PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010604194.1 (22)申请日 2020.06.29 (71)申请人 西南交通大学 地址 610031 四川省成都市二环路北一段 111号 (72)发明人 王伯铭孟子超马登峰黄海 陈阳孟姝冯波 (74)专利代理机构 成都点睛专利代理事务所 (普通合伙) 51232 代理人 敖欢 (51)Int.Cl. B61F 5/52(2006.01) B61C 9/50(2006.01) B61F 9/00(2006.01) (54)发明名称 一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架。

2、 (57)摘要 本发明提供一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转 向架， 包含转向架的一字型构架， 一字型构架包 括一字型纵向梁、 竖直梁、 导向轮安装座， 竖直梁 顶端横向设置有稳定轮安装座， 整个转向架仅设 置一对走行轮， 所以为单轴转向架； 纵向梁下部 设置有中央牵引销安装座， 中央牵引销安装座上 套装中央牵引销， 通过中央牵引销连接一字型构 架与悬挂装置。 本发明转向架采用一字型构架主 体， 配合单轴驱动的结构， 使得前后导向轮纵向 间距缩短， 提高了转向架在小半径曲线的通过能 力； 使转向架获得较小的结构尺寸， 从而大大减 小了轨道梁的体积。 同时采用轮毂电机直接驱动 方式， 取消齿轮驱动结。

3、构， 降低车辆运行中产生 的噪声， 创新的悬挂装置保证车辆运行的平稳 性。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 111661096 A 2020.09.15 CN 111661096 A 1.一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架， 其特征在于： 包含转向架的一字型构架(1)， 一 字型构架(1)包括纵向延伸的一字型纵向梁(8)， 垂向上固定连接在一字型纵向梁(8)两端 上方的竖直梁(9)， 横向连接于一字型纵向梁(8)两端的导向轮安装座(10)； 所述竖直梁(9) 顶端横向设置有稳定轮安装座(11)， 两个导向轮(4)安装于导向轮安装座(10)上并关于一 字型纵向梁(8)沿横向两侧对称，。

4、 两个稳定轮(5)安装于稳定轮安装座(11)上并关于一字型 纵向梁(8)沿横向两侧对称， 同侧的稳定轮(5)和导向轮(4)二者的转动轴都沿垂向延伸且 重合， 纵向梁上仅设置有一个横向延伸的走行轮安装座(13)， 走行轮安装座(13)上安装一 对走行轮(2)， 整个转向架仅设置一对走行轮(2)， 所以为单轴转向架； 该对走行轮(2)的转 动轴横向布置， 纵向梁下部设置有中央牵引销安装座(12)， 中央牵引销安装座(12)上套装 中央牵引销(19)， 通过中央牵引销(19)， 连接一字型构架与悬挂装置(3)。 2.根据权利要求1所述的一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架， 其特征在于： 走行轮(2)。

5、 为橡胶轮胎， 包括橡胶车轮(14)和轮毂电机(15)， 两者同轴布置， 轮毂电机(15)位于橡胶车 轮(14)内部， 走行轮(2)行走在轨道梁(7)上。 3.根据权利要求1所述的一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架， 其特征在于： 所述一字 型构架(1)下方设置有中央牵引销安装座(12)， 中央牵引销安装座(12)上固定连接垂向的 中央牵引销(19)， 中央牵引销(19)的底部固定连接车辆的悬挂装置(3)， 在一字型构架(1) 和悬挂装置(3)之间设置有纵向布置的抗点头扭杆(6)， 抗点头扭杆安装座(33)对称设置 于中央牵引销安装座(12)上方两侧， 抗点头扭杆安装座 (32)设置在车体吊架。

6、(20)的横向 相互平行的梁结构上， 抗点头扭杆(6)一端铰接于抗点头扭杆安装座(33)上， 另一端铰接 于抗点头扭杆安装座 (32)上。 4.根据权利要求3所述的一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架， 其特征在于： 所述悬挂 装置(3)包含中央牵引销(19)、 车体吊架(20)、 弹簧减振器(21)、 牵引拉杆(22)以及摇枕主 体(23)； 摇枕主体(23)上设置中心孔， 所述中央牵引销(19)垂直嵌入摇枕主体(23)中心孔 内； 车体吊架(20)位于摇枕主体(23)上方， 弹簧减振器(21)的两端分别转动连接在车体吊 架(20)和摇枕主体(23)上。 5.根据权利要求4所述的一种PRT悬挂。

