申请/专利权人：中唐空铁集团有限公司

申请日：2018-04-04

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN108313071B

主分类号：B61B3/02

分类号：B61B3/02;B61B12/02;B61C13/04;B61F9/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2018.08.17#实质审查的生效;2018.07.24#公开

摘要：本发明公开了一种具有减振性能的动力挂件，包括挂件本体及安装于挂件本体上的多个行走轮，所述挂件本体呈上端中部具有开口的矩形框状，所述开口的两侧均安装有行走轮；所述挂件本体下端还设置有两端固定的横杆，横杆两端的下方均具有向下延伸的挂件本体延伸段，各挂件本体延伸段与横杆之间均设置有弹性件，各弹性件的一端与对应的挂件本体延伸段相连，各弹性件的另一端与横杆相连。本动力挂件结构简单，在横向上具有减震能力。

主权项：1.具有减振性能的动力挂件，包括挂件本体及安装于挂件本体上的多个行走轮（2），其特征在于，所述挂件本体呈上端中部具有开口（11）的矩形框状，所述开口（11）的两侧均安装有行走轮（2）；所述挂件本体下端还设置有两端固定的横杆（9），横杆（9）两端的下方均具有向下延伸的挂件本体延伸段（12），各挂件本体延伸段（12）与横杆（9）之间均设置有弹性件（10），各弹性件（10）的一端与对应的挂件本体延伸段（12）相连，各弹性件（10）的另一端与横杆（9）相连；还包括与行走轮（2）数量相等的轮毂电机（3），行走轮（2）为充气轮或橡胶轮，且各行走轮（2）均通过轮毂电机（3）与挂件本体相连，各轮毂电机（3）的转子上均套设有一个行走轮（2）；所述挂件本体包括两个挂架（6），各挂架（6）均呈L形；各挂架（6）上的两段分别为A段（61）和B段（62），两个挂架（6）的A段端部呈正对关系，所述开口（11）位于两个挂架（6）的A段端部之间；各挂架（6）上均连接有一个轮毂电机（3），且轮毂电机（3）的电机轴与对应的挂架（6）的A段（61）端部固定连接；各挂架（6）上还包括固定于B段（62）上的轮架（4），各轮架（4）上安装有导向轮（5）；各挂架（6）上，轮毂电机（3）、导向轮（5）两者位于挂件本体的内侧；所述弹性件（10）的两端分别与横杆（9）及对应的挂件本体延伸段（12）通过铰接轴铰接连接，且所述铰接轴的轴线方向满足如下关系：完成本动力挂件与车体（7）的连接后，铰接轴的轴线方向与车体（7）的长度方向平行。

全文数据：具有减振性能的动力挂件技术领域[0001]本发明涉及悬挂车体轨道交通技术领域，特别是涉及一种具有减振性能的动力挂件。背景技术[0002]随着城市化进程不断加快，城市规模迅速壮大，城市生活节奏的加快和城市人口数量急剧增加，人们的出行量越来越大，这种出行量的增加，并不局限于单个城市内，而是已经扩散到城市和农村之间，城市和城市之间。现有交通已无法满足人们的出行，世界各大城市都有不同程度的汽车拥堵现象。因此，人们一直在寻找各种方式来解决日益增长的出行量所带来的交通拥堵问题。[0003]由于空轨列车将地面交通移至空中，建设和运行过程中具有对地面建筑设施影响小、开通后列车运行速度快、轨道走向铺设灵活、运行过程中对环境无污染等优势，故其在很多城市内、城市与城市之间均得到了迅速的发展。德国、日本均较早地实现了悬挂式轨道交通体系的研发设计，近年来，国内也开展了相应的研宄。如何进一步优化空铁用动力挂件的结构设计，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。