一種跨坐式無一系彈簧的單軌轉(zhuǎn)向架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種跨坐式無一系彈簧的單軌轉(zhuǎn)向架，屬于轉(zhuǎn)向架技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]解決城市公共交通是城市發(fā)展必須面臨的一道難題。城市軌道交通因其綠色(低噪音、低輻射、節(jié)能)、智能、便捷和運量大等優(yōu)點，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛運用。
[0003]單軌交通車輛是軌道交通車輛的一種，不同于傳統(tǒng)鋼輪-鋼軌軌道交通系統(tǒng)的軌道交通車輛，而是一種由橡膠輪承載和驅(qū)動、行走在一根混凝土澆筑的專用橋梁上。單軌交通線路占地面積小，車輛運營噪音低、爬坡能力(最大坡度60%。)以及通過小曲線能力強(半徑R < 50m)等，因此適宜于城市內(nèi)公共交通發(fā)展需要。單軌交通基于城市現(xiàn)有空間布局進行線路建設(shè)，車輛可以穿梭于建筑物之間，不會造成大面積拆迀，進而破壞城市本來面貌，線路建設(shè)費用必然會較低。因此單軌交通成為城市交通發(fā)展的有效補充。另外，相對于地鐵交通來說，正是由于單軌交通自身的優(yōu)點，單軌交通也非常適合于多山地的城市公共交通發(fā)展的需要。比如，貴陽、重慶等城市更適合于發(fā)展單軌交通，其經(jīng)濟效益和社會效益比較顯著。
[0004]跨坐式單軌交通車輛是單軌交通車輛的一種，轉(zhuǎn)向架跨坐在混凝土橋梁上，其運行、導(dǎo)向機理及輪軌接觸關(guān)系均不同于其他軌道交通工具。跨坐式設(shè)置有走行輪、導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪，均為橡膠輪。由于長期運行在大坡度、小曲線的混凝土橋梁上，因此車輪磨耗速度比較快，走行輪的換輪周期僅為1年。現(xiàn)有車輛技術(shù)，更換走行輪時必須進行架車(即把轉(zhuǎn)向架從車體上拆卸下來)，這樣換輪工作量非常大，如何實現(xiàn)不架車換輪是亟待解決的技術(shù)問題。
[0005]跨坐式轉(zhuǎn)向架技術(shù)是跨坐式單軌車輛系統(tǒng)的核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，單軌車輛技術(shù)主要由德國和日本掌握，有比較完善的技術(shù)體系和應(yīng)用業(yè)績。然而，我國在該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展比較晚，2000年以后才引進日本日立車輛技術(shù)建立了我國首條跨坐式單軌車輛交通。
[0006]中國專利申請CN20151041821.8公開了一種跨坐式無一系彈簧的單軌轉(zhuǎn)向架，但其僅提到齒輪箱和牽引電機縱向布置，且制動夾鉗安裝在齒輪箱上，不能解決上述問題。
[0007]因此，研究開發(fā)出一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的跨坐式單軌轉(zhuǎn)向架是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了打破德國和日本在單軌轉(zhuǎn)向架領(lǐng)域的技術(shù)壟斷地位，建立屬于我國的跨坐式單軌轉(zhuǎn)向架技術(shù)平臺，適應(yīng)多山地的城市公共交通發(fā)展的需要，本發(fā)明旨在提供一種跨坐式無一系彈簧的單軌轉(zhuǎn)向架，該轉(zhuǎn)向架針對架車更換橡膠輪的如此繁瑣問題，實現(xiàn)了不架車更換車輪，極大地改善了車輛日常維護工作。