一种基于转臂式摇枕的跨坐式单轨车辆单轴走行部
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目前跨坐式单轨车辆主要有日立模 Βιβλιοθήκη 、庞巴 迪模 式 和 Ｓｃｏｍｉ模式。
日立模式单轨车辆采用双轴走行部，具 有较 强的 承 载能力，在单轨 车 辆 中 运 量 最 大，悬 挂 系 统 采 用 膜 式 空 气弹簧，同时提供垂向和横向缓冲功 能。 车 体与 转向 架 之间的纵向 力 采 用 橡 胶 堆 传 递。２ 个 牵 引 电 机 斜 对 称 安装在构架上，通过齿轮箱和半轴驱 动车 轮 旋转。 基 础 制动装置采 用 液 压 制 动 缸 和 液 气 转 换 装 置，如 图 １ 所 示 。 ［３］ 庞巴迪模式跨坐式单轨车辆采用单 轴 走行 部，走 行 部有４个导轮，２ 个 稳 定 轮，走 行 部 通 过 沙 漏 型 橡 胶 弹 簧支撑车体，沙 漏 簧 具 有 垂 向 和 横 向 弹 性，能 够 允 许 转 向架相 对 车 体 产 生 转 角，使 车 辆 顺 利 通 过 小 半 径 曲 线 ［４５］，如 图 ２ 所 示 。 Ｓｃｏｍｉ模式 跨 坐 式 单 轨 车 辆 走 行 部 同 样 采 用 单 轴 结构，垂向悬挂采用转臂结构，转臂的一 端 与框 架铰接， 另一端由空气弹簧支撑，车体和转向 架通 过 牵引销 和 旁 承 连 接 ，结 构 比 较 简 单 ，如 图 ３ 所 示 。 对 于 两 轴 转 向 架 ，
走 行 轮 采 用 高 压 充 气 橡 胶 轮 胎 ，与 轨 道 梁 的 上 表 面 配合。走行轮的空心车轴固接在构架一侧侧梁的内侧， 车轮通过轴承安装 在 车 轴 上，车 轮 旋 转 而 车 轴 不 转。４ 个 导 向 轮 呈 水 平 设 置 在 走 行 部 的 端 部 ，与 轨 道 梁 的 上 部 侧面配合，２个 呈 水 平 稳 定 轮 设 置 在 走 行 部 侧 面 下 部， 与轨道梁的下部侧面配合。导向轮和稳定轮在高度上 有 一 定 距 离 ，两 者 配 合 使 用 来 提 供 抗 侧 滚 的 刚 度 。
使用单轴转向架可实现客室的低地 板化，车辆也 具有 灵 活的编组能力 。 ［６］ 相对于轮轨形式的轨道车辆，跨 坐式单 轨车 辆的 产 品类型较少，主要原因是走行部品种 类型 较少。 文中 所 设计 的 基 于 转 臂 式 摇 枕 的 跨 坐 式 单 轨 车 辆 单 轴 走 行 部 ，
１－ 二 系 悬 挂 ；２－ 驱 动 装 置 ；３－ 走 行 轮 ； ４－ 导 向 轮 ；５－ 辅 助 轮 ；６－ 稳 定 轮 。 图 １ 日 立 模 式 跨 坐 式 单 轨 车 辆 走 行 部
１－ 走 行 轮 ；２－ 导 向 轮 ；３－ 沙 漏 橡 胶 弹 簧 ； ４－ 稳 定 轮 ；５－ 牵 引 拉 杆 ；６－ 构 架 。 图 ２ 庞 巴 迪 模 式 跨 坐 式 单 轨 车 辆 走 行 部
张 让 （１９９３— ）男 ，硕 士 研 究 生 （收 稿 日 期 ：２０１７－０８－０５）
１０ ４ 铁 道 机 车 车 辆 第３８卷
张 让 ，任 利 惠 ，沈 钢 （同济大学 铁道与城市轨道交通研究院，上海 ２０１８０４）
摘 要 设计了一种新型跨坐式单轨车辆单轴走行部。４个摇枕横向布置在构架的横梁上，采用转臂式结 构，可 绕 构架横梁的纵向转轴在侧滚方向旋转。空气弹簧设置在摇枕转轴的外侧下方，构 架 横 梁 上 方。 在 摇 枕 的 外 侧 端 部 设置吊杆，车体通过吊杆悬挂在摇枕上。通过摇枕、空气弹簧和吊杆，实现了 垂 向 缓 冲 和 横 向 缓 冲。 使 用 多 体 动 力 学软件 ＵＭ 仿真分析了该跨坐式单轨车辆的动力学性能，结果表明该型走行部具有良好的曲线通过性 能 和 运 行 平 稳性。 关 键 词 单 轨 车 辆 ；走 行 部 ；结 构 ；动 力 学 中 图 分 类 号 ：Ｕ２３９．５ 文 献 标 志 码 ：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－７８４２．２０１８．０１．２５
