一种快速可组装式磁浮转向架的制作方法

1.本发明涉及磁浮列车技术领域，具体是一种快速可组装式磁浮转向架。


背景技术：

2.磁浮转向架是磁浮列车关键核心部件之一，它是整个列车的底盘，起着传递悬浮力、转向力的重要作用，又是直线电机、空气弹簧、电磁铁等重要部件的安装平台，各个部件间装配结构复杂，工艺要求高，目前现有转向架设计方案多为采用铝合金框架整体焊接或者分段法兰连接的方式。
3.现有技术中的转向架长度、托臂大小、以及与之匹配部分的尺寸都不能变化，所以一种产品只能对应一种需求，如转弯半径、承重、与悬浮轨的接口原则上都不能改变，需求改变就必须形成新的转向架，其具有如下缺点：
4.1、装配要求高，装配工艺复杂，不能实现现场快速安装和更换零部件，造成使用、维护困难。
5.2、不能现场换装，快速形成新系列转向架。
6.3、零部件的标准化和通用性低
7.4、对使用和维护人员的技术要求高


技术实现要素：

8.针对上述现有技术中小型磁浮车转向架在运行线、试验线、维修线现场难以快速组装、换装的问题，本发明提供一种快速可组装式磁浮转向架，解决磁浮车转向架由不同需求而衍生一系列产品，其中部分结构相同所造成的重复开发与费效比低的问题，以及解决转向架零部件标准化、通用化低的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供一种快速可组装式磁浮转向架，包括两个相互对称的转向模块，所述转向模块包括纵梁、托臂、支撑轮组件与电磁铁组件；
10.同一所述转向模块中，所述托臂的数量为两个，两个所述托臂的顶端沿纵向间隔可拆卸地连接在所述纵梁上，所述电磁铁组件可拆卸地连接在两个所述托臂的底端；所述支撑轮组件可拆卸地连接在所述纵梁上；
11.两个所述纵梁之间通过至少一个防滚侧梁相连，且所述防滚侧梁与所述纵梁之间可拆卸地相连。
12.在其中一个实施例中，所述纵梁的外侧壁上设有纵向的第一t型槽，所述纵梁的底壁上设有纵向的第二t型槽；
13.所述托臂的顶端设有相互垂直的第一连接面与第二连接面，所述第一连接面与所述纵梁的外侧壁相贴，且所述第一连接面与所述纵梁的外侧壁通过所述第一t型槽、卡槽螺栓的配合可拆卸连接；
14.所述第二连接面与所述纵梁的底壁相贴，且所述第二连接面与所述纵梁的底壁通过所述第二t型槽、卡槽螺栓的配合可拆卸连接。
15.在其中一个实施例中，所述支撑轮组件的数量为两个且与所述托臂一一对应；
16.所述支撑轮组件包括支撑架、连接架与支撑轮，所述连接架可拆卸的连接在所述支撑架的底部，所述支撑轮转动连接在所述连接架上；
17.所述支撑架与所述纵梁的内侧壁可拆卸的相连，所述连接架与对应所述托臂的顶端可拆卸地相连。
18.在其中一个实施例中，所述纵梁的顶壁上设有若干螺纹孔，以用于安装空气弹簧固定件及纵向推杆固定件。
19.在其中一个实施例中，所述纵梁的底部可拆卸地连接有直线电机。
20.在其中一个实施例中，所述防滚侧梁包括梁板以及设在所述梁板两端的安装机构，所述安装机构包括连接座与固定组件，所述连接座的一端设有能够连接所述纵梁的安装结构，另一端设有连接结构；
21.所述固定组件包括固定螺钉、固定螺母与关节轴承，所述固定螺钉通过所述固定螺母固定设在所述连接结构上，所述关节轴承的内环固定套设在所述固定螺钉上，所述关节轴承的外环固定设在所述梁板的端部。
22.在其中一个实施例中，所述连接结构包括第一连接板与第二连接板，所述第一连接板与所述第二连接板均设在所述连接座上，且所述第一连接板与所述第二连接板之间相互平行；
23.所述第一连接板与所述第二连接板之间具有间隔，所述固定螺钉的螺帽部抵接在所述第一连接板的外侧面上，所述固定螺钉的螺杆部依次穿过所述第一连接板、所述间隔、所述第二连接板后与所述固定螺母相连，且所述固定螺母抵接在所述第二连接板的外侧面上；
24.所述关节轴承的内环固定套设在所述固定螺钉位于所述间隔内的部分螺杆上，所述梁板的端部嵌入所述间隔后与所述关节轴承的外环固定相连，所述梁板与所述第一连接板、所述第二连接板相互平行，且所述梁板与所述第一连接板、所述第二连接板之间均具有间隙。
25.在其中一个实施例中，当两个所述纵梁之间仅通过一个所述防滚侧梁相连时，同一所述安装机构中，所述固定组件的数量为两个以上，且各所述固定组件沿竖向间隔分布在所述梁板的端部；
