一种跨座式单轨车辆及其单轴转向架的制作方法

1.本发明涉及跨座式单轨车辆领域，特别涉及一种跨座式单轨车辆及其单轴转向架。


背景技术：

2.跨座式单轨车辆通常在高架专用轨道梁上行驶，具有适应能力强、爬坡能力强、占用地面资源少等优点，应用前景较广阔。跨座式单轨车辆的转向架主要有双轴式和单轴式两种，其中，双轴转向架的承载能力虽较强，但是双轴转向架存在直线上轮对无法自动对中及曲线上轮对冲角较大而造成车胎磨耗激增等缺陷。单轴转向架包括一对走行轮、四个导向轮和两个稳定轮，在通过曲线时没有冲角，轮胎磨损非常小，可配弥补前述缺陷。
3.对于跨座式单轨车辆而言，其车体直接坐落于二系悬挂上，当车体通过曲线时，需依靠二系悬挂的纵向变形来适应车体与转向架之间的回转角度，而二系悬挂会对单轴转向架产生回转约束，使走行轮在通过曲线时不能处于径向位置，如此走行轮便会产生侧偏角和侧偏力，而且导向轮受到的径向力也随之增大，导致车体在通过曲线时的横向平稳性变差。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种跨座式单轨车辆及其单轴转向架，全部左缓冲油缸和左径向油缸相连，全部右缓冲油缸和右径向油缸相连，实现以最小能耗的方式控制左径向油缸和右径向油缸主动伸缩以支撑车体转向，并同时调整左转支撑轮组和右转支撑轮组的预紧力，改善车体转弯时的横向平稳性。
5.本发明所提供的跨座式单轨车辆的单轴转向架，包括：
6.构架；
7.对称设于构架与车体之间的左径向油缸和右径向油缸；
8.分别设于构架的左转支撑轮组和右转支撑轮组；
9.左转支撑轮组的全部左缓冲油缸均与左径向油缸相连，右转支撑轮组的全部右缓冲油缸均与右径向油缸相连；
10.当车体左转时，左转支撑轮组的预紧力增大，全部左缓冲油缸的活塞杆回缩，全部左缓冲油缸的无杆腔油液均流向左径向油缸的无杆腔，左径向油缸的活塞杆伸出；右转支撑轮组的预紧力减小，右径向油缸的无杆腔油液流入全部右缓冲油缸的无杆腔，右径向油缸的活塞杆回缩，全部右缓冲油缸的活塞杆伸出；
11.当车体右转时，右转支撑轮组的预紧力增大，全部右缓冲油缸的活塞杆回缩，全部右缓冲油缸的无杆腔油液均流向右径向油缸的无杆腔，右径向油缸的活塞杆伸出；左转支撑轮组的预紧力减小，左径向油缸的无杆腔油液流入全部左缓冲油缸的无杆腔，左径向油缸的活塞杆回缩，全部左缓冲油缸的活塞杆伸出。
12.优选的，还包括：
13.设于任一左缓冲油缸与左径向油缸之间的左转换向阀；
14.用于检测左缓冲油缸无杆腔的当前压力的压力检测装置；
15.分别与压力检测装置及左转换向阀相连的控制装置；
16.当任一左缓冲油缸的当前压力超过最大压力时，控制装置根据压力检测装置反馈的信号控制左转换向阀切换至第一位置，任一左缓冲油缸的无杆腔与左径向油缸的无杆腔相连通，任一左缓冲油缸的有杆腔与左径向油缸的有杆腔相连通；
17.当任一左缓冲油缸的当前压力达到初设压力时，控制装置根据压力检测装置反馈的信号控制左转换向阀切换至第二位置，径向油缸的无杆腔和有杆腔均与任一左缓冲油缸的无杆腔相连。
18.优选的，还包括：
19.蓄能器；
20.设于任一左缓冲油缸与蓄能器之间的补油阀；
21.补油阀与控制装置相连，当控制装置根据压力检测装置反馈的信号获取压力波动值，当压力波动值超出预设波动值时，控制装置控制左转换向阀切换至第三位置，左径向油缸的有杆腔与任一左缓冲油缸的无杆腔相连；并同时控制补油阀开启，蓄能器为任一左缓冲油缸补充油液。
22.优选的，任一左缓冲油缸及任一右缓冲油缸均设有锁止阀；
23.当任一左缓冲油缸无杆腔的当前压力低于安全阈值时，控制装置控制锁止阀保持关闭；
24.当任一左缓冲油缸无杆腔的当前压力超过安全阈值时，控制装置控制锁止阀打开，油液由任一左缓冲油缸的无杆腔流入蓄能器；
25.当任一左缓冲油缸无杆腔的当前压力低于初设压力时，控制装置控制锁止阀打开，油液由蓄能器流入任一左缓冲油缸的无杆腔；
26.和，
27.当任一右缓冲油缸无杆腔的当前压力低于安全阈值时，控制装置控制锁止阀保持关闭；