１－ 牵 引 销 ；２－ 走 行 轮 ；３－ 构 架 ；４－ 导 向 轮 ； ５－ 橡 胶 弹 簧 ；６－ 转 臂 ；７－ 稳 定 轮 。 图 ３ 犛犮狅犿犻模 式 跨 坐 式 单 轨 车 辆 走 行 部
丰富了跨坐式单轨车辆的类型。 １ 走 行 部 结 构
文中所设计的新型跨坐式单轨车辆单轴走行部主 要由１ 对走行轮、４ 个导向 轮、２ 个稳 定 轮、“口”字 型 构 架 、转 臂 式 摇 枕 空 气 弹 簧 悬 挂 系 统 、吊 杆 、单 牵 引 拉 杆 以 及 牵 引 传 动 装 置 和 基 础 制 动 装 置 组 成 ，如 图 ４ 所 示 。
第 ３８ 卷 第 １ 期
铁道机车车辆
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．１
２０１８年２月 ＲＡＩＬＷＡＹ ＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥ ＆ ＣＡＲ Ｆｅｂ． ２０１８
文章编号：１００８－７８４２ （２０１８）０１－０１０３－０５
一种基于转臂式摇枕的跨坐式单轨车辆单轴走行部
跨坐式单轨交通采用橡胶轮胎和混凝土预制轨道 梁，作为一种特 色 鲜 明 的 城 市 轨 道 交 通 制 式，具 有 爬 坡 能力强、转弯半径小、占地少、噪声低、运 量 适中、造价 低 等显著优点，其独 特 的 ３ 大 主 要 技 术 特 性 即 噪 声 低、转 弯半径小、爬坡能力强［１］。跨坐式 单 轨 车 辆 骑 在 轨 道 梁 上运行，轨道梁一般是预应 力 混 凝 土 箱 型 梁，车 辆 除 底 部走行轮外，在车体两侧下垂部分设 有夹行 于 轨道 梁两 侧的导向轮 和 稳 定 轮，以 保 证 车 辆 沿 轨 道 安 全 平 稳 行 驶 。 ［２］
度，可灵活改 变 悬 挂 系 统 的 抗 侧 滚 刚 度，如 图 ５ 所 示。 转 向 架 每 侧 各 ２ 个 吊 杆 ，车 体 通 过 ４ 根 吊 杆 吊 挂 在 摇 枕 外 端 。 吊 杆 上 端 通 过 球 形 转 动 关 节 与 摇 枕 外 端 连 接 ，吊 杆下端通过球形转动关节与车体连接。通过吊杆的横 向 摆 动 ，依 靠 车 体 重 力 实 现 横 向 缓 冲 。 通 过 吊 杆 的 纵 向 摆 动 ，适 应 车 体 与 转 向 架 通 过 水 平 曲 线 时 的 位 移 。
日立模式单轨车辆采用双轴走行部，具 有较 强的 承 载能力，在单轨 车 辆 中 运 量 最 大，悬 挂 系 统 采 用 膜 式 空 气弹簧，同时提供垂向和横向缓冲功 能。 车 体与 转向 架 之间的纵向 力 采 用 橡 胶 堆 传 递。２ 个 牵 引 电 机 斜 对 称 安装在构架上，通过齿轮箱和半轴驱 动车 轮 旋转。 基 础 制动装置采 用 液 压 制 动 缸 和 液 气 转 换 装 置，如 图 １ 所 示 。 ［３］ 庞巴迪模式跨坐式单轨车辆采用单 轴 走行 部，走 行 部有４个导轮，２ 个 稳 定 轮，走 行 部 通 过 沙 漏 型 橡 胶 弹 簧支撑车体，沙 漏 簧 具 有 垂 向 和 横 向 弹 性，能 够 允 许 转 向架相 对 车 体 产 生 转 角，使 车 辆 顺 利 通 过 小 半 径 曲 线 ［４５］，如 图 ２ 所 示 。 Ｓｃｏｍｉ模式 跨 坐 式 单 轨 车 辆 走 行 部 同 样 采 用 单 轴 结构，垂向悬挂采用转臂结构，转臂的一 端 与框 架铰接， 另一端由空气弹簧支撑，车体和转向 架通 过 牵引销 和 旁 承 连 接 ，结 构 比 较 简 单 ，如 图 ３ 所 示 。 对 于 两 轴 转 向 架 ，
走 行 轮 采 用 高 压 充 气 橡 胶 轮 胎 ，与 轨 道 梁 的 上 表 面 配合。走行轮的空心车轴固接在构架一侧侧梁的内侧， 车轮通过轴承安装 在 车 轴 上，车 轮 旋 转 而 车 轴 不 转。４ 个 导 向 轮 呈 水 平 设 置 在 走 行 部 的 端 部 ，与 轨 道 梁 的 上 部 侧面配合，２个 呈 水 平 稳 定 轮 设 置 在 走 行 部 侧 面 下 部， 与轨道梁的下部侧面配合。导向轮和稳定轮在高度上 有 一 定 距 离 ，两 者 配 合 使 用 来 提 供 抗 侧 滚 的 刚 度 。
