一种连接机构、连接控制系统及轨道车辆的制作方法

1.本实用新型涉及轨道车辆领域，尤其是涉及一种连接机构、连接控制系统及轨道车辆。

背景技术：

2.随着社会经济的发展，现在轨道交通系统的应用越来越广泛，轨道交通系统对缓解城市的交通拥堵问题作用显著。轨道车辆通常包括车身和转向架，转向架上设有走行轮和导向轮，走行轮用于在轨道上行走，导向轮通过与轨道接触对轨道车辆导向，车身通过弹簧等与转向架相连，轨道车辆在过弯时会产生侧倾，而且过弯时的车速越高侧倾越明显，另外在车辆受到外力作用（如侧风）时也会产生侧倾，这些都会影响乘客的舒适性和安全性。

技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种轨道车辆的连接机构，该连接机构可抑制轨道车辆的侧倾，提升乘客的舒适性和安全性。
4.本实用新型的轨道车辆的连接机构，包括：基座；连接单元，连接单元包括：
5.摆臂，摆臂适于与轨道车辆的车身相连，摆臂可摆动地安装在基座上且可在轨道车辆的横向左右摆动；
6.驱动单元，驱动单元连接在基座和摆臂之间，以驱动摆臂在轨道车辆的横向左右摆动。
7.进一步地，摆臂上设有第一斜面和第二斜面，第一斜面和第二斜面沿轨道车辆的垂向中心对称设置，基座上设有可转动的第一转轴和第二转轴，第一转轴与第一斜面滚动接触，第二转轴与第二斜面滚动接触。
8.进一步地，第一斜面和第二斜面均为弧形面，第一斜面对应的圆弧和第二斜面对应的圆弧的圆心相同，且圆心位于第一斜面和第二斜面的上方。
9.进一步地，车身的重心所在位置低于圆心所在位置。
10.进一步地，摆臂上设有第一阻挡部和第二阻挡部，第一阻挡部为两个，两个第一阻挡部分别位于第一斜面的两端且相对第一斜面向远离摆臂的方向突出，第二阻挡部为两个，两个第二阻挡部分别位于第二斜面的两端且相对第二斜面向远离摆臂的方向突出。
11.进一步地，连接单元还包括：第一弹簧和第二弹簧，第一弹簧和第二弹簧设置在摆臂和车身之间，摆臂与车身适于通过第一弹簧和第二弹簧相连。
12.进一步地，第一斜面位于第一弹簧的正下方，第二斜面位于第二弹簧的正下方。
13.进一步地，连接单元为两个，两个连接单元布置在轨道车辆走行轮的前后两侧。
14.进一步地，驱动单元为可沿轨道车辆的横向伸缩的驱动单元，驱动单元的两端分别与基座和摆臂可转动连接。
15.进一步地，驱动单元为汽缸、液压缸或直线电机。
16.本实用新型还提出一种轨道车辆的连接控制系统，包括：
17.侧倾检测单元，侧倾检测单元适于设置在轨道车辆的车身内，侧倾检测单元用于检测轨道车辆的侧倾并发出侧倾信息，侧倾信息包含侧倾值和侧倾方向；
18.控制单元，控制单元与侧倾检测单元信号连接，
19.上述的连接机构，驱动单元与控制单元信号连接；
20.控制单元用于接收侧倾信息，并将侧倾值与基准值比较，当侧倾值大于基准值时，向驱动单元发出驱动信息；以使驱动单元驱动摆臂沿与轨道车辆侧倾方向相反的方向摆动。
21.进一步地，侧倾检测单元为陀螺仪。
22.本实用新型还提出一种轨道车辆，包括上述的连接控制系统。
23.有益效果：
24.本实用新型的连接机构，摆臂可在轨道车辆的横向左右摆动，当轨道车辆发生侧倾时，驱动单元可驱动摆臂摆动，以抑制轨道车辆的侧倾，提升乘客的舒适性和安全性。
25.本实用新型的连接控制系统，侧倾检测单元可监测轨道车辆的侧倾，当轨道车辆的侧倾大于预设的基准值时，控制单元向驱动单元发出驱动信息，驱动单元驱动摆臂沿与轨道车辆侧倾方向相反的方向摆动，以抑制轨道车辆的侧倾，提升乘客的舒适性和安全性。
26.本实用新型的轨道车辆，可抑制轨道车辆的侧倾，提升乘客的舒适性和安全性。
附图说明
27.图1是本实用新型一个实施例的连接机构的结构示意图；
28.图2是本实用新型一个实施例的摆臂的结构示意图；
29.图3是本实用新型一个实施例的转向架的结构示意图；
30.图4是本实用新型一个实施例的轨道车辆和轨道梁的结构示意图；
31.图5是本实用新型一个实施例的轨道车辆的结构示意图；
32.图6是本实用新型一个实施例中第一转轴或第二转轴的安装示意图；
33.图7是本实用新型一个实施例的连接控制系统的原理示意图。
