本發(fā)明涉及跨座式單軌交通車輛用轉向架,尤其是一種結構緊湊、縮小體積、減小車輛垂向通過斷面、降低整體重量、降低運行中走行輪磨損概率、延長走行輪使用壽命、提高了運行安全性、降低運營成本的跨座式單軌車輛用脊梁式雙軸動力轉向架。

背景技術：

跨座式單軌交通車輛是通過轉向架支撐車體的，參見附圖1和2，圖中所示技術方案為現(xiàn)有國內外通常采用的“目”字型轉向架。所述“目”字型轉向架一般包括由框架圍合形成的目字形架體（1），位于目字形架體（1）中部的中央牽引裝置安裝梁（2），在目字形架體（1）上固定有兩根驅動走行輪軸（3），該兩根走行輪軸（3）對稱設置在所述中央牽引裝置安裝梁（2）的兩側，走行輪軸的一段固定在目字形體（1）上，一端懸空，走行輪軸（3）與目字形（1）相結合部位有安裝減速箱的法蘭盤，牽引電機安裝在目字形構架（1）兩側，兩臺電機對角的安裝在目字形構架（1）的兩側，電機與減速箱通過連軸器連接，牽引電機與走形輪軸成90度布置；在每一根走行輪軸（3）上都安裝有兩個橡膠輪胎，每一根走行輪軸（3）上的橡膠輪胎構成走行輪（4）；由于左右兩走行輪（4）之間的輪距非常小，為保證車輛行駛中的側傾穩(wěn)定性，在中央牽引裝置安裝梁（2）的兩端部的底端固定有穩(wěn)定輪（5），在中央牽引裝置安裝梁（2）的兩端部的頂端固定有空氣彈簧（8），在跨座式單軌交通車輛具體運行時，所述穩(wěn)定輪（5）從側面抱住軌道梁（6）；為實現(xiàn)轉向架自動對中導向作用，在目字形架體（1）的下方的四角上安裝有導向輪（7），跨座式單軌交通車輛具體運行時，所述導向輪（7）從側面抱住軌道梁（6），所述導向輪（7）與穩(wěn)定輪（5）的軸心線相互平行。

上述結構的轉向架使得走行輪（4）都是肩并肩的安裝形式，在運動過程中，跨座式單軌交通車輛的側傾力矩過大，為了克服側傾力，轉向架的穩(wěn)定輪（5）的安裝支腿就要足夠長，這就加大了轉向架的體積，整體重量大，增加了跨座式單軌交通車輛的垂向通過斷面。跨座式單軌交通車輛通過曲線線路時，走行輪（4）的內外橡膠輪胎存在相對滑轉，至使走行輪（4）磨損嚴重，降低了車輛的運行安全性，增加了車輛的運行阻力，提高了跨座式單軌交通系統(tǒng)的運營成本。走行輪（4）位于目字形架體（1）的中間，每一走行輪（4）中的兩個橡膠輪胎采用一根懸臂梁支承，一根驅動軸驅動，用一根懸臂梁方式支承走行輪（4）雖然方便了橡膠輪胎的更換,但單一懸臂梁結構導致目字形架體（1）受力不均、結構復雜、質量大，走行輪（4）載荷不均、存在輪胎的偏磨；使用的橡膠走行輪胎偏平率高，使輪轂結構復雜、質量大，更換輪胎操作繁瑣、耗時長、效率低，即維護成本高；兩臺電機對角的安裝在目字形構（1）架兩側，也使目字形構架（1）受力不均。

綜上所述：現(xiàn)有技術的結構復雜、質量大、體積大、運行中載荷不均、輪胎使用壽命短、更換輪胎操作繁瑣、耗時長、效率低和運營成本高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種提結構緊湊、縮小體積、減小車輛垂向通過斷面、降低整體重量、運行中載荷均勻、降低運行中走行輪磨損概率、延長走行輪使用壽命、提高了運行安全性、降低后期維護成本和降低運營成本的跨座式單軌車輛用脊梁式雙軸動力轉向架。

為實現(xiàn)上述目的而采用的技術方案是這樣的，即跨座式單軌車輛用脊梁式雙軸動力轉向架，包括中央牽引裝置安裝梁；其中：在中央牽引裝置安裝梁的中部位置處設置有與中央牽引裝置安裝梁一體的脊梁，該脊梁的兩端設置有與脊梁一體的導向輪安裝梁；

