CN108313067A - 一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架 - Google Patents

一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架 Download PDF

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徐银光
李艳
张茂帆
王孔明
吴晓
陈明
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Abstract

一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架，以有效提高空轨列车的爬坡能力，特别是在雨雪天气下具有稳定爬坡能力，避免走行轮的快速磨损，并实现运营全线合理的动力配置。包括机架和安装于其上的驱动装置、传动装置和走行装置，走行装置包括车轴和安装于其两侧的走行轮。所述走行轮通过走行轮轴套和走行轮轴瓦安装在车轴上，其外侧设置通过齿轮轴套和齿轮轴瓦安装在车轴上的齿轨齿轮，同侧齿轨齿轮、走行轮之间于车轴上固定设置双向离合器。

Description

一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架
技术领域
本发明涉及轨道交通，特别涉及一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架。
背景技术
悬挂式单轨列车(简称空轨列车)，其轨道梁相对于列车上置，依靠立柱、高架桥底面等设施进行固定，箱型梁内部安装空轨列车的驱动转向架，转向架驱动电机驱动橡胶走行轮在箱梁内部走行面移动，进而拖曳车体前进。鉴于空轨列车的驱动原理为橡胶轮与走行面的摩檫力，由此空轨列车的爬坡能力有限，无法在山区等路面起伏过大的场合下使用，如遭遇雨雪天气则会进一步降低空轨列车的爬坡能力，这些因素均不利于空轨列车的推广使用。
空轨列车利用橡胶走行轮和箱型梁走行面间的摩擦力驱动前进，如中国专利CN104442880B中提出，利用充气橡胶轮作为走行轮，承担整车的重量，并驱动空轨列车前进。但现有的驱动方式存在以下问题：
1、一旦路线坡度大于100‰，仅依靠现有的转向架空轨列车将无法运营；
2、以橡胶轮爬坡存在走行轮快速磨损的问题，在大坡度地区长期运营，维修成本过大；
3、遭遇雨雪天气，走行轮与走行面的摩擦力大幅下降，空轨列车爬坡能力骤减，甚至导致全线无法运营。
目前，国内外针对空轨列车转向架部分进行的研究着重于结构与参数匹配，对于提高爬坡能力的措施还局限于加大驱动电机功率、改善走行轮的橡胶特性等，但这些措施对空轨列车爬坡能力的提升十分有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架，以有效提高空轨列车的爬坡能力，特别是在雨雪天气下具有稳定爬坡能力，避免走行轮的快速磨损，并实现运营全线合理的动力配置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架，包括机架和安装于其上的驱动装置、传动装置和走行装置，走行装置包括车轴和安装于其两侧的走行轮，其特征是：所述走行轮通过走行轮轴套和走行轮轴瓦安装在车轴上，其外侧设置通过齿轮轴套和齿轮轴瓦安装在车轴上的齿轨齿轮，同侧齿轨齿轮、走行轮之间于车轴上固定设置双向离合器。
本发明的有益效果主要体现在如下几个方面：
1、转向架采用同轴双驱动模式，齿轨齿轮与走行轮同轴安装，即共用驱动电机，通过双向离合器的合理切换，可以将驱动力分别输入到两种驱动模式中，可以最大程度地利用现有设备改造，降低改造成本。而双向离合器的使用，可以避免两种驱动模式同时作用于车轴而造成车轴卡死故障；
2、在大坡度段，启用齿轨驱动空轨，橡胶走行轮为从动状态，有效降低了橡胶走行轮的磨损，并大幅提高空轨的爬坡能力及保障在雨雪等不利天气的运营能力；
3、齿轨齿轮和走形轮必须在双向离合器的作用下才能获得动力输入，因此当某一驱动模式工作时，另一驱动模式无动力输入，有效避免了空转的能源损耗。
附图说明
本说明书包括如下四幅附图：
图1是本发明一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架的结构示意图；
图2是本发明一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架的传动***示意图；
图3是本发明一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架的传动***示意图(轮轨驱动状态)；