具体实施方式
34.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.下面参考图1-7描述本实用新型实施例的连接机构、连接控制系统及轨道车辆。
36.本实用新型一个实施例的连接机构，包括：基座11和连接单元，连接单元包括摆臂14和驱动单元15。摆臂14适于与轨道车辆的车身43相连，即摆臂14用于支撑轨道车辆的车身43，摆臂14可摆动地安装在基座11上且可在轨道车辆的横向左右摆动，驱动单元15连接在基座11和摆臂14之间，以驱动摆臂14在轨道车辆的横向左右摆动。
37.轨道车辆在行驶中经常发生侧倾，如遇到侧风，或者车内乘客位置分布不均，或者轨道车辆经过弯道时。过大的侧倾会导致乘客在车内站立不稳，影响乘客的舒适性和安全性。本实用新型实施例的连接机构，摆臂14可在轨道车辆的横向左右摆动，当轨道车辆发生
侧倾时，驱动单元15可驱动摆臂14摆动，以抑制轨道车辆的侧倾，提升乘客的舒适性和安全性。具体来说，当轨道车辆发生左侧倾时（车身43向左下方摆动），驱动单元15驱动摆臂14，使摆臂14向左摆动（摆臂14的左端升高），以抑制轨道车辆的左侧倾，当轨道车辆发生右侧倾时，基于类似的原理，可以抑制轨道车辆的右侧倾。
38.在一个具体实施例中，摆臂上设有第一斜面141和第二斜面142，第一斜面141和第二斜面142沿轨道车辆的垂向中心对称设置，基座上设有可转动的第一转轴12和第二转轴13，第一转轴12与第一斜面141滚动接触，第二转轴13与第二斜面142滚动接触。
39.第一转轴12和第二转轴13可转动地安装在基座11上，第一转轴12和第二转轴13在基座11上的可转动安装有多种方式，比如，第一转轴12的两端均与基座11连接，在第一转轴12与基座11的两个连接处安装轴承，当然，本实用新型并不限于这种安装方式，第二转轴13同理。
40.第一转轴12和第二转轴13沿轨道车辆的横向布置在轨道车辆的垂向中心的两侧, 垂向中心可以是一条虚拟的竖直线d，位于轨道车辆的两侧中间，如图5所示。摆臂14适于与轨道车辆的车身43相连，摆臂14可滚动地支撑在第一转轴12和第二转轴13上，以使摆臂14可在轨道车辆的横向左右摆动，第一转轴12和第二转轴13具有支撑作用，第一转轴12和第二转轴13可支撑摆臂14，并且不限制摆臂14的摆动。
41.在一个具体实施例中，驱动单元15为可伸缩的驱动单元，如为汽缸、液压缸、直线电机或直线运动模块等，本实用新型对此不作限制。
42.驱动单元15的一端与基座11相连，驱动单元15的另一端与摆臂14相连，驱动单元15可沿轨道车辆的横向伸缩以驱动摆臂14左右摆动。需要说明的是，驱动单元15与基座11之间、以及驱动单元15与摆臂14之间均是可转动连接，以使驱动单元15可自由驱动摆臂14。摆臂14的结构如图2所示，在摆臂14上设有第一安装座145，驱动单元15的另一端与第一安装座145可转动连接。摆臂14和驱动单元15均沿轨道车辆的横向延伸。
43.第一斜面141和第二斜面142相对轨道车辆的横向或垂向(上下方向)倾斜，第一斜面141和第二斜面142可以是平面，也可以是曲面。在一个具体实施例中，第一斜面141和第二斜面142均为弧形面，第一斜面141对应的圆弧和第二斜面142对应的圆弧的圆心h相同，圆心h位于两个斜面的上方，且位于上述的垂向中心上，具体如图5所示。第一转轴12与第一斜面141滚动接触，第二转轴13与第二斜面142滚动接触，通过设置第一斜面141和第二斜面142，使摆臂14绕上述圆心h摆动。
44.在一个具体实施例中，车身43的重心g所在位置低于上述圆心h，具体如图5所示，这样，车辆的稳定性更好，发生侧倾时具有较强的自回位能力。
45.在一个具体实施例中，摆臂14上设有第一阻挡部143和第二阻挡部144，第一阻挡部143为两个，两个第一阻挡部143分别位于第一斜面141的两端且相对第一斜面141向下突出，第二阻挡部144为两个，两个第二阻挡部144分别位于第二斜面142的两端且相对第二斜面142向下突出，如图1所示，第一斜面141和第二斜面142都是倾斜设置的，两个第一阻挡部143相对第一斜面141的突出主要是向斜下方突出（即远离摆臂14的方向），两个第二阻挡部144相对第二斜面142的突出主要是向斜下方突出（即远离摆臂14的方向）。阻挡部的作用是防止摆臂14从转轴脱落，在摆臂14摆动过程中，第一斜面141和第二斜面142分别相对第一转轴12和第二转轴13滚动，当第一转轴12与其中一个第一阻挡部143接触时，或者第二转轴
