CN110722993B - 一种磁悬浮列车导向方法及导向轮装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁悬浮列车导向方法及导向轮装置，包括设置带有弹簧和直线轴承的导向轮装置，所述导向轮装置还包括底座、回转轴承、轮轴、导向轮，所述直线轴承设于导向轮内，所述直线轴承套设于轮轴上，轮轴与底座之间通过回转轴承连接，所述弹簧套设于轮轴位于所述导向轮两侧，包括下部弹簧和上部弹簧，所述导向轮两侧分别与上部弹簧一侧和下部弹簧一侧连接，所述底座固定设置于车体上；本发明满足导向轮垂直于车轮旋转方向移动的需求，导向轮可在水平面转动，又可以垂直于水平面上下移动；通过调整弹簧的设计，调整导向轮位置结构，达到导向轮在极小或者极大的范围内进行上下移动。

Description

一种磁悬浮列车导向方法及导向轮装置

技术领域

本发明涉及磁悬浮导向技术领域，尤其涉及一种磁悬浮列车导向方法及导向轮装置。

背景技术

目前磁悬浮列车和部分单轨车在运行过程中，转向架会因受力的变化和使用需要会

进行上下浮动，从而导致导向轮也会跟着转向架进行上下浮动。

传统结构的导向轮装置仅允许轮子在单平面内进行滚动，如果需要在垂直面上进行

移动，则会导致导向轮外圈受到滑动摩擦，长期以往，将造成导向轮外圈局部磨损。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种磁悬浮列车导向方法及导向轮装置，满足导向

轮垂直于车轮旋转方向移动的需求，导向轮可在水平面转动，又可以垂直于水平面上下移

动；通过调整弹簧的设计，调整导向轮位置结构，达到导向轮在极小或者极大的范围内进行

上下移动。

本发明为了解决现有技术问题所采用的技术方案如下：一种磁悬浮列车导向方法，其特征在于，包括：设置带有弹簧和直线轴承的导向轮装置，所述导向轮装置还包括底座、回转轴承、轮轴、导向轮，所述直线轴承设于导向轮内，所述直线轴承套设于轮轴上，轮轴与底座之间通过回转轴承连接，所述弹簧套设于轮轴位于所述导向轮两侧，包括下部弹簧和上部弹簧，所述导向轮两侧分别与上部弹簧一侧和下部弹簧一侧连接，所述底座固定设置于车体上；导向方法如下：导向轮与轨道之间存在摩擦力F（摩），导向轮本身存在重力G，弹簧存在弹力F（弹）；由于轨道制造误差以及车体在运行过程中存在晃动，导致F（摩）的值会上下浮动；由于导向轮装置向上或向下运动，导致F（摩）的力的方向会向下或向上。

初始状态下G=F（弹），导向轮保持在轮轴的中部。

导向轮装置随车体上升或者下降时，F（弹）弹力变大，但F（弹）＜G+F（摩），导

向轮在轮轴上移动。

当车体在运行过程中存在晃动，导致F（摩）减小时，当F（弹）＞G+F（摩），导向

轮向初始状态移动。

当导向轮离开轨道时，F（摩）为0，F（弹）＞G+F（摩），导向轮移动到初始状态。

本发明另一目的为了提供一种导向轮装置，用于所述导向方法，包括底座、回转轴

承、轮轴、弹簧、直线轴承、导向轮，所述直线轴承设于导向轮内，所述直线轴承套设于轮

轴上，轮轴与底座之间通过回转轴承连接，所述弹簧套设于轮轴位于所述导向轮两侧，包括

下部弹簧和上部弹簧，所述导向轮两侧分别与上部弹簧一侧和下部弹簧一侧连接，所述底座

固定设置于车体上。

进一步地，所述下部弹簧在初始状态下处于压缩状态，所述下部弹簧弹力F（弹）等

于所述导向轮重力G。

进一步地，为了更好的起到导向作用，所述导向轮在工作过程中始终与轨道保持接触。

进一步地，所述直线轴承为回转直线轴承。

进一步地，所述导向轮装置初始状态时，所述导向轮位于轮轴中部。

进一步地，所述上部弹簧长度小于下部弹簧。

根据上述导向方法，导向装置的工作方式如下：当导向轮装置随车体上升时，由于导向轮与轨道间摩擦力和导向轮重力之和大于弹簧弹力，导向轮随直线轴承逐渐向下运动压缩下部弹簧，保证了导向轮与轨道接触位置在竖直方向上不变；当轨道与导向轮之间的压力减少或者消除时，导向轮因为下部弹簧的弹力，推动导向轮向上运动，导向轮在轨道上的竖直方向向上运动，在向上运动过程中，逐渐与轨道再次保持接触，产生摩擦力，循环往复。

当导向轮装置随车体下降时，由于导向轮与轨道间摩擦力大于弹簧弹力，导向轮随

直线轴承逐渐向上运动压缩上部弹簧，保证了导向轮与轨道接触位置在竖直方向上不变；当

轨道与导向轮之间的压力减少或者消除时，导向轮因为上部弹簧的弹力，推动导向轮向下运

动，导向轮在轨道上的竖直方向向下运动，在向下运动过程中，逐渐与轨道再次保持接触，

产生摩擦力，循环往复。

有益效果如下：本发明满足导向轮垂直于车轮旋转方向移动的需求，导向轮可在水平面转动，又可以垂直于水平面上下移动；通过调整弹簧的设计，调整导向轮位置结构，达到导向轮在极小或者极大的范围内进行上下移动。