发明内容[0004]针对上述提出的如何进一步优化空铁用动力挂件的结构设计，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题的问题，本发明提供了一种具有减振性能的动力挂件，本动力挂件结构简单，在横向上具有减震能力。[0005]具有减振性能的动力挂件，包括挂件本体及安装于挂件本体上的多个行走轮，所述挂件本体呈上端中部具有开口的矩形框状，所述开口的两侧均安装有行走轮；[0006]所述挂件本体下端还设置有两端固定的横杆，横杆两端的下方均具有向下延伸的挂件本体延伸段，各挂件本体延伸段与横杆之间均设置有弹性件，各弹性件的一端与对应的挂件本体延伸段相连，各弹性件的另一端与横杆相连。[0007]具体的，本方案提供的动力挂件可用于横截面呈倒T形的倒T型轨道梁:倒T型轨道梁包括横板和竖板，竖板的下端与横板的中部相接，竖板各侧的横板部分均作为轨道梁的行走面，横板左、右两侧的侧面均作为轨道梁的导向面。本方案中，设置的行走轮用于与轨道梁上的行走面配合，以在行走轮滚动过程中，牵引动力挂件沿着轨道面的延伸方向运动，达到驱动车体随轨道梁运动的目的。设置的挂件本体上的开口用于适应上端固定于桥架上的轨道梁:开口不同侧的行走轮均与对应行走面配合后，竖板由开口中向上延伸。[0008]本方案提供的动力挂件，由于挂件本体呈矩形框状，当针对截面呈倒T形的轨道梁时，由轨道梁的端部引入挂件本体即可完成本动力挂件在轨道梁上的安装，故不方案不仅结构简单，同时与轨道梁的装配易于实现;本方案中，车体在本动力挂件上的安装点位于挂件本体延伸段的下端，由于横杆下端的挂件本体延伸段相当于为一根悬臂梁，同时，挂件本体延伸段与横杆之间设置有弹性件，这样，在本动力挂件随车体沿着轨道梁行进时，车体在离心力下相对于轨道梁的宽度方向左、右摆动时，以上弹性件可通过进一步的压缩或拉伸变形，使得车体在一定幅度内能够较为平稳的在轨道梁的宽度方向上发生位移，这样，不仅可减小挂件本体延伸段的受力，同时还具有减小车体偏移剧烈程度，达到减震的目的；同时，在弹性件的作用下，弹性件弹性回弹可使得车体能够尽可能使得车体回复至原有相对于动力挂件的位置，使得采用本动力挂件的空铁悬挂体系具有更稳定的形状保持能力以保证本动力挂件对车体悬挂稳定性的目的。[0009]更进一步的技术方案为：[0010]作为一种可利用行走轮发挥竖向减震功能，同时，整个动力系统结构简单、体积小、能量利用率或传递效率高的技术方案，还包括与行走轮数量相等的轮毂电机，行走轮为充气轮或橡胶轮，且各行走轮均通过轮毂电机与挂件本体相连，各轮毂电机的转子上均套设有一个行走轮。采用本方案，由于行走轮直接安装在轮毂电机上，这样，相较于现有电动的空铁列车，行走轮与驱动电机之间无差速器、驱动轮轴、减速器等，这样不仅能够提高传动效率，同时可缩小动力挂件上动力部分的体积，简化动力挂件结构设计，以方便动力挂件的制造、维护及装配。同时，本方案中，由于所述行走轮为充气轮或橡胶轮，这样，可利用行走轮与充气轮本身的弹性，在竖直方向上发挥减震的作用；同时，由于所述行走轮为充气轮或橡胶轮，相较于传统刚性轮，本方案中的行走轮可通过弹性变形，增大各行走轮与轨道梁上行走面的接触面积，使得行走轮与行走面之间能够具有更大的最大静摩擦力。[0011]作为挂件本体的具体设置方式，所述挂件本体包括两个挂架，各挂架均呈L形；[0012]各挂架上的两段分别为A段和B段，两个挂架的A段端部呈正对关系，所述开口位于两个挂架的A段端部之间；[0013]各挂架上均连接有一个轮毂电机，且轮毂电机的电机轴与对应的挂架的A段端部固定连接；[0014]各挂架上还包括固定于B段上的轮架，各轮架上安装有导向轮；[0015]各挂架上，轮毂电机、导向轮两者位于挂件本体的内侧。