变轨距转向架及转向系统的制作方法

1.本实用新型涉及悬挂式轨道交通技术领域，尤其涉及一种变轨距转向架及转向系统。


背景技术：

2.结合现阶段悬挂式单轨情况的需求以及在轨道交通设计方案中运载量的不同，转向架和轨道梁也会进行不同调整。实际运行中，不同运量的车型需要在不同规格的运行线路中反复变轨。恒定宽度的转向架只能适配最小宽度的轨道才能保证运行，但运行到较宽轨道时因导向轮与轨道侧壁存在间隙导致变轨时列车行进不顺畅，变轨后列车行不稳定，容易因横向位移对转向架和车体的连接件造成损坏。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种变轨距转向架及转向系统，以解决列车在不同宽度轨道运行时因转向架与轨道侧壁的间隙导致列车变轨不顺畅、运行不稳定的问题。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：
5.一种变轨距转向架包括左导向轮组件和右导向轮组件；左导向轮组件和右导向轮组件关于变轨距转向架的前进方向对称设置；左导向轮组件包括导向轮和左摆臂，导向轮连接于左摆臂；右导向轮组件包括导向轮和右摆臂，导向轮连接于右摆臂；导向轮抵接于轨道的侧壁，左摆臂和右摆臂向相反的方向摆动以带动导向轮摆动并抵接于轨道的侧壁。
6.进一步的，变轨距转向架还包括转向架体，左摆臂一端与导向轮连接，另一端铰接于转向架体；右摆臂一端与导向轮连接，另一端铰接于转向架体。
7.进一步的，左导向轮组件还包括伸缩杆，伸缩杆一端铰接于左摆臂，另一端铰接于转向架体；右导向轮组件还包括伸缩杆，伸缩杆一端铰接于右摆臂，另一端铰接于转向架体。
8.进一步的，左导向轮组件还包括销轴，销轴插装于左摆臂及伸缩杆并与左摆臂转动连接。
9.进一步的，左导向轮组件还包括连接轴；连接轴插装于左摆臂和导向轮并与导向轮转动连接。
10.进一步的，左摆臂上设置有凸起板，凸起板上开设有销轴孔，销轴插装于销轴孔并与销轴孔转动连接。
11.进一步的，转向架体上设置有伸出限位块和缩回限位块；伸出限位块和缩回限位块分别设置于左摆臂或右摆臂摆动方向的两侧，用于限制摆动距离。
12.进一步的，转向架体上设置有摆臂轴和安装轴；左摆臂远离导向轮的一端开设有安装孔，右摆臂远离导向轮的一端开设有安装孔；摆臂轴插装于安装孔并与安装孔转动连接；安装轴平行于摆臂轴；安装轴插装于伸缩杆远离销轴的一端并与伸缩杆转动连接。
13.进一步的，左导向轮组件包括至少两个同轴设置的导向轮；导向轮沿自身轴线方
向排布。
14.本实用新型的另一方面，提供了一种变轨距转向系统，包括至少两个上述的变轨距转向架；变轨距转向架包括至少一对对称设置的左导向轮组件和右导向轮组件，左导向轮组件和右导向轮组件关于前进方向对称设置。
15.综合上述技术方案，本实用新型所能实现的技术效果在于：
16.本实用新型提供的变轨距转向架包括左导向轮组件和右导向轮组件；左导向轮组件和右导向轮组件关于变轨距转向架的前进方向对称设置；左导向轮组件包括导向轮和左摆臂，导向轮连接于左摆臂；右导向轮组件包括导向轮和右摆臂，导向轮连接于右摆臂；导向轮抵接于轨道的侧壁，左摆臂和右摆臂向相反的方向摆动以带动导向轮摆动并抵接于轨道的侧壁。
17.本实用新型提供的变轨距转向架通过左摆臂和右摆臂分别带动相应的导向轮摆动以保持与轨道的侧壁接触，进而使导向轮时刻保持与轨道侧壁接触，避免在轨道宽度即轨道侧壁的间距发生变化时出现因导向轮与轨道侧壁的间距导致运行不稳定或导向轮之间的间距过宽导致运行受阻。
18.即当轨道变宽时，导向轮的间距相应变宽，保持运行的稳定，持续起导向作用，避免导向轮脱离轨道侧壁导致运行方向不稳。当轨道变窄时，导向轮的间距相应变窄，避免因导向轮与轨道侧壁的压力过大导致无法进入窄轨道或运行阻力较大。以此保证列车变轨顺畅、运行稳定，可灵活的适应轨道宽度变化。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例提供的变轨距转向架的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例提供的变轨距转向架的俯视图；
22.图3为左导向轮组件的结构示意图；
23.图4为左摆臂的结构示意图；
24.图5为本实用新型实施例提供的变轨距转向架的另一结构示意图；