图4是本发明一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架的传动***示意图(齿轨驱动状态)。
图中示出构件和对应的标记：轨道板10、齿轨11、机架20、导向轮 21、驱动电机22、第一锥齿轮221、第二锥齿轮222、主轴23、走行轮 24、走行轮轴套241、走行轮轴瓦242、齿轨齿轮25、齿轮轴套251、齿轮轴瓦252、双向离合器26。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1和图2，本发明的一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架，包括机架20和安装于其上的驱动装置、传动装置和走行装置，走行装置包括车轴23和安装于其两侧的走行轮24。所述走行轮 24通过走行轮轴套241和走行轮轴瓦242安装在车轴23上，其外侧设置通过齿轮轴套251和齿轮轴瓦252安装在车轴23上的齿轨齿轮25，同侧齿轨齿轮25、走行轮24之间于车轴23上固定设置双向离合器26。即转向架采用同轴双驱动模式，齿轨齿轮25与走行轮24同轴安装在车轴23，共用驱动装置，通过双向离合器26的合理切换，可以将驱动力分别输入到两种驱动模式中，可以最大程度地利用现有设备改造，降低改造成本。而双向离合器的使用，可以避免两种驱动模式同时作用于车轴而造成车轴卡死故障。
参照图2，所述传动装置包括相啮合的第一锥齿轮221、第二锥齿轮 222，第一锥齿轮221固定安装在驱动装置的动力输出轴上，第二锥齿轮 222固定装置在车轴23上。所述驱动装置包括驱动电机22、减速器和刹车装置。参照图1，走行轮轴套241、齿轮轴套251与车轴23过盈配合，走行轮轴瓦242与走行轮24、走行轮轴套241同轴空套，齿轮轴瓦252 与齿轨齿轮25、齿轮轴套251同轴空套，当双向离合器26位于中间位置时，走行轮24和齿轨齿轮25均无动力输入。
参照图1，所述驱动装置、传动装置和走行装置为两套，对称安装于机架20的纵向两侧。
参照图3，当空轨列车在大坡度路段上前进时，在控制信号作用下，两侧双向离合器26向外侧移动，双向离合器26与齿轨齿轮25形成传动连接，车轴23带动齿轨齿轮25旋转，齿轨齿轮25与固定设置在轨道梁下部轨道板10上的齿轨11啮合，使得转向架整体获得移动的能力，进而拖动列车车体移动。在此过程中，由于走行轮轴瓦242与走行轮24、走行轮轴套241同轴空套，走行轮24本身无驱动力输入，仅跟随齿轨啮合转动，避免了走行轮驱动和齿轨驱动同时作用而导致车轴23卡死。
参照图4，空轨列车在平直道、小坡度段采用走行轮驱动模式，其转向架内部工作原理，为上述原理的类似，故不做赘述。唯一不同的地方在于，驱动力传递到走行轮24后，利用走行轮24和轨道梁下部轨道板10 上之间的摩檫力作为转向架移动的动力，进而拖曳下部车体移动。
以上所述只是用图解说明本发明一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (4)

1.一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架，包括机架(20)和安装于其上的驱动装置、传动装置和走行装置，走行装置包括车轴(23)和安装于其两侧的走行轮(24)，其特征是：所述走行轮(24)通过走行轮轴套(241)和走行轮轴瓦(242)安装在车轴(23)上，其外侧设置通过齿轮轴套(251)和齿轮轴瓦(252)安装在车轴(23)上的齿轨齿轮(25)，同侧齿轨齿轮(25)、走行轮(24)之间于车轴(23)上固定设置双向离合器(26)。
2.如权利要求1所述的一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架，其特征是：所述传动装置包括相啮合的第一锥齿轮(221)、第二锥齿轮(222)，第一锥齿轮(221)固定安装在驱动装置的动力输出轴上，第二锥齿轮(222)固定装置在车轴(23)上。
3.如权利要求1所述的一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架，其特征是：所述驱动装置包括驱动电机(22)、减速器和刹车装置。
4.如权利要求1至3任意一项所述的一种可适应极大坡道的悬挂式单轨列车双模式驱动转向架，其特征是：所述驱动装置、传动装置和走行装置为两套，对称安装于机架(20)的纵向两侧。
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