專利名稱：跨座式獨(dú)軌交通車非粘著驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種城市軌道交通裝置，尤其涉及一種跨座式獨(dú)軌交通車非粘著驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
跨座式獨(dú)軌交通(Straddle Type Railway)，其特點(diǎn)是通過單根軌道完成對(duì)車體的支承、穩(wěn)定和導(dǎo)向，車體騎跨在軌道梁上運(yùn)行；與常規(guī)鐵路相類似，跨座式單軌交通系統(tǒng)也是由線路、車輛系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備、車輛段及綜合維修基地等部分組成。同時(shí)，作為一種技術(shù)先進(jìn)的城市軌道交通，跨座式獨(dú)軌交通系統(tǒng)某些部分的構(gòu)造又有其獨(dú)特之處，其構(gòu)造的特殊性主要在于線路和車輛系統(tǒng)。線路特點(diǎn)跨座式單軌鐵路通常采用全封閉的高架系統(tǒng)，它的線路部分包括獨(dú)軌式軌道梁、支柱、高架車站及單軌道岔。其中獨(dú)軌式軌道梁具有不同于其它交通系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式，難于將其它交通系統(tǒng)上的結(jié)構(gòu)直接應(yīng)用在其上。車輛系統(tǒng)特點(diǎn)跨座式單軌列車采用專用的跨座式單軌電動(dòng)車組，一般由四節(jié)、六節(jié)或八節(jié)車輛編為一個(gè)電動(dòng)車組，電動(dòng)車組兩端的車輛帶有司機(jī)室；每節(jié)車輛由車體和兩臺(tái)轉(zhuǎn)向架組成；轉(zhuǎn)向架是城市軌道交通車輛的重要組成部分之一，轉(zhuǎn)向架是支撐車體并負(fù)擔(dān)車輛沿軌道走行的支撐走行裝置。由于現(xiàn)有的跨座式單軌車輛采用輪軌粘著驅(qū)動(dòng)方式，連接轉(zhuǎn)向架和走行輪的車軸必須與動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)力輸出軸固定連接，而動(dòng)力系統(tǒng)一旦安裝好后，除非對(duì)車體進(jìn)行破壞性拆卸，否則不可能對(duì)車軸進(jìn)行拆卸，而車輛運(yùn)行中，走行輪持續(xù)磨損，需要定期對(duì)走行輪進(jìn)行更換，為了能對(duì)走行輪進(jìn)行更換，車軸只能采用懸臂式連接方式，在車軸的懸空端留出空隙，為走行輪的拆裝操作留出空間；由于前述的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得轉(zhuǎn)向架的日常維護(hù)中，只能對(duì)走行輪進(jìn)行更換，若要更換車軸，則成本巨大，耗時(shí)耗力；懸臂式結(jié)構(gòu)相對(duì)于簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，對(duì)車軸強(qiáng)度要求高，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向架的自重較大，車輛穩(wěn)定性差。同時(shí)，現(xiàn)有的動(dòng)力系統(tǒng)還存在體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷?，F(xiàn)有的采用傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的跨座式單軌車輛除了前述的缺陷外，還存在如下缺點(diǎn) 1、對(duì)氣候的適應(yīng)能力差，如雨、雪、凝凍天氣對(duì)車輛的驅(qū)動(dòng)性能和制動(dòng)性影響較大，降低了跨座式單軌列車運(yùn)行的準(zhǔn)點(diǎn)性和安全性；2、運(yùn)營(yíng)成本高，跨座式單軌列車采用橡膠輪胎系統(tǒng)，走行輪橡膠輪胎不僅承擔(dān)支撐作用還要起作驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)的作用，磨損巨大，而城市軌道交通系統(tǒng)的安全性要求非常高，故只能采用技術(shù)含量和成本較高的專用橡膠輪胎，因此運(yùn)營(yíng)成本高；3、受走行輪橡膠輪胎與水泥軌道粘著條件的限制，跨座式單軌列車的動(dòng)力性、制動(dòng)性能不高，導(dǎo)致車輛的爬坡能力、最高車速、加速時(shí)間、制動(dòng)距離等主要整車技術(shù)參數(shù)表現(xiàn)不佳；4、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性差，軌道交通車輛為獲得較高的平均車速需要頻繁地進(jìn)行加速和制動(dòng)，這一方面增加了走行輪的負(fù)擔(dān)，使走行輪壽命縮短，另一方面，制動(dòng)的本質(zhì)是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，使大量的能量被浪費(fèi)，而且頻繁制動(dòng)、加速對(duì)車體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也有一定影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種跨座式獨(dú)軌交通車非粘著驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)， 包括相互匹配的獨(dú)軌式軌道梁和轉(zhuǎn)向架，其改進(jìn)在于所述獨(dú)軌式軌道梁兩側(cè)各設(shè)置有一感應(yīng)板；所述轉(zhuǎn)向架兩側(cè)設(shè)置各有一直線電機(jī)，直線電機(jī)與感應(yīng)板一一對(duì)應(yīng)且位置相對(duì)。所述轉(zhuǎn)向架由轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、橫梁、走行輪、導(dǎo)向輪、穩(wěn)定輪、穩(wěn)定輪支架和電機(jī)座組成；
