一种悬挂装置及转向架的制作方法

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种悬挂装置及转向架。

背景技术：

目前，悬挂式单轨车辆的转向架的悬挂装置通常采用空气弹簧作为二系减振悬挂弹性元件，但采用空气弾簧时需要增加气体管道、高度控制阀、差压阀等部件，使得空气弾簧存在设计困难、结构复杂以及安装空间大的缺陷，从而使得悬挂装置的结构不够紧凑、重量大以及空间利用率低，给悬挂式单轨车辆的车顶和转向架的设计增加了难度，且导致转向架与车顶间传力不够流畅，造成能量的浪费和乘坐舒适性的降低等缺陷；如此，空气弹簧虽适用于具有较高速度运行的转向架的列车，但对主要应用于城市交通中且适于低速运行的悬挂式单轨车辆并不适用。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是：如何提升悬挂装置的空间利用率、降低悬挂装置的重量。

为解决上述问题，本实用新型提供一种悬挂装置，包括：

悬吊梁，其包括连接部和位于所述连接部下端两侧的延伸部，所述连接部的上端用于连接列车的转向架的构架；

吊架，其位于所述延伸部远离所述连接部的一端处，用于连接所述列车的车顶；

减振机构，其包括设置在所述延伸部与所述吊架之间的沙漏簧，且所述沙漏簧的两端分别与所述延伸部和所述吊架连接。

可选地，所述沙漏簧包括弹性体、盖板、上安装轴、下安装轴和支撑板，所述弹性体呈中间直径小、上下两端直径大的沙漏结构，所述支撑板设置在所述弹性体的中部，所述盖板设置在所述弹性体的上下两端，所述上安装轴和所述下安装轴分别设置在两个所述盖板上；且所述上安装轴远离于所述盖板的一端适于与所述吊架连接，所述下安装轴远离于所述盖板的一端适于与所述延伸部连接。

可选地，所述延伸部由所述连接部的下端朝向远离所述连接部的方向延伸，且所述延伸部的延伸方向平行于所述车顶的宽度方向。

可选地，所述吊架包括一体成型的第一折弯段、第二折弯段和第三折弯段，所述第一折弯段和所述第三折弯段分别由所述第二折弯段两端的端部朝向所述车顶方向延伸，且所述第一折弯段和所述第三折弯段远离所述第二折弯段的一端均适于与所述车顶连接；所述第一折弯段、所述第二折弯段和所述第三折弯段围成容纳区，所述延伸部远离所述连接部的一端贯穿所述容纳区。

可选地，所述吊架和所述沙漏簧均设有两个，且两个所述吊架关于所述连接部对称设置，两个所述沙漏簧关于所述连接部对称设置。

可选地，所述减振机构还包括横向减振器和垂向减振器，所述横向减振器的两端适于分别连接所述连接部和所述吊架，所述垂向减振器的两端适于分别连接所述延伸部和所述第二折弯段。

可选地，所述减振机构还包括抗摆减振器，所述抗摆减振器的一端用于连接所述构架，另一端适于连接所述连接部或所述延伸部。

可选地，还包括止挡和止挡座，所述止挡和所述止挡座中的一个设置在所述延伸部远离所述连接部的一端，所述止挡和所述止挡座中的另一个设置在所述车顶上，且所述止挡座适于限制所述止挡的横向移动。

可选地，还包括连接索，所述连接索的两端适于分别连接所述构架33和所述车顶。

为解决上述问题，本实用新型还提供一种转向架，包括上述所述的悬挂装置。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：悬挂装置的减振机构通过采用沙漏簧来连接吊架和悬吊梁的延伸部，以解决现有技术中采用空气弹簧和钢弹簧时存在的问题；沙漏簧呈两端直径大、中部直径小的沙漏状结构，其具有质量轻且结构简单、载荷量高且垂向变形大、水平位移大以及坚固耐用的特点，一方面，简化了减振机构的结构，使得悬挂装置布局更加紧凑，且降低了悬挂装置的重量，提升了悬挂装置的空间利用率，保证了转向架与车顶之间力的传递的流畅性；又一方面，降低了减振机构的自重，使得转向架自重降低，从而降低电机的运行功率，使得列车更环保且能够装载更多乘客、速度更快；再一方面，降低了减振机构的维护成本、延长了减振机构的使用寿命。而且，沙漏簧垂向刚度曲线可以实现非线性，即沙漏簧在承受垂向小载荷时，垂向刚度较小，提高了驾乘人员驾乘列车时的舒适度，在承受极限载荷时沙漏簧刚度将会增大，可减小车辆在超载状态下的列车车顶下沉量。