7、式单轨车辆单轴转向架， 其特征在于： 所述车体 吊架(20)包括上方的四根梁结构和底部的四个支脚， 四根梁结构合围成矩形， 其中两个纵 向相互平行的梁结构对称设置弹簧减振器安装座I(25)， 同时上述两个纵向相互平行的梁 结构上对称设置有限位机构(31)， 限位结构(31)一端焊接在车体吊架(20)的纵向梁结构 上， 另一端的端面设置一块矩形钢件； 另外两个横向相互平行的梁结构上均设有牵引拉杆 安装座I(29)。 6.根据权利要求5所述的一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架， 其特征在于： 所述摇枕 结构包括摇枕主体(23)以及设置在摇枕主体(23)两端的横向延伸的支架(24)， 所述支架 (2。

8、4)的末端设有弹簧减振器安装座II(26)， 摇枕主体(23)上设置两个牵引拉杆安装座 (30)， 且两个牵引拉杆安装座II(30)的连线斜向通过所述摇枕主体(23)上的中心孔； 所述 摇枕主体(23)两个竖直侧边对称设有横向止挡(27)， 横向止挡(27)下方连接有垂向止挡 (28)， 所述限位机构(31)的端面的矩形钢件对着横向止挡(27)。 7.根据权利要求6所述的一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架， 其特征在于： 所述弹簧 减振器(21)一端转动连接在弹簧减振器安装座I(25)上， 另一端转动连接在弹簧减振器安 权利要求书 1/2 页 2 CN 111661096 A 2 装座II(2。

9、6)上。 8.根据权利要求6所述的一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架， 其特征在于： 所述牵引 拉杆(22)的一端安装在牵引拉杆安装座I(29)上， 另一端安装在牵引拉杆安装座II(30)上。 9.根据权利要求2所述的一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架， 其特征在于： 所述走行 轮(2)内侧的轮毂电机上安装有制动盘(16)， 所述走行轮安装座(13)上安装有制动夹钳 (17)， 所述制动夹钳的两个闸片位于制动盘(16)的侧边。 10.根据权利要求1所述的一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架， 其特征在于： 导向轮 (4)和稳定轮(5)都为橡胶材质。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111661。

10、096 A 3 一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架 技术领域 0001 本发明专利涉及城市轨道交通领域， 尤其涉及一种PRT悬挂式单轨车辆转向架。 背景技术 0002 随着我国城市化的进程不断加快， 城市公共交通面临着严峻的考验。 城市公共交 通的发展速度不能满足民众的出行需求， 城市交通变得日益拥堵。 为了解决公共交通的问 题， 发展城市轨道交通成为一个新的发展方向。 目前最主流的轨道交通系统就是地铁系统， 高效快速的特点能够极大缓解城市公共交通的压力。 但是地铁系统的建设周期长， 投资成 本高， 对于建设的要求较高， 不能普遍适用所有的城市。 而路面轨道交通建设会占用已经饱 和的路面资源，。

11、 因此悬挂式单轨交通系统就成为新的思路， 能够解决上述问题。 0003 悬挂式单轨交通系统具有建设周期短， 投资成本低， 对于地形因素限制小等优势， 可以极好地融入现有公共交通系统中。 悬挂式单轨交通系统是一种中小运量的交通系统， 具有速度快， 安全性高， 运行噪声小， 绿色环保等特点， 与其他的轨道交通系统实现零距离 换乘， 统一协作， 缓解城市交通。 悬挂式轨道交通系统的轨道采用钢筋或水泥立柱悬挂在空 中， 不占用地面交通， 能够充分利用城市空间， 但同时目前其轨道的体积较为庞大， 对城市 街道景观造成一定的影响。 发明内容 0004 鉴于以上所述现有悬挂式轨道交通的技术缺点， 本发明之目。

12、的在于提供一种PRT 悬挂式单轨车辆单轴转向架， 采用单轴驱动配合一字型构架， 使得整个转向架的结构尺寸 进一步缩小， 提高车辆曲线通过能力的同时， 进而有效缩小悬挂式单轨交通系统的轨道体 积。 0005 本发明还要解决的技术问题是提供上述的悬挂式单轨车辆的单轴转向架， 实现转 向架与车体之间连接和力的传递， 同时还要使单轴转向架在运行过程中保持平稳。 0006 为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案如下： 0007 一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架， 包含转向架的一字型构架1， 一字型构架1包 括纵向延伸的一字型纵向梁8， 垂向上固定连接在一字型纵向梁8两端上方的竖直梁9， 横向 连接。