26.当两个所述纵梁之间通过两个以上所述防滚侧梁相连时，同一所述安装机构中，所述固定组件的数量为一个以上。
27.在其中一个实施例中，所述连接座为板状结构，所述连接结构固定设在所述连接座的一面上；
28.所述安装结构为若干沿纵向间隔设在所述连接座上的安装孔，且所述安装孔沿厚度方向贯穿所述连接座，其中一部分所述安装孔位于所述连接结构的一侧，另一部分所述安装孔位于所述连接结构的另一侧；
29.所述纵梁的内侧壁上设有纵向的第三t型槽，所述连接座与所述纵梁的内侧壁相贴，且所述连接座与所述纵梁的内侧壁通过所述第三t型槽、卡槽螺栓的配合可拆卸连接。
30.在其中一个实施例中，所述梁板沿竖向间隔设有若干u型孔，所述u型孔沿厚度方向贯穿所述梁板。
31.本发明提供的，具有如下有益技术效果：
32.1、本发明可通过更换纵梁使得转向架长度可调，进而能够适用于各种长度电磁铁，改变承载和弯道通过能力，换装不同大小托臂(托臂宽度、开口尺寸等，改变其承重和与轨道的接口等)，使得支撑轮高度可调；
33.2、本发明中的连接结构具有连接螺栓的可移动性与定位面的不动性，进而在调节与环状过程中无需额外加工；
34.3、本发明由于装配快速简易，有利于小型磁浮车市场的快速推广，可运用于多种不同行业领域。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
36.图1为本发明实施例中转向架的轴测图；
37.图2为本发明实施例中纵梁的轴测图；
38.图3为本发明实施例中托臂的轴测图；
39.图4为本发明实施例中纵梁与托臂的局部连接示意图；
40.图5为本发明实施例中防滚侧梁的轴测图；
41.图6为本发明实施例中防滚侧梁的俯视图；
42.图7为本发明实施例中梁板与安装机构的连接剖视图；
43.图8为本发明实施例中连接座的轴测图；
44.图9为本发明实施例中梁板的轴测图；
45.图10为本发明实施例中纵梁与防滚侧梁的局部连接示意图。
46.附图标号：
47.纵梁1、第一t型槽101、第二t型槽102、第三t型槽103、螺纹孔104；
48.托臂2、第一连接面201、第二连接面202、第三连接面203、第四连接面204；
49.支撑轮组件3、第一支撑板301、第二支撑板302、加强筋板303、第三支撑板304、第四支撑板305、第五支撑板306、支撑轮307；
50.电磁铁组件4；
51.防滚侧梁5：
52.梁板501、第三通孔5011、u型孔5012；
53.安装机构502、连接座5021、安装孔5022、第一连接板5023、第一通孔5024、第二连接板5025、第二通孔5026、间隔5027、间隙5028
54.固定螺钉503、螺帽部5031、螺杆部5032、固定螺母504、垫片5041、关节轴承505、内环5051、外环5052、连接环5053；
55.空气弹簧6、空气弹簧固定件601；
56.纵向推杆7、纵向推杆固定件701。
57.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
58.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
59.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
60.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
61.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
62.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
63.如图1
‑
10所示为本实施例公开的一种快速可组装式磁浮转向架，包括两个相互对称的转向模块。具体地，转向模块包括纵梁1、托臂2、支撑轮组件3与电磁铁组件4。同一转向模块中，托臂2的数量为两个，两个托臂2的顶端沿纵向间隔可拆卸地连接在纵梁1上，电磁铁组件4可拆卸地连接在两个托臂2的底端；支撑轮组件3可拆卸地连接在纵梁1上；两个纵梁1之间通过至少一个防滚侧梁5相连，且防滚侧梁5与纵梁1之间可拆卸地相连。该转向架通过组装技术，不仅可以快速更换零件、组件，快速组成适应不同需求的转向架，形成系列产品，还能在现场快速安装、更换转向架，以及快速更换损坏件，修复转向架，使得转向架的各个模块形成通用和标准的零组件。
