自适应转向架及转向系统的制作方法

1.本实用新型涉及悬挂式轨道交通技术领域，尤其涉及一种自适应转向架及转向系统。


背景技术：

2.现有悬挂式轨道交通依靠转辙机或可动心装置强制进行变轨以完成转向或换线，转向架不具有主动导向作用，转向过程中走行轮与走行板摩擦大且转弯半径大，相应的轨道建设占地和成本较高，同时还需要对各个变轨处进行维护，日常运维成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种自适应转向架及转向系统，以解决现有转向架转弯半径大、转弯时摩擦阻力大的问题。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：
5.一种自适应转向架，包括行走机构，行走机构包括走行轮、第一轮轴、摆动架、安装架和第一伸缩杆；走行轮与第一轮轴同轴设置并与第一轮轴连接；第一轮轴安装于摆动架并与摆动架转动连接；摆动架铰接于安装架，第一伸缩杆一端铰接于摆动架，另一端铰接于安装架；第一伸缩杆伸缩以带动摆动架摆动，进而摆动架带动走行轮在水平面内摆动。
6.进一步的，行走机构还包括万向节和第二轮轴；万向节一端与第一轮轴连接，另一端与第二轮轴连接；第二轮轴转动安装于安装架，第二轮轴的轴线水平设置且垂直于自适应转向架的前进方向；第二轮轴绕自身轴线转动以带动第一轮轴转动。
7.进一步的，安装架可沿第二轮轴的轴线方向移动并带动第二轮轴沿自身轴线方向移动。
8.进一步的，自适应转向架还包括转向架体和第二伸缩杆；第二伸缩杆安装于转向架体，第二伸缩杆的伸出端与安装架连接。
9.进一步的，自适应转向架还包括动力轴，第二轮轴套装于动力轴并可沿动力轴的轴线方向移动；动力轴绕自身轴线转动以带动第二轮轴转动。
10.进一步的，第一伸缩杆设置为电动伸缩杆。
11.进一步的，第一伸缩杆包括第一连接件、第二连接件和弹性套；第一连接件套装于第二连接件并与第二连接件滑动连接，第一连接件背离第二连接件的一端铰接于摆动架，第二连接件背离第一连接件的一端铰接于安装架；弹性套一端与第一连接件连接，另一端与第二连接件连接，配置为向第一连接件和第二连接件施加推力。
12.进一步的，行走机构还包括导向轮，导向轮安装于摆动架，导向轮的轴线竖直设置。
13.进一步的，自适应转向架包括至少两个关于自适应转向架的前进方向对称设置的行走机构。
14.本实用新型的另一方面，提出了一种转向系统，包括上述的自适应转向架，还包括
转向轨道，转向轨道包括外侧轨道和内侧轨道，外侧轨道的半径大于内侧轨道的半径；外侧轨道靠近导向轮的一侧设置有转向凸起，转向凸起与导向轮抵接以压缩第一伸缩杆；内侧轨道靠近导向轮的一侧设置有转向凹槽，转向凹槽与导向轮抵接以使第一伸缩杆伸长。
15.综合上述技术方案，本实用新型所能实现的技术效果在于：
16.本实用新型提供的自适应转向架包括行走机构，行走机构包括走行轮、第一轮轴、摆动架、安装架和第一伸缩杆；走行轮与第一轮轴同轴设置并与第一轮轴连接；第一轮轴安装于摆动架并与摆动架转动连接；摆动架铰接于安装架，第一伸缩杆一端铰接于摆动架，另一端铰接于安装架；第一伸缩杆伸缩以带动摆动架摆动，进而摆动架带动走行轮在水平面内摆动。
17.本实用新型提供的自适应转向架通过在转向或换线时走行轮在水平面内发生摆动以与转向角度相适应，从而减小转弯半径并减少转向或换线时的静摩擦，增加滚动摩擦，进而降低导向轮和轨道侧壁之间以及走行轮和走行板之间的摩擦阻力和磨损，提高轨道侧壁、走行板以及走行轮、导向轮的使用寿命，减少转向或换线机构的设置，降低成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。
19.图1为本实用新型实施例一提供的自适应转向架的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例一提供的自适应转向架的俯视图；
21.图3为本实用新型实施例一提供的另一自适应转向架的俯视图；
22.图4为行走机构的结构示意图；
23.图5为行走机构的主视图；
24.图6为行走机构的俯视图；
25.图7为安装架的结构示意图；