13、于一字型纵向梁8两端的导向轮安装座10； 所述竖直梁9顶端横向设置有稳定轮安装座 11， 两个导向轮4安装于导向轮安装座10上并关于一字型纵向梁8沿横向两侧对称， 两个稳 定轮5安装于稳定轮安装座11上并关于一字型纵向梁8沿横向两侧对称， 同侧的稳定轮5和 导向轮4二者的转动轴都沿垂向延伸且重合， 纵向梁上仅设置有一个横向延伸的走行轮安 装座13， 走行轮安装座13上安装一对走行轮2， 整个转向架仅设置一对走行轮2， 所以为单轴 转向架； 该对走行轮2的转动轴横向布置， 纵向梁下部设置有中央牵引销安装座12， 中央牵 引销安装座12上套装中央牵引销19， 通过中央牵引销19， 连接一字型构架与。

14、悬挂装置3。 0008 作为优选方式， 走行轮2为橡胶轮胎， 包括橡胶车轮14和轮毂电机15， 两者同轴布 置， 轮毂电机15位于橡胶车轮14内部， 走行轮2行走在轨道梁7上。 说明书 1/5 页 4 CN 111661096 A 4 0009 作为优选方式， 所述一字型构架1下方设置有中央牵引销安装座12， 中央牵引销安 装座12上固定连接垂向的中央牵引销19， 中央牵引销19的底部固定连接车辆的悬挂装置3， 在一字型构架1和悬挂装置3之间设置有纵向布置的抗点头扭杆6， 抗点头扭杆安装座33 对称设置于中央牵引销安装座12上方两侧， 抗点头扭杆安装座 32设置在车体吊架20的横 向相互平行的。

15、梁结构上， 抗点头扭杆6一端铰接于抗点头扭杆安装座33上， 另一端铰接于 抗点头扭杆安装座 32上。 0010 作为优选方式， 所述悬挂装置3包含中央牵引销19、 车体吊架20、 弹簧减振器21、 牵 引拉杆22以及摇枕主体23； 摇枕主体23上设置中心孔， 所述中央牵引销19垂直嵌入摇枕主 体23中心孔内； 车体吊架20位于摇枕主体23上方， 弹簧减振器21的两端分别转动连接在车 体吊架20和摇枕主体23上。 0011 作为优选方式， 所述车体吊架20包括上方的四根梁结构和底部的四个支脚， 四根 梁结构合围成矩形， 其中两个纵向相互平行的梁结构对称设置弹簧减振器安装座I25， 同时 上述两个。

16、纵向相互平行的梁结构上对称设置有限位机构31， 限位结构31一端焊接在车体吊 架20的纵向梁结构上， 另一端的端面设置一块矩形钢件； 另外两个横向相互平行的梁结构 上均设有牵引拉杆安装座I29。 0012 作为优选方式， 所述摇枕结构包括摇枕主体23以及设置在摇枕主体23两端的横向 延伸的支架24， 所述支架24的末端设有弹簧减振器安装座II26， 摇枕主体23上设置两个牵 引拉杆安装座30， 且两个牵引拉杆安装座II30的连线斜向通过所述摇枕主体23上的中心 孔； 所述摇枕主体23两个竖直侧边对称设有横向止挡27， 横向止挡27下方连接有垂向止挡 28， 所述限位机构31的端面的矩形钢件对着。

17、横向止挡27。 0013 作为优选方式， 所述弹簧减振器21一端转动连接在弹簧减振器安装座I25上， 另一 端转动连接在弹簧减振器安装座II26上。 0014 作为优选方式， 所述牵引拉杆22的一端安装在牵引拉杆安装座I29上， 另一端安装 在牵引拉杆安装座II30上。 0015 作为优选方式， 所述走行轮2内侧的轮毂电机上安装有制动盘16， 所述走行轮安装 座13上安装有制动夹钳17， 所述制动夹钳的两个闸片位于制动盘16的侧边。 0016 作为优选方式， 导向轮4和稳定轮5都为橡胶材质。 0017 相较于现有技术， 本发明的技术方案具有以下有益效果： 0018 本发明转向架采用一字型构架主。

18、体， 配合单轴驱动的结构， 使转向架获得较小的 结构尺寸， 从而大大减小了轨道梁的体积， 同时， 采用轮毂电机直接驱动方式， 取消齿轮驱 动结构， 降低车辆运行中产生的噪声。 创新的悬挂装置保证车辆运行的平稳性， 单轴驱动结 构， 使得前后导向轮纵向间距缩短， 提高了转向架在小半径曲线的通过能力。 本发明的转向 架结构采用一字型构架主体， 因此使整个转向架结构具有很小的横向尺寸， 进而也能够有 效缩小悬挂式单轨交通系统中轨道梁的横向尺寸。 附图说明 0019 图1为本发明的轴测图。 0020 图2为本发明的左视图。 0021 图3为本发明的一字型构架轴测图。 说明书 2/5 页 5 CN 11。

