CN108001463A - 悬吊装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于交通运输设备领域，具体提供一种悬吊装置。本发明旨在解决现有技术中悬挂式空中轨道列车的转向架在车体受较大横向力时容易损坏的问题。为此目的，本发明的悬吊装置用于悬挂式空中轨道列车，其包括用于连接转向架和车体的悬吊臂和设置在悬吊臂两侧的阻尼部件。其中，悬吊臂的一端与转向架固定连接，悬吊臂的另一端与车体枢转连接，阻尼部件的两端分别与转向架和车体枢转连接。当车体受到外界的横向力时，车体能够借助阻尼部件将横向力传递给悬吊臂，而不会传递给转向架。因此，本发明的悬吊装置能够避免车体受横向力发生倾斜时对转向架造成损坏，进而提高了转向架的使用寿命。

Description

悬吊装置

技术领域

本发明属于交通运输设备领域，具体提供一种悬吊装置。

背景技术

随着经济的发展，城市人口越来越多，为此带来的交通拥堵问题也越来越严重。空中轨道列车以其载客多、占地小的优点被越来越多的国家使用。

悬挂式空中轨道列车顾名思义，是列车悬挂在轨道梁下方。具体地，列车包括车体和连接到一起的、位于车体上方的转向架，其中，转向架的行走轮位于轨道梁上，车体通过转向架在轨道梁上行走。车体靠重力作为稳定其的第一力量，但是车体在受转弯时的离心力、载重不均、自然横风等因素产生的横向力影响时，会以轨道梁为圆心偏离中心线。当车体偏离中心线的角度过大时，车体容易与轨道梁周边的建筑物发生碰撞。

为了防止上述现象的发生，现有技术中通常将车体和转向架固定连接到一起，车体通过与转向架之间的刚性连接将上述横向力传递给转向架。但是，当上述横向力过大时，很容易导致转向架的承重轮胎爆裂、导向轮破损。

相应地，本领域需要一种新的悬挂式空中轨道列车来解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中悬挂式空中轨道列车的转向架在车体受较大横向力时容易损坏的问题，本发明提供了一种悬吊装置，所述悬吊装置包括悬吊臂，所述悬吊臂的上部与第一目标装置固定连接，所述悬吊臂的下部与第二目标装置枢转连接，所述第二目标装置够绕该枢转连接处的纵向轴线横向摆动；所述纵向轴线与所述第二目标装置的长度方向或行进方向平行。

在上述悬吊装置的优选技术方案中所述悬吊装置还包括至少一个阻尼部件；所述阻尼部件通过阻尼力减缓所述第二目标装置横向摆动的速度。

在上述悬挂式空中轨道列车的优选技术方案中，所述阻尼部件的两端分别与所述悬吊臂和所述第二目标装置的顶部枢转连接，并且所述阻尼部件、所述悬吊臂和所述第二目标装置形成三角形支撑。

在上述悬吊装置的优选技术方案中，所述阻尼部件为两个，所述两个阻尼部件沿所述纵向轴线对称地设置在所述悬吊臂的两侧。

在上述悬吊装置的优选技术方案中，所述阻尼部件包括一个或多个阻尼单元，所述多个阻尼单元彼此之间串联或并联设置。

在上述悬吊装置的优选技术方案中，所述阻尼单元为空气弹簧、螺旋弹簧或液压阻尼器。

在上述悬吊装置的优选技术方案中，所述阻尼部件由多个阻尼单元构成时，可以为一种或多种阻尼单元的组合。

在上述悬吊装置的优选技术方案中，所述悬吊臂具有杆状结构。

在上述悬吊装置的优选技术方案中，所述悬吊臂上设置有监测其是否过载的过载传感器；

在上述悬吊装置的优选技术方案中，所述阻尼部件还包括用于检测其承受压力的压力传感器。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，第一目标装置是悬挂式空中轨道列车的转向架，第二目标装置是悬挂式空中轨道列车。进一步，通过在转向架与车体之间设置悬吊臂，并使该悬吊臂与车体之间枢转连接，在悬吊臂和车体之间设置阻尼部件，使得车体在受到横向力时，能够通过阻尼部件将力传递给悬吊臂，而不会传递给转向架。因此，本发明的悬吊装置能够防止车体将转弯离心力、载重不均、自然横风等产生的横向力传递给转向架，避免了转向架的损坏，保证了转向架的使用寿命。进一步，本发明的悬吊装置还能通过阻尼部件，抑制车体受横向力时发生左右方向的来回摆动，提高了乘客的乘车舒适感。