28.当任一右缓冲油缸无杆腔的当前压力超过安全阈值时，控制装置控制锁止阀打开，油液由任一右缓冲油缸的无杆腔流入蓄能器；
29.当任一右缓冲油缸无杆腔的当前压力低于初设压力时，控制装置控制锁止阀打开，油液由蓄能器流入任一右缓冲油缸的无杆腔。
30.优选的，构架后端中心设有安装凹槽，还包括牵引机构和横穿安装凹槽的转轴，牵引机构包括分别与转轴的两端相铰接的上牵引杆和下牵引杆。
31.优选的，还包括：
32.分别设于转轴两端的上轴承座和下轴承座；
33.分别固设于安装凹槽的两相对侧的上减振座和下减振座；
34.其中，上减振座的阻尼缓冲块与上轴承座之间及下减振座的阻尼缓冲块与下轴承座之间均保持预设间隙。
35.优选的，还包括：
36.分别固设于转轴的两端的上连接座和下连接座；
37.套设于转轴且位于上连接座与构架之间的上扭转减振器；
38.套设于转轴且位于下连接座与构架之间的下扭转减振器；
39.其中，上连接座与上牵引杆之间及下连接座与下牵引杆之间均通过橡胶球铰铰接相连。
40.优选的，左转支撑轮组包括前左导向轮、后右导向轮和左侧稳定轮，三者的中心均穿设有轮轴，构架固设有轮支架，轮轴的两端与轮支架相铰接，左缓冲油缸的活塞杆与轮轴的端部相铰接，其缸筒与轮支架相固连。
41.优选的，缸筒的外壁固设有安装接口，缸筒上套设有轮弹性件，轮弹性件的两端分别与轮支架及安装接口相抵。
42.本发明所提供的跨座式单轨车辆，包括上述任一项所述的单轴转向架。
43.相对于背景技术，本发明所提供的跨座式单轨车辆的单轴转向架，包括构架、左径向油缸、右径向油缸、左转支撑轮组和右转支撑轮组，左径向油缸和右径向油缸二者对称设于构架与车体之间。左转支撑轮组的全部左缓冲油缸均与左径向油缸相连，右转支撑轮组的全部右缓冲油缸均与右径向油缸相连。
44.当车体左转时，左转支撑轮组与轨道梁之间的相互作用力增大，左转支撑轮组的预紧力增大，全部左缓冲油缸的活塞杆回缩，全部左缓冲油缸的无杆腔油液均流向左径向油缸的无杆腔，左径向油缸的活塞杆伸出，左转支撑轮组的预紧力随之减小；与此同时，右转支撑轮组与轨道梁之间的相互作用力减小，右转支撑轮组的预紧力减小，右径向油缸的无杆腔油液流入全部右缓冲油缸的无杆腔，右径向油缸的活塞杆回缩，全部右缓冲油缸的活塞杆伸出，右转支撑轮组的预紧力随之增大。
45.当车体右转时，右转支撑轮组与轨道梁之间的相互作用力增大，右转支撑轮组的预紧力增大，全部右缓冲油缸的活塞杆回缩，全部右缓冲油缸的无杆腔油液均流向右径向油缸的无杆腔，右径向油缸的活塞杆伸出；与此同时，左转支撑轮组与轨道梁之间的相互作用力减小，左转支撑轮组的预紧力减小，左径向油缸的无杆腔油液流入全部左缓冲油缸的无杆腔，左径向油缸的活塞杆回缩，全部左缓冲油缸的活塞杆伸出，左转支撑轮组的预紧力随之增大。
46.综上所述，在车体转向时，本发明借助左缓冲油缸和右缓冲油缸，以最小能耗的方式控制左径向油缸和右径向油缸二者中的一者自动伸出且另一者自动回缩，以稳定支撑车体转向，减小构架转弯时产生的侧偏角和侧偏力，并同时调整左转支撑轮组和右转支撑轮组的预紧力，使预紧力在一定范围内维持稳定，从而有效改善车体转弯时的横向平稳性。
47.本发明所提供的跨座式单轨车辆，包括上述单轴转向架，具有相同的有益效果。
附图说明
48.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
49.图1为本发明一种具体实施例所提供的跨座式单轨车辆的单轴转向架左转时的状态图；
50.图2为本发明一种具体实施例所提供的跨座式单轨车辆的单轴转向架的结构图；
51.图3为图2的侧视图；
52.图4为图1中左缓冲油缸与左径向油缸的连接关系图；
53.图5为图1中牵引机构的侧视图；
54.图6为图5的主视图；
55.图7为图6中转轴、上扭转减振器及下扭转减振器的组装图；
56.图8为图1中前左导向轮的主视图；
57.图9为图8的俯视图。
58.附图标记如下：