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種跨坐式無一系彈簧的單軌轉(zhuǎn)向架，包括構(gòu)架，裝在構(gòu)架上的牽引裝置、基礎(chǔ)制動裝置、減振裝置、齒輪箱、穩(wěn)定輪、導(dǎo)向輪和走行輪；其特征在于，縱向布置的牽引電機與齒輪箱直接剛性懸掛在構(gòu)架外側(cè)上，該齒輪箱的輸出軸通過分體式聯(lián)軸節(jié)與車軸相聯(lián)；所述構(gòu)架上裝有由上軸箱體和下軸箱體構(gòu)成的分體式軸箱體，該上軸箱體和下軸箱體可拆卸地固定相連，其中上軸箱體固定在構(gòu)架上用于安裝所述基礎(chǔ)制動裝置。
[0010]本發(fā)明沒有單獨設(shè)置一系懸掛系統(tǒng)，走行輪除承受垂向載荷外，還承擔(dān)了類似一系懸掛系統(tǒng)的減振作用。針對現(xiàn)有架車更換橡膠輪的如此繁瑣問題，本發(fā)明實現(xiàn)了不架車更換車輪，極大地改善了車輛日常維護工作。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實施例，還可以對本發(fā)明作進一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術(shù)方案:
優(yōu)選地，所述齒輪箱內(nèi)設(shè)有兩級直角傘齒輪傳動結(jié)構(gòu)，將牽引電機縱向旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為橫向旋轉(zhuǎn)運動。本發(fā)明的跨坐式單軌轉(zhuǎn)向架，牽引電機和驅(qū)動裝置縱向布置在構(gòu)架外側(cè)。每軸設(shè)置一套牽引電機和驅(qū)動裝置。牽引電機和齒輪箱通過螺栓連接，剛性懸掛在構(gòu)架側(cè)梁上，牽引電機和齒輪箱通過聯(lián)軸節(jié)連接。齒輪箱驅(qū)動裝置采用兩級直角傘齒輪傳動型式，將牽引電機縱向旋轉(zhuǎn)運動(繞車輛運行方向，即X軸方向旋轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)換為橫向旋轉(zhuǎn)運動(繞垂直于車輛運行方向，即Y軸方向旋轉(zhuǎn))。楔形橡膠聯(lián)軸節(jié)一端與車軸過盈連接，另一端通過端面齒與齒輪箱連接，從而實現(xiàn)了走行輪對的沿軌道梁向前滾動運動。
[0012]優(yōu)選地，所述聯(lián)軸節(jié)一端與車軸過盈連接，另一端通過端面齒與齒輪箱連接。更優(yōu)選地，所述聯(lián)軸節(jié)為楔形橡膠聯(lián)軸節(jié)或齒式聯(lián)軸節(jié)。最優(yōu)選地，所述聯(lián)軸節(jié)為兩個半聯(lián)軸節(jié)通過緊固件連接在一起，其中一個半聯(lián)軸節(jié)與車軸過盈連接，另一半聯(lián)軸節(jié)與齒輪箱連接。
[0013]所述基礎(chǔ)制動裝置為軸盤制動裝置。所述軸盤制動裝置包括制動盤和制動夾鉗，所述制動盤與車軸剛性連接，所述制動夾鉗固定在上軸箱體上。由此，本發(fā)明的跨坐式單軌轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)制動采用軸盤制動方式，制動夾鉗安裝在構(gòu)架側(cè)梁上上軸箱體的吊掛點上。
[0014]所述充氣橡膠輪的徑向剛度為1.1一1.2kN/mm。由此，走行輪不僅承擔(dān)垂向載荷，也可以起到隔離來自軌道梁的振動與沖擊，因此本發(fā)明轉(zhuǎn)向架可以不單獨設(shè)置一系懸掛系統(tǒng)。
[0015]所述構(gòu)架為全焊接箱式結(jié)構(gòu)，該構(gòu)架的下蓋板與上軸箱體固定相連；所述構(gòu)架的下蓋板上設(shè)有基礎(chǔ)制動裝置吊掛點；所述上軸箱體作為構(gòu)架側(cè)梁的一部分與構(gòu)架的下蓋板通過對接焊縫焊接為一體。由此，本發(fā)明的跨坐式單軌轉(zhuǎn)向架軸箱體采用分體式結(jié)構(gòu)，即將上軸箱體設(shè)置在構(gòu)架側(cè)梁下蓋板上，且上軸箱體設(shè)置有制動夾鉗吊掛點。