19、1661096 A 5 0022 图4为本发明的走行轮轴测图。 0023 图5为本发明的悬吊装置轴测图。 0024 图6为本发明的车体吊架轴测图。 0025 图7为本发明的摇枕轴测图。 0026 其中， 1为一字型构架， 2为走行轮， 3为悬挂装置， 4为导向轮， 5为稳定轮， 6为抗点 头扭杆， 7为轨道梁， 8为纵向梁， 9为竖直梁， 10为导向轮安装座， 11为稳定轮安装座， 12为中 央牵引销安装座， 13为走行轮安装座， 14为橡胶车轮， 15为轮毂电机， 16为制动盘， 17为制动 夹钳， 18制动缸， 19为中央牵引销， 20为车体吊架， 21为弹簧减振器， 22为牵引拉杆， 2。

20、3为摇 枕主体， 24为支架， 25为弹簧减振器安装座 ， 26为弹簧减振器安装座， 27为横向止挡， 28 为垂向止挡， 29为牵引拉杆安装座 ， 30为牵引拉杆安装座， 31为限位机构， 32为抗点头扭 杆安装座 ， 33为抗点头扭杆安装座。 具体实施方式 0027 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式， 本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。 本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用， 本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用， 在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。 0028 一种PRT悬挂式单轨车辆单轴转向架， 包含。

21、转向架的一字型构架1， 一字型构架1包 括纵向延伸的一字型纵向梁8， 垂向上焊接在一字型纵向梁8两端上方的竖直梁9， 横向焊接 于一字型纵向梁8两端的导向轮安装座10； 所述竖直梁9顶端横向焊接有稳定轮安装座11， 两个导向轮4安装于导向轮安装座10上并关于一字型纵向梁8沿横向两侧对称， 两个稳定轮 5安装于稳定轮安装座11上并关于一字型纵向梁8沿横向两侧对称， 同侧的稳定轮5和导向 轮4二者的转动轴都沿垂向延伸且重合， 纵向梁上仅设置有一个横向延伸的走行轮安装座 13， 走行轮安装座13上安装一对走行轮2， 整个转向架仅设置一对走行轮2， 所以为单轴转向 架； 该对走行轮2的转动轴横向布置，。

22、 纵向梁下部设置有中央牵引销安装座12， 中央牵引销 安装座12上套装中央牵引销19， 通过中央牵引销19， 连接一字型构架与悬挂装置3。 0029 走行轮2为橡胶轮胎， 包括橡胶车轮14和轮毂电机15， 两者同轴布置， 轮毂电机15 位于橡胶车轮14内部， 走行轮2行走在轨道梁7上。 橡胶轮胎14采用小型充气轮胎， 轮毂电机 15直接传递扭矩到橡胶轮胎14上， 取消了齿轮驱动结构， 驱动结构得到简化， 不仅尺寸缩 小， 并且极大降低车辆运行中产生的噪声。 单轴转向架结构体积小， 两个走行轮分别采用不 同的轮毂电机15来控制， 同时结合电控差速控制通过曲线轨道， 使得该转向架通过小半径 曲线时。

23、具有良好的稳定性。 0030 所述一字型构架1下方设置有中央牵引销安装座12， 中央牵引销安装座12上固定 连接垂向的中央牵引销19， 中央牵引销19的底部固定连接车辆的悬挂装置3， 在一字型构架 1和悬挂装置3之间设置有纵向布置的抗点头扭杆6， 抗点头扭杆安装座33对称设置于中 央牵引销安装座12上方两侧， 抗点头扭杆安装座 32设置在车体吊架20的横向相互平行的 梁结构上， 抗点头扭杆6一端铰接于抗点头扭杆安装座33上， 另一端铰接于抗点头扭杆安 装座 32上。 单轴转向架不具有自稳定性， 当车辆运行过程中转向架相对悬挂装置3出现绕 走行轮2旋转轴线的点头运动， 此时抗点头扭杆6两侧反向运。

