CN112356872A - 一种高速磁浮车辆的应急轮结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速磁浮车辆的应急轮结构，属于高速磁浮车辆技术领域，其通过高速磁浮车辆底部转向架底面上伸缩转动部件、连杆和走行轮对等部件的对应设置，形成了高速磁浮车辆底部可伸缩转动的应急轮结构，为应急制动后高速磁浮车辆的转移提供辅助。本发明的高速磁浮车辆的应急轮结构，其结构简单，设置简便，能在不干扰高速磁浮列车正常运行的基础上，实现列车应急停下后的车体支撑以及走行引导，确保列车拖曳时其车体底部的滑橇机构可以远离滑行轨的轨面，避免滑橇机构和滑行轨的过度磨损，延长其使用寿命，保证高速磁浮车辆应急拖曳的便捷性和准确性，推动高速磁浮交通应急疏散技术的发展，具有较好的应用前景和推广价值。

Description

一种高速磁浮车辆的应急轮结构
技术领域
本发明属于高速磁浮车辆技术领域，具体涉及一种高速磁浮车辆的应急轮结构。
背景技术
随着轨道交通技术的不断发展和人们生活水平的日益提高，对于出行质量和出行效率的要求也不断提升。目前，传统的轮轨轨道交通虽然在运行速度上相较之前有了很大提升，但运行速度受制于轮轨黏着极限，很难再大幅度提升。同时，随着磁浮轨道交通技术的不断积累和发展，高速磁浮轨道交通的研究热度开始逐年升温，常导高速磁浮已初步实现商业化应用或达到了商业化应用程度。
现有的常导高速磁浮车辆大多采用抱轨运行的设置形式，磁浮车辆在运行时与滑行轨道的顶面之间存在一定的悬浮间隙。当列车在区间内突发故障或失去动力时，磁浮列车通常会先后通过再生制动、电阻制动、涡流制动和滑橇制动来使列车安全停车。其中，滑橇制动作为最后一级制动，当列车速度降至很低时，车载滑撬机构与滑行轨接触，对列车起制动减速的作用。
目前，当高速磁浮列车在紧急情况下停车后，大多通过滑橇机构与轨道面接触来给整车提供支撑，之后再通过专业的救援车辆将车拖行至下一站场进行检修。但是，在进行车辆拖行时，车载滑橇机构与滑行轨之间仍然处于接触状态，即列车通过滑橇机构在滑行轨上滑行。虽然滑橇机构作为制动部件设置于磁浮列车上具有十分重大的作用，但其不适合作为高速磁浮列车拖行时的走行机构。这是因为，磁浮车辆在拖行时其滑橇机构与轨道面之间的摩擦阻力巨大，这对救援车辆的牵引功率提出了很大的需求，也给应急救援工作增加了额外的压力。同时，对于车载滑橇机构来说，长距离拖行将迅速加剧其磨耗板的磨损，导致其需要经常更换维护。此外，滑橇在滑行轨上长距离滑行也会减少滑行制动轨的寿命，且滑行过程中也会产生严重的噪声污染。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种高速磁浮车辆的应急轮结构，能在车辆正常运行时远离滑行轨的轨行面，并在高速磁浮车辆应急制动后以走行轮抵接轨行面，之后将车体顶起，完成高速磁浮车辆的应急走行。
为实现上述目的，本发明提供一种高速磁浮车辆的应急轮结构，其设置在高速磁浮车辆转向架的底部，包括伸缩转动部件、连杆和走行轮对；
所述伸缩转动部件包括液压缸本体和活塞杆；所述液压缸本体的一端转动连接在所述转向架的底面，其另一端与所述活塞杆的一端匹配，使得所述活塞杆可在该液压缸本体中的液压改变下而进行轴向往复伸缩；
所述连杆呈杆状结构，其一端铰接所述活塞杆背离所述液压缸本体的一端，另一端与所述转向架的底面转动连接，并使得该连杆处于收起时的轴线与转向架底面之间的夹角为锐角；
所述走行轮对包括成对设置的两走行轮，两走行轮以同轴设置的连接轴连接，且所述连接轴同轴设置在所述活塞杆与所述连杆相互铰接的位置；继而所述走行轮对在未工作时远离高速磁浮车辆的滑行轨轨面，并可在所述伸缩转动部件的转动、伸长以及所述连杆的配合转动下抵接所述滑行轨的轨面，并将所述高速磁浮车辆顶起。
作为本发明的进一步改进，所述走行轮对始终处于分别过所述液压缸本体与转向架铰接位置、所述连杆与转向架铰接位置的两竖向平面之间，且所述竖向平面平行于所述连接轴的轴线。
作为本发明的进一步改进，在所述转向架的底面上对应所述液压缸本体和/或所述连杆的转动连接设置有连接支座。
作为本发明的进一步改进，所述转向架上的应急轮结构为间隔设置的多个。
作为本发明的进一步改进，多个所述应急轮结构联动控制，统一收起或者统一放下。
作为本发明的进一步改进，全部或者部分所述走行轮为电动轮；所述电动轮可在供电下自主走行。
作为本发明的进一步改进，所述应急轮结构自收起状态转换为工作状态时的竖向行程为8~15mm。