59.构架10、安装凹槽101、走行轮11、左径向油缸12、左径向油缸13、前左导向轮141、后右导向轮142、左侧稳定轮143、轮支架144、轮弹性件145、前右导向轮151、后左导向轮152、右侧稳定轮153、左缓冲油缸16、左转换向阀17、锁止阀18、牵引机构19、上牵引杆191、下牵引杆192、转轴20、上轴承座21、下轴承座22、上减振座23、下减振座24、上连接座25、下连接座26、上扭转减振器27、下扭转减振器28、纵置弹簧281、横置弹簧282、橡胶球铰29、二系悬挂30、垂向减振器301、横向减振器302、沙漏簧303和备用油箱31。
具体实施方式
60.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
61.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
62.请参考图1至图4，图1为本发明一种具体实施例所提供的跨座式单轨车辆的单轴转向架左转时的状态图；图2为本发明一种具体实施例所提供的跨座式单轨车辆的单轴转向架的结构图；图3为图2的侧视图；图4为图1中左缓冲油缸与左径向油缸的连接关系图。
63.本发明实施例公开了一种跨座式单轨车辆的单轴转向架，适于单轨车体沿曲率半径较小的轨道梁高速行驶，包括构架10、左径向油缸12、左径向油缸13、左转支撑轮组和右转支撑轮组。
64.构架10的中心装有走行轮11，走行轮11沿轨道梁的走行面滚动。构架10的结构具体可参考现有技术。
65.左径向油缸12和左径向油缸13均装于构架10的后端，对称设于构架10与车体之间，用于辅助车体转向，使单轴转向架的走行轮11转弯时更趋于径向，减小磨耗，提升车体的曲线通过性能。
66.需要注意的是，左径向油缸12与左径向油缸13二者的连线与构架10相交形成的交点处于构架10的垂向中心线，避免左径向油缸12与左径向油缸13伸缩而导致单轴转向架出现俯仰失稳姿态。左径向油缸12与左径向油缸13二者采用关节轴承连接构架10和车体，仅用于单轴转向架的径向调整，不承担牵引力。
67.左转支撑轮组和右转支撑轮组分别设于构架10。其中，当车体左转时，左转支撑轮
组与轨道梁侧面之间的作用力增大。当车体右转时，右转支撑轮组与轨道梁侧面之间的作用力增大。左转支撑轮组包括前左导向轮141、后右导向轮142和左侧稳定轮143。右转支撑轮组包括前右导向轮151、后左导向轮152和右侧稳定轮153，用于支撑。走行轮11、四个导向轮及两个稳定轮均为橡胶轮胎，四个导向轮及两个稳定轮均预压紧贴轨道梁的侧面。导向轮与稳定轮的结构均一致，仅在构架10上的安装位置不通过。导向轮安装于构架10底侧，主要起导向作用。稳定轮装于构架10的两支撑梁上，用于防止车体倾侧。
68.其中，前左导向轮141、后右导向轮142和左侧稳定轮143三者均各设有一个左缓冲油缸16，左转支撑轮组的全部左缓冲油缸16均与左径向油缸12相连，这样左径向油缸12的液压能来自各左缓冲油缸16。前右导向轮151、后左导向轮152和右侧稳定轮153三者均各设有一个右缓冲油缸，右转支撑轮组的全部右缓冲油缸均与左径向油缸13相连，这样左径向油缸13的液压能来自各右缓冲油缸。如此本发明以最小能耗的方式，既能主动调节左径向油缸12与左径向油缸13的二者的伸缩长度，确保单轴转向架转弯时的径向位置，避免走行轮11偏磨，或导向轮和稳定轮脱毒磨损，又能主动调节左转支撑轮组与右转支撑轮组的预紧力，使预紧力维持在一定范围内维持稳定，提升车体的横向平稳性。
69.当车体左转时，左转支撑轮组与轨道梁之间的相互作用力增大，左转支撑轮组的预紧力增大，全部左缓冲油缸16的活塞杆回缩，全部左缓冲油缸16的无杆腔油液均流向左径向油缸12的无杆腔，左径向油缸12的活塞杆伸出，左转支撑轮组的预紧力随之减小，直至回复至初始预值；与此同时，右转支撑轮组与轨道梁之间的相互作用力减小，右转支撑轮组的预紧力减小，左径向油缸13的无杆腔油液流入全部右缓冲油缸的无杆腔，左径向油缸13的活塞杆回缩，全部右缓冲油缸的活塞杆伸出，右转支撑轮组的预紧力随之增大。
