本發(fā)明涉及軌道車輛，具體涉及一種用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置。

背景技術(shù)：

1、膠輪導(dǎo)軌自動(dòng)捷運(yùn)系統(tǒng)(apm,automated?people?mover?system)是一種無人自動(dòng)駕駛、立體交叉的大眾運(yùn)輸系統(tǒng)，其具有噪音低、振動(dòng)小、轉(zhuǎn)向半徑小等優(yōu)點(diǎn)，提高了乘客的乘坐舒適度。對apm的理解可參考文獻(xiàn)：李蒼楠，《膠輪導(dǎo)軌自動(dòng)捷運(yùn)系統(tǒng)(apm)技術(shù)特點(diǎn)及適用性》[j].黑龍江交通科技，2018年第10期：p221-223。

2、目前，在車體進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，車下導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與導(dǎo)向軌配合轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)車體轉(zhuǎn)向，該方式下，車輪轉(zhuǎn)向時(shí)是被動(dòng)隨車體轉(zhuǎn)向，車輪與走形梁軌道在轉(zhuǎn)向過程中會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的磨胎情況，不利于車胎長時(shí)間的使用，而且對于彎道的半徑有很高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，車輪實(shí)現(xiàn)主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，車輪與軌道之間完全滾動(dòng)配合而無滑動(dòng)配合情況，避免了磨胎情況的發(fā)生。

2、本發(fā)明提供一種用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，安裝于軸橋機(jī)構(gòu)，所述軸橋機(jī)構(gòu)包括軸架和設(shè)于所述軸架相對兩側(cè)的兩個(gè)車輪，所述apm還包括導(dǎo)向軌，所述單軸輪轉(zhuǎn)向裝置包括：

3、轉(zhuǎn)角檢測機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)角檢測機(jī)構(gòu)包括支架和設(shè)于所述支架上的至少一對導(dǎo)向滾輪，所述支架與所述軸架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，每對所述導(dǎo)向滾輪用于夾著所述導(dǎo)向軌，所述轉(zhuǎn)角檢測機(jī)構(gòu)上設(shè)有轉(zhuǎn)角檢測儀，用于檢測所述支架的行進(jìn)轉(zhuǎn)角；

4、至少一個(gè)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過所述轉(zhuǎn)角檢測儀的轉(zhuǎn)角信號(hào)計(jì)算各個(gè)所述車輪的車輪轉(zhuǎn)角，并根據(jù)所述車輪轉(zhuǎn)角分別驅(qū)動(dòng)所述車輪進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。

5、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與每一個(gè)所述車輪獨(dú)立連接的驅(qū)動(dòng)元件，還包括控制單元；

6、所述控制單元根據(jù)所述轉(zhuǎn)角檢測儀檢測的所述行進(jìn)轉(zhuǎn)角，計(jì)算各個(gè)所述車輪的車輪轉(zhuǎn)角；

7、所述控制單元根據(jù)所述車輪轉(zhuǎn)角指令控制所述驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)所述車輪相對所述軸架進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。

8、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述控制單元包括獲取模塊、計(jì)算模塊和轉(zhuǎn)換模塊；

9、所述獲取模塊用于獲取所述轉(zhuǎn)角檢測儀的行進(jìn)轉(zhuǎn)角值；

10、所述計(jì)算模塊用于根據(jù)所述行進(jìn)轉(zhuǎn)角值計(jì)算得到各個(gè)車輪對應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角度；

11、所述轉(zhuǎn)換模塊用于將所述偏轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)元件，以控制所述驅(qū)動(dòng)元件對所述車輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

12、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述驅(qū)動(dòng)元件為液壓驅(qū)動(dòng)桿，所述液壓驅(qū)動(dòng)桿的固定端與所述軸架相連接，所述液壓驅(qū)動(dòng)桿的驅(qū)動(dòng)端與所述車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)臂相連接。

13、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)角檢測儀為角度傳感器，所述角度傳感器用于獲取所述支架的行進(jìn)轉(zhuǎn)角。

14、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述支架安裝于所述軸架長度延伸方向上的中心位置與所述軸架轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

15、所述導(dǎo)向滾輪與所述支架之間設(shè)有導(dǎo)向軸，所述導(dǎo)向滾輪與所述導(dǎo)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合，所述導(dǎo)向軸通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與所述支架轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

16、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺栓和設(shè)于所述調(diào)節(jié)螺栓上的至少一個(gè)調(diào)節(jié)墊片；

17、所述調(diào)節(jié)螺栓依次穿設(shè)于所述導(dǎo)向軸并延伸至所述支架以將所述導(dǎo)向軸與所述支架相連接，通過調(diào)整所述調(diào)節(jié)螺栓上放置所述調(diào)節(jié)墊片的數(shù)量進(jìn)而調(diào)節(jié)每對所述導(dǎo)向滾輪彼此間的間距。

18、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述支架上設(shè)有兩對所述導(dǎo)向滾輪，兩對所述導(dǎo)向滾輪以所述軸架為中心沿車體行進(jìn)方向?qū)ΨQ設(shè)置。