具体地，在本发明的优选实施方案中，阻尼部件包括串联或并联设置的空气弹簧、螺旋弹簧和液压阻尼器。当车体受到轻微的横向力时，空气弹簧起主要作用，用于抑制车体倾斜；当车体受到较大的横向力时，螺旋弹簧起主要作用，用于抑制车体的进一步倾斜；当车体受到更大的横向力时，液压阻尼器起主要作用，用于防止车体过度倾斜与周边建筑物发生碰撞。本领域技术人员能够理解的是，空气弹簧、螺旋弹簧和液压阻尼器对列车减震时带给乘客的舒适感依次减弱，因此本发明的悬吊装置通过空气弹簧能够尽可能地提高乘客在列车行驶过程中的舒适感。

附图说明

下面参照附图并参照悬挂式空中轨道列车来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明的悬挂式空中轨道列车的结构示意图；

图2是图1中A部的放大图；

图3是本发明的阻尼部件的第一实施例；

图4是本发明的阻尼部件的第二实施例；

图5是本发明的导向杆的结构示意图；

图6是本发明的阻尼部件的第三实施例的第一状态示意图；

图7是本发明的阻尼部件的第三实施例的第二状态示意图；

图8是本发明的阻尼部件的第三实施例的第三状态示意图；

图9是本发明的阻尼部件的第三实施例的第四状态示意图。

附图标记列表：

1、悬挂式空中轨道列车；11、车体；12、转向架；121、行走轮；122、导向轮；13、悬吊臂；14、阻尼部件；141、壳体；1411、壳体活动端；1412、壳体固定端；142、空气弹簧；143、螺旋弹簧；144、液压阻尼器；145、限位器；2、箱式轨道梁；3、立柱；4、地面；5、导向杆。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然附图中的各部件之间是按一定比例关系绘制的，但是这种比例关系并非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明的悬挂式空中轨道列车***主要包括悬挂式空中轨道列车1、箱式轨道梁2和立柱3。其中，立柱3的底端固定安装到地面4上，立柱3的顶端与箱式轨道梁2固定连接。悬挂式空中轨道列车1悬挂在箱式轨道梁2的下侧，并能够沿箱式轨道梁2的延伸方向行走。

如图1和图2所示，本发明的悬挂式空中轨道列车1主要包括作为第一目标装置的转向架12和作为第二目标装置的车体11。其中，车体11位于转向架12的下方，两者之间优选地枢转连接。本领域技术人员能够理解的是，车体11和转向架12之间既可以直接地枢转地连接到一起，也可以通过其他任何可行的连接构件枢转地连接到一起。例如，通过矩形金属块枢转地连接到一起、通过连杆枢转地连接到一起。此外，本领域技术人员还可以根据需要，采用其他任何可行的连接方式将车体11和转向架12连接到一起，例如通过螺栓固定连接到一起、通过缆绳可活动的连接到一起、焊接在一起等。

进一步，如图1和图2中所示的，转向架12还包括行走轮121和导向轮122。其中，行走轮121与箱式轨道梁2的底板(图中未标示)滚动接触，用于承载转向架12和车体11以及车体11内乘客的重量。导向轮122与箱式轨道梁2的两侧板滚动接触，用于限定并引导转向架12的行驶方向。

继续参阅图1和图2，本发明的悬挂式空中轨道列车1还包括悬吊装置(图中标示)，该悬吊装置主要包括悬吊臂13和阻尼部件14。在本发明的优选实施方案中，悬吊臂13用于连接车体11和转向架12。本领域技术人员能够理解的是，悬吊臂13优选地为杆状结构，并且悬吊臂13的数量可以是一根或多根，本领域技术人员可以根据实际使用需要对其数量进行适当调整，例如悬吊臂13的数量是三根，该三根悬吊臂13沿车体11的延伸方向等间距地设置在车体11和转向架12之间。悬吊臂13的上部与转向架12固定连接，悬吊臂13的下部与车体11枢转连接。优选地，悬吊臂13与车体11之间设置有轴承，该轴承用于减少车体11相对于悬吊臂13枢转时的摩擦力。当车体12受到左右方向的横向力时，车体12会绕其与悬吊臂13的枢转连接处摆动，防止车体12通过悬吊臂13给转向架12施加横向力，导致导向轮122受力过大发生损坏，以及导致行走轮121负载过大发生损坏。