本方案在使用时，各挂架的A段作为挂架的上端，B段作为挂架的下端。由于导向轮与轮毂电机位于动力挂件的内侧，即本动力挂件与轨道梁连接时，轮毂电机与导向轮均位于B段靠近轨道梁的一侧，这样，可实现行走轮与行走面配合的同时，导向轮与横板的侧面相配合。采用以上提供的挂件方案，在空铁列车轨道建设以及动力挂件设置过程中，由于挂架的结构非常简单，不仅可使得挂件本身的制造、安装、维护更容易实现，同时相适应的轨道梁的结构形式也更易于制造、安装和维护。[0016]作为具体的轮毂电机、导向轮两者分别与挂架的连接形式，各挂架上，所述导向轮的轮轴与B段的轴线平行，轮毂电机的电机轴轴线与A段的轴线共线。采用本方案，在使用时，若轨道梁上的行走面为水平面，在本挂件装配时，A段的轴线位于水平方向，B段的轴线位于竖直方向，轮毂电机上的行走轮与为水平面的行走面配合，导向轮的轮面与为竖直面的轨道梁侧面配合。[0017]为方便本挂件与列车车体的连接，各挂架的B段端部还固定有连接板，所述连接板上设置有用于实现连接板与车体螺栓连接的螺栓孔。本方案中，B段端部即为挂件本体延伸段所在位置，设置为挂架上设置有连接板，且连接板上具有螺栓孔，这样，不仅可实现本挂件与车体形成可拆卸连接，在实现挂件与车体连接时，不仅连接方便，同时不会因为如采用焊接连接引入热量而影响挂件、车体的力学性能、防腐性能等。[0018]作为一种可使得行走轮能够长期保持理想弹性的实现方案，所述行走轮均为充气轮。[0019]为实现对轮毂电机的强制冷却，还包括安装于挂件本体或轮毂电机上的冷却装置，所述冷却装置用于实现对各轮毂电机进行强制冷却。[0020]作为冷却装置的具体实现形式，所述冷却装置包括流经各轮毂电机内部的流体循环管路。采用本方案，所述流体循环管路用于循环冷流体，以在冷流体经过各轮毂电机内部时带走轮毂电机运行过程中所产生的热量。[0021]作为冷却装置的具体实现形式，所述冷却装置还包括散热器及流体流动动力源，所述散热器及流体流动动力源均串联在流体循环管路上，所述散热器安装在动力挂件上，在动力挂件工作时，散热器位于挂件本体的前端。本方案中，流体在流体流动动力源的作用下在流体循环管路中流动，在经过散热器时，所述散热器为换热器，流体流经散热器时与大气发生热交换降温，在流体流经轮毂电机时吸收轮毂电机的热量。本方案中，散热器的位置设定旨在使得散热器位于挂件本体的迎风侧，这样，可通过强化散热器外部空气对流的方式，强化流体在流经散热器时与大气的热交换能力。[0022]为使得弹性件在工作过程中尽可能仅受到沿着自身轴线方向上的力，以达到优化弹性件受力、延长弹性件寿命及性能可靠性的目的，所述弹性件的两端分别与横杆及对应的挂件本体延伸段通过铰接轴铰接连接，且所述铰接轴的轴线方向满足如下关系:完成本动力挂件与车体的连接后，铰接轴的轴线方向与车体的长度方向平行。采用本方案，旨在使得挂件本体延伸段变形以及弹性件变形时，通过弹性件的两端相对于对应铰接轴转动，尽可能避免弹性件受剪。作为优选，所述弹性件可采用现有广泛使用且弹性系数较为稳定的气弹簧。[0023]本发明具有以下有益效果：[0024]本方案提供的动力挂件，由于挂件本体呈矩形框状，当针对截面呈倒T形的轨道梁时，由轨道梁的端部引入挂件本体即可完成本动力挂件在轨道梁上的安装，故不方案不仅结构简单，同时与轨道梁的装配易于实现;本方案中，车体在本动力挂件上的安装点位于挂件本体延伸段的下端，由于横杆下端的挂件本体延伸段相当于为一根悬臂梁，同时，挂件本体延伸段与横杆之间设置有弹性件，这样，在本动力挂件随车体沿着轨道梁行进时，车体在离心力下相对于轨道梁的宽度方向左、右摆动时，以上弹性件可通过进一步的压缩或拉伸变形，使得车体在一定幅度内能够较为平稳的在轨道梁的宽度方向上发生位移，这样，不仅可减小挂件本体延伸段的受力，同时还具有减小车体偏移剧烈程度，达到减震的目的；同时，在弹性件的作用下，弹性件弹性回弹可使得车体能够尽可能使得车体回复至原有相对于动力挂件的位置，使得采用本动力挂件的空铁悬挂体系具有更稳定的形状保持能力以保证本动力挂件对车体悬挂稳定性的目的。