64.本实施例中，纵梁1采用标准型号挤压铝型材，纵梁1的外侧壁上设有纵向的第一t型槽101，纵梁1的底壁上设有纵向的第二t型槽102，其中，第二t型槽102的数量为两个且相互间隔平行。托臂2的顶端设有相互垂直的第一连接面201与第二连接面202，第一连接面201与纵梁1的外侧壁相贴，且第一连接面201与纵梁1的外侧壁通过第一t型槽101、卡槽螺栓的配合可拆卸连接；第二连接面202与纵梁1的底壁相贴，且第二连接面202与纵梁1的底壁通过第二t型槽102、卡槽螺栓的配合可拆卸连接。托臂2的底端设有朝向另一个转向模块的第三连接面203，第三连接面203与电磁铁组件4的外侧壁相贴且通过螺栓可拆卸连接，同一纵梁1上两个托臂2的间距根据不同长度电磁铁进行调节，进而有利于小批量试验使用，大大降低制造成本，且工艺成熟，质量可控，制造简单。其中，磁浮转向架上电磁铁组件4的具体实施结构为所属领域的常规技术手段，因此本实施例中不再对其进行赘述。
65.需要注意的是，本实施例中的转向架结构方式灵活多变，在组装过程中，也可以根
据电磁铁组件4尺寸及车辆整体载重要求，相应的对纵梁1型材进行重新选型及确定长度，从而满足转向架尺寸及强度要求。
66.本实施例中，支撑轮组件3的数量为两个且与托臂2一一对应。支撑轮组件3包括支撑架、连接架与支撑轮307，连接架可拆卸的连接在支撑架的底部，支撑轮307转动连接在连接架上，落车时，支撑轮307落于磁悬浮车辆的轨道上。支撑架与纵梁1的内侧壁可拆卸的相连，连接架与对应托臂2的顶端可拆卸地相连。
67.具体地，纵梁1的内侧壁上设有纵向的第三t型槽103，托臂2的顶端还设有与第二连接面202垂直的第四连接面204，第一连接面201、第二连接面202与第四连接面204构成一z型结构。支撑架包括两两垂直的第一支撑板301、第二支撑板302与加强筋板303，第一支撑板301与第二支撑板302通过焊接或一体成型的方式相连并形成l型结构，加强筋板303连接在第一支撑板301与第二支撑板302之间，以加强支撑架的承载能力。第一支撑板301与纵梁1的内侧壁相贴，且第一支撑板301与纵梁1的内侧壁通过第三t型槽103、卡槽螺栓的配合可拆卸连接，第二支撑板302的一部分与第二连接面202相贴，另一部分悬空。连接架包括第三支撑板304、第四支撑板305与第五支撑板306，第四支撑板305的顶端与第五支撑板306的顶端对称连接在第三支撑板304的两侧，且第四支撑板305的顶端与第五支撑板306相互平行，支撑轮307转动连接在第四支撑板305与第五支撑板306之间。第三支撑板304与第二支撑板302的悬空部分通过螺栓可拆卸连接，第四支撑板305的顶部与第四连接面204相贴且通过螺栓可拆卸连接。
68.本实施例中，纵梁1的顶壁上设有若干螺纹孔104，以用于安装空气弹簧固定件601及纵向推杆固定件701，进而可在纵梁1顶部安装空气弹簧6与纵向推杆7。在具体实施过程中，先将空气弹簧6与空气弹簧固定件601紧固后再整体安装于纵梁1顶部，以便于整体拆装。
69.本实施例中，纵梁1的底部还可拆卸地连接有直线电机，且直线电机位于两托臂2之间的位置，具体地，直线电机可通过第二t型槽102、卡槽螺栓的配合可拆卸连接在纵梁1底部，进而可实现快速安装及拆卸。
70.本实施例中，防滚侧梁5包括梁板501以及设在梁板501两端的安装机构502。其中，梁板501采用铝合金材质制成，使其有弹性模量小、重量轻等特点，进而能够在转向架左、右模块发生位移时产生弹性形变，利于模块拟合轨道。安装机构502包括连接座5021与固定组件，连接座5021的一端设有能够连接纵梁1的安装结构，另一端设有连接结构。具体地，固定组件包括固定螺钉503、固定螺母504与关节轴承505，固定螺钉503通过固定螺母504固定设在连接结构上，关节轴承505的内环5051固定套设在固定螺钉503上，关节轴承505的外环5052固定设在梁板501的端部，以用于实现梁板501在纵向上偏转的自由度，其中，纵向与梁板501的厚度方向相同。在具体实施过程中，根据不同磁浮车辆性能要求，转向架长度、托臂2大小及与之匹配的结构尺寸也不同，转向架需解耦的扭力大小也会随之变化，可通过安装单个或多个防侧滚梁，并通过调整防侧滚梁的安装位置、两个防侧滚梁间的间距实现解耦扭力大小可调。