24、动产生反转扭矩， 能够实现转 说明书 3/5 页 6 CN 111661096 A 6 向架在运行过程中保持稳定。 0031 所述悬挂装置3包含中央牵引销19、 车体吊架20、 弹簧减振器21、 牵引拉杆22以及 摇枕主体23； 摇枕主体23上设置中心孔， 所述中央牵引销19垂直嵌入摇枕主体23中心孔内； 车体吊架20位于摇枕主体23上方， 弹簧减振器21的两端分别转动连接在车体吊架20和摇枕 主体23上。 0032 所述车体吊架20包括上方的四根梁结构和底部的四个支脚， 通过螺栓固定到车体 顶盖上， 四根梁结构合围成矩形， 其中两个纵向相互平行的梁结构对称设置弹簧减振器安 装座I25， 同时。

25、上述两个纵向相互平行的梁结构上对称设置有限位机构31， 限位结构31一端 焊接在车体吊架20的纵向梁结构上， 另一端的端面设置一块矩形钢件； 另外两个横向相互 平行的梁结构上均设有牵引拉杆安装座I29。 0033 所述摇枕结构包括摇枕主体23以及设置在摇枕主体23两端的横向延伸的支架24， 所述支架24的末端设有弹簧减振器安装座II26， 摇枕主体23上设置两个牵引拉杆安装座 30， 且两个牵引拉杆安装座II30的连线斜向通过所述摇枕主体23上的中心孔； 所述摇枕主 体23两个竖直侧边对称设有横向止挡27， 横向止挡27下方连接有垂向止挡28， 所述限位机 构31的端面的矩形钢件对着横向止挡2。

26、7。 0034 所述弹簧减振器21一端转动连接在弹簧减振器安装座I25上， 另一端转动连接在 弹簧减振器安装座II26上。 0035 所述牵引拉杆22的一端安装在牵引拉杆安装座I29上， 另一端安装在牵引拉杆安 装座II30上。 0036 所述走行轮2内侧的轮毂电机上安装有制动盘16， 所述走行轮安装座13上安装有 制动夹钳17， 所述制动夹钳的两个闸片位于制动盘16的侧边。 车辆制动时， 通过制动夹钳17 夹紧制动盘16产生的摩擦力实现制动功能。 0037 导向轮4和稳定轮5都为橡胶材质。 0038 当车辆经过曲线线路时， 橡胶车轮14没有自导向的能力， 转向架上导向轮4贴紧曲 线线路外侧的。

27、轨道梁7， 轨道梁7通过导向轮4为转向架提供横向作用力， 克服车辆通过曲线 线路的离心力， 帮助车辆通过曲线， 实现导向功能； 车辆通过曲线线路时， 车体由于惯性力 产生侧滚， 当车体侧滚到一定角度时， 车体吊架20上的限位机构31接触横向止挡27， 对横向 止挡施加横向的作用力， 产生一个使转向架发生侧滚的转矩， 轨道梁7作用于稳定轮5上， 会 产生一个反向转矩， 抑制转向架发生侧滚， 保持转向架的运行稳定。 0039 横向止挡27在车体发生横向运动时， 能够与限位机构31作用， 传递横向力， 抑制车 体横向运动； 而垂向止挡28能够限制车体在垂向的浮沉运动， 车体竖直向下运动时， 弹簧减 。

28、振器处于压缩状态， 所以车体向下运动具有一定限度， 而车体向上运动， 到达一定高度， 垂 向止挡接触车体顶盖， 从而限定车体不再向上运动。 通过这些悬挂装置3， 车体和转向架结 构之间实现垂向、 纵向和横向力的传递。 0040 综上所述， PRT悬挂式单轨车辆采用单轴转向架结构， 配合一字型构架， 有效减小 转向架尺寸， 进而减小轨道梁的尺寸。 采用轮毂电机直接驱动方式， 取消齿轮驱动结构， 降 低车辆运行中产生的噪声。 创新的悬挂装置保证车辆运行的平稳性， 单轴驱动结构， 使得前 后导向轮纵向间距缩短， 提高了转向架在小半径曲线的通过能力。 0041 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功。

29、效， 而非用于限制本发明。 任何熟 说明书 4/5 页 7 CN 111661096 A 7 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下， 对上述实施例进行修饰或改变。 因 此， 凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成 的一切等效修饰或改变， 仍应由本发明的权利要求所涵盖。 说明书 5/5 页 8 CN 111661096 A 8 图1 说明书附图 1/5 页 9 CN 111661096 A 9 图2 说明书附图 2/5 页 10 CN 111661096 A 10 图3 图4 说明书附图 3/5 页 11 CN 111661096 A 11 图5 图6 说明书附图 4/5 页 12 CN 111661096 A 12 图7 说明书附图 5/5 页 13 CN 111661096 A 13 。