附图说明[0025]图1是本发明所述的具有减振性能的动力挂件一个具体实施例的结构示意图。图中的附图标记依次为：1、轨道梁，2、行走轮，3、轮毂电机，4、轮架，5、导向轮，6、挂架，61、A段，62、B段，7、车体，8、连接板，9、横杆，10、弹性件，11、开口，12、挂件本体延伸段。具体实施方式[0026]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明的结构不仅限于以下实施例。[0027]实施例1:[0028]如图1所示，具有减振性能的动力挂件，包括挂件本体及安装于挂件本体上的多个行走轮2，所述挂件本体呈上端中部具有开口11的矩形框状，所述开口11的两侧均安装有行走轮2;[0029]所述挂件本体下端还设置有两端固定的横杆9，横杆9两端的下方均具有向下延伸的挂件本体延伸段12,各挂件本体延伸段12与横杆9之间均设置有弹性件10,各弹性件10的一端与对应的挂件本体延伸段12相连，各弹性件1〇的另一端与横杆9相连。[0030]具体的，本方案提供的动力挂件可用于横截面呈倒T形的倒T型轨道梁1:倒T型轨道梁1包括横板和竖板，竖板的下端与横板的中部相接，竖板各侧的横板部分均作为轨道梁1的行走面，横板左、右两侧的侧面均作为轨道梁1的导向面。本方案中，设置的行走轮2用于与轨道梁1上的行走面配合，以在行走轮2滚动过程中，牵引动力挂件沿着轨道面的延伸方向运动，达到驱动车体7随轨道梁1运动的目的。设置的挂件本体上的开口11用于适应上端固定于桥架上的轨道梁1:开口11不同侧的行走轮2均与对应行走面配合后，竖板由开口11中向上延伸。[0031]本方案提供的动力挂件，由于挂件本体呈矩形框状，当针对截面呈倒T形的轨道梁1时，由轨道梁1的端部引入挂件本体即可完成本动力挂件在轨道梁1上的安装，故不方案不仅结构简单，同时与轨道梁1的装配易于实现;本方案中，车体7在本动力挂件上的安装点位于挂件本体延伸段12的下端，由于横杆9下端的挂件本体延伸段12相当于为一根悬臂梁，同时，挂件本体延伸段12与横杆9之间设置有弹性件10,这样，在本动力挂件随车体7沿着轨道梁1行进时，车体7在离心力下相对于轨道梁1的宽度方向左、右摆动时，以上弹性件10可通过进一步的压缩或拉伸变形，使得车体7在一定幅度内能够较为平稳的在轨道梁1的宽度方向上发生位移，这样，不仅可减小挂件本体延伸段12的受力，同时还具有减小车体7偏移剧烈程度，达到减震的目的；同时，在弹性件10的作用下，弹性件10弹性回弹可使得车体7能够尽可能使得车体7回复至原有相对于动力挂件的位置，使得采用本动力挂件的空铁悬挂体系具有更稳定的形状保持能力以保证本动力挂件对车体7悬挂稳定性的目的。[0032]实施例2:[0033]如图1所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定:作为一种可利用行走轮2发挥竖向减震功能，同时，整个动力系统结构简单、体积小、能量利用率或传递效率高的技术方案，还包括与行走轮2数量相等的轮毂电机3,行走轮2为充气轮或橡胶轮，且各行走轮2均通过轮毂电机3与挂件本体相连，各轮毂电机3的转子上均套设有一个行走轮2。