在中央牽引裝置安裝梁的兩端設置有與中央牽引裝置安裝梁一體的穩(wěn)定輪支撐臂，在導向輪安裝梁的兩端設置有與導向輪安裝梁一體的導向輪支撐臂；

所述中央牽引裝置安裝梁與脊梁和兩根導向輪安裝梁一體形成脊梁式轉向架體，該脊梁式轉向架體上具有四個走行輪安裝空間，該四個走行輪安裝空間中的兩個走行輪安裝空間位于中央牽引裝置安裝梁的一側，所述四個走行輪安裝空間中的另外兩個走行輪安裝空間位于中央牽引裝置安裝梁的另一側；處于中央牽引裝置安裝梁兩側的走行輪安裝空間以中央牽引裝置安裝梁對稱布置，位于中央牽引裝置安裝梁同一側的兩個走行輪安裝空間以脊梁對稱布置；

在四個走行輪安裝空間中設置有走行輪，位于中央牽引裝置安裝梁同一側的走行輪安裝在同一根走行輪軸上，位于中央牽引裝置安裝梁兩側的兩根走行輪軸均安裝在脊梁上，所述兩根走行輪軸由兩臺驅動電機分別驅動其在軸承組件中轉動，該軸承組件固定在脊梁上，所述兩臺驅動電機分別固定在兩根導向輪安裝梁上。

進一步的，位于中央牽引裝置安裝梁同一側的驅動電機和走行輪軸通過差速器連接，所述差速器固定在脊梁上；

位于中央牽引裝置安裝梁兩側的走行輪軸均由兩根半軸組成，該兩根半軸均通過軸承組件安裝在脊梁上，所述四個走行輪分別對應安裝在四根半軸的動力輸出端，所述半軸的動力輸入端由差速器驅動。

本發(fā)明所述結構具有的優(yōu)點是：結構緊湊、縮小了整體體積、減小車輛垂向通過斷面、降低了整體重量、運行中載荷均勻、降低了運行中走行輪磨損概率、延長了走行輪使用壽命、提高了運行安全性、降低了后期維護成本和降低了運營成本。

附圖說明

本發(fā)明可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明。

圖1為現(xiàn)有技術轉向架的結構示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術轉向架的目字形架體的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明的結構示意圖。

圖4為本發(fā)明差速器位置處傳動齒輪顯現(xiàn)的結構示意圖。

圖5為本發(fā)明脊梁式轉向架體的結構示意圖。

圖6為本發(fā)明差速器位置處傳動系統(tǒng)的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

參見附圖3至6，圖中的跨座式單軌車輛用脊梁式雙軸動力轉向架，包括中央牽引裝置安裝梁2；其中：在中央牽引裝置安裝梁2的中部位置處設置有與中央牽引裝置安裝梁2一體的脊梁9，該脊梁9的兩端設置有與脊梁9一體的導向輪安裝梁10；

在中央牽引裝置安裝梁2的兩端設置有與中央牽引裝置安裝梁2一體的穩(wěn)定輪支撐臂11，在導向輪安裝梁10的兩端設置有與導向輪安裝梁10一體的導向輪支撐臂12；

所述中央牽引裝置安裝梁2與脊梁9和兩根導向輪安裝梁10一體形成脊梁式轉向架體，該脊梁式轉向架體上具有四個走行輪安裝空間13，該四個走行輪安裝空間13中的兩個走行輪安裝空間13位于中央牽引裝置安裝梁2的一側，所述四個走行輪安裝空間13中的另外兩個走行輪安裝空間13位于中央牽引裝置安裝梁2的另一側；處于中央牽引裝置安裝梁2兩側的走行輪安裝空間13以中央牽引裝置安裝梁2對稱布置，位于中央牽引裝置安裝梁2同一側的兩個走行輪安裝空間13以脊梁9對稱布置；

