一种轨道车辆及其转向轮结构的制作方法

本发明涉及轨道车辆转向技术领域，特别是涉及一种轨道车辆的转向轮结构。此外，本发明还涉及一种包括上述一种转向轮结构的轨道车辆。

背景技术：

轨道车辆在公共交通、车间运输等领域应用越来越广泛，其中转向轮结构是轨道车辆的组成部分之一，对轨道车辆运输安全性和稳定性有重要影响。

目前转向轮结构通常采用双轨无动力或单轨有动力结构，其中双轨无动力转向机构成本低，转向可靠，但轨道成本高，单轨有动力转向机构结构复杂，成本高，无动力转向机构转向角与轨道匹配性不高，不利于控制轨道宽度降低成本，同时转向角匹配性不足时车辆行驶阻力大幅度增加，车轮滑移量增大，车辆运行效率和行驶稳定下降。

申请号为cn201711088121.6的专利公开了一种轨道物流小车转向轮组件，其解决了轨道运输车转向轮在弯道时过不去造成堵塞的问题，使运输轨道畅通无阻，但车辆行驶对中性能受前后轮安装共面误差影响较大，车辆难以保持在轨道的最中间行驶，转向轮难以保证和轨道切线方向平行；车辆前进或后退过程中，导向轮受力不一致，导致转向轮容易发生偏转，转向轮发生不合适偏转时，车辆行驶稳定性和运行效率均有不同程度影响；另外不同的车辆和轨道匹配时需要选择不同刚度的弹性势能元件，不便组织生产。

因此如何解决轨道车辆行驶时对中性差影响运行稳定性和效率低等问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轨道车辆的转向轮结构，其能够保证轨道车辆行驶时的对中性，降低行驶滑移阻力，提高车辆行驶稳定性和运行效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述转向轮结构的轨道车辆。

为解决上述技术问题，本发明提供一种轨道车辆的转向轮结构，包括转向轮支架、叉架、回转支承、行驶轮组、连接架、张紧轮架和张紧轮，

所述转向轮支架包括横架和对称设在所述横架左右两端的两个竖架，所述叉架设在所述横架上，且通过纵向设置的摇摆销轴与所述横架转动连接，所述回转支承设在所述叉架上，且其外圈与所述叉架固定连接，其内圈用于与车架连接，所述行驶轮组设在两个所述竖架之间，且通过横向的转向轮轴与两侧的所述竖架转动相连，所述行驶轮组用于设在轨道上以由轨道支承并沿轨道转动行驶，

两个所述竖架底端均设有所述连接架，所述连接架位于轨道两侧，所述张紧轮架安装在所述连接架的内侧，所述张紧轮架包括竖板和设在所述竖板上下两端的横板，所述张紧轮设在两个所述横板之间，且所述横板与所述张紧轮通过竖向的张紧轮销轴连接，并将所述张紧轮压紧在轨道立面上。

优选地，所述横架上表面中间位置设有纵向的弧形凸起，所述弧形凸起用于与所述叉架中部下表面相抵，以使所述横架上表面与所述叉架下表面之间具有摆动间隙。

优选地，所述转向轮轴与所述行驶轮组固定连接，所述转向轮轴的外端部伸出所述竖架外，且用于与转动动力装置连接。

优选地，所述竖架底端向外弯折形成支板，所述连接架的顶端设有与所述支板相匹配的第一连接板，所述第一连接板与所述支板螺栓连接。

优选地，所述连接架与所述转向轮支架一体成型。

优选地，所述张紧轮架通过竖向的张紧摆动销轴与所述连接架转动连接，所述连接架上设有横向通孔，所述连接架外固定有压板，所述压板上与所述横向通孔相对应的位置上设有张紧螺纹孔，还包括球头顶杆、张紧弹簧和张紧调节螺栓，所述球头顶杆的圆形头部与所述竖板相抵，且其杆部插入所述横向通孔中，所述张紧弹簧设在所述横向通孔内，且其一端与所述球头顶杆的杆部相抵，所述张紧调节螺栓与所述张紧螺纹孔匹配连接，且其螺杆端部伸入所述横向通孔内并与所述张紧弹簧的另一端相抵，以能够通过压缩所述张紧弹簧使所述球头顶杆推动所述张紧轮架绕所述张紧摆动销轴转动，将所述张紧轮压紧在轨道立面。

优选地，还包括设在所述横向通孔内的阶梯推杆，所述球头顶杆的杆部设有导向孔，所述阶梯推杆的小径端穿过所述张紧弹簧插入所述导向孔内，所述张紧调节螺栓的螺杆端部与所述阶梯推杆的大径端相抵。

