專利名稱：一種將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于交通運輸技術領域，涉及一種行車的改造裝置及其方法，以使普通輪胎式車輛轉入軌道平臺上行駛。
背景技術：
在先公開的中國發明專利“索軌高架及其專用軌道行車”(
公開日:2011年I月5日，申請號=201010254005.9，申請日:2010年08月16日)，該發明拋棄常規的交通運輸平臺，對現有技術公開了一種全新的索軌高架(“弦索空中軌道平臺高架”的簡稱)，結合了軌道交通、預應力拉索技術，并拋棄常規支撐受力平臺概念，直接利用“索+軌道”的受力體系作為承載平臺。針對上述空中軌道結構的發明，需要配套相應的特制用車。然而，研制專用空中軌道用車時間周期長，成本高。如果直接對現有車輛進行改造，甚至只是添加相應的專用裝置，實現在該空中軌道上行駛，其經濟意義是明顯的。鑒于空中軌道的結構采用的鋼軌作為車輪承載面，因此，類似原理可推廣適應于具有鋼軌的其它所有軌道交通。這對于已有的火車軌道線路中，尤其是那些淘汰的火車線路來講，將重新獲得生命力。而且，受荷載降低，汽車的靈活性，使這些淘汰的火車線路重新投入使用的成本十分低廉。同時，對于那些需要檢測專用車對地鐵、輕軌、鐵路等進行檢測的線路，不需要再重新定制車輛，采用現有車輛即可快捷實現。

發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單、使用范圍廣的將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法及裝置。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:一種將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法，其特征在于，在車前方和后方分別安置兩套由帶車輪的主軸及固定支架組成的結構單元，通過該結構單元對整個車輛在軌道平臺上行駛進行導向和限位，使汽車輪胎與軌道踏面有效接觸并使車輪始終沿軌道方向前進，使普通輪胎式汽車接入軌道平臺的交通系統內。車前方和后方的兩套結構單元通過縱向連接構件連接成整體，結構單元的固定支架和縱向連接構件與汽車固定連接。一種將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法的裝置，其特征在于，該裝置包括前后放置的兩個結構單元，所述的結構單元包括帶兩個車輪的主軸及固定支架，所述的車輪為帶有輪緣的鋼輪，所述的固定支架包括水平連桿、豎桿和斜桿，所述水平連桿與主軸連接，所述豎桿的下端與水平連桿連接，豎桿的上端與汽車底盤受力構件連接，所述斜桿與主軸、水平連桿同時連接。所述的裝置還包括縱向連接構件，所述的縱向連接構件為一縱向連桿，前后放置的結構單元通過該縱向連桿連接，縱向連桿與主軸連接，同時縱向連桿通過若干豎向連桿與車體連接。所述的縱向連桿與主軸之間采用固結、鉸接或軸承式連接。所述的縱向連接構件包括左右對稱布置的兩根縱向連桿，兩根縱向連桿間的間距Lt將受其與車體連接點的位置選擇有關，各縱向連桿與結構單元以及車體之間的連接點采用鉸接點形式連接，以減小因前后結構單元的變形對車體的作用力。所述的裝置為整體式結構，其中:所述的水平連桿與主軸鉸接固定，所述的豎桿的下端與水平連桿鉸接固定，豎桿的上端與汽車底盤受力構件完全固結，所述斜桿與主軸、水平連桿同時鉸接固定，所述的斜桿進行避震功能處理。所述的裝置為拼裝式結構，其中:所述的縱向連接構件的縱向連桿在中間設有鉸接連接點；前后結構單元的主軸中間斷開設置連接點，該連接點在安裝完成后固定，或采用套筒形式進行左右兩部分固定連接。所述的結構單元的固定支架中水平連桿、豎桿和斜桿采用帶避震功能的整體曲線型連桿替代。與現有技術相比，本發明使現有輪胎汽車能行駛在鐵路、輕軌、空中軌道等軌道結構上的實現方法，以及提供了實施該方法配套的機構裝置。