CN111497875A - 一种用于悬挂式prt轨道车辆的自主转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，该自主转向装置中，电机通过锥齿轮机构带动转向臂，使转向臂与轨道配合实现轨道车辆的转向。包括电机、联轴器、右转向臂、锥齿轮一、左转向臂、锥齿轮二和直行臂。该自主转向装置主要包括动力输入部分、传动部分和执行部分三个部分。本发明采用联动机构，能够实现转向臂和直行臂的同时运动，有利于提升装置的可靠性以及提升车辆的通行效率。并且本发明与同类产品相比结构更加紧凑，有利于节省安装空间与减轻车辆质量。

Description

一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置
技术领域
本发明涉及一种自主转向装置，特别涉及一种用于悬挂式PRT***轨道车辆的自主转向装置。
背景技术
悬挂式PRT***是一种新型城市轨道交通***，具有经济、轻便、快捷、安全、环保以及舒适的优点，能够有效缓解城市交通拥堵。***由高架轨道、小型轨道车辆以及调度***等组成。轨道车辆的转向架是它的核心部件，而其中的转向装置又是保证轨道车辆顺利通过各种工况的关键。但是目前的PRT***车辆转向主要依靠道岔的切换，通行效率较低，影响线路运力，且增加了路轨***的复杂性，降低了***整体的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于实现轨道车辆的自主转向，提供了一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置。该自主转向装置中，电机通过锥齿轮机构带动转向臂，使转向臂与轨道配合实现轨道车辆的转向。
本发明采用的技术方案是一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，该自主转向装置包括电机1、联轴器2、右转向臂3、锥齿轮一5、左转向臂6、锥齿轮二7和直行臂8。
该自主转向装置主要包括动力输入部分、传动部分和执行部分三个部分。动力输入部分中，电机1通过联轴器2与轴将动力输入锥齿轮一5实现锥齿轮机构的作动。传动部分中，锥齿轮机构将输入锥齿轮一5的旋转运动输出为垂直于输入运动旋转轴的锥齿轮二7的旋转运动。执行部分中，右转向臂3与左转向臂6平行，右转向臂3和左转向臂6均与直行臂8垂直，右转向臂3、左转向臂6和直行臂8连接于一根轴上，由锥齿轮二7带动同时作动。通过锥齿轮二7的旋转运动带动右转向臂3、左转向臂6、直行臂8运动至指定位置。
右转向臂3的中心轴由轴承4进行承载。
与现有的PRT轨道车辆转向装置相比，本发明具有明显优势。首先本发明采用联动机构，能够实现转向臂和直行臂的同时运动，有利于提升装置的可靠性以及提升车辆的通行效率。并且本发明与同类产品相比结构更加紧凑，有利于节省安装空间与减轻车辆质量。
附图说明
图1为自主转向装置整体结构示意图。(a)直行状态；(b)转向或变轨状态。
图2为左转向轨结构示意图。(a)左转向轨截面图；(b)左转向轨俯视图。
图3为直行轨结构示意图。(a)直行轨截面图；(b)直行轨俯视图。
图4右转向轨结构示意图。(a)右转向轨截面图；(b)右转向轨俯视图
图5轨道车辆变换车道工况轨道结构示意图。
图中标记：1-电机，2-联轴器，3-右转向臂，4-轴承，5-锥齿轮一，6-左转向臂，7-锥齿轮二，8-直行臂，9-右侧车轮轨道，10-左侧车轮轨道，11-左转向轨，12-直行轨，13-右转向轨，14-变换车道工况右转向轨，15-变换车道工况左转向轨，16-变换车道工况直行轨。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施方式，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
自主转向装置结构示意图如图1。自主转向装置执行机构有两个状态，状态I直行状态如图1的(a)所示，此时左转向臂6与右转向臂3放平，直行臂8垂直于两个转向臂，竖直指向上方，此时轨道车直行，对应的轨道如图3所示，直行臂8与直行轨12配合，辅助轨道车的直行运动，缓解轨道车的不平顺运动。
