用于轨道车的动力装置及轨道车的制作方法

1.本实用新型涉及悬挂式轨道车技术领域，具体涉及一种用于轨道车的动力装置及轨道车。


背景技术：

2.prt是personal rapid transit(个人快速交通)的缩写，是以满足个性化交通需求为目的一种交通解决方案，这个系统能够满足每一个具体的个人不同出行时间、同出发地、目的地、不同路线的交通需求；且使用prt不需要按照车辆时刻表制定出行计划，也不需要中途换车，只要坐进车内，车会自动把乘客送到目的地，就像使用电梯一样方便。
3.目前，世界上几种主要的prt方案都是采用专用轨道作为轨道车（或称为车辆或小车）行驶的载体，按照轨道车与轨道的关系通常可以分为跨座式轨道车、悬挂式轨道车和侧挂式轨道车；轨道车分别设置有至少两组车轮，使得轨道车的两侧分别有至少两个车轮，且轨道车设置有用于为各组车轮提供动力的动力装置；为使得动力装置的结构紧凑，现有技术中常用的动力装置中，通常采用一根轴连接轨道车两侧的车轮，并利用动力输出部驱动该轴转动，达到驱动两侧车轮同步转动的目的；然而，现有的动力装置，单根轴的结构复杂，加工难度大，制造成本高，而且当轴出现损坏需要更换时，只能进行整体更换，使用成本较高；而且在轴的装配过程中，还存在不便于定位、安装精度低的问题，容易引起异响、加速轴的磨损，会大大降低轴的使用寿命，亟待解决。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于改善现有技术中所存在的不足，提供一种结构紧凑、设计合理的动力装置，采用两根轴进行同步传动，不仅可以大大降低加工难度和制造成本，而且便于单独进行更换，有利于减低使用成本。
5.本实用新型所采用的技术方案是：
6.为解决现有动力装置采用单根轴存在的结构复杂，加工难度大，制造成本高，当轴出现损坏需要更换时，只能进行整体更换，使用成本较高的问题，提供了一种用于轨道车的动力装置，包括动力输出部、分别设置于动力输出部两侧的连接架、两根传动轴、轮毂轴头以及车轮，其中，
7.所述轮毂轴头包括固定部及可转动设置于所述固定部的转动部，所述连接架的两端分别固定于所述动力输出部和固定部，所述传动轴分别设置于所述连接架内，传动轴的一端与所述动力输出部相连，另一端分别与所述转动部相连，且两根所述传动轴共轴。在本方案中，通过构造两根传动轴分别为轨道车两侧的车轮进行传动，使得本动力装置可以利用两根传动轴代替现有技术中的一根传动轴进行传动，不仅有利于简化传动轴的结构，以便加工和制造，有利于降低成本，而且当传动轴发生损坏需要更滑时，只需进行局部拆卸并更换对应侧的传动轴即可，既便于更换、可以避免整体拆卸，又可以有效降低使用成本；此外，本动力装置中，采用两根传动轴进行传动后，使得在装配过程中，可以分别对两根传动
轴进行单独定位和安装，既便于操作，又有利于提高定位、安装精度，可以防止异响、防止传动轴的磨损加剧，有利于提高轴的使用寿命。
8.为解决现有技术中，传动轴与轮毂轴头之间的装配不同轴、安装精度低的问题，优选的，所述传动轴的为阶梯轴，且传动轴构造有外花键，且所述转动部构造有与所述外花键相适配的内花键，传动轴与转动部通过内花键与外花键的配合实现花键联接。在方案中，利用花键联接传动轴与轮毂轴头，既可以有效传递扭矩，解决传动问题，又使得传动轴与轮毂轴头之间的同轴精度可以得到保证，还可以解决装配不同轴、安装精度低的问题。
9.为解决传动轴上轮毂轴头的定位和安装问题，进一步的，所述传动轴构造有用于定位固定部的轴环、与所述轴环相连的轴肩、及与所述轴环相连的轴颈，所述轴环的外径大于轴肩的外径，轴肩的外径大于轴颈的外径，所述外花键构造于所述轴颈。在本方案中，通过构造轴环，可以在安装过程中，方便的实现轮毂轴头的定位和安装，而通过外花键与轮毂轴头的配合，可以达到传动的目的。
10.为便于安装端盖，进一步的，所述传动轴的端部还构造有螺纹孔。通过构造螺纹孔，可以与螺栓相配合，可以方便的安装端盖，从而达到封闭传动轴端部的目的，可以达到防尘、封闭润换油等目的，从而有效保护传动轴。
11.为进一步简化动力装置的结构，进一步的，所述动力输出部包括电机和减速机，所述减速机构造有输入端和两个输出端，且所述输入端与输出端通过蜗轮蜗杆传动机构、齿轮传动机构或行星齿轮传动机构相连；
12.电机的输出轴与所述输入端相连，所述传动轴的一端分别与所述输出端相连，用于传动。
