[发明专利]一种用于城市轨道交通的悬挂式轨道车辆自主转向装置

权利要求书

1.一种用于城市轨道交通的悬挂式轨道车辆自主转向装置，其特征在于：包括电机（1）、转向机构锥齿轮一（2）、右转向臂（3）、转向机构锥齿轮二（4）、转向机构锥齿轮三（5）、左转向臂（6）、转向机构锥齿轮四（7）、直行机构锥齿轮一（8）、直行机构锥齿轮二（9）和直行臂（10）；

悬挂式轨道车辆自主转向装置包括动力输入部分、转向机构部分和直行机构部分三个部分；动力输入部分中，电机（1）通过联轴器与轴将动力输入转向机构锥齿轮一（2）实现锥齿轮机构的运动；转向机构部分中，通过转向机构锥齿轮一（2）、转向机构锥齿轮二（4）、转向机构锥齿轮三（5）的运动，使电机（1）的动力带动左转向臂（6）与右转向臂（3）进行作动；直行机构部分中，转向机构锥齿轮四（7）通过联轴器将运动输入到直行机构锥齿轮一（8），带动直行机构锥齿轮二（9）旋转，从而进一步带动直行臂（10）进行作动；

自主转向装置直行机构 有两个状态，状态I直行 状态时，左转向臂（6）与右转向臂（3）放平，直行臂（10）垂直于两个转向臂，竖直指向上方，此时轨道车直行，直行臂（10）与直行轨（14）配合，辅助轨道车的直行运动，使轨道车能够平稳地直行；

状态II时，左转向臂（6）与右转向臂（3）竖直指向上方，直行臂（ 10 ） 放平，垂直于两个转向臂，此时轨道车处于转向状态；左转向时左转向臂（6）与左转向轨（13）配合；右转向时右转向臂（3）与右转向轨（15）配合；变轨时，左转向臂（6）先与变换车道工况左转向轨（17）配合，然后右转向臂（3）与变换车道工况右转向轨（16）配合，使轨道车顺利完成转向或变轨；

轨道车左转向时，左转向臂（6）与右转向臂（3）升起，直行臂（10）放下，左转向臂（6）与左转向轨（13）配合完成转向动作；轨道车右转时，左转向臂（6）与右转向臂（3）升起，直行臂（10）放下，右转向臂（3）与右转向轨（15）配合完成转向动作；轨道车直行时，左转向臂（6）与右转向臂（3）放下，直行臂（10）升起，直行臂（10）与直行轨（14）配合辅助轨道车辆直行；

变换车道工况需要轨道车短时间内完成左转与右转；通过变换车道工况时，左转向臂（6）与右转向臂（3）升起，直行臂（10）放下，左转向臂（6）先与变换车道工况左转向轨（17）配合实现向左侧运动，然后右转向臂（3）与变换车道工况右转向轨（16）配合实现向右侧运动切换到另一个车道上面，在通过转向轨后左转向臂（6）与右转向臂（3）放下，直行臂（10）升起，在另外一个车道上实现直线行驶，完成整个切换轨道过程；

当电机（1）作动时，此时转向机构锥齿轮一（2）分别带动转向机构锥齿轮二（4）与转向机构锥齿轮三（5）旋转，将电机输入的旋转运动转化为垂直方向转向机构锥齿轮二（4）与转向机构锥齿轮三（5）的旋转运动，从而带动左转向臂（6）、右转向臂（3）旋转90°；而转向机构锥齿轮四（7）也在与它啮合的两锥齿轮的带动下运动，从而通过联轴器带动直行机构锥齿轮一（8）作同方向的旋转运动，直行机构锥齿轮二（9）也在直行机构锥齿轮一（8）的带动下作旋转运动，从而带动与它连接的直行臂（10）旋转90°。

2.根据权利要求1所述的一种用于城市轨道交通的悬挂式轨道车辆自主转向装置，其特征在于：当通过变换车道工况时，首先电机旋转，此时转向机构锥齿轮一（2）带动转向机构锥齿轮二（4）、转向机构锥齿轮三（5）、转向机构锥齿轮四（7）旋转，将电机输入的旋转运动转化为锥齿轮的旋转运动，从而带动左转向臂（6）、右转向臂（3）旋转90°；与此同时，转向机构锥齿轮四（7）通过联轴器带动直行机构锥齿轮一（8）旋转，同时带动直行机构锥齿轮二（9）旋转，从而带动直行臂（10）旋转90°；此时机构为状态II转向状态或变轨状态；使左转向臂（6）先与变换车道工况左转向轨（17）配合实现轨道车辆向左侧运动，然后右转向臂（3）与变换车道工况右转向轨（16）配合实现轨道车辆向右侧运动；在通过两个转向轨后电机沿相反方向旋转，使左转向臂（6）、右转向臂（3）以及直行臂（10）反向旋转90°，使机构返回状态I直行状态，完成轨道的切换。