25.图6为本实用新型实施例提供的变轨距转向系统的结构示意图。
26.图标：100-左导向轮组件；200-右导向轮组件；300-转向架体；110-导向轮；120-左摆臂；130-伸缩杆；140-销轴；150-连接轴；210-右摆臂；310-摆臂轴；320-安装轴；330-伸出限位块；340-缩回限位块；121-凸起板；122-安装孔；10-变轨距转向架；20-车厢。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
30.现有的转向架在用于变宽度轨道时只能适配最小宽度的轨道才能保证运行，但运行到较宽轨道时因导向轮与轨道侧壁存在间隙导致变轨时列车行进不顺畅，变轨后列车行不稳定，容易因横向位移对转向架和车体的连接件造成损坏。
31.有鉴于此，本实用新型提供了一种变轨距转向架，包括左导向轮组件100和右导向轮组件200；左导向轮组件100和右导向轮组件200关于变轨距转向架的前进方向对称设置；左导向轮组件100包括导向轮110和左摆臂120，导向轮110连接于左摆臂120；右导向轮组件200包括导向轮110和右摆臂210，导向轮110连接于右摆臂210；导向轮110抵接于轨道的侧壁，左摆臂120和右摆臂210向相反的方向摆动以带动导向轮110摆动并抵接于轨道的侧壁。
32.本实用新型提供的变轨距转向架通过左摆臂120和右摆臂210分别带动相应的导向轮110摆动以保持与轨道的侧壁接触，进而使导向轮110时刻保持与轨道侧壁接触，避免在轨道宽度即轨道侧壁的间距发生变化时出现因导向轮110与轨道侧壁的间距导致运行不稳定或导向轮之间的间距过宽导致运行受阻。
33.即当轨道变宽时，导向轮110的间距相应变宽，保持运行的稳定，持续起导向作用，避免导向轮110脱离轨道侧壁导致运行方向不稳。当轨道变窄时，导向轮110的间距相应变窄，避免因导向轮110与轨道侧壁的压力过大导致无法进入窄轨道或运行阻力较大。以此保证列车变轨顺畅、运行稳定，可灵活的适应轨道宽度变化。
34.以下结合图1-图6对本实施例提供的变轨距转向架的结构和形状进行详细说明：
35.本实施的可选方案中，如图1、图2所示，变轨距转向架包括左导向轮组件100、右导向轮组件200和转向架体300；具体而言，沿前进方向的左右两侧分别设置有左导向轮组件100和右导向轮组件200。本实施例中，共设置有两个左导向轮组件100和两个右导向轮组件200，分别设置于转向架体300的四角，且两个左导向轮组件100沿矩形的对角线布置，两个右导向轮组件200沿矩形的对角线布置。
36.具体而言，左导向轮组件100和右导向轮组件200结构对称，左导向轮组件100包括导向轮110、左摆臂120、伸缩杆130、销轴140和连接轴150，右导向轮组件200包括导向轮110、右摆臂210、伸缩杆130和销轴140。其中左摆臂120和右摆臂210结构相同，仅在安装时成对称布置。
37.以下以左导向轮组件100为例进行具体结构的说明，如图3所示，导向轮110轴线竖直设置，导向轮110安装于左摆臂120的一端，左摆臂120的另一端铰接于转向架体300；伸缩杆130一端铰接于左摆臂120，另一端铰接于转向架体300。具体而言，左摆臂120的中部设置有凸起板121，如图4所示，凸起板121上开设有销轴孔，销轴140插装于伸缩杆130和销轴孔，销轴140与销轴孔转动连接以实现伸缩杆130与左摆臂120的转动连接；连接轴150插装于导向轮110和左摆臂120，连接轴150与导向轮110转动连接，连接轴150与左摆臂120固定连接。
38.当伸缩杆130长度变化时，可带动左摆臂120摆动，进而改变导向轮110在垂直于转
向架体300的前进方向上的位置，保持导向轮110抵接于轨道侧壁，使导向轮110正常导向。
39.具体的，伸缩杆130可采用液压推杆、气缸，也可采用丝杠传动，如电动推杆，其中梯形丝杠在保证位置调整精确的同时，还具有自锁功能，防止导向轮110因受力而发生位移，保证转向架体300顺畅前进。气动和液压驱动的方式则使导向轮组件具有一定的柔性，在遇到阻滞时可适当收缩以避免损坏，并保证导向轮110可顺畅转动，避免导向轮110与轨道侧壁之间的正压力过大导致无法顺畅转动。