13.为便于装配和传递旋转动力，优选的，所述减速机的输入端构造为电机孔，所述电机的输出轴与所述电机孔通过键联接传动，
14.和/或，所述减速机的输出端构造为出力轴孔，所述传动轴构造有键槽，传动轴与所述出力轴孔通过键联接传动，或，所述减速机的输出端构造为输出轴，所述输出轴通过联轴器与所述传动轴相连。
15.优选的，所述电机为伺服电机；和/或，所述电机通过螺栓固定于减速机。
16.为便于拆卸和安装传动轴，进一步的，所述连接架的一端分别可拆卸的固定于所述减速机，另一端分别可拆卸的连接所述固定部。通过可拆卸的固定连接架的两端，便于连接架的拆卸和安装，从而便于内部传动轴的拆卸和安装，由于便于后期检修和维护。
17.为解决增强连接架与减速机的连接效果、提高承载能力的问题，进一步的，所述连接架为筒状结构，且连接架用于连接减速机的一端构造有第一法兰，所述减速机的两侧分别构造有若干与所述第一法兰上的通孔相适配的螺纹孔，连接架通过螺栓固定于减速机。采用筒状结构的连接架，不仅可以有效保护内部的传动轴，而且可以有效提高承载能力；而通过构造第一法兰和螺纹孔，使得连接架与减速机可以通过多根螺栓实现可拆卸连接，不仅可以增强连接效果，提高承载能力，而且便于装配和拆卸。
18.为解决增强连接架与轮毂轴头的连接效果、提高承载能力的问题，进一步的，所述连接架用于连接固定部的一端构造有第二法兰，所述固定部构造有与所述第二法兰相适配的第三法兰，所述第二法兰通过螺栓副固定于第三法兰。通过构造第二法兰和第三法兰，使得第二法兰与第三法兰可以通过螺栓副实现可拆卸连接，可以有效增强连接架与轮毂轴头
的连接效果、提高承载能力。
19.优选的，所述第一法兰构造于所述连接架的内侧，和/或，所述第二法兰构造于所述连接架的外侧，和/或，所述第三法兰为异形法兰结构。
20.进一步的，所述连接架分别构造有用于连接车架的安装部。在连接架构造安装部，可以方便的将本动力装置固定于轨道车的车架，且在轨道车的运行过程中，轨道车的重量及作用于轨道车的载荷可以依次经由车架、安装部、连接架以及车轮作用于轨道，既不会影响动力的传递，又有利于提高轨道车的承载能力。
21.为便于连接车架，进一步的，所述安装部为l形结构，安装部的一端固定于所述连接架，另一端构造有若干安装孔。以便利用螺栓副实现连接架与车架的连接和固定。
22.优选的，所述连接架分别设置有两个安装部，且所述两个安装部分别对称构造于所述连接架的两侧。有利于从两个方向连接车架，有利于实现更牢靠的连接。
23.为便于装配和拆卸，优选的，所述电机和所述安装部分别位于连接架的不同方位处。使得电机的装配及拆卸与本动力装置的固定互不干扰。
24.为便于固定刹车钳，进一步的，所述连接架设置有用于安装刹车钳的支耳，所述支耳构造有通孔。以便利用通孔、螺栓副将刹车钳固定于连接架，使得作用于连接架的载荷也可以通过连接架进行传递，有利于改善受力。
25.为解决对车轮的制动问题，进一步的，还包括刹车盘和刹车钳，所述刹车盘固定于所述转动部，所述刹车钳固定于所述连接架，并与所述刹车盘相配合。在本方案中，刹车盘和车轮分别固定于转动部，使得刹车盘、车轮以及转动部可以在电机的驱动下同步转动，而利用刹车钳与刹车盘的配合，可以利用刹车钳增加刹车盘的摩擦力、甚至锁紧刹车盘，进而有效解决车轮的制动问题。
26.一种轨道车，包括车架和所述动力装置，所述安装部通过螺栓副安装于所述车架。利用螺栓副进行动力装置的固定，不仅安装方便，而且便于检修维护。
27.与现有技术相比，使用本实用新型提供的一种用于轨道车的动力装置及轨道车，结构紧凑、设计合理，采用两根轴进行同步传动，不仅可以大大降低轴的加工难度和制造成本，而且便于单独更换，有利于减低使用成本；此外，在采用两根轴分别进行传动，在装配过程中，可以分别对一侧的轴进行定位和安装，既便于分别定位、又有利于提高安装精度，可以防止异响、防止轴的磨损加剧，有利于提高轴的使用寿命。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为本实用新型实施例1中提供的一种动力装置中，轮毂轴头的结构示意图之一。
30.图2为本实用新型实施例1中提供的一种动力装置中，轮毂轴头的结构示意图之二。
31.图3为本实用新型实施例1中提供的一种动力装置中，连接架的结构示意图之一。
32.图4为本实用新型实施例1中提供的一种动力装置中，连接架的结构示意图之二。
