单轨转向架及其单轨悬挂系统的制作方法

1.本实用新型涉及跨座式单轨车辆领域，具体而言涉及一种单轨转向架及其单轨悬挂系统。


背景技术：

2.跨座式单轨转向架在本技术领域是已知的，单轨车辆前方、后方各有一台单轨转向架支撑车体，单轨转向架用来支撑车体并沿着轨道梁方向运动，单轨转向架有沿着轨道上表面行驶的走行轮和沿着轨道侧面行驶并为单轨车提供侧向支撑的导向轮。
3.跨座式单轨转向架分为单轴转向架和双轴转向架。双轴转向架技术适用于大中运量，曲线通过能力不理想，轮胎磨耗较严重；单轴转向架技术适用于中低运量，曲线通过性能好，轮胎磨耗较轻，单轴转向架对轨道梁平顺度要求较高，既有成熟单轴转向架技术采用了沙漏形橡胶簧悬挂，由于橡胶簧垂向刚度较大，在轨道不平顺较差的路段行驶时乘客舒适性不理想，为了解决这一技术问题需要设计一种适应不平顺较差轨道梁的单轴单轨转向架悬挂系统。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种单轨悬挂系统及具有其的单轨单轴转向架。在单轨单轴转向架有限空间内，该悬挂系统集成化设计，布置紧凑合理、节约空间，提供了较低的垂向悬挂刚度，提高了单轨车辆的舒适性能。
5.为实现上述的技术目的，本实用新型将采取如下的技术方案：
6.一种单轨悬挂系统，连接在单轨转向架的构架和单轨车体之间，所述的悬挂系统组件包括多功能支架以及通过多功能支架集成安装成一体的空气弹簧、横向减振器、垂向减振器、横向挡板、防过充链以及高度调整装置，其中：
7.空气弹簧安装在多功能支架的下方，横向减振器、垂向减振器分设在多功能支架处于横向的两侧，而横向挡板、防过充链则分设在多功能支架处于纵向的两侧；所述高度调整装置紧靠着横向减振器安装在多功能支架上。
8.优选地，所述多功能支架的下端设置空气弹簧安装座，上端设置车体安装座；处于横向的两端中，其中一端设置垂向减振器安装座，另一端则设置横向减振器安装座；处于纵向的两端中，其中一端设置防过充链安装座，另一端则设置横向挡板座；
9.空气弹簧的上端部与空气弹簧安装座连接，下端部则能够与构架连接；横向减振器的一端与横向减振器安装座连接，另一端则能够与构架连接；垂向减振器的一端与垂向减振器安装座连接，另一端则能够与构架连接；防过充链的一端与防过充链安装座连接，另一端则能够与构架连接；高度调整装置的一端与多功能支架连接，另一端则能够与构架连接；横向挡板安装在横向挡板座上，并与构架上所安装的横向止挡相对设置，且横向挡板与横向止挡之间存在间距d，间距d的取值满足单轨转向架相对单轨车体预设的横向位移需求。
10.优选地，所述的高度调整装置包括高度阀、高度阀水平杆、高度阀调节杆；高度阀通过紧固件与安装在构架上的高度阀座连接；高度阀调节杆两端为关节轴承，其一端通过高度阀水平杆与高度阀连接，另一端则与安装在多功能支架上的高度阀调节杆座连接。
11.优选地，所述间距d的取值为20mm。
12.优选地，所述关节轴承的最大旋转角度为13度，高度阀调节杆长度490毫米，空气弹簧的最大横向位移为107mm。
13.本实用新型的另一个技术目的是提供一种单轨转向架，包括悬挂系统组件、驱动装置、走行轮组成、构架、导向轮以及稳定轮，其中，所述悬挂系统组件为上述的悬挂系统组件；所述构架包括主框架以及边部构架；驱动装置、走行轮组成、导向轮安装于主框架；悬挂系统组件、稳定轮安装于边部构架；边部构架包括空簧座板、防过充链座、垂向减振器座、高度阀座固定座；空簧座板上设置有空簧进气口以及与空簧进气口贯通连接的进气管接头，进气管接头与连接于空气弹簧附属风缸的管路连接；防过充链座设置在空簧座板处于横向的外侧，垂向减振器座、高度阀座固定座分设在空簧座板处于纵向的两侧；空簧座板安装空气弹簧，且空气弹簧底部所设置的空簧进气柱与处于空气弹簧下方的空簧进气口密封连接；防过充链座安装防过充链，垂向减振器座安装垂向减振器，高度阀座固定座安装高度调整装置的高度阀座；空气弹簧附属风缸中的压缩空气能够通过进气管接头、空簧进气口、空簧进气柱进入到空气弹簧。
