，离心力消失，转向架5在重力的作用下自动对中回位，无需设置导向轮及导向轨，八字形布置的车轮10集载重、行走及导向三种功能为一体，减小转向架5占用空间，适应空间有限的地下管道1运输。

进一步的，构架7顶部的两侧对应轮毂电机11倾斜设置有的若干支柱15；支柱15通过紧固件与轮毂电机11固定连接；车轮10通过紧固件与轮毂电机11的输出端固定连接；支柱15、轮毂电机11及车轮10的中心线共线。构架7包括：顶板、底板及固定在顶板和底板之间的多块连接板；顶板及底板的中心开设对应的通孔形成销孔。作为一种优选的实施例，顶板和底板为结构相同的矩形钢板，连接板材质为钢，通过焊接固定在顶板和底板之间，形成矩形网格结构。支柱15为空心钢管，通过焊接固定在顶板上，支柱15的顶端通过法兰与多个螺栓配合与轮毂电机11连接固定，保证连接牢靠也拆装方便。轮毂电机11的输出端设置成法兰盘结构，法兰盘结构通过多个螺栓与车轮10固定连接。由于车体6及构架7的重量通过支柱15依次传递给轮毂电机11及车轮10，最后通过车轮10传递给轨面倾斜的走行轨2，因此，将支柱15、轮毂电机11及车轮10的中心线设置为共线能保证整个转向架5结构的受力稳定性。

车轮10为充气橡胶轮、实心橡胶轮或钢轮中的任意一种，对于地下管道1的物流运输，倾斜轨面18的走行轨2设置在地下管道1内的顶部两侧，由于地下管道1的壁厚一般比较薄，充气橡胶轮或实心橡胶轮能降低转向架5及车体10对地下管道1的冲击力，因此，实心橡胶轮为本申请的优选方案。

进一步的，吊销13的轴线与构架7的中心线相交，将吊销13布置在构架7的中间位置，能优化车体6的重力分配，使每一侧车轮10的受力相同，避免转向架5在过弯时导致单侧车轮10受力过大而影响转向架5自身结构或对应侧的走行轨2受力过大而变形损坏。吊销13包括：压设在构架7顶面的头部及穿设在销孔中的杆体；轴孔设置在杆体的下部，中心线与构架7的中心线平行。还包括：橡胶球铰9，设置在销孔内，吊销13穿设在橡胶球铰9中；橡胶球铰9下部的外圆周面与销孔内壁过盈配合，内圆周面与杆体外壁间隙配合；橡胶球铰9上部设置为外径与吊销13的头部外径相同的圆环结构，圆环结构的下表面紧贴构架7的顶面；吊销13的头部压设在橡胶球铰9的圆环结构上以传递垂向力；橡胶球铰9的下部可以传递车体6的横向和纵向载荷，同时还能释放车体6与转向架5之间的回转，利于通过走行轨2的小半径曲线段。

进一步的，吊销13的头部下表面设置为倾斜面；橡胶球铰9的圆环结构的顶面设置为与吊销13的头部下表面对应的倾斜面，倾斜面的设置能优化橡胶球铰9的垂直向和水平向受力，转向架5过弯时避免橡胶球铰9的圆环结构被过度挤压而发生结构变形。车体6的顶部固定连接两个吊耳；两个吊耳分别吊挂在销轴8的两端，车体6通过吊耳悬挂在销轴8的两端，而销轴8的轴线与转向架的行进方向一致，这样能有效释放车体6侧滚自由度。

进一步的，车轮10的轴线与构架7顶面的夹角太小会导致转向架5受力情况较差，车轮10、轮毂电机11及支柱15承受较大的力矩，对转向架5的承载能力和结构稳定性要求较高，不利于转向架5长期安全运行；而夹角太大则会导致走行轨2作用给车轮10的水平力较小，不利于车体6自动对中，容易发生转向架跑偏现象，因此，将车轮10的轴线与构架7顶面的夹角设置为30°～80°，作为一种优选的实施例，夹角设置为80°，此时，转向架5和走行轨2处于最优的受力状态，在过弯时转向架5不会大幅平移，车体6不会发生大幅侧倾，回到走行轨2的直线段后，转向架5与车体6能在自重作用下快速回正对中。

