可变轨悬挂式轨道车的制作方法

本实用新型涉及轨道交通领域，尤其是涉及一种可变轨悬挂式轨道车。

背景技术：

传统的轨道交通系统在在机车转向时，需要通过道岔的机械运动以及结构的变化来实现，前车无法紧跟后车，机车本身的行走状态不发生改变，从而使得该机车在变轨时，前后车之间需要预留很长的安全距离才能使前车安全的转向，大大的影响了整个系统的运行效率。

技术实现要素：

本实用新型为了解决目前轨道交通系统中机车转向时本身行走状态不发生改变，只能通过非固定道岔的机械运动来转向的问题，为此提供了一种可通过改变自身行走状态来转向的可变轨悬挂式轨道车，包括车身1，在车身1两侧设有行走轮2，轨道车通过行走轮2沿着轨道行走，而为了使车身在行驶过程中保持稳定，行走轮一般设有两组，每组两个，一组位于车身前的两侧，另一组位于车身后的两侧，每组的两个行走轮通过一个行走电机驱动。

在车身1上还设有至少一组用于切换行走方向的导向机构，一组导向机构位于车身1上方，导向机构包括一转向轴5，转向轴5的两端分别设有一导向轮座6，每个导向轮座6上均设有两个导向轮4，而同一导向轮座6上的两个导向轮4不在同一平面上，导向机构通过两个导向轮的切换来对轨道车的行走方向进行切换。

为了保持轨道车在行驶过程中保持稳定，在车身1上还设有至少一个用于防止行走轮2与轨道侧壁相碰撞的稳定轮3，通过稳定轮与导向轮配合之后，对于防止小车脱轨还有一定的辅助功能。

在车身1下方也设有一组导向机构，在车身1上还设有一变轨电机7，变轨电机可以是单输出轴电机，也可以是双输出轴的电机。当变轨电机有一根输出轴时，在输出轴上连有一转柄72；其中一根转向轴5连有一摆臂71，摆臂71 内开有一腰孔73，转柄72上设有一可在腰孔73内移动的凸台，随着输出轴的转动，凸台以输出轴为中心作圆形轨迹的运动，摆臂71在凸台运动的过程中被从一侧顶起/降下或从另一侧顶起/降下。而变轨电机7的输出轴与两根转向轴5 平行，且三根轴在同一平面上，这样使摆臂摆动的角度相同，更有利于变轨的稳定。在两根转向轴5之间连有至少一组连杆51，优选为两组共四根连杆51，转向轴5的每一端均有一组，即两根，分别位于转向轴5的两侧。连杆51还可以连接在上下两导向轮座之间，同一端的上下两导向轮座之间连接一组，一组中的两根连杆分别连接在导向轮座的两侧，而由于导向轮座的底部面积较大，因此连杆在连接在导向轮座上时，稳定性比连接转向轴时更好。连杆51的一端与其中一根转向轴铰接，另一端与另一根转向轴固定连接，这样一端固定一端铰接的连接方式，使与摆臂连接的转向轴的一侧在被顶起时，另一根转向轴的同侧也会同步被顶起。

在凸台上还套有一轴承74，轴承74的外圈位于腰孔73内，轴承使凸台在腰孔内的移动更加顺畅。当转柄随着变轨电机的输出轴转动时，凸台带着轴承在腰孔内移动，凸台移动的同时，摆臂的一侧被顶起或者降下，当一侧被顶起时，摆臂带动转向轴从被顶起的一侧向另一侧转动。即，当电机输出轴转动，摆臂的右侧被顶起时，转向轴从右向左逆时针转动，从而使右侧的导向轮靠到轨道上，而左侧的导向轮则脱离轨道，轨道车此时沿着右侧的轨道行驶；变轨时，电机输出轴反转，则摆臂的右侧被降下，当电机输出轴继续反转，则摆臂的左侧被顶起，转向轴从左向右顺时针转动，从而使左侧的导向轮靠到左侧的轨道上，右侧导向轮脱离轨道，从而实现变轨，变轨后轨道车沿着左侧的轨道行驶。

当变轨电机为双输出轴时，在每根转向轴5上均设有一转向器8，变轨电机 7通过两根输出轴分别与两个转向器8连接，在变轨时，变轨电机通过两转向器同时带动两根转向轴正转/反转，从而带动导向轮座上的两个导向轮脱离/接触轨道，变轨时，原本与轨道接触的导向轮脱离轨道，同时原本脱离轨道的导向轮与轨道接触并开始导向。同时动作的两组导向机构可进一步保证导向时的稳定性。