33.图5为本实用新型实施例1中提供的一种动力装置中，一种减速机的结构示意图。
34.图6为本实用新型实施例1中提供的一种动力装置中，一种传动轴的结构示意图。
35.图7为本实用新型实施例1中提供的一种动力装置的结构示意图。
36.图8为本实用新型实施例1中提供的一种动力装置的局部结构示意图。
37.图9为图7的主视图。
38.图10为图9的局部剖视图。
39.图中标记说明
40.电机101、减速机102、电机孔103、出力轴孔104、螺纹孔105、传动轴106、连接架107、第一法兰108、第二法兰109、安装部110、安装孔111、支耳112、通孔113
41.轮毂轴头200、固定部201、第三法兰202、内花键203、转动部204、法兰盘205、螺柱206
42.车轮301、刹车盘302、刹车钳303
43.轴环401、轴肩402、轴颈403、外花键404。
具体实施方式
44.下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
45.实施例1
46.请参阅图1
‑
图10，本实施例中提供了一种用于轨道车的动力装置，包括动力输出部、分别设置于动力输出部两侧的连接架107、两根传动轴106、两个轮毂轴头200以及车轮301，其中，
47.轮毂轴头200可以采用现有技术中常用的轮毂轴头200，如图1及图2所示，所述轮毂轴头200通常包括固定部201及可转动设置于所述固定部201的转动部204，由于轮毂轴头200主要的作用是承重和为轮毂的转动提供精确引导，且转动部204能相对于固定部201转动，故在转动部204与固定部201之间通常设置有轴承，以便实现运动的分离，作为举例，所述转动部204与固定部201之间设置有两套圆锥滚子轴承或球轴承，使得轮毂轴头200既能承受轴向载荷，又能承受径向载荷，以便提高动力装置的承载能力和稳定性；
48.如图3、图4、图8
‑
图10所示，在本实施例中，所述传动轴106设置于所述连接架107内，有利于保护传动轴106；所述传动轴106的一端与所述动力输出部相连，另一端分别与所述转动部204相连，分别用于为对应的车轮301传动，且两根所述传动轴106共轴，即两根传动轴106的中心轴线共线，以便同轴转动。在本实施例中，通过构造两根传动轴106分别为轨道车两侧的车轮301进行传动，使得本动力装置可以利用两根传动轴106代替现有技术中的一根传动轴106进行传动，不仅有利于简化传动轴106的结构，以便加工和制造，有利于降低
成本，而且当传动轴106发生损坏需要更滑时，只需进行局部拆卸并更换对应侧的传动轴106即可，既便于更换、可以避免整体拆卸，又可以有效降低使用成本；此外，本动力装置中，采用两根传动轴106进行传动后，使得在装配过程中，可以分别对两根传动轴106进行单独定位和安装，既便于操作，又有利于提高定位、安装精度，可以防止异响、防止传动轴106的磨损加剧，有利于提高轴的使用寿命。
49.在本实施例中，所述传动轴106可以优先采用阶梯轴，如图6及图10所示，作为优选，传动轴106构造有外花键404，且所述转动部204构造有与所述外花键404相适配的内花键203，传动轴106与转动部204通过内花键203与外花键404的配合实现花键联接，既可以有效传递扭矩，解决传动问题，又使得传动轴106与轮毂轴头200之间的同轴精度可以得到保证，还可以解决装配不同轴、安装精度低的问题。
50.为便于传动轴106上轮毂轴头200的定位和安装，在进一步的方案中，所述传动轴106构造有用于定位固定部201的轴环401、与所述轴环401相连的轴肩402、及与所述轴环401相连的轴颈403，如图6及图10所示，所述轴环401的外径大于轴肩402的外径，轴肩402的外径大于轴颈403的外径，所述外花键404构造于所述轴颈403，如图6及图10所示，通过构造轴环401，可以在安装过程中，起到限位的作用，方便的实现轮毂轴头200的定位和安装，而通过外花键404与轮毂轴头200的配合，可以达到传动的目的。
51.为便于安装端盖，在进一步的方案中，如图6所示，所述传动轴106的端部还构造有螺纹孔105，通过构造螺纹孔105，可以与螺栓相配合，可以方便的安装端盖，从而封闭传动轴106的端部，可以达到防尘、封闭润换油等目的，从而有效保护传动轴106。
52.为进一步简化动力装置的结构，如图5