进一步的，轮毂电机11与车轮10的数量为4个；4个轮毂电机11分别位于构架7侧边的两端。该悬吊式转向架还包括：受流器14与电气箱12，受流器14固定在构架7的顶部，与受流轨3配合获取电能；电气箱12与受流器14及轮毂电机11连接，将受流器14获取的电能输送到轮毂电机11。地下管道1内的顶部对应受流器14铺设有受流轨3，受流轨3位于两条走行轨2之间，转向架5在运行过程中，通过与地下管道1内铺设的受流轨3配合获取电能，并通过电气箱12为轮毂电机11和其他用电部件提供电能。

实施例一提供了一种具体形式的转向架，下面再介绍一种物流运输车结构：

实施例二

该物流运输车包括：车体6以及上面实施例中的转向架，在车体6悬吊在转向架的销轴8上，一般在车体6的前后端各布置一个转向架5。该物流运输车具体是用于在地下管道1中运输货物的物流运输车，即转向架5在地下管道1顶部的走行轨2上运行。地下管道1货物运输作为一种新型运输方式，能够有效缓解城市交通拥堵，减少空气污染和噪音污染，极大提高货物运输效率，而本实施例提供的物流运输车将车体6悬挂在转向架5上，转向架5过弯时，在重力的作用下自动对中回位，无需设置导向轮及导向轨，减小转向架占用空间，适应空间有限的地下管道运输。

前面介绍了转向架及物流运输车的具体实例结构，下面来介绍包含有前面实施例提到的转向架及物流运输车的物流运输车系统：

本申请还提供了一种物流运输车系统包括：管道1、至少一个走行轨组及物流运输车4；管道1埋设在地下，内部为运输通道；走行轨组固定在管道顶部的内壁上；走行轨组包括：两个走行轨2；两个走行轨2的轨面对称倾斜设置；参见附图2、3和8，物流运输车4包括：转向架5及车体6；车体6吊挂在转向架5的下方；转向架5两侧的车轮10在两个走行轨的轨面18上运行。

其中，参见附图3和9，物流运输车4的车体6吊挂在转向架5的下方，转向架5两侧的车轮在两个走行轨2的轨面18上运行，使物流运输车4完成货物的地下运输，释放地上空间，缓解城市交通拥堵；地下管道运输可以优化城市物流配送网络，加强干线运输与城市配送的有效衔接，对满足民生基本需求和提高物流、城市运输承载力以及促进电子商务的大力发展发挥积极作用。物流运输车4悬吊并运行在管道1的上置式走行轨上，能释放车体6的横向摆动，降低物流运输车4对走行轨2和管道1的冲击力；上置式走行轨的设计，能良好适应空间有限的管道1，为物流运输车4的车体6提供更大的空间，进而增大车体6的载货体积，增强运输能力。

管道1的两端连通大型地下装卸货站点；管道1的中间连通有多根结构与管道1相同的支管道，支管道的端部连通小型地下装卸货站点；支管道内部设置有结构及数量与走行轨组相同的走行支轨组，走行支轨组与对应的走行轨组连接。通过管道1与支管道实现各个大型和小型地下装卸货站点之间的货物运输，提高运输效率。管道1及支管道内设置有多个通风部件和多个照明部件，以便于人员进入管道1内进行检修或更换部件。

走行轨2开设减重孔17，在满足结构稳定性和具有足够的承载能力的基础上，在走行轨2中开设减重孔17，降低管道1的负载，提高运输能力，同时也节约了走行轨2的生产原料。

下面通过具体实施例来介绍本申请提供的物流运输车系统的转向架的具体结构：

实施例1

参见附图3和4，转向架5包括：构架7、吊销13、销轴8、若干轮毂电机11及若干车轮10；构架7中部开设销孔；吊销13吊设在销孔中，下部开设轴孔；销轴8穿设在轴孔中，用于吊挂车体6；若干轮毂电机11相对构架7的中心线对称布置在构架7顶部的两侧；轮毂电机11与构架7固定连接；若干车轮10设置在对应轮毂电机11的输出端；车轮10的径向截面垂直于走行轨2的轨面18。

转向架5两侧的车轮10呈八字形布置，车体6的重量通过销轴8、吊销13、构架7、轮毂电机11及车轮10传递到两条走行轨2上，车体6在通过曲线路段时，在离心力的作用下，构架7一侧的车轮10沿走行轨2的倾斜面上升，另一侧的车轮10对应下降，此时转向架5中心线相对竖直面倾斜，当车体6重新进入直线段时，离心力消失，转向架5在重力的作用下自动对中回位，无需设置导向轮及导向轨，八字形布置的车轮10集载重、行走及导向三种功能为一体，减小转向架5占用空间，适应空间有限的地下管道运输。