70.当车体右转时，右转支撑轮组与轨道梁之间的相互作用力增大，右转支撑轮组的预紧力增大，全部右缓冲油缸的活塞杆回缩，全部右缓冲油缸的无杆腔油液均流向左径向油缸13的无杆腔，左径向油缸13的活塞杆伸出；与此同时，左转支撑轮组与轨道梁之间的相互作用力减小，左转支撑轮组的预紧力减小，左径向油缸12的无杆腔油液流入全部左缓冲油缸16的无杆腔，左径向油缸12的活塞杆回缩，全部左缓冲油缸16的活塞杆伸出，左转支撑轮组的预紧力随之增大。
71.综上所述，在车体转向时，本发明借助左缓冲油缸16和右缓冲油缸，无需液压泵供压，以最小能耗的方式控制左径向油缸12和左径向油缸13二者中的一者自动伸出且另一者自动回缩，以稳定支撑车体转向，减小构架10转弯时产生的侧偏角和侧偏力，并同时调整左转支撑轮组和右转支撑轮组的预紧力，使预紧力在一定范围内维持稳定，从而有效改善车体转弯时的横向平稳性。
72.上述单轴转向架还包括左转换向阀17、压力检测装置和控制装置，任一左缓冲油缸16与左径向油缸12之间均左转换向阀17，用于切换任一左缓冲油缸16与左径向油缸12之间油液流向。左转换向阀17具体为三位四通电磁换向阀。压力检测装置用于检测左缓冲油缸16的无杆腔的当前压力，具体可以是压力传感器。控制装置分别与压力检测装置及左转换向阀17相连。
73.当车体左转时，左转支撑轮组的预紧力增大，任一左缓冲油缸16无杆腔压力增大。当任一左缓冲油缸16无杆腔的当前压力超过最大压力时，控制装置根据压力检测装置反馈的信号控制左转换向阀17切换至第一位置，任一左缓冲油缸16的无杆腔与左径向油缸12的
无杆腔相连通，任一左缓冲油缸16的有杆腔与左径向油缸12的有杆腔相连通，任一左缓冲油缸16的无杆腔油液均流向左径向油缸12的无杆腔，左径向油缸12的有杆腔油液流向任一左缓冲油缸16的有杆腔，左径向油缸12的活塞杆伸出，任一左缓冲油缸16的活塞杆回缩，左转支撑轮组的预紧力减小。需要说明的是，文中的最大压力是指任一左缓冲油缸16无杆腔的最大压力，具体可以5mpa。
74.因任一左缓冲油缸16的无杆腔油液均流向左径向油缸12的无杆腔，任一左缓冲油缸16的无杆腔压力下降，当任一左缓冲油缸16无杆腔的当前压力达到初设压力时，控制装置根据压力检测装置反馈的信号控制左转换向阀17切换至第二位置，也即中位，径向油缸的无杆腔和有杆腔均与任一左缓冲油缸16的无杆腔相连，避免任一左缓冲油缸16因无杆腔压力过低而造成轮弹性件145的压缩量增大，进而避免构架10与车体之间的侧倾角过大，利于提升乘客在车体内站立时的舒适性及安全性。文中的初设压力是指任一左缓冲油缸16无杆腔的初设压力，具体可以是3mpa。
75.同样地，任一右缓冲油缸与左径向油缸13之间均右转换向阀，右缓冲油缸的无杆腔也设有压力检测装置。当车体左转时，右转支撑轮组的预紧力减小，任一右缓冲油缸的无杆腔压力减小。当任一左缓冲油缸16无杆腔的当前压力超过最大压力时，控制装置根据压力检测装置反馈的信号控制右转换向阀也切换至第一位置，任一右缓冲油缸的无杆腔与左径向油缸13的无杆腔相连通，任一右缓冲油缸的有杆腔与左径向油缸13的有杆腔相连通，左径向油缸13的无杆腔油液流向任一右缓冲油缸的无杆腔，任一右缓冲油缸的有杆腔油液流向左径向油缸13的有杆腔，左径向油缸13的活塞杆回缩，任一右缓冲油缸的活塞杆伸出，右转支撑轮组的预紧力增大。
76.当车体右转时，左转换向阀17与右转换向阀二者的控制原理与上述内容类似，在此不再详述。
77.上述单轴转向架还包括蓄能器和补油阀。全部左缓冲油缸16和全部右缓冲油缸均与蓄能器相连。补油阀设于任一左缓冲油缸16与蓄能器之间，具体可以是电磁球阀，用于控制二者之间油路通断。补油阀与控制装置相连。