40.本实施例中，左摆臂120包括直线段和弧线段，凸起板121位于两段交界处。其中直线段与转向架体300连接，弧线段与导向轮110连接。通过弧线段的设置改善摆臂的受力，使摆臂可承受较大的垂直于前进方向的力。
41.本实施例的可选方案中，导向轮110和连接轴150之间设置轴承，轴承外圈插装于导向轮110，以使导向轮110转动顺畅，减少不必要的阻力，保证运行顺畅。进一步的，导向轮110和左摆臂120之间设置有隔套，隔套靠近导向轮110的一端与轴承接触，用于限制导向轮110的位置并保证轴承的正常运转。
42.本实施例的可选方案中，转向架体300包括摆臂轴310和安装轴320。左摆臂120远离导向轮110的一端开设有安装孔122，摆臂轴310插装于安装孔122并与安装孔122转动连接；安装轴320平行于摆臂轴310且轴线竖直设置；安装轴320插装于伸缩杆130远离销轴140的一端并与伸缩杆130转动连接。具体而言，摆臂轴310和安装轴320均为阶梯轴。
43.本实施例的可选方案中，转向架体300上设置有伸出限位块330和缩回限位块340；伸出限位块330和缩回限位块340分别设置于左摆臂120或右摆臂210摆动方向的两侧，用于限制摆动距离。通过设置限位块以避免伸缩杆130超出预定的形成，保证机构安全。其中伸出限位块330可防止伸缩杆130推动摆臂使导向轮110与轨道侧壁之间正压力过大导致导向轮转动阻滞，产生滑动；缩回限位块则可以防止伸缩杆130过度回缩，以致导向轮110与轨道侧壁脱离，导致转向架体运行不稳，在前进时左右摆动超过限度导致损害。
44.本实施例的可选方案中，左导向轮组件100中可设置至少两个同轴设置的导向轮110，导向轮110沿自身轴线方向排布，以增大与轨道侧壁的接触面积，提高导向的稳定性。
45.具体的，如图5所示，本实施例的可选方案中，两个导向轮110同轴设置于左摆臂120或右摆臂210的两侧。
46.本实施例中，为保证运行顺畅平稳，可根据实际结构布置左导向轮组件100和右导向轮组件200的位置，如图1、图5所示，在高度方向上导向轮组件分别位于转向架体300的上下两侧，同样的可视具体情况设置于高度方向的中部，并不限制在特定的位置。
47.本实施例中，导向轮110沿平行于前进的方向伸出转向架体300，以保证提前导向，避免轨道突然变宽导致运行发生晃动。
48.本实施例的可选方案中，变轨距转向架还包括行走轮，行走轮抵接于轨道的底板，用于驱动转向架体300移动。
49.本实施例中，轨道截面为开口向下的c形结构，即包括水平设置的顶壁、垂直连接于顶壁下方的左侧壁和右侧壁，以及分别连接于左侧壁和右侧壁下端的底板，变轨距转向架设置于左侧壁和右侧壁之间，底板平行于顶壁。
50.本实施例提供的变轨距转向架的工作过程如下：
51.行进过程中，行走至轨道变窄处时，伸缩杆130驱动左摆臂120和右摆臂210摆动，
以带动导向轮110发生垂直于转向架体300前进方向的位移，且左摆臂120和右摆臂210相互靠近，使导向轮110的间距随轨道侧壁宽度的进行相应的变化，以保证转向架顺利进入窄轨道，避免无法进入窄轨道或导向轮110与轨道侧壁之间正压力过大，导致摩擦阻力增大，运行不顺畅。
52.当行走至轨道变宽处时，导向轮110间距随轨道的侧壁变宽，此时伸缩杆130伸长以推动左摆臂120和右摆臂210向靠近轨道侧壁的方向摆动，进而保证导向轮110抵接于轨道侧壁。从而避免在进入宽轨道时因导向轮110脱离轨道侧壁导致转向架在行进过程中发生方向偏离，以致运行不稳，甚至导致转向架和车体的连接件与轨道的底板磕碰导致损坏。
53.基于本实施例提供的变轨距转向架，提出了一种变轨距转向系统，包括上述的变轨距转向架10和车厢20，两个变轨距转向架10沿车厢20的前进方向设置，变轨距转向架10的下侧与车厢20连接。具体的，变轨距转向架包括至少一对对称设置的左导向轮组件100和右导向轮组件200，左导向轮组件100和右导向轮组件200关于前进方向对称设置。如图6所示，两组对称设置的左导向轮组件100和右导向轮组件200成矩形布置，用于实现稳定的导向。其中一组设置于车厢20前进方向的前端，另一组设置于车厢20前进方向的后端，从而保证沿前进方向车厢20的两侧均至少有两个导向轮10以保证稳定的限位导向。
54.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。