进一步的，参见附图5和6，构架7顶部的两侧对应轮毂电机11倾斜设置有的若干支柱15；支柱15通过紧固件与轮毂电机11固定连接；车轮10通过紧固件与轮毂电机11的输出端固定连接；支柱15、轮毂电机11及车轮10的中心线共线。构架7包括：顶板、底板及固定在顶板和底板之间的多块连接板；顶板及底板的中心开设对应的通孔形成销孔。作为一种优选的实施例，顶板和底板为结构相同的矩形钢板，连接板材质为钢，通过焊接固定在顶板和底板之间，形成矩形网格结构。支柱15为空心钢管，通过焊接固定在顶板上，支柱15的顶端通过法兰与多个螺栓配合与轮毂电机11连接固定，保证连接牢靠也拆装方便。轮毂电机11的输出端设置成法兰盘结构，法兰盘结构通过多个螺栓与车轮10固定连接。由于车体6及构架7的重量通过支柱15依次传递给轮毂电机11及车轮10，最后通过车轮10传递给走行轨2，因此，将支柱15、轮毂电机11及车轮10的中心线设置为共线能保证整个转向架5结构的受力稳定性。

进一步的，参见附图6和7，吊销13的轴线与构架7的中心线相交，将吊销13布置在构架7的中间位置，能优化车体6的重力分配，使每一侧车轮10的受力相同，避免转向架5在过弯时导致单侧车轮10受力过大而影响转向架5自身结构或对应侧的走行轨2受力过大而变形损坏。吊销13包括：压设在构架7顶面的头部及穿设在销孔中的杆体；轴孔设置在杆体的下部，中心线与构架7的中心线平行。还包括：橡胶球铰9，设置在销孔内，吊销13穿设在橡胶球铰9中；橡胶球铰9下部的外圆周面与销孔内壁过盈配合，内圆周面与杆体外壁间隙配合；橡胶球铰9上部设置为外径与吊销13的头部外径相同的圆环结构，圆环结构的下表面紧贴构架7的顶面；吊销13的头部压设在橡胶球铰9的圆环结构上以传递垂向力；橡胶球铰9的下部可以传递车体6的横向和纵向载荷，同时还能释放车体6与转向架5之间的回转，利于通过走行轨组的小半径曲线段。

吊销13的头部下表面设置为倾斜面；橡胶球铰9的圆环结构的顶面设置为与吊销13的头部下表面对应的倾斜面，倾斜面的设置能优化橡胶球铰9的垂直向和水平向受力，转向架5过弯时避免橡胶球铰9的圆环结构被过度挤压而发生结构变形。

参见附图7，车体6的顶部固定连接一耳座16，耳座的两个吊耳分别吊挂在销轴8的两端，而销轴8的轴线与转向架5的行进方向一致，这样能有效释放车体6侧滚自由度。车轮10为充气橡胶轮、实心橡胶轮或钢轮中的任意一种，对于地下管道1的物流运输，由于地下管道1的壁厚一般比较薄，充气橡胶轮或实心橡胶轮能降低转向架5及车体6对地下管道1的冲击力，因此，实心橡胶轮为本申请的优选方案。

进一步的，参见附图1和2，该物流运输车系统还包括：受流轨3，数量与走行轨组的数量相同，设置在管道1顶部的内壁上，位于对应走行轨组的两条走行轨2的中间；受流轨3连接供电部件，以传输电能给物流运输车4；受流轨3通过紧固件固定在管道1顶部的内壁上；当管道1为钢制材料时，受流轨3与管道1之间设置有绝缘垫。转向架5上设置有受流器14与电气箱12，受流器14固定在构架7的顶部，与受流轨3配合获取电能；电气箱12与受流器14及轮毂电机11连接，将受流器14获取的电能输送到轮毂电机11和其他用电部件，实现物流运输车4的电力驱动，减少传统燃料驱动造成的空气污染。

作为一种优选结构，轮毂电机11与车轮10的数量为4个；4个轮毂电机11分别位于构架7侧边的两端。车体6吊挂在两个转向架5的下方，两个转向架5设置在车体6的顶部两端，位于车体6的中心线上；车体6的前端和后端设置有连接装置，连接装置将多个车体6连接固定后编组运行；车体6为形状与管道1的运输通道相适应的箱形结构。