在四個走行輪安裝空間13中設置有走行輪4，位于中央牽引裝置安裝梁2同一側的走行輪4安裝在同一根走行輪軸3上，位于中央牽引裝置安裝梁2兩側的兩根走行輪軸3均安裝在脊梁9上，所述兩根走行輪軸3由兩臺驅動電機14分別驅動其在軸承組件中轉動，該軸承組件固定在脊梁9上，所述兩臺驅動電機14分別固定在兩根導向輪安裝梁10上。在該實施例中，通過脊梁式轉向架體自身布局結構，將轉向架的走行輪4的輪距加大，有效減小了車輛在運行過程中的側傾力，這樣就縮短了穩(wěn)定輪支撐臂11的長度，縮小了脊梁式轉向架體【即縮小了整個轉向架】的體積，降低了轉向架整體重量，從而降低了車輛的垂向通過斷面，車輛在運行中載荷均勻。并且后續(xù)維護更換走行輪4便捷，能夠降低后續(xù)維護成本和運行成本。

為延長走行輪使用壽命、提高運行安全性、降低后期維護成本和降低運營成本，上述實施例中，優(yōu)選地：位于中央牽引裝置安裝梁2同一側的驅動電機14和走行輪軸3通過差速器15連接，所述差速器15固定在脊梁9上；

位于中央牽引裝置安裝梁2兩側的走行輪軸3均由兩根半軸組成，該兩根半軸均通過軸承組件安裝在脊梁9上，所述四個走行輪4分別對應安裝在四根半軸的動力輸出端，所述半軸的動力輸入端由差速器15驅動。在該實施例中，差速器15的設置使得兩邊車輪盡可能以純滾動的形式作不等距行駛，減少走行輪4與軌道梁6的接觸面的摩擦，提高了跨座式單軌車輛的曲線通過性能，解決了跨座式單軌車輛轉向架的走行輪4不能差速走行的行業(yè)中存在的技術難題。

為進一步降低整體重量，保證結構的緊湊性，上述實施例中，優(yōu)選地：所述脊梁9的截面為中空的框形【脊梁9截面形狀的最佳實施方式為規(guī)則的矩形、規(guī)則的多邊形或圓形?！?，在脊梁9的頂板上設置有可啟閉的用于差速器15拆裝的門蓋【具體實施時，門蓋也可以是可啟閉的蓋板?！浚霾钏倨?5和走行輪軸3的中部軸段位于脊梁9的內腔中，所述走行輪軸3的兩端位于脊梁9的兩側。

為進一步提高動力傳遞的平穩(wěn)性，上述實施例中，優(yōu)選地：所述驅動電機14的動力輸出端設置有減速器，該減速器的動力輸出端與差速器15的動力輸入端連接。

為更進一步降低整體重量，保證結構的緊湊性，上述實施例中，優(yōu)選地：所述差速器15又包括由驅動電機14驅動旋轉的第一級轉軸，在第一級轉軸的動力輸出端上固定有第一級主動錐齒輪18，與第一級主動錐齒輪18嚙合的第一級從動錐齒輪19固定在第二級轉軸的動力輸入端上，該第二級轉軸的動力輸出端上固定有第二級主動圓柱齒輪20，與第二級主動圓柱齒輪20嚙合的第二級從動圓柱齒輪21固定在差速器殼體22上，所述第二級從動圓柱齒輪21的內壁上固定有行星齒輪軸25，該行星齒輪軸25的下端固定有行星齒輪23，在行星齒輪23的兩側設置有與行星齒輪23嚙合的半軸齒輪24，每一個半軸齒輪24對應固定在一根半軸的動力輸入端；