13与其中一个第二阻挡部144接触时，阻挡部阻止了转轴的进一步运动，使整个摆臂14不再摆动，增强了安全性和可靠性。
46.在一个具体实施例中，连接单元还包括：第一弹簧16和第二弹簧17，第一弹簧16和第二弹簧17设置在摆臂14和车身43之间，摆臂14与车身43适于通过第一弹簧16和第二弹簧17相连。第一弹簧16和第二弹簧17可以是螺旋弹簧，也可以是空气弹簧，本实用新型对比不做限制。
47.在一个具体实施例中，第一斜面141位于第一弹簧16的正下方，第二斜面142位于第二弹簧17的正下方。第一弹簧16和第二弹簧17支撑车身43的重量，通过将第一斜面141设置于第一弹簧16的下方，第二斜面142设置于第二弹簧17的下方，可使摆臂14的受力更合理。
48.轨道车辆通常包括车身43和转向架，转向架位于车身43下方并支撑车身43，转向架包括基座（也称构架），基座是转向架上多个零件的安装基础，设有针对各零件的安装结构，本实用新型的基座11可以是转向架的基座，这样可以节省部件，简化结构。通常，一个转向架上设有两个走行轮41和四个导向轮42，走行轮41可以转动以实现轨道车辆的行走，四个导向轮42安装导向支架上，轨道车辆在轨道梁45上行驶时，当遇到弯道时，导向轮42收到轨道梁45的作用力，使导向支架转动，导向支架通过传动机构驱动两个走行轮41转向，以实现轨道车辆的转向。转向架上还设置有横向减振器和垂向减振器，横向减振器的两端分别与车身43及基座11相连，垂向减振器的两端分别与车身43及基座11相连，通过设置横向减振器和垂向减振器，可吸收车辆的震动，增强车辆的舒适性。本实用新型的连接机构可以为转向架的一部分。
49.一个转向架通常包括一个连接机构，一个连接机构包括两个连接单元，两个连接单元布置在轨道车辆走行轮41的前后两侧，以实现更好的防侧倾效果。在抑制轨道车辆的侧倾时，两个连接单元中的摆臂14的摆动方向相同。以实现更好的抑制侧倾效果。
50.本实用新型一个实施例的连接控制系统，包括：侧倾检测单元200、控制单元300和上述的连接机构，侧倾检测单元200和连接机构中的驱动单元15均与控制单元300信号连接。其中，信号可以是电信号、液压信号或气动信号等，信号连接是可以实现电信号、液压信号或气动信号传输的连接，比如，通过电线或网络传输电信号，通过气动管路传输气动信号，通过液压管路传输液压信号。当驱动单元15为汽缸时，传输的是气动信号，当驱动单元15为液压缸时，传输的是液压信号，当驱动单元15为直线电机时，传输的是电信号。当驱动单元15为汽缸或液压缸时，控制单元300内也集成有气动或液压控制元件，以实现对汽缸或液压缸的控制。
51.侧倾检测单元200可以采用陀螺仪，当然，并不限于陀螺仪，也可以是其它类型的监测单元。侧倾检测单元200适于设置在轨道车辆的车身43内，用于检测轨道车辆（主要是车身43）的侧倾并发出侧倾信息，侧倾信息包含侧倾值和侧倾方向。
52.控制单元300中预先存储有侧倾的基准值，该基准值可通过多次试验确定。工作过程中，侧倾检测单元200持续检测轨道车辆的侧倾，并向控制单元300发送侧倾信息，控制单元300将接收的侧倾值与基准值比较，当侧倾值大于基准值时，向驱动单元15发出驱动信息，驱动单元15驱动摆臂14在轨道车辆的横向左右摆动。摆臂14的摆动方向与轨道车辆（主要是车身43）的侧倾方向相反，具体来说，当轨道车辆发生左侧倾时（车身43向左下方摆
动），驱动单元15驱动摆臂14，使摆臂14向左摆动（摆臂14的左端升高），以抑制轨道车辆的左侧倾，当轨道车辆发生右侧倾时，基于类似的原理，可以抑制轨道车辆的右侧倾。
53.在本实用新型实施例的轨道车辆，包括上述的连接控制系统。