78.当车体处于横风等工况时，会造成车体的重心出现来回偏摆，单轴转向架则会出现连续侧滚，全部左缓冲油缸16的无杆腔压力会出现波动。当任一左缓冲油缸16无杆腔的压力波动值超出预设波动值时，控制装置根据压力检测装置反馈的信号获取压力波动值，控制左转换向阀17切换至第三位置，左径向油缸12的有杆腔与任一左缓冲油缸16的无杆腔相连；与此同时，控制装置控制补油阀开启，蓄能器为任一左缓冲油缸16补充油液，并同时为左径向油缸12补充油液，增大左转支撑轮组的预紧力。此外，任一左缓冲油缸16与蓄能器之间还设有节流阀，用于调节油液的流速，进而调整全部左缓冲油缸16的动作速度。当然，任一右缓冲油缸与蓄能器之间也可设置与控制装置相连的补油阀，也可实现自动补充油液，具体参考前述内容。文中预设波动值具体可以是1mpa。
79.需特别注意时，当车体左转时，可先将全部左缓冲油缸16的无杆腔压力增大至5mpa，待全部左缓冲油缸16无杆腔的压力波动值恢复至0.5mpa以内，将左转支撑轮组的全部导向轮的左缓冲油缸16无杆腔压力降低至3mpa，延迟10s之后，再将左转支撑轮组的全部稳定轮的左缓冲油缸16无杆腔压力降低至3mpa，如此可确保车体在大风或二系悬挂30减振失效等意外工况下仍可保持较好的稳定性和安全性。当然，车体右转时，全部右缓冲油缸的
控制原理相似，在此不再赘述。
80.任一左缓冲油缸16及任一右缓冲油缸均设有锁止阀18。左径向油缸12和左径向油缸13也均设有锁止阀18，作用相同。
81.当车体直线行驶时，任一左缓冲油缸16无杆腔的当前压力低于安全阈值，且任一右缓冲油缸无杆腔的当前压力也低于安全阈值，控制装置控制全部左缓冲油缸16的锁止阀18保持关闭，并同时控制全部右缓冲油缸的锁止阀18保持关闭，无油液流动，左转支撑轮组的预紧力及右转支撑轮组的预紧力均不产生较大波动，避免单轴转向架出现摇头失稳姿态。文中的安全阈值可以是8mpa。
82.当轨道梁侧面出现较大异物时，左转支撑轮组及右转支撑轮组接触异物后，会导致左缓冲油缸16的无杆腔或右缓冲油缸的无杆腔的压力增大。当任一左缓冲油缸16无杆腔的当前压力超过安全阈值时，控制装置控制锁止阀18打开，油液由任一左缓冲油缸16的无杆腔流入蓄能器，从而减小左转支撑轮组的预紧力。当任一右缓冲油缸无杆腔的当前压力超过安全阈值时，控制装置控制锁止阀18打开，油液由任一右缓冲油缸的无杆腔流入蓄能器，从而减小右转支撑轮组的预紧力。左转支撑轮组或右转支撑轮组经过异物后，左缓冲油缸16的无杆腔或右缓冲油缸的无杆腔的压力骤降，当压力低于初设压力时，蓄能器反向为左缓冲油缸16的无杆腔或右缓冲油缸的无杆腔补充油液，增大预紧力。
83.当轨道梁侧面出现凹坑时，左转支撑轮组及右转支撑轮组经过凹坑时，会导致左缓冲油缸16的无杆腔或右缓冲油缸的无杆腔的压力减小。当任一左缓冲油缸16无杆腔的当前压力低于初设压力时，控制装置控制锁止阀18打开，油液由蓄能器流入任一左缓冲油缸16的无杆腔，补充油液至目标缓冲油缸，从而增大左转支撑轮组的预紧力。当任一右缓冲油缸无杆腔的当前压力低于初设压力时，控制装置控制锁止阀18打开，油液由蓄能器流入任一右缓冲油缸的无杆腔，从而增大右转支撑轮组的预紧力。
84.此外，当液压管路出现破损时，左缓冲油缸16的无杆腔或右缓冲油缸的无杆腔的压力也会减小，当低于1mpa及以下时，液压能无法传递至左径向油缸12或左径向油缸13，此时蓄能器释放油液，为目标缓冲油缸补充油液，保证单轴转向架能正常转向。当蓄能器的压力低于下限值时，应急动力单元和备用油箱31进行油液补充，使蓄能器的压力维持在上限值与下限值之间。
85.车体转弯时行驶速度不同，车辆的负载状态也不一致，如此各导向轮及各稳定轮的预紧力增减量不一致，进而导致左径向油缸12和左径向油缸13的作动力不一致。任一左缓冲油缸16与蓄能器之间及任一右缓冲油缸与蓄能器之间均设有电磁调压阀，当各导向轮及各稳定轮的预紧力增量不足以左径向油缸12或左径向油缸13推动单轴轴向架完成转向动作时，蓄能器可经过电磁调压阀，向目标缓冲油缸补充油液。电磁调压阀压的压力由最小至逐渐上升，压力检测装置检测到目标缓冲油缸的无杆腔压力增大时，电磁调压阀的压力设定值逐渐下降。