所述第一級轉軸的軸心線與第二級轉軸的軸心線相互垂直，所述第二級轉軸的軸心線與差速器殼體22的軸心線和半軸齒輪24的軸心線平行；

所述第一級轉軸、第二級轉軸、差速器殼體22和半軸均通過軸承組件與中央牽引裝置安裝梁2連接；

所述第一級主動錐齒輪18與第一級從動錐齒輪19嚙合形成一級減速，所述第二級主動圓柱齒輪20與第二級從動圓柱齒輪21嚙合形成二級減速；動力通過行星齒輪23差速傳遞給與其嚙合的兩個半軸齒輪24，兩個半軸齒輪24將差速動力傳遞到位于中央牽引裝置安裝梁2同一側的兩個走行輪4上。在該實施例中，差速器15就是一種將減速器的輸出扭矩一分為二的裝置，它允許轉向時輸出兩種不同的轉速。車輛直行時，左右兩邊車輪受到的阻力相當，差速器殼體22內的行星齒輪23只是跟著殼體22公轉而不會自轉，此時兩個驅動輪【即位于中央牽引裝置安裝梁2同一側的走行輪4?！哭D速相同。車輛通過曲線線路時，由于外側輪【外側輪是位于曲線線路外側的走行輪4?！坑谢系默F(xiàn)象，內側輪【內側輪是位于曲線線路內側的走行輪4。】有滑轉的現(xiàn)象，兩個驅動輪此時就會產生兩個方向相反的附加力，導致兩邊車輪的轉速不同，從而破壞了兩個驅動輪和驅動軸三者的平衡關系，并通過半軸反映到半軸齒輪24上，迫使行星齒輪23一邊繞半軸公轉，一邊自轉，使內側半軸轉速減慢，外側半軸轉速加快，從而實現(xiàn)兩邊車輪轉速的差異，這樣車輛就能夠順利的通過曲線線路了?，F(xiàn)有技術的跨座式單軌車輛雙軸動力轉向架同一軸上的兩個走行輪用一個軸箱剛性連接，則兩輪只能以相同的角度旋轉，這樣，當車輛通過曲線線路時，由于外側車輪要比內側車輪移過的距離大，將使外側車輪在滾動的產生滑拖，而內側車輪在滾動的產生滑轉。即使是車輛直線行駛，也會因路面不平或雖然路面平直但輪胎滾動半徑不等輪胎制造誤差、磨損不同、受載不均或氣壓不等而引起車輪滑動時不僅加劇輪胎磨損、增加功率和燃料消耗，還會使車輛曲線通過性差、制動不穩(wěn)定。

為保證車輛運行的平穩(wěn)性，上述實施例中，優(yōu)選地：所述穩(wěn)定輪支撐臂11的底端安裝有穩(wěn)定輪5，所述導向輪支撐臂12的底端安裝有導向輪7。

為保證車輛運行的平穩(wěn)性和后續(xù)裝配，上述實施例中，優(yōu)選地：所述穩(wěn)定輪支撐臂11的頂端安裝有空氣彈簧8，該空氣彈簧8的空氣彈簧儲氣缸固定在穩(wěn)定輪支撐臂11的外壁或固定在穩(wěn)定輪支撐臂11的中空內腔中。

為便于后續(xù)裝配，上述實施例中，優(yōu)選地：所述中央牽引裝置安裝梁2的頂板的中部固定有用于與跨座式單軌交通車輛的車廂相連接的中央牽引裝置16。

為保證動力傳遞的穩(wěn)定性和使得結構布局更加緊湊，上述實施例中，優(yōu)選地：所述驅動電機14通過驅動電機安裝法蘭17固定在導向輪安裝梁10的外壁上。

為便于制造和降低走行輪4的制作成本，上述實施例中，優(yōu)選地：所述走行輪4采用橡膠輪胎。

上述實施例中，在走行輪4的中間采用脊梁式構架，走行輪4的驅動支承方式改為雙懸臂梁【即兩根導向輪安裝梁10】支承【左、右各一】，走行輪4位于脊梁式轉向架體的外側，改善了脊梁式轉向架體的受力狀況、簡化了結構、降低了質量，減少橡膠輪胎載荷不均和輪胎的偏磨，脊梁式轉向架體只有一根位于中央且貫穿轉向架前后的脊梁9，脊梁9斷面形狀為中空的框形。本發(fā)明所述技術方案的質量小，強度和剛度較大，脊梁式轉向架體周圍的空間大，為轉向架各部件提供了足夠的安裝和維護空間，解決了跨座式單軌車輛轉向架構架載荷不均衡和輪胎更換不方便的技術難題；走行輪4的雙懸臂梁支承結構便于采用低偏平率走行輪輪胎和輪輻式輪輞，簡化了輪轂結構、減輕了質量，更換輪胎操作方便、耗時少、效率高；脊梁式轉向架體既可作為支承單元，又可利用脊梁式轉向架體的脊梁9的內部空間布置動力和傳動系統(tǒng)，利于后期維護。

上述實施例中，所有部件均采用市場銷售產品。

顯然，上述所有實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明所述實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范疇。

綜上所述，由于上述結構，本發(fā)明結構緊湊、縮小了整體體積、降低了整體重量、運行中載荷均勻、降低了運行中走行輪磨損概率、延長了走行輪使用壽命、提高了運行安全性、降低了后期維護成本和降低了運營成本。