附图说明

图1为本实用新型实施例中悬挂装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中悬挂装置另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中悬挂装置又一视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中沙漏簧的结构示意图。

附图标记说明：

1-悬吊梁，11-连接部，12-延伸部，2-吊架，21-第一折弯段，22-第二折弯段，23-第三折弯段；3-减振机构，31-沙漏簧，311-弹性体，312-盖板，313-上安装轴，314-下安装轴，315-支撑板，32-横向减振器，33-垂向减振器，34-抗摆减振器；4-止挡；5-止挡座；6-连接索；7-构架；8-车顶。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本文提供的坐标系xyz中，x轴正向代表的前方，x轴的反向代表后方，y轴的正向代表右方，y轴的反向代表左方，z轴的正向代表上方，z轴的反向代表下方。同时，要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

结合图1-图4所示，本实用新型实施例提供一种悬挂装置，包括：悬吊梁1，其包括连接部11和位于连接部11下端两侧的延伸部12，连接部11的上端用于连接列车的转向架的构架7；吊架2，其位于延伸部12远离连接部11的一端处，用于连接列车的车顶8；减振机构3，其包括设置在延伸部12与吊架2之间的沙漏簧31，且沙漏簧31的两端分别与延伸部12和吊架2连接。

本实施例中的悬挂装置作为二系悬挂系统，适用于列车(比如悬挂式单轨车辆)的转向架；具体地，悬挂装置的悬吊梁1包括连接部11和延伸部12，且悬吊梁1整体上呈倒t形，以便于悬吊梁1在连接部11上端(即连接部11位于图1中z轴正向的一端)处与位于悬挂式单轨轨道内的转向架的构架7相连接(比如通过销轴等紧固件进行连接)，延伸部12则位于连接部11下端(即连接部11位于图1中z轴反向的一端)相对的两侧并朝向远离连接部11的方向延伸；悬挂装置的吊架2设置在列车的车顶8上(比如吊架2与车顶8通过销轴等紧固件进行连接)，并位于延伸部12远离连接部11的一端处，悬吊梁1与吊架2通过减振机构3的沙漏簧31进行弹性连接，即沙漏簧31作为二系减振悬挂弹性元件连接悬吊梁1与吊架2，以传递车顶8与转向架之间的力和扭矩，以衰减列车通过转向架在悬挂式单轨轨道内行走时的震动，从而保证列车能够平稳地行，提升驾乘人员驾乘悬挂式单轨车辆时的舒适性。