作为本发明的进一步改进，所述走行轮对收起时的底部高度高于高速磁浮车辆底部滑橇机构的底面高度，且所述走行轮对工作时的底部高度低于所述滑橇机构的底面高度。
上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
（1）本发明的高速磁浮车辆的应急轮结构，其通过高速磁浮车辆底部转向架底面上伸缩转动部件、连杆和走行轮对等部件的对应设置，形成了高速磁浮车辆底部可伸缩转动的应急轮结构，该应急轮结构在高速磁浮车辆正常运行及制动过程中始终远离滑行轨的轨行面，并可在应急制动后切换到工作状态，不仅避免了应急轮结构在设置后对高速磁浮车辆正常运行、正常制动的干扰，还有效实现了车辆制动疏散后的快速转移，保证磁浮车辆运行、制动可靠性的同时，还提升了车辆的转移效率，节约了救援设备的设置成本和使用成本。
（2）本发明的高速磁浮车辆的应急轮结构，其通过优选设置走行轮对于伸缩转动部件、连杆之间的相对位置，使得走行轮对在转向架底面上的投影始终处于伸缩转动部件与连杆的铰接位置之间，有效缩短了活塞杆的伸缩行程和液压缸本体、连杆的转动行程，降低了应急轮结构的设计难度，实现了应急轮的快速响应控制，保证了高速磁浮列车的运行安全。
（3）本发明的高速磁浮车辆的应急轮结构，其结构简单，设置简便，能在不干扰高速磁浮列车正常运行的基础上，实现列车应急停下后的车体支撑以及走行引导，确保列车拖曳时其车体底部的滑橇机构可以远离滑行轨的轨面，避免滑橇机构和滑行轨的过度磨损，延长其使用寿命，保证高速磁浮车辆应急拖曳的便捷性和准确性，推动高速磁浮交通应急疏散技术的发展，具有较好的应用前景和推广价值。
附图说明
图1是本发明实施例中应急轮结构收起时的结构示意图；
图2是本发明实施例中应急轮结构工作时的结构示意图；
图3是本发明实施例中应急轮结构收起时的结构正视图；
图4是本发明实施例中应急轮结构工作时的结构正视图；
图5是本发明实施例中应急轮结构的结构侧视图；
图6是本发明实施例中伸缩转动部件与连杆匹配的结构示意图；
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：
1、伸缩转动部件；2、连杆；3、走行轮对；4、转向架；5、连接支座；6、滑行轨；
101、液压缸本体；102、活塞杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例：
请参阅图1~6，本发明优选实施例中的高速磁浮车辆的应急轮结构设置在高速磁浮车辆的转向架4底面上，其包括对应设置的伸缩转动部件1、连杆2和走行轮对3。
具体地，优选实施例中的伸缩转动部件1如图6中所示，其优选为液压伸缩部件，包括液压缸本体101和活塞杆102。其中，液压缸本体101的一端铰接在转向架4的底面上，另一端与活塞杆102的一端匹配，通过改变液压缸本体101中的液压大小，可以对应实现活塞杆102的轴向伸缩。同时，活塞杆102的另一端与连杆2的端部铰接匹配，并在两者的铰接位置设置有走行轮对3，如图1~5中所示。
进一步地，优选实施例中的走行轮对3包括一对走行轮，两走行轮之间设置有连接轴，该连接轴穿过活塞杆102与连杆2的铰接位置，且两走行轮分别与连接轴端部转动连接，使得走行轮对3可在滑行轨6上进行走行。优选地，高速磁浮车辆底部设置的部分或者全部走行轮为电动轮，其可在供电后自动走行（非电动轮可在电动轮走行时从动），以此来避免拖曳机构的设置，使得发生紧急故障的高速磁浮车辆可以自主心走到对应的站场。同时，优选实施例中两走行轮之间的距离根据滑行轨的宽度和连接轴的长度优选设计。
进一步地，优选实施例中的连杆2呈杆状，其一端铰接活塞杆102，另一端铰接在转向架4的底面上，如图3、4中所示。优选地，在转向架4的底面上对应连杆2和伸缩转动部件1的端部分别设置有连接支座5，使得液压缸本体101的端部和连杆2的端部可分别铰接在对应的连接支座5上。
此外，对于优选实施例中的走行轮对3而言，其始终处于分别过液压缸本体101与转向架4铰接位置、连杆2与转向架4铰接位置的两竖向平面之间，而上述竖向平面具体平行于走行轮对3的轴线，如此，可以保证走行轮对3在转向架4底面上的投影始终处于该转向架4底面上的两铰接位置之间，使得走行轮对3抵接滑行轨6的轨行面时，伸缩转动部件1和连杆2均能分担和传递荷载，保证应急轮结构受力的稳定性。当走行轮对3转动到连杆2铰接位置的正下方时，连杆2与转向架4底面之间呈90°，此时，连杆2承担了所有/大部分竖向荷载，对整体结构的受力稳定性不利。
