[发明专利]钢轮悬挂式单轨车辆对应轮轨耦合系统及耦合计算方法

权利要求书

1.钢轮悬挂式单轨车辆对应轮轨耦合系统，其特征在于，包括箱型梁(1)、转向架(2)、分别安装在所述箱型梁(1)内部两侧壁上端和下端的稳定钢轨(3)和导向钢轨(4)、安装在箱型梁(1)内部底端上的走行钢轨(5)、安装在所述转向架(2)上且与所述稳定钢轨(3)配合的稳定钢轮(6)、安装在所述转向架(2)上且与所述导向钢轨(4)配合的导向钢轮(7)以及安装在所述转向架(2)上且与所述走行钢轨(5)相配合的走行钢轮(8)；

所述稳定钢轨(3)、走行钢轨(5)及走行钢轨(5)均包括轨底(30)、设置在所述轨底(30)上的轨腰(31)以及设置在所述轨腰(31)顶端的轨头(32)；所述稳定钢轮(6)、导向钢轮(7)及走行钢轮(8)均包括轮体(60)、设置在轮体上的轮缘(64)、设置在所述轮体(60)两端的轮辋(61)、位于所述轮体(60)内的轮毂(62)以及连接在所述轮毂(62)与所述轮辋(61)之间的车轮腹板(63)；

所述稳定钢轮(6)的轮体(60)以及所述导向钢轮(7)的轮体(60)均与水平面平行，所述稳定钢轮(6)的轮缘(64)向下且与稳定钢轨(3)下侧轨头(32)相贴合；所述导向钢轮(7)的轮缘(64)向上且与所述导向钢轨(4)上侧轨头(32)相贴合；所述走行钢轮(8)与水平面相垂直，所述走行钢轮(8)的轮缘(64)向内且与所述走行钢轨(5)内侧轨头(32)相贴合。

2.根据权利要求1所述的钢轮悬挂式单轨车辆对应轮轨耦合系统，其特征在于，所述轮辋(61)端面设置有具有锥度的踏面(65)，所述踏面(65)与所述轨头(32)配合连接。

3.根据权利要求2所述的钢轮悬挂式单轨车辆对应轮轨耦合系统，其特征在于，所述轨头(32)为圆弧状结构，且所述踏面(65)与所述轨头(32)相接触的接触面与水平面之间具有夹角。

4.根据权利要求3所述的钢轮悬挂式单轨车辆对应轮轨耦合系统，其特征在于，所述转向架(2)包括转向架构架(20)、安装在所述转向架构架(20)上且用于制动走行钢轮(8)的制动装置(21)以及用于为制动装置(21)提供能量的制动储能器(22)，所述走行钢轮(8)设置在所述制动装置(21)的两侧，所述导向钢轮(7)设置在所述转向架构架(20)的外侧，所述稳定钢轮(6)设置在所述转向架(2)外侧且位于所述导向钢轮(7)上方。

5.根据权利要求4所述的钢轮悬挂式单轨车辆对应轮轨耦合系统，其特征在于，所述转向架构架(20)下端设置有枕梁(24)，所述枕梁(24)与所述转向架构架(20)之间设置有拉杆(23)，所述枕梁(24)上还设置有上盖(25)。

6.根据权利要求5所述的钢轮悬挂式单轨车辆对应轮轨耦合系统，其特征在于，所述上盖(25)与所述转向架构架(20)之间铰接有弹簧减震器(26)，所述上盖(25)与所述枕梁(24)之间斜向设置有油压减震器(27)。

7.根据权利要求5或6所述的钢轮悬挂式单轨车辆对应轮轨耦合系统，其特征在于，所述枕梁(24)与所述上盖(25)之间还设置有钢簧(28)。

8.根据权利要求1所述的钢轮悬挂式单轨车辆对应轮轨耦合系统，其特征在于，所述箱型梁(1)外壁上设置有加强筋(29)。

9.钢轮悬挂式单轨车辆轮轨耦合计算方法，包括以下步骤：

步骤①：初始时刻计算车辆及轨道梁的初始位置；

步骤②：车辆运行过程中，计算梁-地接触点动态位移以及梁-轨接触点动态响应，进而计算轮轨接触点的轨面位移；

步骤③：根据车辆动力学模型得到车轮的位移；

步骤④：根据车轮位移计算稳定钢轨(3)与钢轮之间以及走行钢轨(5)与钢轮之间的轮轨力，进而计算梁-轨连接力，计算梁-地连接力；

步骤⑤：根据轮轨力计算车辆动力学响应，根据梁-轨连接力计算轨道动力学响应，根据梁-地连接力计算轨道梁动力学响应。