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图10所示，在本实施例中，所述动力输出部包括电机101和减速机102，所述电机101可以通过螺栓直接固定于减速机102，两个所述连接架107可以分别固定于所述减速机102，如图5
‑
图10所示，且所述传动轴106的两端分别与所述减速机102及转动部204相连，电机101用于驱动两根传动轴106同步转动；如图5
‑
图10所示，使得减速机102及设置于减速机102两侧的连接架107可以处于同一直线上，并位于两个车轮301之间，既有利于承载，又有利于结构更加紧凑。
53.作为优选，在本实施例中，所述电机101优先采用伺服电机101或步进电机101，以便实现更精确的速度控制；而为便于控制电机101的转动，在进一步的方案中，还包括控制器，所述控制器与所述电机101相连，用于控制电机101的转速，所述控制器可以采用现有技术中常用的控制器，例如，所述控制器可以采用pc机、单片机、arm芯片、stm芯片或plc等，不仅成本低，而且响应速度快，有利于实现精确的自动控制。
54.在本实施例中，所述减速机102可以采用现有技术常用的单输入
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双输出减速机102，作为优选，减速机102构造有一个输入端和两个输出端，所述输入端与输出端可以通过蜗轮蜗杆传动机构、齿轮传动机构或行星齿轮传动机构相连，以使得两个输出端可以在输入端的带动下同步转动；而电机101的输出轴与所述输入端相连，所述传动轴106的一端分别与所述输出端相连，传动轴106用于传动，减速机102不仅可以起到减速、增加扭矩的作用，而且可以实现单输出多输出，使得电机101可以经由减速机102驱动两根传动轴106同步转动。
55.为改善受力情况，作为优选，所述两个输出端分别对称设置于所述减速机102的两侧，如图7
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图10所示。
56.为便于装配和传递旋转动力，减速机102的输入端和输出端分别具有多种实施方式，作为一种举例，如图5、图7
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图10所示，所述减速机102的输入端可以构造为电机孔103，所述电机101的输出轴与所述电机孔103可以通过键联接传动（即利用键与键槽的配合传递旋转动力）；所述减速机102的输出端也可以构造为出力轴孔104（例如当减速机102内部设置的是蜗轮蜗杆传动机构时，所述出力轴孔104可以分别为构造于蜗杆两端的轴孔），所述传动轴106构造有键槽，传动轴106与所述出力轴孔104通过键联接传动，即传动轴106的一端可以插入对应的出力轴孔104内，并可以利用键与键槽的配合传递旋转动力；可以理解，所述减速机102的输出端也可以构造为输出轴，所述输出轴容纳于对应的连接架107内，输出轴可以通过联轴器与所述传动轴106相连，以便驱动传动轴106转动。
57.为便于拆卸和安装传动轴106，在进一步的方案中，所述连接架107的一端分别可拆卸的固定于所述减速机102，另一端分别可拆卸的连接所述固定部201，通过可拆卸的固定连接架107的两端，便于连接架107的拆卸和安装，从而便于内部传动轴106的拆卸和安装，由于便于后期检修和维护；作为优选，如图3及图4所示，在本实施例中，所述连接架107可以为筒状结构，所述筒状结构包括圆筒状结构（如图3及图4所示）和方筒状结构等；采用筒状结构的连接架107，不仅可以有效保护内部的传动轴106，而且可以有效提高承载能力；为便于固定和拆卸，连接架107用于连接减速机102的一端构造有第一法兰108，如图3、图4、图9及图10所示，所述减速机102的两侧分别构造有若干与所述第一法兰108上的通孔相适配的螺纹孔105，使得连接架107可以通过螺栓固定于减速机102；而通过构造第一法兰108和螺纹孔105，使得连接架107与减速机102可以通过多根螺栓实现可拆卸连接，不仅可以增强连接效果，提高承载能力，而且便于装配和拆卸。