状态II转向或变轨状态如图1的(b)所示，此时左转向臂6与右转向臂3竖直指向上方，直行臂8放平，垂直于两个转向臂，此时轨道车处于转向状态，对应的轨道如图2、图4、图5所示。左转向时左转向臂6与左转向轨11配合，右转向时右转向臂3与右转向轨13配合，变轨时，左转向臂6先与变换车道工况左转向轨15配合，然后右转向臂3与变换车道工况右转向轨14配合，使轨道车顺利完成转向或变轨。
如图2、图3、图4所示分别为轨道车的左转、直行、右转工况。轨道车左转向时，左转向臂6与右转向臂3升起，直行臂8放下，左转向臂6与左转向轨11配合完成转向动作；轨道车右转时，左转向臂6与右转向臂3升起，直行臂8放下，右转向臂3与右转向轨13配合完成转向动作；轨道车直行时，左转向臂6与右转向臂3放下，直行臂8升起，直行臂8与直行轨12配合辅助轨道车辆直行。
如图5所示为轨道车辆变换车道工况。变换车道工况需要轨道车短时间内完成左转与右转。通过变换车道工况时，左转向臂6与右转向臂3升起，直行臂8放下，左转向臂6先与变换车道工况左转向轨15配合实现向左侧运动，然后右转向臂3与变换车道工况右转向轨14配合实现向右侧运动车换到另一个车道上面，在通过转向轨后左转向臂6与右转向臂3放下，直行臂8升起，在另外一个车道上实现直线行驶，完成整个切换轨道过程。
当电机1如图1的(a)箭头标注方向作动时，此时锥齿轮一5带动锥齿轮二7如图示方向旋转，将电机输入的旋转运动转化为锥齿轮二7的旋转运动，从而带动左转向臂6、右转向臂3以及直行臂8旋转90°。最后它们的位置如图1的(b)所示，此时转向臂处于状态II。
当电机1沿箭头标注的相反方向作动时，此时锥齿轮一5带动锥齿轮二7如图示相反方向旋转，将电机输入的旋转运动转化为锥齿轮二7的旋转运动，从而带动左转向臂6、右转向臂3以及直行臂8旋转90°。完成作动后它们的位置如图1的(a)所示，转向臂回到状态I。
当通过变换车道工况时，首先电机如图1的(a)箭头标注方向旋转，此时锥齿轮一5带动锥齿轮二7如图示方向旋转，将电机输入的旋转运动转化为锥齿轮二7的旋转运动，从而带动左转向臂6、右转向臂3以及直行臂8旋转90°，此时机构为状态2转向或变轨状态。使左转向臂6先与变换车道工况左转向轨15配合实现轨道车辆向左侧运动，然后右转向臂3与变换车道工况右转向轨14配合实现轨道车辆向右侧运动。在通过两个转向轨后电机沿图中箭头标注相反方向旋转，使左转向臂6、右转向臂3以及直行臂8反向旋转90°，使机构返回状态1直行状态，完成轨道的切换。
通过使用一种用于悬挂式PRT***轨道车辆的自主转向装置可以实现轨道车辆不依靠道岔切换的自主转向，有效的提高了轨道车辆的通行效率。
对所公开实施案例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明，对本实施案例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施案例中体现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施案例，而是要求符合本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，其特征在于：该自主转向装置包括电机(1)、联轴器(2)、右转向臂(3)、锥齿轮一(5)、左转向臂(6)、锥齿轮二(7)和直行臂(8)；
该自主转向装置主要包括动力输入部分、传动部分和执行部分三个部分；动力输入部分中，电机(1)通过联轴器(2)与轴将动力输入锥齿轮一(5)实现锥齿轮机构的作动；传动部分中，锥齿轮机构将输入锥齿轮一(5)的旋转运动输出为垂直于输入运动旋转轴的锥齿轮二(7)的旋转运动；执行部分中，右转向臂(3)与左转向臂(6)平行，右转向臂(3)和左转向臂(6)均与直行臂(8)垂直，右转向臂(3)、左转向臂(6)和直行臂(8)连接于一根轴上，由锥齿轮二(7)带动同时作动；通过锥齿轮二(7)的旋转运动带动右转向臂(3)、左转向臂(6)、直行臂(8)运动至指定位置。