54.在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“横向”、“纵向”等为基于轨道车辆正常放置或行驶的方位。在本实用新型的描述中，术语“安装”、“连接”、“设置”等应作广义的理解，可以是直接的安装、连接或设置，也可以是间接的安装、连接或设置，其中，连接可以是机械的连接、电气的连接或者实现动力传动的连接。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
56.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种轨道车辆的连接机构，其特征在于，包括：基座；连接单元，所述连接单元包括：摆臂，所述摆臂适于与所述轨道车辆的车身相连，所述摆臂可摆动地安装在所述基座上且可在所述轨道车辆的横向左右摆动；驱动单元，所述驱动单元连接在所述基座和所述摆臂之间，以驱动所述摆臂在所述轨道车辆的横向左右摆动。2.如权利要求1所述的连接机构，其特征在于，所述摆臂上设有第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和第二斜面沿所述轨道车辆的垂向中心对称设置，所述基座上设有可转动的第一转轴和第二转轴，所述第一转轴与所述第一斜面滚动接触，所述第二转轴与所述第二斜面滚动接触。3.如权利要求2所述的连接机构，其特征在于，所述第一斜面和第二斜面均为弧形面，所述第一斜面对应的圆弧和第二斜面对应的圆弧的圆心相同，且所述圆心位于所述第一斜面和第二斜面的上方。4.如权利要求3所述的连接机构，其特征在于，所述车身的重心所在位置低于所述圆心所在位置。5.如权利要求2所述的连接机构，其特征在于，所述摆臂上设有第一阻挡部和第二阻挡部，所述第一阻挡部为两个，两个所述第一阻挡部分别位于所述第一斜面的两端且相对所述第一斜面向远离所述摆臂的方向突出，所述第二阻挡部为两个，两个所述第二阻挡部分别位于所述第二斜面的两端且相对所述第二斜面向远离所述摆臂的方向突出。6.如权利要求1所述的连接机构，其特征在于，所述连接单元还包括：第一弹簧和第二弹簧，所述第一弹簧和第二弹簧设置在所述摆臂和所述车身之间，所述摆臂与所述车身适于通过所述第一弹簧和第二弹簧相连。7.如权利要求6所述的连接机构，其特征在于，所述第一斜面位于所述第一弹簧的正下方，所述第二斜面位于所述第二弹簧的正下方。8.如权利要求1所述的连接机构，其特征在于，所述连接单元为两个，两个所述连接单元布置在所述轨道车辆走行轮的前后两侧。9.如权利要求1所述的连接机构，其特征在于，所述驱动单元为可沿所述轨道车辆的横向伸缩的驱动单元，所述驱动单元的两端分别与所述基座和所述摆臂可转动连接。10.如权利要求9所述的连接机构，其特征在于，所述驱动单元为汽缸、液压缸或直线电机。11.一种轨道车辆的连接控制系统，其特征在于，包括：侧倾检测单元，所述侧倾检测单元适于设置在轨道车辆的车身内，所述侧倾检测单元用于检测轨道车辆的侧倾并发出侧倾信息，所述侧倾信息包含侧倾值和侧倾方向；控制单元，所述控制单元与所述侧倾检测单元信号连接；权利要求1-10中任一项所述的连接机构，所述驱动单元与所述控制单元信号连接；所述控制单元用于接收所述侧倾信息，并将所述侧倾值与基准值比较，当所述侧倾值大于所述基准值时，向所述驱动单元发出驱动信息，以使所述驱动单元驱动所述摆臂沿与轨道车辆侧倾方向相反的方向摆动。
12.如权利要求11所述的连接控制系统，其特征在于，所述侧倾检测单元为陀螺仪。13.一种轨道车辆，其特征在于，包括权利要求11或12所述的连接控制系统。

技术总结

本实用新型公开了一种连接机构、连接控制系统及轨道车辆。该连接机构包括：基座；连接单元，连接单元包括：摆臂，摆臂适于与轨道车辆的车身相连，摆臂可摆动地安装在基座上且可在轨道车辆的横向左右摆动；驱动单元，驱动单元连接在基座和摆臂之间，以驱动摆臂在轨道车辆的横向左右摆动。该连接控制系统包括：侧倾检测单元，侧倾检测单元适于设置在轨道车辆的车身内，侧倾检测单元用于检测轨道车辆的侧倾并发出侧倾信息。该连接机构、连接控制系统及轨道车辆，可抑制轨道车辆的侧倾，提升乘客的舒适性和安全性。性和安全性。性和安全性。