26.图8为本实用新型实施例二提供的自适应转向架结构示意图；
27.图9为本实用新型实施例二提供的自适应转向架的俯视图；
28.图10为行走机构的又一结构示意图。
29.图标：100-行走机构；200-转向架体；300-第二伸缩杆；400-动力轴；110-走行轮；120-第一轮轴；130-摆动架；140-安装架；150-第一伸缩杆；160-万向节；170-第二轮轴；180-连接轴；190-导向轮。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。
31.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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
32.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.实施例一
34.现有悬挂式轨道交通依靠转辙机或可动心装置强制进行变轨以完成转向或换线，转向架不具有主动导向作用，转向过程中走行轮与走行板摩擦大且转弯半径大，相应的轨道建设占地和成本较高，同时还需要对各个变轨处进行维护，日常运维成本高。
35.有鉴于此，本实用新型提供了一种本实用新型提供的自适应转向架包括行走机构100，行走机构100包括走行轮110、第一轮轴120、摆动架130、安装架140和第一伸缩杆150；走行轮110与第一轮轴120同轴设置并与第一轮轴120连接；第一轮轴120安装于摆动架130并与摆动架130转动连接；摆动架130铰接于安装架140，第一伸缩杆150一端铰接于摆动架130，另一端铰接于安装架140；第一伸缩杆150伸缩以带动摆动架130摆动，进而摆动架130带动走行轮110在水平面内摆动。
36.本实用新型提供的自适应转向架通过在转向或换线时走行轮110在水平面内发生摆动以与转向角度相适应，从而减小转弯半径并减少转向或换线时的静摩擦，增加滚动摩擦，进而降低导向轮190和轨道侧壁之间以及走行轮110和走行板之间的摩擦阻力和磨损，提高轨道侧壁、走行板以及走行轮110、导向轮190的使用寿命，减少转向或换线机构的设置，降低成本。
37.以下结合图1-图7对本实施例提供的自适应转向架的结构和形状进行详细说明：
38.本实施例的可选方案中，行走机构100还包括万向节160和第二轮轴170，如图4所示；万向节160一端与第一轮轴120连接，另一端与第二轮轴170连接；第二轮轴170转动安装于安装架140，第二轮轴170的轴线水平设置且垂直于自适应转向架的前进方向；第二轮轴170绕自身轴线转动以带动第一轮轴120转动。通过设置万向节160以保证走行轮110发生摆动时的动力传递，使第二轮轴170带动第一轮轴120转动，进而使自适应转向架正常行进。
39.本实施例中，行走机构100还包括连接轴180，连接轴180插装于摆动架130和第一伸缩杆150以实现第一伸缩杆150和摆动架130的铰接。
40.本实施例的可选方案中，自适应转向架还包括转向架体200和第二伸缩杆300；第二伸缩杆300安装于转向架体200，第二伸缩杆300的伸出端与安装架140连接，如图1、图2所示，通过第二伸缩杆300的伸缩带动安装架140和第二轮轴170沿第二轮轴170的轴线方向移动，进而带动走行轮110沿第二轮轴170的轴线方向移动以缩短走行轮110的间距，通过缩短走行轮110的间距进一步减小转弯半径，降低轨道建设的占地，进而降低建设成本。
41.本实施例中，安装架140上设置有导向杆，导向杆插装于转向架体200并与转向架体200滑动连接，以保证行走机构100与转向架体200的稳定连接，如图7所示。进一步的，可在导向杆上设置直线轴承以减小导向杆与转向架体200的摩擦，提高导向杆和转向架体200的使用寿命，仅对直线轴承进行检查更换即可，用以降低非标件的使用，降低使用维护的成本和难度。
42.本实施例中，自适应转向架还包括动力轴400，第二轮轴170套装于动力轴400并可