86.当车体紧急启动或制动时，车体相对于单轴转向架产生的纵向位移，会导致左径向油缸12或左径向油缸13的压力增大，油液便溢流至蓄能器，储存能量。
87.构架10与车体之间通过二系悬挂30相连，二系悬挂30包括垂向减振器301、横向减振器302、沙漏簧303，三者的安装方式及工作原理均可参考现有技术。其中，垂向减振器301和横向减振器302均可由磁流变阻尼器代替，沙漏簧303可由空气弹簧代替。
88.请参考图6和图7，图6为图5的主视图；图7为图6中转轴、上扭转减振器及下扭转减振器的组装图。
89.上述单轴转向架还包括牵引机构19，牵引机构19设于构架10的后端。左径向油缸12及左径向油缸13可充当减振器，与牵引机构19一同保证车体的纵向平稳性。单轴转向架与车体通过二系悬挂30、左径向油缸12、左径向油缸13及牵引机构19相连。
90.构架10的后端中心设有安装凹槽101，上述单轴转向架还包括横穿安装凹槽101的转轴20。牵引机构19采用双牵引杆，包括分别与转轴20的两端相铰接的上牵引杆191和下牵引杆192。上牵引杆191和下牵引杆192二者相平行，且呈上下分布。
91.上述单轴转向架还包括上轴承座21、下轴承座22、上减振座23和下减振座24，其中，上轴承座21和下轴承座22分别设于转轴20两端，上轴承座21与下轴承座22均内设有关节轴承，转轴20穿过关节轴承的内孔。上减振座23和下减振座24分别固设于安装凹槽101的两相对侧。上减振座23包括连接支座和阻尼缓冲块，连接支座通过螺栓固定在安装凹槽101的内侧壁。上减振座23的阻尼缓冲块与上轴承座21相对，用于吸收上轴承座21的缓冲振动。同样地，下减振座24的阻尼缓冲块与下轴承座22相对，用于吸收下轴承座22的缓冲振动。需要注意的是，上减振座23的阻尼缓冲块与上轴承座21之间及下减振座24的阻尼缓冲块与下轴承座22之间均保持预设间隙，避免因二系悬挂30与牵引机构19之间的动力学参数不匹配而造成垂向稳定性恶化与牵引机构19受力复杂。
92.上述单轴转向架还包括上连接座25、下连接座26、上扭转减振器27和下扭转减振器28，上连接座25和下连接座26分别固设于转轴20的两端，二者均可以是牵引橡胶堆。上牵引杆191的一端通过关键轴承与车体相连，另一端通过橡胶球铰29与上连接座25铰接相连。同样地，下牵引杆192的一端也通过关键轴承与车体相连，另一端通过橡胶球铰29与下连接座26铰接相连。
93.上扭转减振器27套设于转轴20，位于上连接座25与构架10之间。下扭转减振器28也套设于转轴20，位于下连接座26与构架10之间。上扭转减振器27与下扭转减振器28二者的结构及工作原理具体可参考现有技术。上扭转减振与转轴20之间及上连接座25与转轴20之间均采用键连接，上扭转减振与上连接座25共用一个连接键。同样地，下扭转减振与转轴20之间及下连接座26与转轴20之间也均采用键连接，下扭转减振与下连接座26也共用一个连接键。
94.牵引机构19所增设的扭转减振器及减振座可抑制并缓冲车体的摇头动作与点头动作。例如，当单轴转向架出现点头姿态时，上扭转减振器27与下扭转减振器28二者的纵置弹簧281产生纵向位移，同时上连接座25和下连接座26均产生扭转角度，如此可吸收点头产生的载荷。当车体出现横摆摇头姿态时，上扭转减振器27与下扭转减振器28二者的横置弹簧282和纵置弹簧281共同产生位移，同时上连接座25和下连接座26也均产生扭转角度，吸收横摆摇头产生的载荷。
95.请参考图7和图8，图8为图1中前左导向轮的主视图；图9为图8的俯视图。
96.左转支撑轮组包括前左导向轮141、后右导向轮142和左侧稳定轮143，三者的中心均穿设有轮轴，构架10固设有轮支架144，轮轴的两端与轮支架144相铰接，左缓冲油缸16的活塞杆与轮轴的端部相铰接，其缸筒与轮支架144相固连。左缓冲油缸16的设置，确保各导向轮及各稳定轮更换时无需借助复杂的工装及设备，只需要将手动泵等供压工具连接至目
