一种跨座式单轨车辆的转向架的制作方法

本技术涉及轨道交通车辆制造，特别是一种跨座式单轨车辆的转向架。

背景技术：

1、现有技术中，跨座式单轨车辆的转向架通常采用连接杆系结构，列车车体与转向架的连接杆系连接，列车与走行轮之间通过连接杆系来传递牵引力与制动力。这种转向架在使用过程中发现存在以下问题：

2、列车行驶的启动、加速与减速过程中，转向架容易出现点头和仰头现象，从而影响乘坐舒适度；

3、走行轮的磨损严重，寿命较短，车辆运维成本高；

4、构架结构不对称，受力不均匀；

5、自身体积和重量大，制造成本高，连接杆系结构复杂，零部件数量多，零部件通用性不好，维护成本高，且由于其连接杆系结构使得转向架刚性差。

技术实现思路

1、针对背景技术的问题，本实用新型提供一种跨座式单轨车辆的转向架，以解决现有技术中转向架结构复杂、走行轮胎磨耗严重、车辆维护成本高和影响列车乘坐舒适度的问题。

2、为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种跨座式单轨车辆的转向架，其创新点在于：包括心盘、摇枕、二系悬挂、构架、走行轮和驱动装置；所述摇枕水平设置；驱动装置固定设置在构架上；所述心盘包括内心盘和外心盘，内心盘和外心盘二者的其中一个与车辆的车体底部连接，另一个与所述摇枕固定连接，所述内心盘和外心盘二者的回转轴心线重合，所述回转轴心线竖向设置，内心盘与外心盘活动连接，内心盘能通过所述活动连接沿所述回转轴心线转动，所述心盘能承载径向和轴向载荷；所述构架设置在摇枕的下方，所述摇枕与构架之间通过二系悬挂连接，所述二系悬挂包括4个缓震单元，4个缓震单元以所述回转轴心线为中心按前、后、左、右四个方向呈矩形分布；所述走行轮设置在构架内，走行轮套装在驱动装置的输出轴上，走行轮的回转轴心线与心盘的回转轴心线相交；

3、单个所述缓震单元包括导向柱、导向孔和弹性件；导向柱的上端与摇枕固定连接，则导向孔设置在构架上，或导向柱的下端与构架固定连接，则导向孔设置在摇枕上；导向柱套装在导向孔内，导向柱和导向孔的轴向均沿竖向设置，导向柱的外径与导向孔的孔径匹配；所述弹性件套装在导向柱上，弹性件的上端与摇枕的下侧面接触，弹性件的下端与构架的上侧面接触。

4、进一步地，所述转向架以心盘的回转轴为中心左右对称设置。

5、进一步地，所述走行轮包括两个车轮，两个车轮以心盘的回转轴心线为中心左右对称设置，所述驱动装置有两个，两个车轮分别通过一个驱动装置驱动。

6、进一步地，所述心盘为回转支承轴承，所述内心盘为回转支承轴承的内圈，所述外心盘为回转支承轴承的外圈。

7、进一步地，所述弹性件为螺旋钢簧、空气弹簧或橡胶弹簧。

8、本实用新型的原理如下：

9、发明人通过观察和研究发现，现有技术中，之所以转向架容易出现在列车加速过程中点头，而减速过程中仰头的问题，主要的原因在于转向架中心1-1与走行轮回转中心1-2有一个距离a，如附图1所示，这个所述距离a在两个中心间形成附加力矩，加上杆系结构自身刚性较差，当列车产生加速度（包括正负加速度），即会出现点头或仰头的问题，从而造成列车的上下颠簸，影响列车驾乘舒适度。

10、而且，由于存在转向架中心与走行轮回转中心的距离差，当列车过弯时，走行轮还会出现横向滑移现象，造成走行轮的横向滑动磨损。不仅如此，当列车所过弯道曲率半径较小时，还会明显增大位于弯道内侧两个导向轮1-3（见附图1）的压力，从而增大导向轮摩擦力，加速导向轮的磨损。

11、另一方面，如附图2所示，现有技术中，走行轮2-1的驱动装置2-2往往设置在转向架2-3一侧，驱动侧的转向架为了提供稳定的支撑刚性，通常比非驱动侧结构尺寸和重量都更大，而且，非驱动侧为了便于走行轮的安装和更换，预留了拆装空间2-4，因此转向架结构为左右非对称结构，这种结构造成走行轮横向载荷不均，导致走行轮在横向明显的偏磨现象。