使用单轴转向架可实现客室的低地 板化，车辆也 具有 灵 活的编组能力 。 ［６］ 相对于轮轨形式的轨道车辆，跨 坐式单 轨车 辆的 产 品类型较少，主要原因是走行部品种 类型 较少。 文中 所 设计 的 基 于 转 臂 式 摇 枕 的 跨 坐 式 单 轨 车 辆 单 轴 走 行 部 ，
１－ 二 系 悬 挂 ；２－ 驱 动 装 置 ；３－ 走 行 轮 ； ４－ 导 向 轮 ；５－ 辅 助 轮 ；６－ 稳 定 轮 。 图 １ 日 立 模 式 跨 坐 式 单 轨 车 辆 走 行 部
１－ 走 行 轮 ；２－ 导 向 轮 ；３－ 沙 漏 橡 胶 弹 簧 ； ４－ 稳 定 轮 ；５－ 牵 引 拉 杆 ；６－ 构 架 。 图 ２ 庞 巴 迪 模 式 跨 坐 式 单 轨 车 辆 走 行 部
张 让 （１９９３— ）男 ，硕 士 研 究 生 （收 稿 日 期 ：２０１７－０８－０５）
１０ ４ 铁 道 机 车 车 辆 第３８卷
张 让 ，任 利 惠 ，沈 钢 （同济大学 铁道与城市轨道交通研究院，上海 ２０１８０４）
摘 要 设计了一种新型跨坐式单轨车辆单轴走行部。４个摇枕横向布置在构架的横梁上，采用转臂式结 构，可 绕 构架横梁的纵向转轴在侧滚方向旋转。空气弹簧设置在摇枕转轴的外侧下方，构 架 横 梁 上 方。 在 摇 枕 的 外 侧 端 部 设置吊杆，车体通过吊杆悬挂在摇枕上。通过摇枕、空气弹簧和吊杆，实现了 垂 向 缓 冲 和 横 向 缓 冲。 使 用 多 体 动 力 学软件 ＵＭ 仿真分析了该跨坐式单轨车辆的动力学性能，结果表明该型走行部具有良好的曲线通过性 能 和 运 行 平 稳性。 关 键 词 单 轨 车 辆 ；走 行 部 ；结 构 ；动 力 学 中 图 分 类 号 ：Ｕ２３９．５ 文 献 标 志 码 ：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－７８４２．２０１８．０１．２５
１－ 牵 引 销 ；２－ 走 行 轮 ；３－ 构 架 ；４－ 导 向 轮 ； ５－ 橡 胶 弹 簧 ；６－ 转 臂 ；７－ 稳 定 轮 。 图 ３ 犛犮狅犿犻模 式 跨 坐 式 单 轨 车 辆 走 行 部
丰富了跨坐式单轨车辆的类型。 １ 走 行 部 结 构
文中所设计的新型跨坐式单轨车辆单轴走行部主 要由１ 对走行轮、４ 个导向 轮、２ 个稳 定 轮、“口”字 型 构 架 、转 臂 式 摇 枕 空 气 弹 簧 悬 挂 系 统 、吊 杆 、单 牵 引 拉 杆 以 及 牵 引 传 动 装 置 和 基 础 制 动 装 置 组 成 ，如 图 ４ 所 示 。
第 ３８ 卷 第 １ 期
铁道机车车辆
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．１
２０１８年２月 ＲＡＩＬＷＡＹ ＬＯＣＯＭＯＴＩＶＥ ＆ ＣＡＲ Ｆｅｂ． ２０１８
文章编号：１００８－７８４２ （２０１８）０１－０１０３－０５
一种基于转臂式摇枕的跨坐式单轨车辆单轴走行部
跨坐式单轨交通采用橡胶轮胎和混凝土预制轨道 梁，作为一种特 色 鲜 明 的 城 市 轨 道 交 通 制 式，具 有 爬 坡 能力强、转弯半径小、占地少、噪声低、运 量 适中、造价 低 等显著优点，其独 特 的 ３ 大 主 要 技 术 特 性 即 噪 声 低、转 弯半径小、爬坡能力强［１］。跨坐式 单 轨 车 辆 骑 在 轨 道 梁 上运行，轨道梁一般是预应 力 混 凝 土 箱 型 梁，车 辆 除 底 部走行轮外，在车体两侧下垂部分设 有夹行 于 轨道 梁两 侧的导向轮 和 稳 定 轮，以 保 证 车 辆 沿 轨 道 安 全 平 稳 行 驶 。 ［２］
度，可灵活改 变 悬 挂 系 统 的 抗 侧 滚 刚 度，如 图 ５ 所 示。 转 向 架 每 侧 各 ２ 个 吊 杆 ，车 体 通 过 ４ 根 吊 杆 吊 挂 在 摇 枕 外 端 。 吊 杆 上 端 通 过 球 形 转 动 关 节 与 摇 枕 外 端 连 接 ，吊 杆下端通过球形转动关节与车体连接。通过吊杆的横 向 摆 动 ，依 靠 车 体 重 力 实 现 横 向 缓 冲 。 通 过 吊 杆 的 纵 向 摆 动 ，适 应 车 体 与 转 向 架 通 过 水 平 曲 线 时 的 位 移 。