所述轉(zhuǎn)向架構(gòu)架為矩形框結(jié)構(gòu)，橫梁設(shè)置在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架中部，橫梁將轉(zhuǎn)向架構(gòu)架分隔為兩個(gè)框體，兩個(gè)框體內(nèi)各設(shè)置有一組走行輪，走行輪的輪緣與獨(dú)軌式軌道梁上端面接觸；
轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的四個(gè)頂點(diǎn)處，各設(shè)置有一導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪的輪緣與獨(dú)軌式軌道梁的側(cè)壁接觸，導(dǎo)向輪位于感應(yīng)板上方；
橫梁兩端各連接有一穩(wěn)定輪支架；穩(wěn)定輪支架下端與穩(wěn)定輪連接，穩(wěn)定輪的輪緣與獨(dú)軌式軌道梁的側(cè)壁接觸，穩(wěn)定輪位于感應(yīng)板下方；
兩個(gè)電機(jī)座分別設(shè)置在兩個(gè)穩(wěn)定輪支架的內(nèi)側(cè)，電機(jī)座與感應(yīng)板位置相對(duì)，電機(jī)座上連接有直線電機(jī)。走行輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端分別與一走行輪固定座連接，兩個(gè)走行輪固定座設(shè)置在框體的兩側(cè)。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是改現(xiàn)有的跨座式獨(dú)軌交通車的粘著驅(qū)動(dòng)為非粘著驅(qū)動(dòng)，車輛制動(dòng)、加速由直線電機(jī)和感應(yīng)板之間的相互作用力完成，降低走行輪的負(fù)擔(dān)，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低車輛的運(yùn)營(yíng)成本。


圖1、本發(fā)明的獨(dú)軌式軌道梁和轉(zhuǎn)向架匹配關(guān)系側(cè)視圖； 圖2、本發(fā)明的獨(dú)軌式軌道梁和轉(zhuǎn)向架匹配關(guān)系正視圖3、本發(fā)明的獨(dú)軌式軌道梁和轉(zhuǎn)向架匹配關(guān)系俯視圖； 圖4、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)側(cè)視圖； 圖5、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)俯視圖； 圖6、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)正視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)有的跨座式獨(dú)軌交通系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)上最能區(qū)別于其他交通系統(tǒng)的是獨(dú)軌式軌道梁，正是由于其獨(dú)特的獨(dú)軌式軌道梁結(jié)構(gòu)，使得很多軌道車輛驅(qū)動(dòng)方式難于直接應(yīng)用在其上；為了適應(yīng)這種獨(dú)軌式軌道梁，以及對(duì)跨座式獨(dú)軌交通系統(tǒng)的性能進(jìn)行改進(jìn)，本發(fā)明提出了一種跨座式獨(dú)軌交通車非粘著驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括相互匹配的獨(dú)軌式軌道梁和轉(zhuǎn)向架，其創(chuàng)新之處在于所述獨(dú)軌式軌道梁兩側(cè)各設(shè)置有一感應(yīng)板4 ；所述轉(zhuǎn)向架兩側(cè)設(shè)置各有一直線電機(jī)3，直線電機(jī)3與感應(yīng)板4 一一對(duì)應(yīng)且位置相對(duì)。本發(fā)明的這種驅(qū)動(dòng)方式，采用直線電機(jī)3與感應(yīng)板4之間的作用力來對(duì)車輛進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，省去了現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)方式中的機(jī)械磨損件，轉(zhuǎn)向架上的走行機(jī)構(gòu)(主要是走行輪1-3及走行輪1-3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸)不需要與動(dòng)力系統(tǒng)連接，走行機(jī)構(gòu)可整體拆卸，簡(jiǎn)化了維護(hù)、檢修操作，而且使原來難于拆卸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸也可以定期得到更換。同時(shí)，由于轉(zhuǎn)向架上的走行機(jī)構(gòu)不再承擔(dān)加速、制動(dòng)的任務(wù)，使走行機(jī)構(gòu)可以采用更為輕巧的結(jié)構(gòu)，大大降低了轉(zhuǎn)向架的自重。