沿动力轴400的轴线方向移动；动力轴400绕自身轴线转动以带动第二轮轴170转动。具体的，动力轴400设置为花键轴，第二轮轴170与动力轴400连接的一端设置为花键套，通过花键连接实现动力传递并使第二轮轴170可沿自身轴线方向移动。
43.本实施例的可选方案中，第一伸缩杆150可设置为电动伸缩杆，通过丝杠传动的方式进行伸缩，保证走行轮110摆动角度准确。
44.本实施例的可选方案中，自适应转向架可使用四个行走机构100或两个行走机构100，行走机构100的结构可完全相同，如图2所示；行走机构100也可关于自适应转向架的前进方向对称设置，如图3所示。当转弯时，如图2所示的自适应转向架中第一伸缩杆150的伸缩状态相同，如图3所示的自适应转向架中第一伸缩杆150的伸缩状态相反，以保证走行轮110的摆动方向相同。
45.本实施例提供的自适应转向架的工作过程如下：
46.以图2所示的自适应转向架为例进行说明，转向时第一伸缩杆150根据转向角度逐渐调整自身长度以带动摆动架130摆动，进而在摆动架130的带动下使第一轮轴120摆动，从而使走行轮110发生与转向相适应的摆动。
47.转向时，可配合第二伸缩杆300的伸缩来带动行走机构100沿动力轴400的轴线方向移动，进而改变走行轮110之间的间距，从而进一步缩小转弯半径，转弯时，通常缩短走行轮110之间的间距。
48.实施例二
49.本实施例提供的自适应转向架与实施例一提供的自适应转向架的区别在于行走机构100增加了导向轮190，并且第一伸缩杆150设置为被动伸缩。
50.具体而言，如图8、图9、图10所示，导向轮190套装于连接轴180，即可用于转向，也可用于直线行驶时的导向。导向轮190的位置可根据具体结构进行选定，不需要与第一伸缩杆150和摆动架130的铰点同轴。
51.本实施例中，第一伸缩杆150包括第一连接件、第二连接件和弹性套；第一连接件套装于第二连接件并与第二连接件滑动连接，第一连接件背离第二连接件的一端铰接于摆动架130，第二连接件背离第一连接件的一端铰接于安装架140；弹性套一端与第一连接件连接，另一端与第二连接件连接，配置为向第一连接件和第二连接件施加推力。具体的，弹性套可设置为压缩弹簧。
52.本实施例提供的自适应转向架的工作过程如下：
53.直线行驶时，导向轮190抵接于轨道侧壁使自适应转向架保持直线行驶，转向时，轨道侧壁挤压导向轮190或远离导向轮190使第一伸缩杆150生伸缩。具体的，如图9所示的自适应转向架，行走机构100关于自适应转向架的前进方向对称设置，一侧轨道远离导向轮190使第一伸缩杆150伸长，另一侧轨道靠近导向轮190以进一步挤压导向轮190，使第一伸缩杆150缩短，进而使走行轮110发生相同方向的摆动。
54.基于实施例二提出的自适应转向架，提出了一种转向系统，包括实施例二中的自适应转向架，还包括转向轨道，转向轨道包括外侧轨道和内侧轨道，外侧轨道的半径大于内侧轨道的半径；外侧轨道靠近导向轮190的一侧设置有转向凸起，转向凸起与导向轮190抵接以压缩第一伸缩杆150；内侧轨道靠近导向轮190的一侧设置有转向凹槽，转向凹槽与导向轮190抵接以使第一伸缩杆150伸长，即导向轮190移动至转向凹槽时，转向凹槽留出伸缩
空间使导向轮190可在第一伸缩杆150的推动下向转向凹槽内移动，同时使摆动架130摆动，进而带动走行轮110摆动。
55.当自适应转向架行走至转向轨道时，转向凸起挤压第一伸缩杆150，转向凹槽则与导向轮190远离，在弹性套的推动下使第一伸缩杆150伸长，进而使走行轮110摆动。转向完成后轨道恢复平直，走行轮110复位，走行轮110的轴线平行于动力轴400的轴线。
56.显而易见的，外侧轨道和内侧轨道上可全部设置转向凸起或转向凹槽，根据行走机构100的具体结构确定即可。此外，转向凸起和转向凹槽与导向轮190的接触面平滑设置，以保证平稳转向；导向轮190可专门用于转向，不做行驶中的导向，以避免弹性套的支撑方式导致导向不稳定。