2.根据权利要求1所述的一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，其特征在于：右转向臂(3)的中心轴由轴承(4)进行承载。
3.根据权利要求1所述的一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，其特征在于：自主转向装置执行机构有两个状态，状态I为直行状态，左转向臂(6)与右转向臂(3)放平，直行臂(8)垂直于两个转向臂，竖直指向上方，此时轨道车直行，直行臂(8)与直行轨(12)配合，辅助轨道车的直行运动，缓解轨道车的不平顺运动。
4.根据权利要求1所述的一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，其特征在于：状态II为转向或变轨状态，左转向臂(6)与右转向臂(3)竖直指向上方，直行臂(8)放平，垂直于两个转向臂，此时轨道车处于转向状态；左转向时左转向臂(6)与左转向轨(11)配合，右转向时右转向臂(3)与右转向轨(13)配合，变轨时，左转向臂(6)先与变换车道工况左转向轨(15)配合，然后右转向臂(3)与变换车道工况右转向轨(14)配合，使轨道车顺利完成转向或变轨。
5.根据权利要求1所述的一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，其特征在于：轨道车左转向时，左转向臂(6)与右转向臂(3)升起，直行臂(8)放下，左转向臂(6)与左转向轨(11)配合完成转向动作；轨道车右转时，左转向臂(6)与右转向臂(3)升起，直行臂(8)放下，右转向臂(3)与右转向轨(13)配合完成转向动作；轨道车直行时，左转向臂(6)与右转向臂(3)放下，直行臂(8)升起，直行臂(8)与直行轨(12)配合辅助轨道车辆直行。
6.根据权利要求1所述的一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，其特征在于：变换车道工况需要轨道车短时间内完成左转与右转；通过变换车道工况时，左转向臂(6)与右转向臂(3)升起，直行臂(8)放下，左转向臂(6)先与变换车道工况左转向轨(15)配合实现向左侧运动，然后右转向臂(3)与变换车道工况右转向轨(14)配合实现向右侧运动车换到另一个车道上面，在通过转向轨后左转向臂(6)与右转向臂(3)放下，直行臂(8)升起，在另外一个车道上实现直线行驶，完成整个切换轨道过程。
7.根据权利要求1所述的一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，其特征在于：当电机(1)作动时，此时锥齿轮一(5)带动锥齿轮二(7)旋转，将电机输入的旋转运动转化为锥齿轮二(7)的旋转运动，从而带动左转向臂(6)、右转向臂(3)以及直行臂(8)旋转90°。
8.根据权利要求1所述的一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，其特征在于：当电机(1)沿箭头标注的相反方向作动时，此时锥齿轮一(5)带动锥齿轮二(7)相反方向旋转，将电机输入的旋转运动转化为锥齿轮二(7)的旋转运动，从而带动左转向臂(6)、右转向臂(3)以及直行臂(8)旋转90°。
9.根据权利要求1所述的一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，其特征在于：当通过变换车道工况时，首先电机旋转，此时锥齿轮一(5)带动锥齿轮二(7)旋转，将电机输入的旋转运动转化为锥齿轮二(7)的旋转运动，从而带动左转向臂(6)、右转向臂(3)以及直行臂(8)旋转90°，此时机构为状态2转向或变轨状态；使左转向臂(6)先与变换车道工况左转向轨(15)配合实现轨道车辆向左侧运动，然后右转向臂(3)与变换车道工况右转向轨(14)配合实现轨道车辆向右侧运动；在通过两个转向轨后电机沿相反方向旋转，使左转向臂(6)、右转向臂(3)以及直行臂(8)反向旋转90°，使机构返回状态I直行状态，完成轨道的切换。
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