與現(xiàn)有的采用直線電機(jī)3的交通系統(tǒng)相比，本發(fā)明的感應(yīng)板4和直線電機(jī)3均為側(cè)向設(shè)置，既適應(yīng)了獨(dú)軌式軌道梁的獨(dú)特結(jié)構(gòu)(獨(dú)軌式軌道梁的上端面寬度有限，在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，不可能將感應(yīng)板4設(shè)置于獨(dú)軌式軌道梁的上端面)，又使得感應(yīng)板4和直線電機(jī)3不需要承受垂向力(感應(yīng)板4和直線電機(jī)3僅需要承受自身軸向方向的驅(qū)動(dòng)力)， 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更好。所述轉(zhuǎn)向架由轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1-1、橫梁1-2、走行輪1-3、導(dǎo)向輪1-4、穩(wěn)定輪1-5、穩(wěn)定輪支架1-6和電機(jī)座1-7組成；所述轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1-1為矩形框結(jié)構(gòu)，橫梁1-2設(shè)置在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1-1中部，橫梁1-2將轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1-1分隔為兩個(gè)框體1-1-1，兩個(gè)框體1-1-1內(nèi)各設(shè)置有一組走行輪1-3，走行輪1-3的輪緣與獨(dú)軌式軌道梁上端面接觸；轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1-1的四個(gè)頂點(diǎn)處，各設(shè)置有一導(dǎo)向輪1-4，導(dǎo)向輪1-4的輪緣與獨(dú)軌式軌道梁的側(cè)壁接觸，導(dǎo)向輪 1-4位于感應(yīng)板4上方；橫梁1-2兩端各連接有一穩(wěn)定輪支架1-6 ；穩(wěn)定輪支架1-6下端與穩(wěn)定輪1-5連接，穩(wěn)定輪1-5的輪緣與獨(dú)軌式軌道梁的側(cè)壁接觸，穩(wěn)定輪1-5位于感應(yīng)板4 下方；兩個(gè)電機(jī)座1-7分別設(shè)置在兩個(gè)穩(wěn)定輪支架1-6的內(nèi)側(cè)，電機(jī)座1-7與感應(yīng)板4位置相對(duì)，電機(jī)座1-7上連接有直線電機(jī)3。有賴于前述結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，本發(fā)明還將走行輪1-3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的支撐方式由現(xiàn)有的懸臂式改進(jìn)為簡(jiǎn)支梁式，其具體方案為單組走行輪1-3的轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端分別與一走行輪固定座1-3-1連接，兩個(gè)走行輪固定座1-3-1設(shè)置在框體1-1-1的兩側(cè)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸的支撐方式由懸臂式改進(jìn)為簡(jiǎn)支梁式后，走行輪1-3與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架1-1的連接更為穩(wěn)定，在承受相同荷載的條件下，簡(jiǎn)支梁式的轉(zhuǎn)動(dòng)軸比懸臂式的轉(zhuǎn)動(dòng)軸可以制作得更為輕巧，有利于降低轉(zhuǎn)向架自重。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)
1)車輛的運(yùn)動(dòng)依靠直線電機(jī)3所產(chǎn)生的電磁力來推進(jìn)，而走行輪1-3僅起支撐承載作用，不傳遞縱向力，不再受到輪軌黏著因素的制約，因此，車輛可以獲得很強(qiáng)的起動(dòng)、加速和減速動(dòng)力性能，尤其具有突出的爬坡能力，線路最大坡度可以允許在6% 8%，并能在惡劣的環(huán)境和軌面條件下保持良好的性能；
2)采用直線電機(jī)3取代旋轉(zhuǎn)電機(jī)后，由于中間傳動(dòng)裝置的取消，可以采用小的輪對(duì)，便于車輛的小型化；
3)鑒于以上兩點(diǎn)，使線路更加容易避開已建和規(guī)劃好待建建筑物，方便城市選線。縮短地下一高架過渡距離，減少線路占地和拆遷量。并可對(duì)跨座式獨(dú)軌交通系統(tǒng)縱斷面進(jìn)行合理選擇，降低土建工程造價(jià)，尤其在隧道區(qū)段特別明顯；
4)由于直線電機(jī)3驅(qū)動(dòng)的跨座式獨(dú)軌交通車輛，沒有齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的嚙合振動(dòng)和噪聲，走行輪1-3也不是驅(qū)動(dòng)輪，避免了因動(dòng)力輪與軌道蠕滑滾動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲。所以該型跨座式獨(dú)軌交通系統(tǒng)具有振動(dòng)小，噪聲低的優(yōu)點(diǎn)，有利于環(huán)境保護(hù)，車輪擦傷的可能性減小，延長(zhǎng)了車輪的使用壽命；
5)由于直線電機(jī)3驅(qū)動(dòng)跨座式獨(dú)軌交通車輛是典型的非粘著驅(qū)動(dòng)方式，牽引、制動(dòng)性能發(fā)揮不依賴于環(huán)境，是一種全天候的運(yùn)載工具。直線電機(jī)3驅(qū)動(dòng)的電磁力的分力使導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪與軌道之間產(chǎn)生一定的附加壓力，有利于提高跨座式獨(dú)軌車輛運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性，因此其安全性指標(biāo)較高。再加上取消了旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所必須的滾動(dòng)軸承、傳動(dòng)齒輪，磨耗小，大大提高了車輛運(yùn)行的可靠性和可維護(hù)性，維修工作量較小，維護(hù)成本較低。