14.优选地，所述的单轨转向架能够通过46米小半径曲线。
15.优选地，空簧进气柱与空簧进气口通过o形密封圈实现密封连接。
16.优选地，所述单轨转向架所能通过的最小曲线半径r通过下式确定：
17.r＝max(r1,r2)
18.r1＝lb/4s
19.r2＝lb/4htanα
20.式中：r1表示基于空气弹簧计算出的单轨转向架所能通过的最小曲线半径，空气弹簧采用自由膜式空气弹簧；r2表示基于高度调整装置计算出的单轨转向架所能通过的最小曲线半径；l表示安装在单轨车体下方的前后两个单轨转向架的中心距；b表示其中一个单轨转向架中左、右两侧空气弹簧的横向跨距；s表示空气弹簧的最大横向位移；h表示高度调整装置的高度阀调节杆长度,α表示高度调整装置的关节轴承旋转角度。
21.优选地，关节轴承的最大旋转角度为13度，高度阀调节杆长度490毫米，空气弹簧的最大横向位移为107mm，单轨转向架所能通过的最小曲线半径满足46米小半径曲线通过要求；空气弹簧的上端部通过两个及以上定位销与多功能支架销孔连接。
22.基于上述的技术方案，相对于现有技术而言，本实用新型具有如下的优点：
23.本实用新型的有益效果是在单轨单轴转向架有限空间内，该悬挂系统集成化设计，布置紧凑合理、节约空间，提供了较低的垂向悬挂刚度，提高了单轨车辆的舒适性能，满足了单轨通过46米小半径曲线的使用要求。
附图说明
24.图1是本实用新型所述的单轨悬挂系统三维示意图；
25.图2是本实用新型所述的单轨悬挂系统正视图；
26.图3是本实用新型所述的单轨悬挂系统侧视图；
27.图4是图1中多功能支架示意图；
28.图5是本实用新型所述单轨转向架正视图；
29.图6是本实用新型所述单轨转向架侧视图；
30.图7是本实用新型所述单轨转向架俯视图；
31.图8是本实用新型图5中构架的立体结构示意图。
32.图中：1-悬挂系统；2-驱动装置；3-走行轮组成；4-构架；41-边部构架；411-空簧座板；412-防过充链座；413-垂向减振器座；414-高度阀座固定座；415-空簧进气柱；416-进气管接头；42-主框架；5-导向轮；6-稳定轮；11-空气弹簧；12-高度阀座；13-高度阀；131-高度阀水平杆；14-高度阀调节杆；15-高度阀调节杆座；16-横向减振器；17-横向止挡；18-横向挡板；19-多功能支架；191-垂向减振器安装座；192-横向挡板座；193-车体安装座；194-横向减振器安装座；195-防过充链座；196-空气弹簧安装座；20-垂向减振器；21-防过充链。
具体实施方式
33.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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
34.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。
35.实施例1
36.如图1至4所示，公开了本实用新型所述的单轨悬挂系统，连接在单轨转向架的构架和单轨车体之间，所述的悬挂系统组件包括多功能支架以及通过多功能支架集成安装成一体的空气弹簧、横向减振器、垂向减振器、横向挡板、防过充链以及高度调整装置，其中：空气弹簧安装在多功能支架的下方，横向减振器、垂向减振器分设在多功能支架处于横向的两侧，而横向挡板、防过充链则分设在多功能支架处于纵向的两侧；所述高度调整装置紧靠着横向减振器安装在多功能支架上。
37.具体地，如图1所示，本实用新型所述的空气弹簧11，其上端部通过两个及以上定位销与多功能支架销孔连接，其下端部坐落在构架空气弹簧座板上，其下进气口与附加气室连通，空气弹簧采用自由膜式空气弹簧，最大横向位移达到107mm，满足46米小半径曲线通过要求。具体地，空气弹簧的上端部通过两个及以上定位销与多功能支架销孔连接。