在实际设置时，高速磁浮车辆的悬浮间隙通常为8~13mm，悬浮间隙较小。同时，在正常情况下，应急轮结构若低于整车最低点，将会对行车安全不利。因此，当列车正常运行时，应急轮结构处于收起状态，如图3中所示。而当列车应急停下后，可控制液压缸本体101推动活塞杆102，使得连杆2与转向架4底面（或滑行轨6的轨行面）之间的夹角增大，进而走行轮对3抵接滑行轨6的轨行面，将车体顶起，如图4中所示。此时，用于高速磁浮车辆应急制动的滑橇机构远离滑行轨6的轨行面，在此之后，通过救援车辆的拖曳，可以实现列车在滑行轨6上的走行。显然，若走行轮对3为电动轮，可以通过对电动轮供电来实现电动轮的转动，进而使得列车在滑行轨6上自动走行，自动运行到维修站场，避免了相应救援设备的设置，节约了成本。
另外，值得注意的是，走行轮对3从收起状态切换为工作状态时所需的竖向行程（该竖向行程并非等于走行轮对3收起状态时底部与滑行轨6轨行面之间的距离，而是上述距离与车辆被顶起高度之和）往往较小，一般为8~15mm，进一步优选为10mm。鉴于此，在实际设置时，应急轮结构的整体尺寸往往较小。因此，为了保证应急轮机构的稳定支撑，优选实施例中同一个转向架4底面上的应急轮结构为间隔设置的多个，且多个应急轮结构优选联动控制。
本发明中的高速磁浮车辆的应急轮结构，其结构简单，设置简便，能在不干扰高速磁浮列车正常运行的基础上，实现列车应急停下后的车体支撑以及走行引导，确保列车拖曳时其车体底部的滑橇机构可以远离滑行轨的轨面，避免滑橇机构和滑行轨的过度磨损，延长其使用寿命，保证高速磁浮车辆应急拖曳的便捷性和准确性，推动高速磁浮交通应急疏散技术的发展，具有较好的应用前景和推广价值。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高速磁浮车辆的应急轮结构，其特征在于，该应急轮结构设置在高速磁浮车辆转向架的底部，包括伸缩转动部件、连杆和走行轮对；
所述伸缩转动部件包括液压缸本体和活塞杆；所述液压缸本体的一端转动连接在所述转向架的底面，其另一端与所述活塞杆的一端匹配，使得所述活塞杆可在该液压缸本体中的液压改变下而进行轴向往复伸缩；
所述连杆呈杆状结构，其一端铰接所述活塞杆背离所述液压缸本体的一端，另一端与所述转向架的底面转动连接，并使得该连杆处于收起时的轴线与转向架底面之间的夹角为锐角；
所述走行轮对包括成对设置的两走行轮，两走行轮以同轴设置的连接轴连接，且所述连接轴同轴设置在所述活塞杆与所述连杆相互铰接的位置；继而所述走行轮对在未工作时远离高速磁浮车辆的滑行轨轨面，并可在所述伸缩转动部件的转动、伸长以及所述连杆的配合转动下抵接所述滑行轨的轨面，并将所述高速磁浮车辆顶起。
2.根据权利要求1所述的高速磁浮车辆的应急轮结构，其中，所述走行轮对始终处于分别过所述液压缸本体与转向架铰接位置、所述连杆与转向架铰接位置的两竖向平面之间，且所述竖向平面平行于所述连接轴的轴线。
3.根据权利要求1或2所述的高速磁浮车辆的应急轮结构，其中，在所述转向架的底面上对应所述液压缸本体和/或所述连杆的转动连接设置有连接支座。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的高速磁浮车辆的应急轮结构，其中，所述转向架上的应急轮结构为间隔设置的多个。
5.根据权利要求4所述的高速磁浮车辆的应急轮结构，其中，多个所述应急轮结构联动控制，统一收起或者统一放下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的高速磁浮车辆的应急轮结构，其中，全部或者部分所述走行轮为电动轮；所述电动轮可在供电下自主走行。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的高速磁浮车辆的应急轮结构，其中，所述应急轮结构自收起状态转换为工作状态时的竖向行程为8~15mm。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的高速磁浮车辆的应急轮结构，其中，所述走行轮对收起时的底部高度高于高速磁浮车辆底部滑橇机构的底面高度，且所述走行轮对工作时的底部高度低于所述滑橇机构的底面高度。
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