附图说明

图1 为本实施例中导向轮装置结构示意图；

图2 为本实施例中导向轮受力情况示意图；

图3 为本实施例中导向轮随车体上升受力运动示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，

表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明

的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术

人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1 所示，本实施例提供一种导向轮装置，包括底座1、回转轴承2、轮轴3、弹

簧4、直线轴承5、导向轮6，直线轴承5 设于导向轮6 内，直线轴承5 套设于轮轴3上，

轮轴3 与底座1 之间通过回转轴承2 连接，弹簧4 套设于轮轴3 上位于导向轮6两侧，包括下部弹簧40 和上部弹簧41，导向轮6 两侧分别与上部弹簧41 一侧和下部弹簧40 一侧连接，底座1 固定设置于车体上。

下部弹簧40 在自然状态下处于压缩状态，下部弹簧40 弹力F（摩）等于导向轮6重力G。

导向轮6 在工作过程中始终与轨道7 保持接触。

本实施例中，直线轴承5 为回转直线轴承。

导向轮装置初始状态时，导向轮6 位于轮轴3 中部。

本实施例中，上部弹簧41 长度小于下部弹簧40。

如图1 和2 所示，本发明导向方法如下：

导向轮6 与轨道7 之间存在摩擦力F（摩），导向轮6 本身存在重力G，弹簧4 存在弹力F

（弹）；由于轨道制造误差、车体在运行过程中存在晃动，导致F（摩）的值会上下浮动；

由于导向轮装置向上或向下运动，导致F（摩）的力的方向会向下或向上。

初始状态下G=F（弹），导向轮6 保持在轮轴的中部。

导向轮装置上升或者下降时，F（弹）弹力变大，但F（弹）＜G+F（摩），导向轮6

在轮轴上移动。

当车体在运行过程中存在晃动，导致F（摩）减小时，当F（弹）＞G+F（摩），导向

轮6 向初始状态移动。

当导向轮6 离开轨道时，F（摩）为0，F（弹）＞G+F（摩），导向轮6 移动到初始

状态。

如图1 和3 所示，本发明工作方式如下：当导向轮装置随车体上升时，由于导向轮6 与轨道7 间摩擦力和导向轮6 重力之和大于弹簧4 弹力，导向轮6 随直线轴承5 逐渐向下运动压缩下部弹簧40，保证了导向轮6 与轨道7 接触位置在竖直方向上不变；当轨道7与导向轮6 之间的压力减少或者消除时，导向轮6 因为下部弹簧40 的弹力，推动导向轮向上运动，导向轮6 在轨道7 上的竖直方向向上运动，在向上运动过程中，逐渐与轨道7 再次保持接触，产生摩擦力，循环往复。

当导向轮装置随车体下降时，由于导向轮6 与轨道6 间摩擦力大于弹簧4 弹力，导

向轮6 随直线轴承5 逐渐向上运动压缩上部弹簧41，保证了导向轮6 与轨道7 接触位置在竖直方向上不变；当轨道7 与导向轮6 之间的压力减少或者消除时，导向轮6 因为上部弹簧41 的弹力，推动导向轮6 向下运动，导向轮6 在轨道7 上的竖直方向向下运动，在向下运动过程中，逐渐与轨道7 再次保持接触，产生摩擦力，循环往复。

本实施例满足导向轮垂直于车轮旋转方向移动的需求，导向轮可在水平面转动，又

可以垂直于水平面上下移动。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非

是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础

上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修

改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护之内。

Claims (5)

1.一种磁悬浮列车导向方法，其特征在于，包括：设置带有弹簧和直线轴承的导向轮装置，所述导向轮装置还包括底座、回转轴承、轮轴、导向轮，所述直线轴承设于导向轮内，所述直线轴承套设于轮轴上，轮轴与底座之间通过回转轴承连接，所述弹簧套设于轮轴位于所述导向轮两侧，包括下部弹簧和上部弹簧，所述导向轮两侧分别与上部弹簧一侧和下部弹簧一侧连接，所述底座固定设置于车体上；导向方法如下：导向轮与轨道之间存在摩擦力F（摩），导向轮本身存在重力G，弹簧存在弹力F（弹）；由于轨道制造误差以及车体在运行过程中存在晃动，导致F（摩）的值会上下浮动；由于导向轮装置向上或向下运动，导致F（摩）的力的方向会向下或向上；初始状态下G=F（弹），导向轮保持在轮轴的中部；导向轮装置随车体上升或者下降时，F（弹）弹力变大，但F（弹）＜G+F（摩），导向轮在轮轴上移动，保证导向轮与轨道接触位置在竖直方向上不变；当车体在运行过程中存在晃动，导致F（摩）减小时，当F（弹）＞G+F（摩），导向轮向初始状态移动；当导向轮离开轨道时，F（摩）为0，F（弹）＞G+F（摩），导向轮移动到初始状态。

2.一种导向轮装置，用于权利要求1 所述的导向方法，其特征在于，包括底座、回转轴承、轮轴、弹簧、直线轴承、导向轮，所述直线轴承设于导向轮内，所述直线轴承套设于轮轴上，轮轴与底座之间通过回转轴承连接，所述弹簧套设于轮轴位于所述导向轮两侧，包括下部弹簧和上部弹簧，所述导向轮两侧分别与上部弹簧一侧和下部弹簧一侧连接，所述底座固定设置于车体上。

3.根据权利要求2 所述导向轮装置，其特征在于，所述下部弹簧在初始状态下处于压缩状态，所述下部弹簧弹力F（弹）等于所述导向轮重力G。

4.根据权利要求2 所述导向轮装置，其特征在于，所述直线轴承为回转直线轴承。

5.根据权利要求2 所述导向轮装置，其特征在于，所述上部弹簧长度小于下部弹簧。

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