38.本实用新型所述的高度调整装置，包括高度阀13、高度阀水平杆131以及高度阀调节杆14，高度阀13通过紧固件连接于高度阀座12，高度阀座连接于如图5所示构架4；高度阀调节杆两端为关节轴承，其一端与高度阀水平杆131连接，另一端与高度阀调节杆座15连接，高度阀调节杆座15与多功能支架19连接。高度阀13进气口与主风管连通，高度阀出气口通过附加气室与空气弹簧11下部进气口连通。高度阀调节杆端部关节轴承最大旋转角度为13度，高度阀调节杆14长度490毫米，转向架可以通过46米小半径曲线。
39.本实用新型横向减振器16(即能够沿着图示多功能支架的左右方向实现减振)、垂向减振器20(即能够沿着图示多功能支架的上下方向)，横向减振器16和垂向减振器20一端分别与多功能支架19连接，另一端分别与构架4连接，两减振器分别布置在空气弹簧11两侧。
40.横向止挡17，横向止挡17一侧连接于构架4，另一侧与多功能支架19上的横向挡板18有一定距离，距离值20毫米，允许转向架相对车体有一定的横向位移和角位移。
41.防过充链21，防过充链21一端与多功能支架19连接，另一端与构架4连接，可以防止空气弹簧11过量充气导致的车体抬升过高，保障安全，同时也可起到转向架整体起吊的作用。
42.如图4所示多功能支架19上部设置有垂向减振器座191、横向挡板座192、车体安装座193、横向减振器座194、防过充链座195、空气弹簧座196，实现了各安装座的集约设计，设计紧凑、节约空间。本实用新型中，空气弹簧的上端部与空气弹簧安装座连接，下端部则能够与构架连接；横向减振器的一端与横向减振器安装座连接，另一端则能够与构架连接；垂向减振器的一端与垂向减振器安装座连接，另一端则能够与构架连接；防过充链的一端与防过充链安装座连接，另一端则能够与构架连接；高度调整装置的一端与多功能支架连接，另一端则能够与构架连接；横向挡板安装在横向挡板座上，并与构架上所安装的横向止挡相对设置，且横向挡板与横向止挡之间存在间距d，间距d的取值满足单轨转向架相对单轨车体预设的横向位移需求。
43.实施例2
44.本实施例公开了实施例1所述的单轨悬挂系统在单轨转向架中的应用。具体地，如图5-8所示，所述的单轨转向架为单轴设计，包括该悬挂系统组件1、驱动装置2、走行轮组成3、构架4、导向轮5、稳定轮6等。驱动装置2、走行轮组成3、导向轮5安装于主框架42；悬挂系统1、稳定轮2安装于边部构架41，边部构架41包括空簧座板411、防过充链座412、垂向减振器座413、高度阀座固定座414、空簧进气柱415、进气管接头416，空簧座板411安装空气弹簧11，防过充链座412安装防过充链21，垂向减振器座413安装垂向减振器20，高度阀座固定座414安装高度阀座12，空簧进气口415与空气弹簧11底部的进气柱111通过o形密封圈连接，保证不漏气，进气管接头416与连接于空气弹簧附属风缸的管路连接，压缩空气可通过进气管接头416、空簧进气口415、进气柱111进入到空气弹簧11。
45.所述单轨转向架所能通过的最小曲线半径r通过下式确定：
46.r＝max(r1,r2)
47.r1＝lb/4s
48.r2＝lb/4htanα
49.式中：r1表示基于空气弹簧计算出的单轨转向架所能通过的最小曲线半径，空气弹簧采用自由膜式空气弹簧；r2表示基于高度调整装置计算出的单轨转向架所能通过的最小曲线半径；l表示安装在单轨车体下方的前后两个单轨转向架的中心距；b表示其中一个单轨转向架中左、右两侧空气弹簧的横向跨距；s表示空气弹簧的最大横向位移；h表示高度调整装置的高度阀调节杆长度,α表示高度调整装置的关节轴承旋转角度。
50.优选地，关节轴承的最大旋转角度为13度，高度阀调节杆长度490毫米，空气弹簧的最大横向位移为107mm，此时单轨转向架所能通过的最小曲线半径满足46米小半径曲线通过要求。
51.本实施方案的有益效果是在单轨单轴转向架有限空间内，该悬挂系统集成化设计，布置紧凑合理、节约空间，提供了较低的垂向悬挂刚度，提高了单轨车辆的舒适性能，满足了单轨通过46米小半径曲线的使用要求。
52.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。