58.同理，为增强连接架107与轮毂轴头200的连接效果、提高承载能力，在进一步的方案中，所述连接架107用于连接固定部201的一端构造有第二法兰109，如图3、图4、图9及图10所示，所述固定部201构造有与所述第二法兰109相适配的第三法兰202，使得第二法兰109可以通过螺栓副（即螺栓和螺母组成的紧固件，后文不再赘述）固定于第三法兰202，通过构造第二法兰109和第三法兰202，使得第二法兰109与第三法兰202可以通过螺栓副实现可拆卸连接，可以有效增强连接架107与轮毂轴头200的连接效果、提高承载能力。
59.作为优选，在本实施例中，所述第一法兰108可以构造于所述连接架107的内侧，如图3、图4、图9及图10所示，所述第二法兰109可以构造于所述连接架107的外侧，而所述第三法兰202可以为异形法兰结构。
60.而为使得整个动力装置的重心位于动力装置的中间位置处，尽量避免出现偏心载荷的问题，进一步的，所述两个传动轴106及两个传动轴106所对应的连接架107的长度不同（即，在本实施例中，两个转动轴的结果可以相同，但长度不同），如图7及图8所示，以使所述电机101和减速机102可以布置于两个车轮301的中间位置处，如图7
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图10所示，有利于载荷均匀分布。
61.为便于连接车架，所述连接架107分别构造有用于连接车架的安装部110，安装部110具有多种实施方式，作为优选，所述安装部110可以为l形结构，如图3及图4所示，安装部110的一端可以固定于所述连接架107，例如，可以焊接于连接架107，而安装部110的另一端构造有若干安装孔111，如图3及图4所示，以便利用螺栓副实现连接架107与车架的连接和固定，从而有效固定本动力装置。
62.作为优选，如图3及图4所示，所述连接架107分别设置有两个安装部110，且所述两个安装部110分别对称构造于所述连接架107的两侧，有利于从两个方向连接车架，从而有利于实现更牢靠的连接。
63.而为便于装配和拆卸，作为优选，所述电机101和所述安装部110分别位于连接架107的不同方位处，如图8所示，电机101和安装部110沿连接部的圆周方向存在90度的夹角，如图8所示，使得电机101的装配及拆卸与本动力装置的固定互不干扰，更便于工作人员操作。
64.为便于固定刹车钳303，在进一步的方案中，所述连接架107设置有用于安装刹车钳303的支耳112，所述支耳112构造有用于固定刹车钳303的通孔113，如图3及图4所示，以便利用通孔、螺栓副将刹车钳303固定于连接架107，使得作用于连接架107的载荷也可以通过连接架107进行传递，有利于改善受力。
65.为控制车轮301的速度，在进一步的方案中，本动力装置还包括刹车盘302和刹车钳303，所述刹车盘302固定于所述转动部204，所述刹车钳303固定于所述连接架107，并与所述刹车盘302相配合，在本实施例中，刹车盘302和车轮301可以分别固定于转动部204，使得刹车盘302、车轮301以及转动部204可以在电机101的驱动下同步转动，而利用刹车钳303与刹车盘302的配合，可以利用刹车钳303增加刹车盘302的摩擦力、甚至锁紧刹车盘302；作为举例，如图7
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图10所示，所述转动部204构造有法兰盘205，法兰盘205构造有若干螺柱206或通孔，如图7
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图10所示，车轮301和刹车盘302分别构造有与所述通孔相适配的过孔，使得法兰盘205、车轮301和刹车盘302可以通过螺栓副连接为一体，使得转动部204、车轮301以及刹车盘302可以同步转动。
66.所述和刹车盘302和刹车钳303可以分别采用现有的产品，而为了便于控制刹车过程，所述控制器可以与刹车钳303相连或与用于为刹车钳303提供动力的机构相连，如当刹车钳303采用液压动作时，控制器可以与刹车泵相连，以控制通过液压达到控制制动力的目的，这里不再赘述。
67.实施例2
68.本实施例2提供了一种轨道车，包括车架和实施例1中所述的动力装置，所述安装部110可以通过螺栓副安装于所述车架，不仅使得动力装置内的安装方便，而且便于后期检修和维护。
69.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。