本發(fā)明涉及一種扭桿式徑向機構及轉向架、車輛，屬于軌道交通領域。

背景技術：

軌道交通領域中，輪軌磨耗一直是軌道交通行業(yè)的重要課題，使用一種合理的徑向裝置，可以減少輪軌磨耗、提高輪軌黏著、改善曲線通過，降低脫軌風險和降低輪軌噪音。設計一種結構簡單，高可靠性、可用性、可維護性與安全性的徑向機構，一直是行業(yè)的難題。中國實用新型專利cn200920297803.2公開了一種徑向轉向架扭桿式自導向機構，其提供了一種結構簡單的設計，但其搖臂的不易于固定。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種扭桿式徑向機構及轉向架、車輛，該徑向機構可以實現(xiàn)徑向功能，當前軸向徑向偏斜時，后軸也同時向徑向偏斜，使得前后輪對相對于構架的搖頭角大小相等，方向相反。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種扭桿式徑向機構，其結構特點是，包括位于車體或構架一側且縱向設置的前錯位拉壓桿和后前錯位拉壓桿，位于車體或構架另一側且縱向設置的前拉壓桿和后拉壓桿，橫向設置的前扭桿和后扭桿，以及豎向設置的四根轉臂；所述前拉壓桿的前端與前右軸箱相連，該前拉壓桿的后端與第二轉臂的下端鉸接相連，所述第二轉臂的頂端與所述前扭桿的右端鉸接相連；所述后拉壓桿的后端與后右軸箱相連，該后拉壓桿的前端與第四轉臂的下端鉸接相連，所述第四轉臂的頂端與所述后扭桿的右端鉸接相連；所述前錯位拉壓桿的前端與前左軸箱相連，該前錯位拉壓桿的后端與第三轉臂的下端鉸接相連，所述第三轉臂的頂端與所述后扭桿的左端鉸接相連；所述后錯位拉壓桿的后端與后左軸箱相連，該后錯位拉壓桿的前端與第一轉臂的下端鉸接相連，所述第一轉臂的頂端與所述前扭桿的左端鉸接相連。

錯位式拉壓桿利用錯位部分相互避開各自的運動空間。當該扭桿式徑向機構運用在轉向架上，轉向架通過曲線時，轉向架通過曲線時，前輪利用輪軌等效錐度，內外輪對形成力偶使得輪對向徑向位置偏斜，前左輪相對構架往后移動，通過拉壓桿和轉臂轉動扭桿，扭桿帶動構架右側的轉臂和拉壓桿，使得后右輪往后移動。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，還可以對本發(fā)明作進一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術方案：

優(yōu)選地，所述前錯位拉壓桿包括直桿部和錯位桿部，所述后錯位拉壓桿均包括直桿部和錯位桿部；所述前錯位拉壓桿的錯位桿部和后錯位拉壓桿的錯位桿部呈中心對稱相互錯開設置。

所述前錯位拉壓桿的后段和后錯位拉壓桿的前段之間的具有擺動間隙。擺動間隙在縱向上要滿足二者隨轉臂的擺動空間，同時橫向要滿足二者隨軸箱的橫向運動空間。

所述前拉壓桿和后拉壓桿均分別通過球鉸與相應的軸箱和轉臂相連。

所述轉臂與相應的扭桿之間通過軸孔鉸接相連，由此，可以約束轉臂的轉動自由度和軸向位移。

基于同一個發(fā)明構思，本發(fā)明還提供了一種轉向架，其包括構架和四個軸箱，以及連接在構架和軸箱之間的一系懸掛；所述構架和軸箱之間設有所述的扭桿式徑向機構，所述前扭桿和后扭桿活動連接在所述構架上，且所述前錯位拉壓桿、后前錯位拉壓桿、前拉壓桿和后拉壓桿與相應的軸箱相連。

基于同一個發(fā)明構思，本發(fā)明還提供了一種軌道車輛，其包括車體和四個走行部，以及連接在車體和走行部之間的一系懸掛；所述車體和走行部之間設有所述的扭桿式徑向機構，所述前扭桿和后扭桿活動連接在所述車體上，且所述前錯位拉壓桿、后前錯位拉壓桿、前拉壓桿和后拉壓桿與相應的走行部相連。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的徑向機構可以實現(xiàn)徑向功能，當前軸向徑向偏斜時，后軸也同時向徑向偏斜，使得前后輪對相對于構架的搖頭角大小相等，方向相反。