需要说明的是，车体11受到的横向力主要包括列车转弯时车体11产生的离心力、自然横风产生的横向力、车体11偏载时产生的横向力等。

继续参阅图1和图2，阻尼部件14的两端分别与悬吊臂13和车体11的顶部枢转连接，该阻尼部件14用于为车体11提供弹性力，抑制车体11摆动时的摆动幅度，并减缓车体11的摆动速度，提高乘客乘坐列车时的舒适感。进一步，阻尼部件14能够防止车体11在行驶过程中因摆动幅度过大而与箱式轨道梁2两侧的建筑以及立柱3发生碰撞。

基于上述技术效果，本领域技术人员能够理解的是，阻尼部件14可以与悬吊臂13的任何位置相连接，阻尼部件14也可以与车体11的任何位置相连接。

进一步参阅图1和图2，在本发明的优选技术方案中，每一根悬吊臂13在车体11的左右两侧都对称地设置有两个阻尼部件14，以便适应车体1的左右摆动。此外，本领域技术人员还可以根据需要，在每一根悬吊臂13与车体11之间设置任意数量的阻尼部件14，例如一个、三个、四个、五个等，并且任意数量的阻尼部件14可以对称或均匀布置，也可以非对称和均匀布置。

在本发明的优选实施方案中，阻尼部件14包括第一弹性构件(图中未标示)、第二弹性构件(图中未标示)和第三弹性构件(图中未标示)。该三个弹性构件之间可以任意组合的串联或并联，例如，第一弹性构件、第二弹性构件和第三弹性构件依次串联；第一弹性构件、第二弹性构件和第三弹性构件彼此并联；第一弹性构件、第二弹性构件和第三弹性构件中的两个串联，另一个与该两个并联。进一步，在本发明的优选实施方案中，第一弹性构件是空气弹簧、螺旋弹簧或液压阻尼器，第二弹性构件是空气弹簧、螺旋弹簧或液压阻尼器，第三弹性构件是空气弹簧、螺旋弹簧或液压阻尼器。需要说明的是，螺旋弹簧可以是任意形式的螺旋弹簧，例如钢制螺旋弹簧、合金螺旋弹簧等。液压阻尼器在具有阻尼作用的同时还具有限位作为，其工作时先起到阻尼作用，在行程的末端起到限位作用。进一步，该液压阻尼器可以是任意可行的机构或多个机构的组合，例如，钢式液压调节器与极限限位器的组合。

下面结合图3和图4对本发明的阻尼部件14进行详细地说明。

如图3所示，该图示出了本发明的阻尼部件14的第一实施例。在该实施例中，阻尼部件14主要包括壳体141、作为第一弹性构件的空气弹簧142、作为第二弹性构件的螺旋弹簧143和作为第三弹性构件的液压阻尼器144。该三个弹性构件并联设置，并且优选地呈三角形布置。此外，本领域技术人员也可以根据需要，将该三个弹性构件的布置位置进行适当调整，例如将螺旋弹簧143套在空气弹簧142的外侧。

继续参与图3，壳体141的上下两端分别与悬吊臂13和车体11枢转连接。壳体141上下两端之间的周向部分能够沿其轴线方向伸缩，该周向部分可以是任何可行的结构，例如橡胶材料制成的薄膜。或者本领域技术人员还可以根据需要，省去壳体141的周向部分，只保留壳体141的上下两端。空气弹簧142的上端与壳体141的上端相连接，空气弹簧142的下端与壳体141的下端相连接。螺旋弹簧143和液压阻尼器144的下端分别与壳体141的下端相连接，螺旋弹簧143和液压阻尼器144的上端与壳体141的上端相分离。或者本领域技术人员也可以根据需要，使螺旋弹簧143和液压阻尼器144的上端与壳体141的上端相连接，使螺旋弹簧143和液压阻尼器144的下端分别与壳体141的下端相分离。此外，需要说明的是，空气弹簧142的长度大于螺旋弹簧143的长度，螺旋弹簧143的长度大于液压阻尼器144的长度。以便在阻尼部件14被压缩时空气弹簧142最先受力。如此设置是因为空气弹簧142相对于螺旋弹簧143和液压阻尼器144具有良好的减震效果，而螺旋弹簧143相对于液压阻尼器144又具有良好的减震效果，能够给乘客提供一个舒适的乘车环境。