由于直線感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的跨座式獨(dú)軌交通車輛具有比傳統(tǒng)車輛更強(qiáng)的加減速性能，有更高的停車位置控制精度，因此更容易實(shí)現(xiàn)小編組，高密度，自動(dòng)駕駛的運(yùn)行模式。由于直線電機(jī)3驅(qū)動(dòng)跨座式獨(dú)軌交通車輛仍采用橡膠輪胎和混凝土軌道來支撐和引導(dǎo)車輛運(yùn)行，所以仍可采用長(zhǎng)期運(yùn)用成熟的、安全可靠的軌道電路信號(hào)系統(tǒng)來實(shí)行對(duì)列車的信號(hào)傳輸，運(yùn)行監(jiān)控和集中調(diào)度，運(yùn)營(yíng)適應(yīng)性較好。
權(quán)利要求
1.一種跨座式獨(dú)軌交通車非粘著驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括相互匹配的獨(dú)軌式軌道梁和轉(zhuǎn)向架， 其特征在于所述獨(dú)軌式軌道梁兩側(cè)各設(shè)置有一感應(yīng)板(4);所述轉(zhuǎn)向架兩側(cè)設(shè)置各有一直線電機(jī)(3)，直線電機(jī)(3)與感應(yīng)板(4) 一一對(duì)應(yīng)且位置相對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨座式獨(dú)軌交通車非粘著驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述轉(zhuǎn)向架由轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1-1)、橫梁(1-2)、走行輪(1-3)、導(dǎo)向輪(1-4)、穩(wěn)定輪(1-5)、穩(wěn)定輪支架 (1-6)和電機(jī)座(1-7)組成；所述轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1-1)為矩形框結(jié)構(gòu)，橫梁(1-2)設(shè)置在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1-1)中部，橫梁 (1-2)將轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1-1)分隔為兩個(gè)框體(1-1-1 )，兩個(gè)框體(1-1-1)內(nèi)各設(shè)置有一組走行輪(1-3)，走行輪(1-3)的輪緣與獨(dú)軌式軌道梁上端面接觸；轉(zhuǎn)向架構(gòu)架(1-1)的四個(gè)頂點(diǎn)處，各設(shè)置有一導(dǎo)向輪(1-4)，導(dǎo)向輪(1-4)的輪緣與獨(dú)軌式軌道梁的側(cè)壁接觸，導(dǎo)向輪(1-4)位于感應(yīng)板(4)上方；橫梁(1-2)兩端各連接有一穩(wěn)定輪支架(1-6)；穩(wěn)定輪支架(1-6)下端與穩(wěn)定輪(1-5) 連接，穩(wěn)定輪(1-5)的輪緣與獨(dú)軌式軌道梁的側(cè)壁接觸，穩(wěn)定輪(1-5)位于感應(yīng)板(4)下方； 兩個(gè)電機(jī)座(1-7)分別設(shè)置在兩個(gè)穩(wěn)定輪支架(1-6)的內(nèi)側(cè)，電機(jī)座(1-7)與感應(yīng)板 (4 )位置相對(duì)，電機(jī)座(1-7 )上連接有直線電機(jī)(3 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跨座式獨(dú)軌交通車非粘著驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其特征在于單組走行輪(1-3)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端分別與一走行輪固定座(1-3-1)連接，兩個(gè)走行輪固定座(1-3-1)設(shè)置在框體(1-1-1)的兩側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種跨座式獨(dú)軌交通車非粘著驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括相互匹配的獨(dú)軌式軌道梁和轉(zhuǎn)向架，其改進(jìn)在于所述獨(dú)軌式軌道梁兩側(cè)各設(shè)置有一感應(yīng)板；所述轉(zhuǎn)向架兩側(cè)設(shè)置各有一直線電機(jī)，直線電機(jī)與感應(yīng)板一一對(duì)應(yīng)且位置相對(duì)。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是改現(xiàn)有的跨座式獨(dú)軌交通車的粘著驅(qū)動(dòng)為非粘著驅(qū)動(dòng)，車輛制動(dòng)、加速由直線電機(jī)和感應(yīng)板之間的相互作用力完成，降低走行輪的負(fù)擔(dān)，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低車輛的運(yùn)營(yíng)成本。
文檔編號(hào)B61F3/04GK102358293SQ20111022555
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者杜子學(xué), 武維 申請(qǐng)人:重慶交通大學(xué)