下面介绍一种管道截面为圆形，内部布置一个走行轨组的物流运输车系统结构：

实施例2

本实施例的物流运输车系统包含有实施例一的转向架、车体、圆形管道、一个走行轨组及一个受流轨，受流轨3设置在管道1顶部的内壁上，位于第一走行轨和第二走行轨的中间；管道1的材质为钢或混凝土，截面为圆形；圆形管道内设置一个走行轨组，此时，走行轨组的两个走行轨2为：第一走行轨与第二走行轨，关于圆形管道1的中心线对称，第一走行轨及第二走行轨的材质为钢；第一走行轨及第二走行轨通过紧固件或焊接固定在管道1上，或者，第一走行轨及第二走行轨与管道1通过整体成型制得，由于物流运输车4本身具备一定的重量，在满载货物进行运输时，对第一走行轨、第二走行轨和管道1的结构要求较高，钢制管道1及走行轨2的整体强度和刚度较高，能满足物流运输车4的悬吊和运输要求，保证良好的结构稳定性。钢质管道1具有良好的封闭性，适应地下环境，避免土壤和水进入运输通道，保证运输环境。

进一步的，参见附图8和9，走行轨2的轨面18与水平面的夹角为120°～170°，因物流运输车4及货物悬吊在第一走行轨及第二走行轨上，两者的重量最终都通过车轮10传递到第一走行轨及第二走行轨上，而且，一般车轮10垂直布置在轨面18上，轨面18倾斜角的大小会影响车轮10及物流运输车4的转向架5的承载能力，夹角过小会导致车轮10及物流运输车4的转向架受力情况较差，车轮10承受较大的力矩，对转向架5的承载能力和结构稳定性要求较高，不利于转向架5长期安全运行；而夹角过大则会导致第一走行轨及第二走行轨作用给车轮10的水平力较小，不利于物流运输车4在自重作用下的自动对中，容易发生跑偏现象，因此，第一走行轨或第二走行轨的轨面18与水平面的夹角设置为120°～170°，较佳的夹角范围是150°～170°，特别说明，夹角的优选设置为170°，此时，转向架5和第一走行轨及第二走行轨处于最优的受力状态，在过弯时转向架5不会大幅平移，车体6不会发生大幅侧倾，回到走行轨组的直线段后，物流运输车4能在自重作用下快速回正对中。

走行轨2上部的一侧面的形状与管道1内壁相适应，并紧贴固定在管道1内壁上；走行轨2上部的另一侧面为轨面18；走行轨2下部的底面为水平面。走行轨2下部对应轨面18的一侧设置有限位挡19；限位挡19的顶面设置为弧形面，限位挡19的弧形面的上部与走行轨2的轨面18相接，下部趋近于水平面。在物流运输车4过弯时，转向架5在惯性作用下会侧向滑移，导致一侧的车轮10沿轨面7上移，另一侧的车轮10沿轨面18下移，下移的车轮10可能会发生车轮10滑过轨面18底部边缘而脱轨，造成整个物流运输车4掉落的重大事故，而轨面18底部边缘设置的限位挡19能有效避免车轮10发生脱轨事故，保障物流运输车4的运行安全。

下面介绍一种管道截面为椭圆形，内部布置两个走行轨组的物流运输车系统结构：

实施例3

本实施例的物流运输车系统包含有实施例一的转向架、车体、椭圆形管道、两个走行轨组及两个受流轨3，两条受流轨3分别对应走行轨组设置在管道1顶部的内壁上。管道1的材质为钢或混凝土，截面为椭圆形；参见附图10，椭圆形管道1内设置两个走行轨组，其中一个走行轨组的两个走行轨2为：第三走行轨20、第四走行轨，另一个走行轨组的两个走行轨2为：第五走行轨及第六走行轨21。第三走行轨20与第六走行轨21对称设置在椭圆形管道1顶部的两侧，第四走行轨与第五走行轨固定在椭圆形管道1顶部的中间，第四走行轨与第五走行轨可以独立布置，也可以将第四走行轨与第五走行轨制成一个整体。

本实施例的走行轨组的材质、与管道1的连接方式都与实施例二的情况相同。第三走行轨、第四走行轨、第五走行轨及第六走行轨都设置有实施例二中的限位挡19。设置两个走行轨组可以实现物流运输车4的同向并排运行，或者，物流运输车4的双向运行，提高整个物流运输车系统的运输能力。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。