[0016]優(yōu)選地，所述走行輪、穩(wěn)定輪和導(dǎo)向輪均為橡膠輪。本發(fā)明的跨坐式單軌轉(zhuǎn)向架采用橡膠輪，主要包括4個走行橡膠輪，4個導(dǎo)向輪和2個穩(wěn)定輪。走行輪行走在軌道梁正面上，主要起到承載作用。導(dǎo)向輪位于軌道梁的側(cè)面，主要用于車輛運行導(dǎo)向作用。穩(wěn)定輪也位于軌道梁的側(cè)面，但在轉(zhuǎn)向架豎直方向的中心線上，當(dāng)車輛運行在彎道上(通常有超高)時，通過穩(wěn)定輪與軌道梁的作用，產(chǎn)生抗側(cè)滾力，以確保車輛側(cè)滾穩(wěn)定性。
[0017]藉由上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向架即是80km/h速度等級、12t軸重、1500mm短軸距的跨坐式單軌車輛轉(zhuǎn)向架，能通過曲線半徑為R50m的線路，走行輪采用充氣橡膠輪，顯著改善車輛爬坡能力，能夠滿足60%。坡度的爬坡能力要求。
[0018]本發(fā)明的跨坐式單軌動力轉(zhuǎn)向架為兩軸結(jié)構(gòu)，它主要由構(gòu)架、二系懸掛系統(tǒng)、牽引裝置、基礎(chǔ)制動裝置、走行橡膠輪對裝置、導(dǎo)向橡膠輪對裝置、穩(wěn)定橡膠輪對、牽引電機和齒輪箱驅(qū)動單元等關(guān)鍵部件組成。非動力轉(zhuǎn)向架也為兩軸結(jié)構(gòu)，它主要由構(gòu)架、二系懸掛系統(tǒng)、牽引裝置、基礎(chǔ)制動裝置、走行橡膠輪對裝置、導(dǎo)向橡膠輪對裝置和穩(wěn)定橡膠輪對等關(guān)鍵部件組成。
[0019]本發(fā)明的跨坐式單軌轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用由高強度低合金鋼板、鍛件、鑄件等全焊接結(jié)構(gòu)。采用輕量化設(shè)計技術(shù)，嚴(yán)格控制構(gòu)架的重量。
[0020]本發(fā)明的跨坐式單軌轉(zhuǎn)向架，二系懸掛系統(tǒng)采用空氣彈簧+減振器，減振器優(yōu)選呈45°布置，兼顧橫向減振和垂向減振作用。
[0021]目前現(xiàn)有文獻未發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)不架車更換走行輪，傳統(tǒng)的架車是先將轉(zhuǎn)向架從車體上拆卸下來，再將舊走行輪從轉(zhuǎn)向架拆卸下來，而后用安裝新的走行輪，再將轉(zhuǎn)向架安裝在車體上。
[0022]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)不架車更換，主要過程如下:
1)本發(fā)明的跨坐式單軌轉(zhuǎn)向架軸箱體采用分體式結(jié)構(gòu)，見圖4。松開螺栓，使下半軸箱體與構(gòu)架、上半軸箱體分離。
[0023]2)本發(fā)明齒輪箱通過聯(lián)軸節(jié)與車軸相連，所述一半聯(lián)軸節(jié)與車軸過盈連接，另一半聯(lián)軸節(jié)通過端面齒與齒輪箱連接，兩半聯(lián)軸節(jié)通過緊固件連接。松開緊固件，即可實現(xiàn)齒輪箱與車軸的分離。而通常齒輪箱的大齒輪是過盈壓裝在車軸上，需要專業(yè)壓裝機才能將齒輪箱單兀與車軸分尚。
[0024]由此，在不架車的情況下，可以方便的將走行輪對從轉(zhuǎn)向架上拆卸下來進行更換橡膠輪工作，而后將新的走行輪對方便的安裝在轉(zhuǎn)向架上。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明的跨坐式單軌轉(zhuǎn)向架的安全性、平穩(wěn)性及舒適性等性能優(yōu)良，其最高運行速度為8