现有技术中，悬挂式单轨车辆的减振机构3通常采用空气弹簧或钢弹簧，以作为二系减振悬挂弹性元件，但采用空气弾簧时需要增加气体管道、高度控制阀、差压阀等部件，使得空气弾簧存在设计困难、结构复杂以及安装空间大的缺陷，从而使得悬挂装置的结构不够紧凑、重量大且空间利用率低，给车顶8和转向架的设计增加了难度；而采用钢弹簧时，一方面，由于钢弹簧生产制造成本高且质量较大，增加了减振机构3的生产制造成本，另一方面，由于钢弹簧横向(即图1中y轴方向)位移小(即钢弹簧的横向刚度大)，使得其不适用于具有较多弯道且弯道半径较小的城市轨道运行线路。本实施例的减振机构3通过采用沙漏簧31来连接吊架2和悬吊梁1的延伸部12，以解决上述现有技术中采用空气弹簧和钢弹簧时存在的问题；沙漏簧31呈两端直径大、中部直径小的沙漏状结构，其具有质量轻且结构简单、载荷量高且垂向(即图1中z轴方向)变形大、水平(即图1中垂直于z轴的方向)位移大以及坚固耐用的特点，使得沙漏簧31适合运用到城市交通中适于低速运行的悬挂式单轨车辆上；具体地，通过设置沙漏簧31，一方面，简化了减振机构3的结构，使得悬挂装置布局更加紧凑，且降低了悬挂装置的重量，提升了悬挂装置的空间利用率，保证了转向架与车顶8之间力的传递的流畅性；又一方面，降低了减振机构3的自重，使得转向架自重降低，从而降低电机的运行功率，使得列车更环保且能够装载更多乘客、速度更快；再一方面，降低了减振机构3的维护成本、延长了减振机构3的使用寿命。而且，沙漏簧31垂向刚度曲线可以实现非线性，即沙漏簧31在承受垂向小载荷时，垂向刚度较小，提高了驾乘人员驾乘列车时的舒适度，在承受极限载荷时沙漏簧31刚度将会增大，可减小车辆在超载状态下的列车车顶8下沉量。

可选地，结合图1-图4所示，沙漏簧31包括弹性体311、盖板312、上安装轴313、下安装轴314和支撑板315，弹性体311呈中间直径小、上下两端直径大的沙漏结构，支撑板315设置在弹性体311的中部，盖板312设置在弹性体311的上下两端，上安装轴313和下安装轴314分别设置在两个盖板312上；且上安装轴313远离于盖板312的一端适于与吊架2连接，下安装轴314远离于盖板312的一端适于与延伸部12连接。

弹性体311呈两端直径大、中部直径小的沙漏结构，盖板312设有两个，且两个盖板312分别设置在弹性体311的上端(即弹性体311位于图1中z轴正向的一端)和下端(即弹性体311位于图1中z轴反向的一端)，支撑板315设置在弹性体311的中部。本实施例中，弹性体311的材质优选为橡胶，弹性体311与盖板312采用硫化连接的方式粘接在一起，且弹性体311包裹在支撑板315上。位于弹性体311上端的盖板312上设有上安装轴313，吊架2与上安装轴313相对应的位置处设有与上安装轴313相适配的第一安装孔，上安装轴313远离于盖板312的一端与吊架2上的第一安装孔插接配合；位于弹性体311下端的盖板312上设有下安装轴314，延伸部12与下安装轴314相对应的位置处设有与下安装轴314相适配的第二安装孔，下安装轴314远离于盖板312的一端与延伸部12上的第二安装孔插接配合；且在上安装轴313与第一安装孔插接配合以及下安装轴314与第二安装孔插接配合时，位于弹性体311上下两端的盖板312分别与吊架2和延伸部12贴靠；如此，以保证吊架2与悬吊梁1的延伸部12相对移动时均能够保持与沙漏簧31稳定连接，使得沙漏簧31能够稳定地在悬挂装置中起到减振的作用，以提升悬挂装置结构上的稳定性。

可选地，结合图1-图3所示，延伸部12由连接部11的下端朝向远离连接部11的方向延伸，且延伸部12的延伸方向平行于车顶8的宽度方向。

延伸部12设有两个，且两个延伸部12分别位于连接部11相对的列车，并朝向相反的方向延伸；且延伸部12的延伸方向平行于车顶8的宽度方向(即图1中y轴方向)，以便于延伸部12远离连接部11的一端与设置在列车车顶8宽度方向两端处的吊架2通过沙漏进行连接，以保证列车车顶8与转向架连接时的稳定性，从而保证列车行驶时的稳定性。而且，由于悬挂式单轨轨道下端的开口(用于悬吊梁1与转向架的构架7的连接)沿列车车顶8长度方向(即图1中x轴方向)延伸，平行于车顶8宽度方向的延伸部12能够减少其在列车车顶8长度方向上的自由空间，以便于转向架相应部件设置以及转向架与列车车顶8的连接。