19、在一個(gè)實(shí)施方式中，還包括平衡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，與所述軸架相連接，所述平衡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分設(shè)于所述軸架的相對兩側(cè)；

20、所述平衡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于傳遞所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對于所述車輪的驅(qū)動(dòng)力。

21、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述平衡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括橫拉桿和設(shè)于所述橫拉桿相對兩端的并與所述橫拉桿分別夾角設(shè)置的第一連接桿和第二連接桿；

22、所述第一連接桿和所述第二連接桿的兩端分別與所述橫拉桿和所述車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)臂分別鉸接。

23、采用上述的用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，轉(zhuǎn)角檢測儀用于檢測支架的行進(jìn)轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)角檢測儀的轉(zhuǎn)角信號(hào)可以計(jì)算得出各個(gè)車輪的車輪轉(zhuǎn)角，然后轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)便可以根據(jù)各個(gè)車輪的車輪轉(zhuǎn)角分別驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使得車輪隨支架的偏轉(zhuǎn)基本同步偏轉(zhuǎn)，如此可以避免車輪與走形梁軌道之間發(fā)生滑動(dòng)摩擦，使得車輪與軌道之間實(shí)現(xiàn)做無滑動(dòng)的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，避免車體轉(zhuǎn)向造成的磨胎情況的發(fā)生，提高了車輪的使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，安裝于軸橋機(jī)構(gòu)(10)，所述軸橋機(jī)構(gòu)(10)包括軸架(110)和設(shè)于所述軸架(110)相對兩側(cè)的兩個(gè)車輪(120)，所述apm還包括導(dǎo)向軌(510)，其特征在于，所述單軸輪轉(zhuǎn)向裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(30)包括與每一個(gè)所述車輪(120)獨(dú)立連接的驅(qū)動(dòng)元件，還包括控制單元(320)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述控制單元(320)包括獲取模塊(3210)、計(jì)算模塊(3220)和轉(zhuǎn)換模塊(3230)；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)元件為液壓驅(qū)動(dòng)桿(310)，所述液壓驅(qū)動(dòng)桿(310)的固定端與所述軸架(110)相連接，所述液壓驅(qū)動(dòng)桿(310)的驅(qū)動(dòng)端與所述車輪(120)的轉(zhuǎn)向節(jié)臂(1210)相連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)角檢測儀(230)為角度傳感器，所述角度傳感器用于獲取所述支架(210)的行進(jìn)轉(zhuǎn)角。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述支架(210)安裝于所述軸架(110)長度延伸方向上的中心位置與所述軸架(110)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(2220)包括調(diào)節(jié)螺栓(2221)和設(shè)于所述調(diào)節(jié)螺栓(2221)上的至少一個(gè)調(diào)節(jié)墊片(2222)；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述支架(210)上設(shè)有兩對所述導(dǎo)向滾輪(220)，兩對所述導(dǎo)向滾輪(220)以所述軸架(110)為中心沿車體行進(jìn)方向?qū)ΨQ設(shè)置。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，還包括平衡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(40)，與所述軸架(110)相連接，所述平衡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(40)和所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(40)分設(shè)于所述軸架(110)的相對兩側(cè)；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于apm的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述平衡傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(40)包括橫拉桿(410)和設(shè)于所述橫拉桿(410)相對兩端的并與所述橫拉桿(410)分別夾角設(shè)置的第一連接桿(420)和第二連接桿(430)；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種用于APM的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置，安裝于軸橋機(jī)構(gòu)，軸橋機(jī)構(gòu)包括軸架和設(shè)于軸架相對兩側(cè)的兩個(gè)車輪，APM還包括導(dǎo)向軌，單軸輪轉(zhuǎn)向裝置包括：轉(zhuǎn)角檢測機(jī)構(gòu)和至少一個(gè)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)角檢測機(jī)構(gòu)包括支架和設(shè)于支架上的至少一對導(dǎo)向滾輪，支架與軸架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，每對導(dǎo)向滾輪用于夾著導(dǎo)向軌，轉(zhuǎn)角檢測機(jī)構(gòu)上設(shè)有轉(zhuǎn)角檢測儀，用于檢測支架的行進(jìn)轉(zhuǎn)角；轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)角檢測儀的轉(zhuǎn)角信號(hào)計(jì)算各個(gè)車輪的車輪轉(zhuǎn)角，并根據(jù)車輪轉(zhuǎn)角分別驅(qū)動(dòng)車輪進(jìn)行偏轉(zhuǎn)。上述的用于APM的單軸輪轉(zhuǎn)向裝置可以控制車輪實(shí)時(shí)跟隨走形梁軌道行進(jìn)，避免了轉(zhuǎn)向過程中磨胎情況的發(fā)生。

技術(shù)研發(fā)人員：閭志明,肖磊,張陳林,楊勇,周承明,崔世齊,徐鵬,付建朝,雷春志
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南中車智行科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/5/16