优选地，所述连接架包括竖向设置的第二连接板，所述横向通孔设在所述第二连接板上，所述第二连接板内侧设有用于与所述张紧轮架相连的竖向通孔，所述横向通孔的轴线与所述竖向通孔的轴线不相交；所述张紧轮架的两个所述横板的一端均设有与所述竖向通孔相匹配的第一销孔，两个所述横板的另一端设有用于安装所述张紧轮的第二销孔，所述张紧轮架的所述竖板的两端部分别连接在两个所述横板的中部。

优选地，每个所述连接架上安装有两个所述张紧轮架，位于轨道一侧的两个所述张紧轮架相对所述行驶轮组的竖向中心平面前后对称设置。

本发明还提供一种轨道车辆，包括车架以及安装于所述车架底部的转向轮结构，所述转向轮结构具体为上述任意一项所述的转向轮结构。

本发明提供的轨道车辆的转向轮结构，包括转向轮支架、叉架、回转支承、行驶轮组、连接架、张紧轮架和张紧轮，转向轮支架包括横架和对称设在横架左右两端的两个竖架，叉架设在横架上，且通过纵向设置的摇摆销轴与横架转动连接，回转支承设在叉架上，且其外圈与叉架固定连接，其内圈用于与车架连接，行驶轮组设在两个竖架之间，且通过横向的转向轮轴与两侧的竖架转动相连，行驶轮组用于设在轨道上以由轨道支承并沿轨道转动行驶，两个竖架底端均设有连接架，连接架位于轨道两侧，张紧轮架安装在连接架的内侧，张紧轮架包括竖板和设在竖板上下两端的横板，张紧轮设在两个横板之间，且横板与张紧轮通过竖向的张紧轮销轴连接，并将张紧轮压紧在轨道立面上。

本发明提供的轨道车辆的转向轮结构，使用时通过回转支承安装在车架的底部，且通过行驶轮组设在轨道上，张紧轮位于轨道两侧且压紧在轨道立面上，由于用于支撑车架的叉架可相对转向轮支架绕摇摆销轴左右摆动，通过摇摆即可消除各部件的安装误差，保证轨道车辆行驶时的对中性，使车辆能够保持在轨道的中间位置行驶，提高车辆行驶稳定性和运行效率。

本发明提供的轨道车辆包括上述转向轮结构，由于上述转向轮结构具有上述技术效果，上述轨道车辆也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本发明所提供的轨道车辆的转向轮结构的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的转向轮支架的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明所提供的叉架的一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明所提供的轨道车辆的转向轮结构的一种具体实施方式的剖视图；

图5为图4中a部分的放大示意图；

图6为本发明所提供的连接架的一种具体实施方式的结构示意图；

图7为本发明所提供的张紧轮架的一种具体实施方式的结构示意图。

附图中标记如下：

转向轮支架1、横架1-1、竖架1-2、弧形凸起1-3、支板1-4、叉架2、回转支承3、摇摆销轴4、行驶轮组5、连接架6、第一连接板6-1、第二连接板6-2、横向通孔6-3、竖向通孔6-4、压板7、转向轮轴8、张紧轮架9、横板9-1、竖板9-2、张紧轮10、张紧轮销轴11、轨道12、张紧摆动销轴13、球头顶杆14、张紧调节螺栓15、张紧弹簧16、阶梯推杆17。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种轨道车辆的转向轮结构，其能够保证轨道车辆行驶时的对中性，降低行驶滑移阻力，提高车辆行驶稳定性和运行效率。本发明的另一核心是提供一种包括上述转向轮结构的轨道车辆。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本发明所提供的轨道车辆的转向轮结构的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的转向轮支架的一种具体实施方式的结构示意图；图3为本发明所提供的叉架的一种具体实施方式的结构示意图。

本发明具体实施方式提供的轨道车辆的转向轮结构，包括转向轮支架1、叉架2、回转支承3、行驶轮组5、连接架6、张紧轮架9和张紧轮10，其中：

转向轮支架1具体包括横架1-1和对称设在横架1-1左右两端的两个竖架1-2，叉架2设在横架1-1上，且通过纵向设置的摇摆销轴4与横架1-1转动连接，使叉架2可以绕摇摆销轴4发生一定角度的摆动；

回转支承3设在叉架2上，且回转支承3的外圈与叉架2固定连接，回转支承3的内圈用于与轨道车辆的车架相连，以实现在需要时，轨道车辆自外圈以下轮组部分和内圈以上车架部分可发生相对旋转，实现车辆转向；回转支承3的外圈与叉架2以及回转支承3的内圈与车架具体均可以采用螺栓连接，以方便拆装；