可选地，结合图1-图3所示，吊架2包括一体成型的第一折弯段21、第二折弯段22和第三折弯段23，第一折弯段21和第三折弯段23分别由第二折弯段22两端的端部朝向车顶8方向延伸，且第一折弯段21和第三折弯段23远离第二折弯段22的一端均适于与车顶8连接；第一折弯段21、第二折弯段22和第三折弯段23围成容纳区，延伸部12远离连接部11的一端贯穿容纳区。

吊架2的第一折弯段21和第三折弯段23远离第二折弯段22的一端均与车顶8连接，以增加吊架2与列车车顶8的接触面积，从而提升吊架2与列车车顶8连接时的稳固性；第一折弯段21、第二折弯段22和第三折弯段23围成容纳区，延伸部12远离连接部11的一端贯穿容纳区，以便于沙漏簧31在容纳区内与延伸部12和第二折弯段22相连接，具体地，沙漏簧31的上端(即沙漏簧31位于图1中z轴正向的一端)与第二折弯段22的下端(即第二折弯段22位于图1中z轴反向的一端)连接，沙漏簧31的下端(即沙漏簧31位于图1中z轴反向的一端)与延伸部12的上端(即延伸部12位于图1中z轴正向的一端)连接；如此，以使得延伸部12通过沙漏簧31与吊架2起到承载车顶8的作用，且沙漏簧31在列车通过曲线(过弯)时提供横纵向刚度的作用，保证列车行驶时的稳定性。

进一步地，基于沙漏簧31的上端设有上安装轴313，吊架2上用于与上安装轴313插接配合的第一安装孔则设置在吊架2的第二折弯段22上。

可选地，结合图1-图3所示，吊架2和沙漏簧31均设有两个，且两个吊架2关于连接部11对称设置，两个沙漏簧31关于连接部11对称设置。

悬吊梁1的两个延伸部12分别通过一个沙漏簧31和一个吊架2连接列车车顶8，以起到承载车顶8的作用；两个吊架2关于连接部11对称设置，两个沙漏簧31同样关于连接部11对称设置，以使得悬吊梁1的两个延伸部12的受力相同，以保证列车能够平稳地进行行驶。

可选地，结合图1-图3所示，减振机构3还包括横向减振器32和垂向减振器33，横向减振器32的两端适于分别连接连接部11和吊架2，垂向减振器33的两端适于分别连接延伸部12和第二折弯段22。

横向减振器32的一端连接在悬吊梁1的连接部11上，另一端连接在吊架2(第一折弯段21、第二折弯段22或第三折弯段23)上，且横向减振器32的轴线与沙漏簧31的轴线夹角趋近于或等于90°，一方面，进一步加强了悬吊梁1与吊架2连接时的稳固性，即加强了列车车顶8与转向架连接时的稳固性，保证了列车行驶的稳定性与安全性；另一方面，横向减振器32用于缓和、衰减车顶8横向(即图1中y轴方向)的冲击和振动，进一步保证了列车行驶的稳定性，提升了驾乘人员驾乘列车时的舒适性。

垂向减振器33的一端连接在悬吊梁1的延伸部12上，另一端连接在吊架2的第二折弯段22上，且垂向减振器33的轴线与沙漏簧31的轴线夹角趋近于或等于0°，一方面，进一步加强了悬吊梁1与吊架2连接时的稳固性，即加强了列车车顶8与转向架连接时的稳固性，保证了列车行驶的稳定性与安全性；另一方面，垂向减振器33用于缓和、衰减车顶8垂向(即图1中z轴方向)的冲击和振动，进一步保证了列车行驶的稳定性，提升了驾乘人员驾乘列车时的舒适性。

进一步地，优选为至少两个横向减振器32关于连接部11对称设置，以进一步提升悬挂装置应对横向冲击、振动的能力，进一步提升列车行驶的稳定性。类似地，优选为至少两个垂向减振器33关于连接部11对称设置，以进一步提升悬挂装置应对垂向冲击、振动的能力，进一步提升列车行驶的稳定性。