12、本实用新型创造性地采用心盘加导向柱缓震的二系悬挂的结构，不仅使转向架结构更紧凑，节约安装空间，还具有以下效果：

13、首先，通过心盘结构连接车体与转向架，且整个转向架的竖向中心线和心盘回转中心线重合且与走行轮回转中心线相交，这种结构形式消除了转向架中心与走行轮回转中心的距离差，也就消除了动力传递过程中的附加力矩，同时，由于去掉了杆系结构，车体与转向架连接距离更短更直接，结构刚性大大提高，因此，当车辆加速或制动时，其点头或仰头现象得到抑制，车辆行驶过程更平稳，驾乘舒适度明显提高。而且，采用心盘结构，内心盘能相对外心盘之间转动，当车辆过弯，特别是曲率半径较小的弯道时，转向架能灵活地围绕心盘轴心线转动，其回转半径小，回转范围大，减少了走行轮横向滑移，降低了走行轮的磨损率，同时导向轮7（见附图3）特别是位于弯道内侧的导向轮压力降低，减少了导向轮的磨损，大大提高了走行轮和导向轮的使用寿命（现有技术中，走行轮和导向轮都是非常易磨损、更换频率高的零部件）。

14、另一方面，现有技术中，列车的牵引力通过杆系结构来实现，而缓震则通过二系悬挂来实现，其结构复杂，布置空间大，重量也大，不仅制造维修成本高，也不利于车辆轻量化，车辆运行能耗高，运营成本高。本实用新型中，二系悬挂的缓震单元采用导向柱与导向孔配合，导向柱外套装弹性件的结构，不仅通过弹性件能起到缓震的作用，而且，还能通过导向柱将驱动装置的动力直接传递给列车，缓震和牵引两个功能通过二系悬挂合二为一，不仅结构更紧凑，占用寸土寸金的列车安装空间更小，还使结构大大简化，零部件数量明显减少，直接降低了制造和维修保养成本，简单的结构还有利于车辆轻量化，降低运行能耗。进一步地，因为动力传输距离更近，中间环节更少，动力传输效率也大大提高，进一步达到节能增效的目的。

15、作为优化方案，本实用新型的转向架结构以心盘的回转中心左右对称设置，使走行轮横向载荷更均匀，能最大程度降低走行轮的横向偏磨问题，进一步提高了走行轮的使用寿命，降低列车运营成本。同时，对称的结构设计，零部件的加工工艺性更好，零部件的通用性也更好，结构简化的同时，备品备件数量也减少，制造和使用成本进一步降低。

16、作为优化方案，本实用新型的走行轮采用两个车轮组合，两个车轮分别设置一个驱动装置进行驱动，当车辆过弯时，两个驱动装置可分别进行调速，使两个车轮差速运行，位于转弯内侧的车轮转速降低，外侧车轮转速提高，也能大大减缓走行轮特别是内侧车轮的纵向滑动造成的磨损，进而大大降低走行轮偏磨现象，提高走行轮的使用寿命。

17、由此可见，本实用新型具有如下的有益效果：采用本实用新型的转向架，走行轮、导向轮等的磨耗和偏磨速度大大减缓，提高了其使用寿命，降低了使用成本；明显改善车辆行驶中的点头和仰头现象，提高了驾乘舒适度；转向架结构简单紧凑、重量轻，加工工艺性好，制造成本大大降低。

1.一种跨座式单轨车辆的转向架，其特征在于：包括心盘、摇枕、二系悬挂、构架、走行轮和驱动装置；所述摇枕水平设置；所述驱动装置固定设置在构架上；所述心盘包括内心盘和外心盘，内心盘和外心盘二者的其中一个与车辆的车体底部连接，另一个与所述摇枕固定连接，所述内心盘和外心盘二者的回转轴心线重合，所述回转轴心线竖向设置，内心盘与外心盘活动连接，内心盘能通过所述活动连接沿所述回转轴心线转动，所述心盘能承载径向和轴向载荷；所述构架设置在摇枕的下方，所述摇枕与构架之间通过二系悬挂连接，所述二系悬挂包括4个缓震单元，4个缓震单元以所述回转轴心线为中心按前、后、左、右四个方向呈矩形分布；所述走行轮设置在构架内，走行轮套装在驱动装置的输出轴上，走行轮的回转轴心线与心盘的回转轴心线相交；

2.如权利要求1所述的跨座式单轨车辆的转向架，其特征在于：所述转向架以心盘的回转轴为中心左右对称设置。

3.如权利要求1或2所述的跨座式单轨车辆的转向架，其特征在于：所述走行轮包括两个车轮，两个车轮以心盘的回转轴心线为中心左右对称设置，所述驱动装置有两个，两个车轮分别通过一个驱动装置驱动。

4.如权利要求1或2所述的跨座式单轨车辆的转向架，其特征在于：所述心盘为回转支承轴承，所述内心盘为回转支承轴承的内圈，所述外心盘为回转支承轴承的外圈。

5.如权利要求3所述的跨座式单轨车辆的转向架，其特征在于：所述心盘为回转支承轴承，所述内心盘为回转支承轴承的内圈，所述外心盘为回转支承轴承的外圈。

6.如权利要求1或2所述的跨座式单轨车辆的转向架，其特征在于：所述弹性件为螺旋钢簧、空气弹簧或橡胶弹簧。