采用本方案，由于行走轮2直接安装在轮毂电机3上，这样，相较于现有电动的空铁列车，行走轮2与驱动电机之间无差速器、驱动轮轴、减速器等，这样不仅能够提高传动效率，同时可缩小动力挂件上动力部分的体积，简化动力挂件结构设计，以方便动力挂件的制造、维护及装配。同时，本方案中，由于所述行走轮2为充气轮或橡胶轮，这样，可利用行走轮2与充气轮本身的弹性，在竖直方向上发挥减震的作用；同时，由于所述行走轮2为充气轮或橡胶轮，相较于传统刚性轮，本方案中的行走轮2可通过弹性变形，增大各行走轮2与轨道梁1上行走面的接触面积，使得行走轮2与行走面之间能够具有更大的最大静摩擦力。[0034]作为挂件本体的具体设置方式，所述挂件本体包括两个挂架6，各挂架6均呈L形；[0035]各挂架6上的两段分别为A段61和B段62,两个挂架6的A段61端部呈正对关系，所述开口11位于两个挂架6的A段61端部之间；[0036]各挂架6上均连接有一个轮毂电机3,且轮毂电机3的电机轴与对应的挂架6的A段61¾¾部固定连接；[0037]各挂架6上还包括固定于B段62上的轮架4，各轮架4上安装有导向轮5;[0038]各挂架6上，轮毂电机3、导向轮5两者位于挂件本体的内侧。本方案在使用时，各挂架6的A段61作为挂架6的上端，B段62作为挂架6的下端。由于导向轮5与轮毂电机3位于动力挂件的内侧，即本动力挂件与轨道梁1连接时，轮毂电机3与导向轮5均位于B段62靠近轨道梁1的一侧，这样，可实现行走轮2与行走面配合的同时，导向轮5与横板的侧面相配合。采用以上提供的挂件方案，在空铁列车轨道建设以及动力挂件设置过程中，由于挂架6的结构非常简单，不仅可使得挂件本身的制造、安装、维护更容易实现，同时相适应的轨道梁1的结构形式也更易于制造、安装和维护。[0039]作为具体的轮毂电机3、导向轮5两者分别与挂架6的连接形式，各挂架6上，所述导向轮5的轮轴与B段62的轴线平行，轮毂电机3的电机轴轴线与A段61的轴线共线。采用本方案，在使用时，若轨道梁1上的行走面为水平面，在本挂件装配时，A段61的轴线位于水平方向，B段62的轴线位于竖直方向，轮毂电机3上的行走轮2与为水平面的行走面配合，导向轮5的轮面与为竖直面的轨道梁1侧面配合。[0040]为方便本挂件与列车车体7的连接，各挂架6的B段62端部还固定有连接板8,所述连接板8上设置有用于实现连接板8与车体7螺栓连接的螺栓孔。本方案中，B段62端部即为挂件本体延伸段12所在位置，设置为挂架6上设置有连接板8，且连接板8上具有螺栓孔，这样，不仅可实现本挂件与车体7形成可拆卸连接，在实现挂件与车体7连接时，不仅连接方便，同时不会因为如采用焊接连接引入热量而影响挂件、车体7的力学性能、防腐性能等。[0041]作为一种可使得行走轮2能够长期保持理想弹性的实现方案，所述行走轮2均为充气轮。[0042]为实现对轮毂电机3的强制冷却，还包括安装于挂件本体或轮毂电机3上的冷却装置，所述冷却装置用于实现对各轮毂电机3进行强制冷却。[0043]作为冷却装置的具体实现形式，所述冷却装置包括流经各轮毂电机3内部的流体循环管路。采用本方案，所述流体循环管路用于循环冷流体，以在冷流体经过各轮毂电机3内部时带走轮毂电机3运行过程中所产生的热量。[0044]作为冷却装置的具体实现形式，所述冷却装置还包括散热器及流体流动动力源，所述散热器及流体流动动力源均串联在流体循环管路上，所述散热器安装在动力挂件上，在动力挂件工作时，散热器位于挂件本体的前端。本方案中，流体在流体流动动力源的作用下在流体循环管路中流动，在经过散热器时，所述散热器为换热器，流体流经散热器时与大气发生热交换降温，在流体流经轮毂电机3时吸收轮毂电机3的热量。本方案中，散热器的位置设定旨在使得散热器位于挂件本体的迎风侧，这样，可通过强化散热器外部空气对流的方式，强化流体在流经散热器时与大气的热交换能力。