可选地，结合图1-图3所示，减振机构3还包括抗摆减振器34，抗摆减振器34的一端用于连接构架7，另一端适于连接连接部11或延伸部12。

抗摆减振器34的一端连接在转向架的构架7上，另一端与悬吊梁1的连接部11或延伸部12连接，一方面，提升了转向架的构架7与悬吊梁1连接时的稳固性；另一方面，使得悬吊梁1适于通过抗摆减振器34应对横向及垂向的冲击、振动，以进一步提升列车行驶的稳定性。

进一步地，优选为两个抗摆减振器34对称布置在悬吊梁1的连接部11两侧，以进一步提升悬吊梁1自身的稳定性及列车行驶的稳定性。

基于减振机构3包括沙漏簧31、横向减振器32、垂向减振器33以及抗摆减振器34，使得悬挂装置适于应对横向及垂向的冲击、振动，进一步提升了列车行驶的稳定性；且通过沙漏簧31、横向减振器32、垂向减振器33以及抗摆减振器34连接悬吊梁1和吊架2，使得悬挂装置结构布局更加紧凑，且降低了悬挂装置的重量，提升了悬挂装置的空间利用率，保证了转向架与车顶8之间力的传递的流畅性，提升了驾乘人员驾乘列车时的舒适性。

可选地，结合图1-图3所示，悬挂装置还包括止挡4和止挡座5，止挡4和止挡座5中的一个设置在延伸部12远离连接部11的一端，止挡4和止挡座5中的另一个设置在车顶8上，且止挡座5适于限制止挡4的横向移动。

延伸部12远离连接部11的一端设有止挡4和止挡座5中的一个，止挡4和止挡座5中的另一个作为设置在车顶8上，且止挡4和止挡座5相对设置；而且，止挡4和止挡座5之间可以是接触的，也可以是止挡4和止挡座5之间具有间隙，以应对延伸部12的温度变形(比如热胀冷缩)。本实施例中，优选为两个延伸部12远离连接部11的一端处均设有止挡4(止挡座5)，车顶8与两个止挡4(止挡座5)相对应的位置处则设有两个止挡座5(止挡4)，以将两个延伸部12夹持在两个止挡座5(止挡4)之间，如此，通过止挡4和止挡座5的配合，使得止挡座5与止挡4相互限位，以限制整个悬挂装置的横向移动或限制车顶8的横向(即图1中y轴方向)移动，保证悬挂装置于车顶8连接的稳固性与列车行驶的平稳性。

可选地，结合图1-图3所示，悬挂装置还包括连接索6，连接索6的两端适于分别连接构架7和车顶8。

连接索6的一端连接在转向架的构架7上，另一端连接在列车车顶8上，以提升列车车顶8应对冲击、震动的能力，保证悬挂装置受损时列车车顶8能够稳定地与转向架保持连接，提升了列车运行的安全性。

本实用新型还一实施例提供一种转向架，包括上述的悬挂装置。

本实施例的转向架包括设置在轨道内的构架7以及上述的悬挂装置，且构架7通过悬挂装置与列车车顶8相连接；悬挂装置的减振机构3通过采用沙漏簧31来连接吊架2和悬吊梁1的延伸部12，以解决上述现有技术中采用空气弹簧和钢弹簧时存在的问题；沙漏簧31呈两端直径大、中部直径小的沙漏状结构，其具有质量轻且结构简单、载荷量高且垂向变形大、水平位移大以及坚固耐用的特点，一方面，简化了减振机构3的结构，使得悬挂装置布局更加紧凑，且降低了悬挂装置的重量，提升了悬挂装置的空间利用率，保证了转向架与车顶8之间力的传递的流畅性；又一方面，降低了减振机构3的自重，使得转向架自重降低，从而降低电机的运行功率，使得列车更环保且能够装载更多乘客、速度更快；再一方面，降低了减振机构3的维护成本、延长了减振机构3的使用寿命。而且，沙漏簧31垂向刚度曲线可以实现非线性，即沙漏簧31在承受垂向小载荷时，垂向刚度较小，提高了驾乘人员驾乘列车时的舒适度，在承受极限载荷时沙漏簧31刚度将会增大，可减小车辆在超载状态下的列车车顶8下沉量。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。