当车体11发生如图1右侧所示的摆动时，车体11右侧的阻尼部件14被压缩，车体11左侧的阻尼部件14被拉伸。当阻尼部件14被压缩时，空气弹簧142、螺旋弹簧143和液压阻尼器144按照先后顺序依次被压缩。当阻尼部件14被拉伸时，仅有空气弹簧142被拉伸。

本领域技术人员能够理解的是，当阻尼部件14受到的力较小时，仅有空气弹簧142被压缩。随着阻尼部件14受力的增大，空气弹簧142被压缩到壳体141的上端与螺旋弹簧143的上端相抵，进而压缩螺旋弹簧143。随着阻尼部件14受力的进一步增大，空气弹簧142和螺旋弹簧143被压缩到壳体141的上端与液压阻尼器144的上端相抵，进而压缩液压阻尼器144，直至液压阻尼器144被压缩到行程末端或极限限位器限定的位置。此时的车体11的摆动角度也达到最大值。

如图4所示，该图示出了本发明的阻尼部件14的第二实施例。该实施例与图3中所示的第一实施例不同的是，空气弹簧142、螺旋弹簧143和液压阻尼器144采用串联的形式依次首尾相接。此外，本领域技术人员还可以根据需要，将空气弹簧142、螺旋弹簧143和液压阻尼器144的连接顺序进行调整，例如，将空气弹簧142设置在螺旋弹簧143和液压阻尼器144之间。进一步，在本实施例中空气弹簧142、螺旋弹簧143和液压阻尼器144的弹性系数依次增大，以便螺旋弹簧143在空气弹簧142被压缩一段行程之后才被压缩，液压阻尼器144在螺旋弹簧143被压缩一段行程之后才被压缩。

进一步，为了防止空气弹簧142和螺旋弹簧143被压缩时向侧方发生变形，空气弹簧142和螺旋弹簧143中还设置有如图5所示的导向杆5，用于引导空气弹簧142和螺旋弹簧143沿自身纵向拉伸和压缩。

需要说明的是，本发明的阻尼部件14不仅限于图3中所示的第一实施例和图4中所示的第二实施例。本领域技术人员还可以根据需要，选取空气弹簧142、螺旋弹簧143和液压阻尼器144中的至少一种弹性构件采用串联、并联或既有串联又有并联的方式设置在壳体141中，并且每一种弹性构件的数量不仅限于一个，其可以是任意多个，例如两个、三个、四个等。

进一步，虽然图中并未示出，但是本发明的悬挂式空中轨道列车1还包括压力传感器、过载传感器和中央处理器。其中，压力传感器和过载传感器分别与中央处理器通信连接，以便中央处理器能够根据压力传感器和过载传感器检测的信息实时控制悬挂式空中轨道列车1的运行姿态。其中，压力传感器被优选地设置在阻尼部件14上，用于检测阻尼部件14所承受的压力。当车体11受横向力使阻尼部件14压缩到极限时，压力传感器将检测到的压力值发送给中央处理器，中央处理器根据该压力值判定车体11摆动到最大角度。进而，中央处理根据该信号使悬挂式空中轨道列车1的行驶速度降低，或者本领域技术人员还可以根据需要，使中央处理器根据该信号控制悬挂式空中轨道列车1执行发出报警信息、强力刹车、停车等指令。

本领域技术人员能够理解的是，压力传感器可以被设置在阻尼部件14上的任意位置，例如，壳体141与悬吊臂13或车体11连接的位置、螺旋弹簧143或液压阻尼器144上。

进一步，过载传感器被优选地设置在悬吊臂13的顶部，或者本领域技术人员也可以根据需要，将过载传感器设置在悬吊臂13上的任意位置处，或者设置在悬吊臂13与车体11或转向架12的连接处。当停靠在站内的悬挂式空中轨道列车1载客超重时，过载传感器向中央处理器发送超重信息，中央处理根据该信息使悬挂式空中轨道列车1执行发出报警信息、禁止启动、禁止关门等指令。当悬挂式空中轨道列车1再次恢复到正常载重时，中央处理器才允许悬挂式空中轨道列车1正常启动。进一步，当过载传感器检测到车体11上坡速度过大、转弯离心力过大时，中央处理器根据该信息使悬挂式空中轨道列车1减速，直至过载传感器检测到的载重信息恢复到安全范围之内为止。