标更换轮的换向阀接口处，对左缓冲油缸16打压后，左缓冲油缸16回缩，便可使胎面与轨道梁不接触，方便更换受损的导向轮或稳定轮。此外，当左缓冲油缸16因左径向油缸12或左径向油缸13出现故障而无法伸缩时，此时左缓冲油缸16充当油压减振器，起到缓冲减振作用。在车体转向时，左缓冲油缸16的液压杆被回压，无杆腔的压力升高至指定压力后，由锁止阀18的泄压回路完成泄压，保持左缓冲油缸16及其液压附件因故障工况而损坏。当然，左转支撑轮组中各轮的安装方式可参考左转支撑轮组，右缓冲油缸的安装方式与左缓冲油缸16的安装方式相同，二者作用相同，可参考前述内容。
97.缸筒的外壁固设有安装接口，缸筒上套设有轮弹性件145，轮弹性件145的两端分别与轮支架144及安装接口相抵，进一步提升各导向轮及各稳定轮的减振性能。
98.本发明所提供的跨座式单轨车辆，包括上述单轴转向架，具有相同的有益效果。
99.以上对本发明所提供的跨座式单轨车辆及其单轴转向架进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种跨座式单轨车辆的单轴转向架，其特征在于，包括：构架(10)；对称设于所述构架(10)与车体之间的左径向油缸(12)和右径向油缸(13)；分别设于所述构架(10)的左转支撑轮组和右转支撑轮组；所述左转支撑轮组的全部左缓冲油缸(16)均与所述左径向油缸(12)相连，所述右转支撑轮组的全部右缓冲油缸均与所述右径向油缸(13)相连；当所述车体左转时，所述左转支撑轮组的预紧力增大，全部所述左缓冲油缸(16)的活塞杆回缩，全部所述左缓冲油缸(16)的无杆腔油液均流向所述左径向油缸(12)的无杆腔，所述左径向油缸(12)的活塞杆伸出；所述右转支撑轮组的预紧力减小，所述右径向油缸(13)的无杆腔油液流入全部所述右缓冲油缸的无杆腔，所述右径向油缸(13)的活塞杆回缩，全部所述右缓冲油缸的活塞杆伸出；当所述车体右转时，所述右转支撑轮组的预紧力增大，全部所述右缓冲油缸的活塞杆回缩，全部所述右缓冲油缸的无杆腔油液均流向所述右径向油缸(13)的无杆腔，所述右径向油缸(13)的活塞杆伸出；所述左转支撑轮组的预紧力减小，所述左径向油缸(12)的无杆腔油液流入全部所述左缓冲油缸(16)的无杆腔，所述左径向油缸(12)的活塞杆回缩，全部所述左缓冲油缸(16)的活塞杆伸出。2.根据权利要求1所述的跨座式单轨车辆的单轴转向架，其特征在于，还包括：设于任一所述左缓冲油缸(16)与所述左径向油缸(12)之间的左转换向阀(17)；用于检测所述左缓冲油缸(16)无杆腔的当前压力的压力检测装置；分别与所述压力检测装置及所述左转换向阀(17)相连的控制装置；当任一所述左缓冲油缸(16)的当前压力超过最大压力时，所述控制装置根据所述压力检测装置反馈的信号控制所述左转换向阀(17)切换至第一位置，任一所述左缓冲油缸(16)的无杆腔与所述左径向油缸(12)的无杆腔相连通，任一所述左缓冲油缸(16)的有杆腔与所述左径向油缸(12)的有杆腔相连通；当任一所述左缓冲油缸(16)的当前压力达到初设压力时，所述控制装置根据所述压力检测装置反馈的信号控制所述左转换向阀(17)切换至第二位置，所述径向油缸的无杆腔和有杆腔均与任一所述左缓冲油缸(16)的无杆腔相连。3.根据权利要求2所述的跨座式单轨车辆的单轴转向架，其特征在于，还包括：蓄能器；设于任一所述左缓冲油缸(16)与所述蓄能器之间的补油阀；所述补油阀与所述控制装置相连，当所述控制装置根据所述压力检测装置反馈的信号获取压力波动值，当所述压力波动值超出预设波动值时，所述控制装置控制所述左转换向阀(17)切换至第三位置，所述左径向油缸(12)的有杆腔与任一所述左缓冲油缸(16)的无杆腔相连；并同时控制所述补油阀开启，所述蓄能器为任一所述左缓冲油缸(16)补充油液。4.根据权利要求3所述的跨座式单轨车辆的单轴转向架，其特征在于，任一所述左缓冲油缸(16)及任一所述右缓冲油缸均设有锁止阀(18)；当任一所述左缓冲油缸(16)无杆腔的当前压力低于安全阈值时，所述控制装置控制所述锁止阀(18)保持关闭；当任一所述左缓冲油缸(16)无杆腔的当前压力超过所述安全阈值时，所述控制装置控