57.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种自适应转向架，其特征在于，包括行走机构(100)，所述行走机构(100)包括走行轮(110)、第一轮轴(120)、摆动架(130)、安装架(140)和第一伸缩杆(150)；所述走行轮(110)与所述第一轮轴(120)同轴设置并与所述第一轮轴(120)连接；所述第一轮轴(120)安装于所述摆动架(130)并与所述摆动架(130)转动连接；所述摆动架(130)铰接于所述安装架(140)，所述第一伸缩杆(150)一端铰接于所述摆动架(130)，另一端铰接于所述安装架(140)；所述第一伸缩杆(150)伸缩以带动所述摆动架(130)摆动，进而所述摆动架(130)带动所述走行轮(110)在水平面内摆动。2.根据权利要求1所述的自适应转向架，其特征在于，所述行走机构(100)还包括万向节(160)和第二轮轴(170)；所述万向节(160)一端与所述第一轮轴(120)连接，另一端与所述第二轮轴(170)连接；所述第二轮轴(170)转动安装于所述安装架(140)，所述第二轮轴(170)的轴线水平设置且垂直于所述自适应转向架的前进方向；所述第二轮轴(170)绕自身轴线转动以带动所述第一轮轴(120)转动。3.根据权利要求2所述的自适应转向架，其特征在于，所述安装架(140)可沿所述第二轮轴(170)的轴线方向移动并带动所述第二轮轴(170)沿自身轴线方向移动。4.根据权利要求3所述的自适应转向架，其特征在于，还包括转向架体(200)和第二伸缩杆(300)；所述第二伸缩杆(300)安装于所述转向架体(200)，所述第二伸缩杆(300)的伸出端与所述安装架(140)连接。5.根据权利要求4所述的自适应转向架，其特征在于，还包括动力轴(400)，所述第二轮轴(170)套装于所述动力轴(400)并可沿所述动力轴(400)的轴线方向移动；所述动力轴(400)绕自身轴线转动以带动所述第二轮轴(170)转动。6.根据权利要求5所述的自适应转向架，其特征在于，所述第一伸缩杆(150)设置为电动伸缩杆。7.根据权利要求5所述的自适应转向架，其特征在于，所述第一伸缩杆(150)包括第一连接件、第二连接件和弹性套；所述第一连接件套装于所述第二连接件并与所述第二连接件滑动连接，所述第一连接件背离所述第二连接件的一端铰接于所述摆动架(130)，所述第二连接件背离所述第一连接件的一端铰接于所述安装架(140)；所述弹性套一端与所述第一连接件连接，另一端与所述第二连接件连接，配置为向所述第一连接件和所述第二连接件施加推力。8.根据权利要求7所述的自适应转向架，其特征在于，所述行走机构(100)还包括导向轮(190)，所述导向轮(190)安装于所述摆动架(130)，所述导向轮(190)的轴线竖直设置。9.根据权利要求8所述的自适应转向架，其特征在于，包括至少两个关于所述自适应转向架的前进方向对称设置的所述行走机构(100)。10.一种转向系统，其特征在于，包括如权利要求8或权利要求9所述的自适应转向架，还包括转向轨道，所述转向轨道包括外侧轨道和内侧轨道，所述外侧轨道的半径大于所述
内侧轨道的半径；所述外侧轨道靠近导向轮(190)的一侧设置有转向凸起，所述转向凸起与所述导向轮(190)抵接以压缩所述第一伸缩杆(150)；所述内侧轨道靠近所述导向轮(190)的一侧设置有转向凹槽，所述转向凹槽与所述导向轮(190)抵接以使所述第一伸缩杆(150)伸长。

技术总结
本实用新型涉及悬挂式轨道交通技术领域，尤其涉及一种自适应转向架及转向系统，旨在解决现有自适应转向架转弯半径大、转弯时摩擦阻力大的问题。本实用新型提供的自适应转向架包括行走机构，行走机构包括走行轮、第一轮轴、摆动架、安装架和第一伸缩杆；走行轮与第一轮轴连接；第一轮轴安装于摆动架并与摆动架转动连接；摆动架铰接于安装架，第一伸缩杆一端铰接于摆动架，另一端铰接于安装架；第一伸缩杆伸缩以带动摆动架摆动，进而摆动架带动走行轮在水平面内摆动。自适应转向架通过在转向或换线时走行轮在水平面内发生摆动以与转向角度相适应，从而减小转弯半径并减少转向或换线时的静摩擦，增加滚动摩擦，进而降低摩擦阻力和磨损。损。损。


技术研发人员：张骎 王磊 贾楸烽 朱正华 龚艳林 杨梅 郭世杰
受保护的技术使用者：中建空列（北京）科技有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/6/27