下面参照图6至图9来对本发明的阻尼部件14的优选实施方式进行详细说明。

如图6至9所示，在本发明的阻尼部件14的第三实施例中，阻尼部件14主要包括壳体活动端1411、壳体固定端1412、作为第一弹性构件的空气弹簧142、作为第二弹性构件的螺旋弹簧143、作为第三弹性构件的液压阻尼器144和作为压力传感器的限位器145。其中，空气弹簧142、螺旋弹簧143和液压阻尼器144并联设置，并且空气弹簧142、螺旋弹簧143和液压阻尼器144的下端分别与壳体固定端1412固定连接，空气弹簧142和液压阻尼器144的上端分别与壳体活动端1411相连接，螺旋弹簧143的上端与壳体活动端1411相分离。限位器145设置在壳体固定端1412的上端，并且随着空气弹簧142、螺旋弹簧143和液压阻尼器144的压缩，限位器145能够与壳体活动端1411相抵。

如图6所示，该图示出的是本实施例中阻尼部件14的第一状态(初始状态)，此时空气弹簧142、螺旋弹簧143和液压阻尼器144都没有被压缩，并且空气弹簧142与壳体活动端1411相抵。

如图7所示，该图示出的是本实施例中阻尼部件14的第二状态，此时空气弹簧142被压缩，螺旋弹簧143刚与壳体活动端1411相抵。

如图8所示，该图示出的是本实施例中阻尼部件14的第三状态，此时空气弹簧142和螺旋弹簧143被压缩，液压阻尼器144刚与壳体活动端1411相抵。

如图9所示，该图示出的是本实施例中阻尼部件14的第四状态(末端状态)，此时空气弹簧142、螺旋弹簧143和液压阻尼器144都被压缩，并且限位器145与壳体活动端1411相抵。

本领域技术人员能够理解的是，处于第一状态的阻尼部件14随着被压缩依次达到图7中所示的第二状态、图8中所示的第三状态和图9中所示的第四状态。当阻尼部件14达到第四状态时，限位器145被触发并发送信息给中央处理器，中央处理器根据该信息使悬挂式空中轨道列车1执行发出报警信息、强力刹车、停车等指令。

此外，本领域技术人员还可以根据需要，将液压阻尼器144设置成液压缸，在悬挂式空中轨道列车1停靠站时通过液压缸推动悬挂式空中轨道列车1靠近站台，方便乘客上下车，同时也防止了车体11的摆动。

综上所述，本发明的悬挂式空中轨道列车1在车体11受横向力发生摆动时，能够通过阻尼部件14抑制车体11发生左右方向的来回摆动，提高了乘客的乘车舒适感。进一步，当车体11受到轻微的横向力时，空气弹簧142起主要作用，用于抑制车体11倾斜；当车体11受到较大的横向力时，螺旋弹簧143起主要作用，用于抑制车体11的进一步倾斜；当车体11受到更大的横向力时，液压阻尼器144起主要作用，用于防止车11体过度倾斜与周边建筑物发生碰撞。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬吊装置，其特征在于，所述悬吊装置包括悬吊臂，所述悬吊臂的上部与第一目标装置固定连接，所述悬吊臂的下部与第二目标装置枢转连接，所述第二目标装置够绕该枢转连接处的纵向轴线横向摆动；

所述纵向轴线与所述第二目标装置的长度方向或行进方向平行。

2.根据权利要求1所述的悬吊装置，其特征在于，所述悬吊装置还包括至少一个阻尼部件；所述阻尼部件通过阻尼力减缓所述第二目标装置横向摆动的速度。

3.根据权利要求2所述的悬吊装置，其特征在于，所述阻尼部件的两端分别与所述悬吊臂和所述第二目标装置的顶部枢转连接，并且所述阻尼部件、所述悬吊臂和所述第二目标装置形成三角形支撑。

4.根据权利要求3所述的悬吊装置，其特征在于，所述阻尼部件为两个，所述两个阻尼部件沿所述纵向轴线对称地设置在所述悬吊臂的两侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的悬吊装置，其特征在于，所述阻尼部件包括一个或多个阻尼单元，所述多个阻尼单元彼此之间串联或并联设置。

6.根据权利要求5所述的悬吊装置，其特征在于，所述阻尼单元为空气弹簧、螺旋弹簧或液压阻尼器。

7.根据权利要求6所述的悬吊装置，其特征在于，所述阻尼部件由多个阻尼单元构成时，可以为一种或多种阻尼单元的组合。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的悬吊装置，其特征在于，所述悬吊臂具有杆状结构。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的悬吊装置，其特征在于，所述悬吊臂上设置有监测其是否过载的过载传感器。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的悬吊装置，其特征在于，所述阻尼部件还包括用于检测其承受压力的压力传感器。