制所述锁止阀(18)打开，油液由任一所述左缓冲油缸(16)的无杆腔流入所述蓄能器；当任一所述左缓冲油缸(16)无杆腔的当前压力低于所述初设压力时，所述控制装置控制所述锁止阀(18)打开，油液由所述蓄能器流入任一所述左缓冲油缸(16)的无杆腔；和，当任一所述右缓冲油缸无杆腔的当前压力低于所述安全阈值时，所述控制装置控制所述锁止阀(18)保持关闭；当任一所述右缓冲油缸无杆腔的当前压力超过所述安全阈值时，所述控制装置控制所述锁止阀(18)打开，油液由任一所述右缓冲油缸的无杆腔流入所述蓄能器；当任一所述右缓冲油缸无杆腔的当前压力低于所述初设压力时，所述控制装置控制所述锁止阀(18)打开，油液由所述蓄能器流入任一所述右缓冲油缸的无杆腔。5.根据权利要求1至4任一项所述的跨座式单轨车辆的单轴转向架，其特征在于，所述构架(10)后端中心设有安装凹槽(101)，还包括牵引机构(19)和横穿所述安装凹槽(101)的转轴(20)，所述牵引机构(19)包括分别与所述转轴(20)的两端相铰接的上牵引杆(191)和下牵引杆(192)。6.根据权利要求5所述的跨座式单轨车辆的单轴转向架，其特征在于，还包括：分别设于所述转轴(20)两端的上轴承座(21)和下轴承座(22)；分别固设于所述安装凹槽(101)的两相对侧的上减振座(23)和下减振座(24)；其中，所述上减振座(23)的阻尼缓冲块与所述上轴承座(21)之间及所述下减振座(24)的阻尼缓冲块与所述下轴承座(22)之间均保持预设间隙。7.根据权利要求5所述的跨座式单轨车辆的单轴转向架，其特征在于，还包括：分别固设于所述转轴(20)的两端的上连接座(25)和下连接座(26)；套设于所述转轴(20)且位于所述上连接座(25)与所述构架(10)之间的上扭转减振器(27)；套设于所述转轴(20)且位于所述下连接座(26)与所述构架(10)之间的下扭转减振器(28)；其中，所述上连接座(25)与所述上牵引杆(191)之间及所述下连接座(26)与所述下牵引杆(192)之间均通过橡胶球铰(29)铰接相连。8.根据权利要求1至4任一项所述的跨座式单轨车辆的单轴转向架，其特征在于，所述左转支撑轮组包括前左导向轮(141)、后右导向轮(142)和左侧稳定轮(143)，三者的中心均穿设有轮轴，所述构架(10)固设有轮支架(144)，所述轮轴的两端与所述轮支架(144)相铰接，所述左缓冲油缸(16)的活塞杆与所述轮轴的端部相铰接，其缸筒与所述轮支架(144)相固连。9.根据权利要求8所述的跨座式单轨车辆的单轴转向架，其特征在于，所述缸筒的外壁固设有安装接口，所述缸筒上套设有轮弹性件(145)，所述轮弹性件(145)的两端分别与所述轮支架(144)及所述安装接口相抵。10.一种跨座式单轨车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的单轴转向架。

技术总结
本发明公开一种跨座式单轨车辆及其单轴转向架，其中，单轴转向架包括构架、对称设于构架与车体之间的左径向油缸和右径向油缸及分别设于构架的左转支撑轮组和右转支撑轮组；左转支撑轮组的全部左缓冲油缸均与左径向油缸相连，右转支撑轮组的全部右缓冲油缸均与右径向油缸相连。本发明借助左缓冲油缸和右缓冲油缸，以最小能耗的方式控制左径向油缸和右径向油缸二者中的一者自动伸出且另一者自动回缩，以稳定支撑车体转向，减小构架转弯时产生的侧偏角和侧偏力，并同时调整左转支撑轮组和右转支撑轮组的预紧力，使预紧力在一定范围内维持稳定，从而有效改善车体转弯时的横向平稳性。从而有效改善车体转弯时的横向平稳性。从而有效改善车体转弯时的横向平稳性。


技术研发人员：周威 贺伟 吴启勇 韩勇 范雨辰 章卿 李伟奇
受保护的技术使用者：杭州中车车辆有限公司
技术研发日：2022.11.22
技术公布日：2023/4/5