行驶轮组5设在转向轮支架1的两个竖架1-2之间，且通过横向的转向轮轴8与两侧的竖架1-2转动相连，具体地，行驶轮组5可以固定套在转向轮轴8的中间位置上，竖架1-2上设有横向安装孔，转向轮轴8的两端可以通过轴承座和轴承分别安装在两个竖架1-2的横向安装孔中，使用时行驶轮组5设在轨道12上，实现由轨道12支承行驶轮组5，且行驶轮组5能够带动转向轮支架1、车架等沿轨道12延伸方向滚动行驶，

可选的，转向轮轴8的一端部或两端部可以伸出竖架1-2外，用于与转动动力装置连接，以实现动力输入或转动信号输出，使转向轮轴8旋转带动行驶轮组5沿轨道12滚动；

连接架6用于连接转向轮支架1和张紧轮架9，在转向轮支架1的两个竖架1-2底端均设有连接架6，行驶轮组5位于轨道12上时，两个连接架6分别位于轨道12两侧，

张紧轮架9安装在连接架6的内侧，且两个连接架6的内侧均设有张紧轮架9，张紧轮架9具体包括竖板9-2和设在竖板9-2上下两端的横板9-1，张紧轮10设在两个横板9-1之间，且横板9-1与张紧轮10通过竖向的张紧轮销轴11连接，并将张紧轮10压紧在轨道12立面上，使得张紧轮10能够相对张紧轮架9绕竖向的张紧轮销轴11转动，当行驶轮组5沿轨道12延伸方向滚动时，行驶轮组5通过转向轮支架1、连接架6和张紧轮架9带动张紧轮10沿轨道12立面保持压紧滚动。

本发明提供的轨道车辆的转向轮结构，使用时通过回转支承3安装在车架的底部，且通过行驶轮组5设在轨道12上，张紧轮10位于轨道12两侧且压紧在轨道12立面上，由于用于支撑车架的叉架2可相对转向轮支架1绕摇摆销轴4左右摆动，通过摇摆即可消除各部件的安装误差，保证轨道车辆行驶时的对中性，使车辆能够保持在轨道12的中间位置行驶，提高车辆行驶稳定性和运行效率。

本发明具体实施方式提供的轨道车辆的转向轮结构，为使叉架2能够相对转向轮支架1绕摇摆销轴4发生一定角度的左右摆动，叉架2两端与转向轮支架1两端相对应的上下表面需要有一定的间隙，间隙大小影响着叉架2的摆动角度，具体地，可以在横架1-1中间位置设有纵向的弧形凸起1-3，叉架2安装在横架1-1上时，叉架2中部下表面与弧形凸起1-3相抵，则此时横架1-1两端上表面与叉架2两端下表面之间具有摆动间隙；弧形凸起1-3的高度可以根据叉架2所需摆动角度来设置。也可以将弧形凸起1-3设置在叉架2中间位置的下表面，也在本发明的保护范围之内。

可选的，也可以将叉架2做成两端向上翘起的弧形结构，或将转向轮支架1的横架1-1做成两端向下弯折的弧形结构，也能够使叉架2与转向轮支架1之间产生摆动间隙，也在本发明的保护范围之内。

进一步地，为方便叉架2与转向轮支架1的连接，在横架1-1中部可以设有纵向的摇摆销孔，在叉架2前后两端可以设有凸缘，凸缘上设有与摇摆销孔匹配的安装通孔，连接时摇摆销轴4穿过安装通孔和摇摆销孔，且摇摆销轴4可以固定在叉架2的凸缘上。

请参考图4至图7，图4为本发明所提供的轨道车辆的转向轮结构的一种具体实施方式的剖视图；图5为图4中a部分的放大示意图；图6为本发明所提供的连接架6的一种具体实施方式的结构示意图；图7为本发明所提供的张紧轮架9的一种具体实施方式的结构示意图。

本发明具体实施方式提供的轨道车辆的转向轮结构，为方便连接架6与转向轮支架1的连接，具体地，竖架1-2的底端可以向外弯折形成支板1-4，同时在连接架6的顶端设有与支板1-4相匹配的第一连接板6-1，第一连接板6-1与支板1-4可以螺栓连接，连接可靠，且拆装方便。