同一导向轮座6上的两个导向轮4对称设置，使轨道车在变轨时，变轨电机只需要转动相同的角度即可实现两侧导向轮的切换，且为了保持变轨时的同步性，所有导向轮座6的方向和角度均相同。

稳定轮3位于车身1下方，且在稳定轮3与轨道接触时，行走轮2不与轨道侧壁接触，这样可以有效防止行走轮与轨道侧壁相碰撞。

车身1下方的稳定轮3有两个，分别位于导向机构的前方和后方，考虑到车身较长的情况，在前后均使用稳定轮之后对于车身稳定效果更好。

在车身1的上方也设有两个稳定轮3，分别位于导向机构的前方和后方。该上方的稳定轮也可以与下方的导向轮配合以提高轨道车的稳定性。

稳定轮3的轴线与行走轮2的轴线垂直，导向轮4在导向时，其轴线与稳定轮3平行。导向时，行走轮在配合的轨道内行走，导向轮在该轨道内导向，由于两者的轴线垂直，因此稳定性更好，而稳定轮在下方与导向的导向轮平行，可在最佳的状态下辅助行驶轮稳定行走。

为了配合上述轨道车的变轨所需要的轨道包括主轨10和辅轨20，主轨10 和辅轨20相对设置于轨道车两侧，轨道车通过行走轮2沿着两侧的主轨10和辅轨20行走，主轨10和辅轨20均设有与导向轮4和/或稳定轮3配合使用的受力挡板101，受力挡板101分布在主轨10和辅轨20侧面开口处的顶部和底部，且受力挡板101的方向向下。当其中一侧的导向轮4与对应受力挡板101的内壁接触并导向时，另一侧的导向轮4不与轨道接触。

上方的稳定轮3位于上方的两受力挡板101之间，下方的稳定轮位于下方的两受力挡板之间。稳定轮3与两侧的受力挡板101之间的距离始终小于两侧的行走轮2与对应轨道侧壁之间的距离，即，即使当稳定轮靠近主轨并与主轨的受力挡板接触时，主轨内的行走轮不可能与主轨的侧壁接触；当稳定轮靠近辅轨并与辅轨的受力挡板接触时，辅轨内的行走轮也不可能与辅轨的侧壁接触。

而当轨道车在单轨行驶时，由于受到偏心力的影响，上方变轨导向轮与轨道的接触点为主要受力点，稳定轮在下方时，其到受力点的距离最长，力矩较大，稳定轮辅助行驶轮只需要较小的力就能对轨道车的平衡产生较大的影响，所以上方导向轮和下方稳定轮的设计对于辅助轨道车行驶的稳定有极大的帮助。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型在变轨时可通过改变自身的行走状态来实现变轨，且变轨状态时稳定性高，行驶过程中也不会与轨道发生碰撞，安全性更高。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是实施例1的示意图；

图2是本实用新型变轨时与轨道的示意图；

图3是本实用新型单轨行驶状态时的示意图；

图4是实施例2的示意图；

图5是图4中的局部放大图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1

如图1所示的可变轨悬挂式轨道车，包括车身1，在车身1两侧设有行走轮 2，轨道车通过行走轮2沿着轨道行走，而为了使车身在行驶过程中保持稳定，行走轮一般设有两组，每组两个，一组位于车身前的两侧，另一组位于车身后的两侧，一组行走轮通过一个行走电机30驱动。在车身1的上方和下方均设有一组用于切换行走方向的导向机构，导向机构包括一转向轴5，转向轴5的两端分别设有一导向轮座6，每个导向轮座6上均设有两个导向轮4，而同一导向轮座6上的两个导向轮4不在同一平面上，导向机构通过两个导向轮的切换来对轨道车的行走方向进行切换。在车身1上还设有一变轨电机7，变轨电机位于两组导向机构之间，在每根转向轴5上均设有一转向器8，变轨电机7通过两根输出轴分别与两个转向器8连接。同时动作的两组导向机构可进一步保证导向时的稳定性，且为了保持变轨时的同步性，所有导向轮座6的安装方向和角度均保持相同。而同一导向轮座6上的两个导向轮4对称设置，使轨道车在变轨时，变轨电机只需要转动相同的角度即可实现两侧导向轮的切换。

