[发明专利]磁浮列车车辆及其转向机构

说明书

技术领域

本发明涉及运输工具技术领域，特别是涉及一种用于磁浮列车车辆的转向机构。本发明还涉及一种包括上述转向机构的磁浮列车。

背景技术

磁浮列车是一种利用磁极吸引力和排斥力进行运行的高科技交通工具，由于其具有运行速度快，运行平稳舒适、易于控制，噪声小，环保性能高，运行、维护和耗能费用低等优点，越来越受到世界各国的重视。

磁浮列车是利用了电磁力中的“同性相斥，异性相吸”的原理运行的：磁浮列车上安装有电磁体，车辆运行的导轨为铁磁性材料，当电磁体线圈通电后，电磁体产生的磁场吸引铁磁性材料的导轨，列车悬浮起来，并使列车处于所受的吸引力与重力平衡的状态；另外磁浮列车上设置有线圈，作为定子的线圈与作为转子的导轨组成直线电机，在作为定子的线圈内通设交流电，从而使作为定子的线圈的安装主体的车辆在作为转子的轨道上产生运动。

另一方面，列车在行驶过程中，不可避免地还需要转向，为此，磁浮列车的车辆中还设置有转向机构，列车的转向主要是通过对列车的转向架的行驶方向的改变实现的。

需要说明的是，磁浮列车的一节车厢可以设置多个转向架，具体包括二转向架、三转向架、四转向架和五转向架等结构形式，在转向过程中，需要根据轨道的情况，协调转向架和车体之间的动作，并进行横向力的传递。

下面以一套转向机构及其控制的两个转向架的结构为例进行说明。

请参考图1，图1为一种典型的用于磁浮列车车辆的转向机构的结构示意图。

如图中所示，磁浮列车车辆包括车体、转向架和转向机构，转向机构包括横向推杆12、第一T形臂11、钢丝绳19、第二T形臂15，转向架包括第一转向架14和第二转向架18，其中第一T形臂11的纵向臂111的长度与第二T形臂15的纵向臂151的长度之间具有适当的比例关系，且第一T形臂11的纵向臂111的一端与其横向臂112的中间位置固定连接，并通过垂向设置的第一旋转轴O1’与车体连接，第一T形臂11的纵向臂111的另一端与两横向推杆12的第一端可旋转连接，旋转中心为垂向设置的第二旋转轴B1’，两横向推杆12的第二端分别与第一转向架14的两侧架可旋转连接，第一T形臂11的横向臂112的两端分别通过第一钢丝绳191和第二钢丝绳192与第二T形臂15的横向臂152的两端连接；类似地，第二T形臂15的纵向臂151的一端与其横向臂152的中间位置固定连接，并通过垂向设置的第三旋转轴O2’与车体连接，第二T形臂15的纵向臂151的另一端与两横向推杆16的第一端可旋转连接，旋转中心为垂向设置的第四旋转轴B2’，两横向推杆16的第二端分别与第二转向架18的两侧架可旋转连接。

当列车过弯道时(以沿箭头A方向进行转向为例进行说明)，受运行轨道和转向架之间的作用力的影响，第一转向架14和第二转向架18均顺时针旋转，在旋转过程中，由于转向架所承受的作用力不断地发生变化，转向架会产生横向位移，车体会跟随转向架发生横向的位移，为了提高车体发生横向位移时的平顺性，现有技术中通过具有上述结构的转向机构将第一转向架14和第二转向架18的运动进行控制，由于第一转向架14先经过弯道，因此，当第一转向架14旋转时，带动横向推杆12和第二旋转轴B1’横向偏离一定的距离，这样，在第一T形臂11的纵向臂111的作用下，第一T形臂11绕第一旋转轴O1’旋转一定的角度，由于纵向臂111与横向臂112固定连接，第一T形臂11的横向臂112也旋转，进而通过第一钢丝绳191带动第二T形臂15绕第三旋转轴02’顺时针旋转，使第四旋转轴B2’向与第二旋转轴B1’偏离方向相反的一侧偏离适当的距离，并将此运动传递至第二转向架18，实现了对两转向架的偏移距离的控制。

对于三转向架的结构，则通过上述转向机构控制位于最前面的转向架和最后面的转向架的动作，对于四转向架和五转向架的结构，则对于前两个转向架和后两个转向架分别通过上述转向机构进行控制。

然而，在转向控制时，各T形臂的横向臂均需要较大的运动空间，为保证车体的顺利转向，需要防止其他装置影响两横向臂的运动，为T形臂的横向臂在车体下预留所需空间，这就造成了空间的浪费，以及磁浮列车的其他装置设置的困难度。

因此，如何在保证顺利转向的基础上，减小转向机构所占用的空间，就成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于磁浮列车车辆的转向机构，该转向机构不仅能够保证车辆的顺利转向，而且仅占用车体底部较少的空间，方便了车体底部各部件的设置。本发明的另一目的是提供一种包括上述转向机构的磁浮列车。