[0045]为使得弹性件10在工作过程中尽可能仅受到沿着自身轴线方向上的力，以达到优化弹性件10受力、延长弹性件10寿命及性能可靠性的目的，所述弹性件10的两端分别与横杆9及对应的挂件本体延伸段12通过铰接轴铰接连接，且所述铰接轴的轴线方向满足如下关系:完成本动力挂件与车体7的连接后，铰接轴的轴线方向与车体7的长度方向平行。采用本方案，旨在使得挂件本体延伸段12变形以及弹性件10变形时，通过弹性件10的两端相对于对应铰接轴转动，尽可能避免弹性件10受剪。作为优选，所述弹性件10可采用现有广泛使用且弹性系数较为稳定的气弹簧。[0046]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在对应发明的保护范围内。

权利要求：1.具有减振性能的动力挂件，包括挂件本体及安装于挂件本体上的多个行走轮2，其特征在于，所述挂件本体呈上端中部具有开口（11的矩形框状，所述开口（11的两侧均安装有行走轮⑵；所述挂件本体下端还设置有两端固定的横杆9，横杆9两端的下方均具有向下延伸的挂件本体延伸段（12，各挂件本体延伸段12与横杆㊉之间均设置有弹性件10，各弹性件（10的一端与对应的挂件本体延伸段（12相连，各弹性件（10的另一端与横杆9相连。2.根据权利要求1所述的具有减振性能的动力挂件，其特征在于，还包括与行走轮2数量相等的轮毂电机3，行走轮2为充气轮或橡胶轮，且各行走轮3均通过轮毂电机3与挂件本体相连，各轮毂电机3的转子上均套设有一个行走轮2。3.根据权利要求2所述的具有减振性能的动力挂件，其特征在于，所述挂件本体包括两个挂架6，各挂架⑹均呈L形；各挂架6上的两段分别为A段61和B段62，两个挂架6的A段端部呈正对关系，所述开口（11位于两个挂架⑹的A段端部之间；各挂架6上均连接有一个轮毂电机3，且轮毂电机⑶的电机轴与对应的挂架⑹的A段61端部固定连接；各挂架⑹上还包括固定于B段62上的轮架⑷，各轮架⑷上安装有导向轮5;各挂架⑹上，轮毂电机3、导向轮⑸两者位于挂件本体的内侧。4.根据权利要求3所述的具有减振性能的动力挂件，其特征在于，各挂架⑹上，所述导向轮5的轮轴与B段62的轴线平行，轮毂电机3的电机轴轴线与A段61的轴线共线。5.根据权利要求3所述的具有减振性能的动力挂件，其特征在于，各挂架的B段62端部还固定有连接板8，所述连接板8上设置有用于实现连接板⑻与车体C7螺栓连接的螺栓孔。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的具有减振性能的动力挂件，其特征在于，所述行走轮2均为充气轮。7.根据权利要求2至5中任意一项所述的具有减振性能的动力挂件，其特征在于，还包括安装于挂件本体或轮毂电机⑶上的冷却装置，所述冷却装置用于实现对各轮毂电机3进行强制冷却。8.根据权利要求7所述的具有减振性能的动力挂件，其特征在于，所述冷却装置包括流经各轮毂电机⑶内部的流体循环管路。9.根据权利要求8所述的具有减振性能的动力挂件，其特征在于，所述冷却装置还包括散热器及流体流动动力源，所述散热器及流体流动动力源均串联在流体循环管路上，所述散热器安装在动力挂件上，在动力挂件工作时，散热器位于挂件本体的前端。10.根据权利要求1所述的具有减振性能的动力挂件，其特征在于，所述弹性件（10的两端分别与横杆9及对应的挂件本体延伸段（12通过铰接轴铰接连接，且所述铰接轴的轴线方向满足如下关系:完成本动力挂件与车体7的连接后，铰接轴的轴线方向与车体7的长度方向平行。

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