为了保持轨道车在行驶过程中保持稳定以及防止小车脱轨，至少在车身1下方还设有一个用于防止行走轮2与轨道侧壁相碰撞的稳定轮3，使稳定轮3与轨道接触时，行走轮2不与轨道侧壁接触。考虑到车身较长的情况，在前后均使用稳定轮之后对于车身稳定效果更好，一般在车身1下方设置两个稳定轮3，分别位于下方导向机构的前方和后方。而为了确保防撞，在车身1上方的导向机构前后两侧也可以分别设置一个稳定轮。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，改变了导向轮切换时的传动方式，如图4 和图5所示，本实施例中，变轨电机只有一根输出轴，在输出轴上连有一转柄 72。其中一根转向轴5连有一摆臂71，摆臂71内开有一腰孔73，转柄72上设有一可在腰孔73内移动的凸台，随着输出轴的转动，凸台以输出轴为中心作圆形轨迹的运动，摆臂71在凸台运动的过程中被从一侧顶起/降下或从另一侧顶起/降下。而变轨电机7的输出轴与两根转向轴5平行，且三根轴在同一平面上，这样使摆臂摆动的角度相同，更有利于变轨的稳定。在两根转向轴5之间连有至少一组连杆51，优选为两组共四根连杆51，转向轴5的每一端均有一组，即两根，分别位于转向轴5的两侧。连杆51还可以连接在上下两导向轮座之间，同一端的上下两导向轮座之间连接一组，一组中的两根连杆分别连接在导向轮座的两侧，而由于导向轮座的底部面积较大，因此连杆在连接在导向轮座上时，稳定性比连接转向轴时更好。连杆51的一端与其中一根转向轴铰接，另一端与另一根转向轴固定连接，这样一端固定一端铰接的连接方式，使与摆臂连接的转向轴的一侧在被顶起时，另一根转向轴的同侧也会同步被顶起。

在凸台上还套有一轴承74，轴承74的外圈位于腰孔73内，轴承使凸台在腰孔内的移动更加顺畅。当转柄随着变轨电机的输出轴转动时，凸台带着轴承在腰孔内移动，凸台移动的同时，摆臂的一侧被顶起或者降下，当一侧被顶起时，摆臂带动转向轴从被顶起的一侧向另一侧转动。即，当电机输出轴转动，摆臂的右侧被顶起时，转向轴从右向左逆时针转动，从而使右侧的导向轮靠到轨道上，而左侧的导向轮则脱离轨道，轨道车此时沿着右侧的轨道行驶；变轨时，电机输出轴反转，则摆臂的右侧被降下，当电机输出轴继续反转，则摆臂的左侧被顶起，转向轴从左向右顺时针转动，从而使左侧的导向轮靠到左侧的轨道上，右侧导向轮脱离轨道，从而实现变轨，变轨后轨道车沿着左侧的轨道行驶。

为了配合上述两个实施例中轨道车的变轨，如图2所示，用于变轨的轨道包括主轨10和辅轨20，主轨10和辅轨20相对设置于轨道车两侧，轨道车可通过行走轮2沿着主轨10和/或辅轨20行走，主轨10和辅轨20均设有与导向轮4 和稳定轮3配合使用的受力挡板101，受力挡板101分布在主轨10和辅轨20侧面开口处的顶部和底部，受力挡板101的方向向下，主轨10上的两受力挡板101 在同一平面上，且上、下受力挡板均与主轨10的第一底部平面103和辅轨20 的第二底部平面201垂直，辅轨20的第二底部平面201与主轨10的第一底部平面103在同一平面上，主轨10上的两受力挡板与辅轨20上的两受力挡板对称。

在轨道车从主轨变到辅轨的过程中，两侧的行走轮同时在第一底部平面103 和第二底部平面201上行走，变轨电机带动两根转向轴同时正转/反转，从而带动导向轮座上在主轨一侧的导向轮脱离主轨的受力挡板，同时辅轨一侧的导向轮与辅轨20的受力挡板接触并开始导向，在轨道车继续行驶并脱离主轨时，变轨完成，轨道车沿着辅轨行驶。整个变轨过程中，当其中一侧的导向轮4与对应受力挡板101的内壁接触并导向时，另一侧的导向轮4不与轨道接触。稳定轮则位于两侧的受力挡板之间，稳定轮3与两侧的受力挡板101之间的距离始终小于两侧的行走轮2与对应轨道侧壁之间的距离，即，即使当稳定轮靠近主轨并与主轨的受力挡板接触时，主轨内的行走轮不可能与主轨的侧壁接触；当稳定轮靠近辅轨并与辅轨的受力挡板接触时，辅轨内的行走轮也不可能与辅轨的侧壁接触。

如图3所示，轨道车在变轨前后的单轨行驶过程中，由于受到偏心力的影响，上方变轨导向轮与轨道的接触点为主要受力点，稳定轮在下方时，其到受力点的距离最长，力矩较大，稳定轮辅助行驶轮只需要较小的力就能对轨道车的平衡产生较大的影响，所以上方导向轮和下方稳定轮的设计对于辅助轨道车行驶的稳定有极大的帮助。

上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。