可选的，连接架6也可以与转向轮支架1合并为一个部件，即连接架6与转向轮支架1可以一体成型，也在本发明的保护范围之内。

在上述各具体实施方式的基础上，由于实际应用中轨道12弯道的转弯半径大小不一，为提高转向轮的适应能力，本发明具体实施方式提供的轨道车辆的转向轮结构，张紧轮架9优选通过竖向的张紧摆动销轴13与连接架6转动连接，以使张紧轮10和张紧轮架9能够相对连接架6绕张紧摆动销轴13转动，实现张紧轮架9的压紧位置的改变，调整压紧张紧轮10的压力进而调整压紧轮对轨道12立面的压紧力，且连接架6上设有能够固定张紧轮架9压紧位置的张紧装置；即张紧轮10对轨道12立面的初始压紧力可以调整，可以根据实际情况将其调整到最适合轨道12弯道的情况，保证轨道车辆行驶时的对中性，并降低阻力损失。

具体地，可以在连接架6上设有横向通孔6-3，在连接架6外固定有压板7，压板7上与横向通孔6-3相对应的位置上设有张紧螺纹孔，张紧装置具体可以包括球头顶杆14、张紧弹簧16和张紧调节螺栓15，球头顶杆14的圆形头部与张紧架的竖板9-2相抵，且其杆部插入横向通孔6-3中，张紧弹簧16设在横向通孔6-3内，且其一端与球头顶杆14的杆部相抵，张紧调节螺栓15与张紧螺纹孔匹配连接，且其螺杆端部伸入横向通孔6-3内并与张紧弹簧16的另一端相抵，即张紧弹簧16设在张紧调节螺栓15的螺杆端部与球头顶杆14的杆部之间；通过旋拧张紧调节螺栓15，调节其螺杆的旋入量，即可调整张紧弹簧16的压缩量，使球头顶杆14推动张紧轮架9绕张紧摆动销轴13转动，进而将张紧轮10压紧在轨道12立面上，同时通过调整张紧调节螺栓15螺杆的旋入量即可改变张紧轮架9的压紧位置，调整压紧张紧轮10的压力，简单方便。

进一步地，为保证张紧调节螺栓15能够压紧张紧弹簧16，张紧装置还可以包括设在横向通孔6-3内的阶梯推杆17，且在球头顶杆14的杆部设有导向孔，阶梯推杆17的小径端穿过张紧弹簧16插入导向孔内，张紧调节螺栓15的螺杆端部与阶梯推杆17的大径端相抵，其中，张紧弹簧16的直径小于阶梯推杆17大径端的直径，安装到位后，张紧弹簧16的两端分别与阶梯推杆17的阶梯端面和球头顶杆14的杆部端面相抵；旋拧张紧调节螺栓15时，其螺杆从左侧推动阶梯推杆17沿导向孔向右移动，阶梯推杆17大径端的右侧端面挤压张紧弹簧16推动球头顶杆14压紧张紧轮架9，导向孔能够起到导向作用。

进一步地，本发明具体实施方式提供的轨道车辆的转向轮结构，为方便张紧轮架9与连接架6的连接，连接架6具体还可以包括与第一连接板6-1相连且竖向设置的第二连接板6-2，并将横向通孔6-3设在第二连接板6-2上，压板7固定在第二连接板6-2外，且第二连接板6-2内侧设有用于与张紧轮架9相连的竖向通孔6-4，同时张紧轮架9的两个横板9-1的一端均设有与竖向通孔6-4相匹配的第一销孔，两个横板9-1的另一端设有用于安装张紧轮10的第二销孔，张紧轮架9的竖板9-2的两端部分别连接在两个横板9-1的中部；其中，为保证通过旋拧张紧调节螺栓15就能够使球头顶杆14推动张紧轮架9绕张紧摆动销轴13转动，横向通孔6-3的轴线要与竖向通孔6-4的轴线不相交。

在上述各具体实施方式的基础上，本发明具体实施方式提供的轨道车辆的转向轮结构，每个连接架6上可以均安装有两个张紧轮架9，且位于轨道12一侧的两个张紧轮架9相对行驶轮组5的竖向中心平面前后对称设置，由于每个张紧轮架9上均安装有一个张紧轮10，则位于轨道12一侧的两个张紧轮10相对行驶轮组5的竖向中心平面也前后对称设置；采用2×2布置的张紧轮10，能够使车辆在前进、后退中保持两侧张紧轮10对轨道12的压紧力一致，保证转向轮结构与轨道12弯道切向方向一致，最大幅度降低行驶滑移阻力并使转向轮结构中心尽可能保持在轨道12中心面上。

除了上述转向轮结构，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述转向轮结构的轨道车辆，该轨道车辆其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

在本发明申请文件的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“横向”、“纵向”、“竖向”等指示的方位或关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的轨道车辆及其转向轮结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。