采用本發(fā)明的扭桿式徑向機構，減少了輪軌磨耗、提高了輪軌黏著力、改善了曲線通過性能，降低了脫軌風險和降低了輪軌噪音。

本發(fā)明具有高可靠性、可用性、可維護性與安全性。

相對于200920297803.2，本申請的扭桿采用兩點固定，相對懸臂式更為可靠，轉臂具有足夠的長度，使得結構的在縱向上具有更好的傳動特性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個實施例的結構原理圖；

圖2是圖1俯視圖；

圖3是圖2的i處放大圖；

圖4是本發(fā)明另一個實施例的結構原理圖；

圖5是圖4的俯視圖。

具體實施方式

以下將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。為敘述方便，下文中如出現(xiàn)“上”、“下”、“左”、“右”字樣，僅表示與附圖本身的上、下、左、右方向一致，并不對結構起限定作用。

實施例1

一種具有扭桿式徑向機構的軌道車輛，通過一系懸掛2聯(lián)接軸箱3和構架1的轉向架，可以安裝如圖1所示徑向機構，達到轉向架自導向功能。

所述扭桿式徑向機構包括5個主要零件：拉壓桿51、轉臂52、扭桿53、前錯位式拉壓桿54、后錯位式拉壓桿55。

拉壓桿51和轉臂52、軸箱3之間采用鉸接，轉臂52和扭桿53之間通過軸孔聯(lián)接，約束轉動自由度和軸向位移，同樣前錯位式拉壓桿54、后錯位式拉壓桿55在構架1的另一側通過轉臂52與扭桿53相連。

前錯位式拉壓桿54主要由兩個部分組成：直桿部分541和錯位桿部分542。后錯位式拉壓桿55主要由兩個部分組成：直桿部分551和錯位桿部分552。錯位桿部分542和錯位桿部分552呈中心對稱相互錯開，相互的間隙在縱向上要滿足二者隨轉臂52的擺動空間，同時橫向要滿足二者隨軸箱3的橫向運動空間。

另外，通過拉壓桿51聯(lián)接在一個車體6的兩個走行部7上，利用同樣的原理實現(xiàn)兩個走行部7的自導向功能，該走行部7可以是單軸轉向架或多軸轉向架。

所述的扭桿式徑向機構能實現(xiàn)徑向功能。當該扭桿式徑向機構運用在轉向架上，轉向架通過曲線時，轉向架通過曲線時，前輪利用輪軌等效錐度，內外輪對形成力偶使得輪對向徑向位置偏斜，前左輪41相對構架往后移動，通過拉壓桿51和轉臂52轉動扭桿53，扭桿53帶動構架1右側的轉臂52和拉壓桿51，使得后右輪44往后移動。

前右輪42相對構架1往前移動，通過拉壓桿51、轉臂52和扭桿53帶動后左輪43往前移動，這樣使得兩個輪對4與構架1呈“八”字型，轉向架自動徑向。同理，當該扭桿式徑向機構運用在車輛上，可以實現(xiàn)兩個走行部7的自行徑向。

采用該扭桿式徑向機構的轉向架，減少了輪軌磨耗、提高了輪軌黏著力、改善了曲線通過性能，降低了脫軌風險和降低了輪軌噪音。

同時，本發(fā)明的扭桿式徑向機構只包含5個桿件，拉壓桿51的聯(lián)接采用球鉸，轉臂52和扭桿53采用軸孔固定聯(lián)接，扭桿53采用兩個軸承固定在構架1或車體上，結構簡單，重量輕，具有高可靠性、可用性、可維護性與安全性。

拉壓桿51兩端使用球鉸分別與軸箱3和轉臂52相連，轉臂52和扭桿53采用軸孔聯(lián)接，扭桿53通過兩個軸承安裝在構架上，錯位式拉壓桿54利用錯位部分相互避開各自的運動空間。

實施例2

一種軌道車輛，其采用上述的扭桿式徑向機構，區(qū)別在于，拉壓桿51兩端使用球鉸分別與走行部7和轉臂52相連，轉臂52和扭桿53采用軸孔聯(lián)接，扭桿53通過兩個軸承安裝在車體上，錯位式拉壓桿54利用錯位部分相互避開各自的運動空間。

上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用于更清楚地說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落入本申請所附權利要求所限定的范圍。