71.本实施例中，连接结构包括第一连接板5023与第二连接板5025，第一连接板5023与第二连接板5025均设在连接座5021上，且第一连接板5023与第二连接板5025之间相互平行。具体地，第一连接板5023与第二连接板5025之间具有间隔5027，第一连接板5023上设有
与固定螺钉503对应的第一通孔5024，第二连接板5025上设有与固定螺钉503对应的第二通孔5026。固定螺钉503的螺帽部5031抵接在第一连接板5023的外侧面上，固定螺钉503的螺杆部5032依次穿过第一连接板5023上的第一通孔5024、间隔5027、第二连接板5025上的第二通孔5026后与固定螺母504相连，且固定螺母504通过垫片5041抵接在第二连接板5025的外侧面上。关节轴承505的内环5051固定套设在固定螺钉503位于间隔5027内的部分螺杆上，梁板501的端部嵌入间隔5027后与关节轴承505的外环5052固定相连，梁板501与第一连接板5023、第二连接板5025相互平行，且梁板501与第一连接板5023、第二连接板5025之间均具有间隙5028，以作为梁板501在纵向上具有自由度的运动空间。
72.在具体实施过程中，关节轴承505的内环5051与固定螺钉503之间采用销轴连接的固定方式。当然，也可以采用其他连接结构，例如：在关节轴承505的内环5051的内壁面上设置与固定螺钉503对应的螺纹，即当固定螺钉503穿过间隔5027的同时与关节轴承505的内环5051螺纹相连，以实现与关节轴承505的内环5051的固定连接，优选地，关节轴承505的内环5051的两端焊接有连接环5053，连接环5053的内环壁上同样设置有与固定螺钉503对应的螺纹，且连接环5053同样与固定螺钉503螺钉相连，以增加固定螺钉503与关节轴承505之间的连接面积，增加连接的稳定性。
73.需要注意的是，固定螺钉503与关节轴承505之间不仅仅局限于上述销轴连接与螺纹连接，也可以是卡扣连接、焊接等其他连接方式，也可以是先螺纹连接后焊接的连接方式。
74.本实施例中，梁板501的端部设有沿梁板501厚度方向贯穿梁板501的第三通孔5011，关节轴承505的外环5052通过焊接的方式固定嵌入第三通孔5011。
75.需要注意的是，当两个纵梁1之间仅通过一个防滚侧梁5相连时，同一安装机构502中，固定组件的数量为两个以上，且各固定组件沿竖向间隔分布在梁板501的端部。当两个纵梁1之间通过两个以上防滚侧梁5相连时，同一安装机构502中，若固定组件的数量为一个，防滚侧梁5两侧的固定组件需位于同一竖向平面上；若固定组件的数量为一个以上，且当固定组件的数量为两个以上时各固定组件沿竖向间隔分布在梁板501的端部。使得梁板501仅具有在纵向上偏转的自由度。其中，安装机构502中固定组件的数量能够决定防滚侧梁5与转向模块之间的连接强度，即能决定防滚侧梁5的解耦扭力大小；在具体实施过程中，可以通过拆卸部分固定组件实现防滚侧梁5的解耦扭力大小可调。
76.本实施例中，梁板501沿竖向间隔设有若干u型孔5012，且u型孔5012沿梁板501的厚度方向贯穿梁板501，且各u型孔5012互不对齐，以有效增加梁板501的变形量。当然，u型孔5012结构形式可根据各方向变形量及力矩要求进行加工，进而拓展防滚侧梁的功能性。
77.本实施例中，连接座5021为板状结构，连接结构固定设在连接座5021的一面上。安装结构为若干沿纵向间隔设在连接座5021上的安装孔5022，且安装孔5022沿厚度方向贯穿连接座5021，其中一部分安装孔5022位于连接结构的一侧，另一部分安装孔5022位于连接结构的另一侧。具体地，第二安装孔5022的竖向为两个，其中一个位于连接结构的一侧，另一个位于连接结构的另一侧。纵梁1的内侧壁上设有纵向的第三t型槽103，连接座5021与纵梁1的内侧壁相贴，且连接座5021与纵梁1的内侧壁通过第三t型槽103、卡槽螺栓的配合可拆卸连接。
78.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本
发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。