其目的是利用既有輪胎式的汽車通過改造使其能適應在申請號201010254005.9公開的新型索軌軌道結構的平臺或其他既有軌道平臺上行駛，推廣實施可節省特制車輛研制時間和成本，將現有普通的輪胎式汽車接入軌道平臺的交通系統內，具有巨大的經濟意義和社會意義。本發明實現將既有輪胎式汽車改裝后行駛在軌道形式的平臺上，軌道平臺包括鐵路、輕軌、地鐵或其他軌道形式。通過本發明方法改裝后的輪胎式車輛不僅可用于索軌高架的專用車輛，同樣也能用于鐵路、地鐵、輕軌及其他軌道上的專用車輛，由本發明將現有普通的輪胎式汽車接入軌道平臺的交通系統內。本發明改造車輛對象包括普通的小汽車、客車、公交車以及大貨車等各種輪胎式車輛。


圖1a為本發明結構平面圖；圖1b為本發明裝置與汽車相對位置及安裝位置不意圖；圖2a為本發明實施例1三角架式結構側視圖；圖2b為本發明實施例1三角架式結構前視圖；圖2c為本發明實施例1裝置與汽車相對位置及安裝位置側視圖；圖2d為本發明實施例1裝置與汽車相對位置及安裝位置前視圖；圖3a為本發明實施例2曲桿式結構側視圖；圖3b為本發明實施例2曲桿式結構前視圖；圖3c為本發明實施例2裝置與汽車相對位置及安裝位置側視圖；圖3d為本發明實施例2裝置與汽車相對位置及安裝位置前視圖；圖4a為本發明實施例3拼裝式形式側視圖；圖4b為本發明實施例3拼裝式形式前視圖；圖4c為本發明實施例3裝置與汽車相對位置及安裝位置側視圖4d為本發明實施例3裝置與汽車相對位置及安裝位置前視圖；圖5a為本發明三角支架式結構局部大樣圖；圖5b為本發明曲桿式結構局部大樣圖。標記:主軸1，鋼輪2，水平連桿3，豎桿4，斜桿5，節點a6，節點b7，節點c8，曲桿345，避震彈簧9，鉸接連接點10，主軸緊固件11，縱向連桿12，縱向連桿車體底部連接桿13，連接桿與車體連接點14，鉸接連接點15 ;主軸中間連接點16，節點dl7。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例1 (三角架式)如圖la_2d、圖5a所示，本實施例整套改裝裝置包括前后放置的兩個結構單元和將該前后結構單元連接起來的縱向連接構件。由前后結構單元實現對車輛在軌道上的導向和橫向限位，并保證車輛行走輪胎與軌道踏面之間的有效接觸。每個結構單元包括帶有兩個特制鋼輪2的主軸I和固定支架。所述的特制鋼輪帶有內側輪緣、外側輪緣或者內外側輪緣(皆為現有技術)，其直徑根據汽車輪的大小而變化。所述固定支架結構包括:水平連桿3，所述水平連桿3與主軸I鉸接固定，鉸接連接點為節點a6 ；豎桿4，所述豎桿4的下端與水平連桿3鉸接固定，鉸接連接點為節點b7，豎桿4的上端與汽車防撞主梁完全固結，緊固連接點為節點c8 ；斜桿5，所述斜桿5與主軸1、水平連桿3同時鉸接固定，鉸接連接點為節點a6，并與豎桿在節點c8鉸接固定。節點c8為結構單元與汽車受力構件之間的緊固連接點，節點a6為結構單元與主軸I的鉸接連接點，節點b7為水平連桿3與豎桿4的鉸接連接點。通過對斜桿5進行設置彈簧或液壓油泵形式的處理，實現避震功能(為汽車制造領域的已有技術)，以減少對汽車懸掛系統的影響，并適應汽車輪胎氣壓不同或載重不同導致的車身高度的變化。所述汽車受力構件為汽車上現成的附屬構件，不是本發明對現有技術作出的貢獻，根據不同車種、車型，該汽車受力構件可以選擇汽車底盤支架、汽車前后防撞橫梁、懸掛系統的橫梁或連桿，以及任何其他可保證結構受力安全的構件。實施例2 (曲桿式)如圖3a 3d、圖5b所示，本實施例是對實施例1的另一種變形結構，將實施例1中的水平連桿3，豎桿4，斜桿5采用帶避震功能的整體曲線型連桿345替代，由此實現美觀、輕巧、經濟的目的，并避免與汽車構件的位置沖突。采用整體曲線型連桿345連接，整體曲線型連桿345上端與汽車受力構件在節點c8與汽車固定，另一下端與主軸緊固件11在鉸接連接點10處鉸接連接；避震彈簧9頂端固定于主軸I上，另一底端固定于曲桿上。實施例3 (前后連接拼裝式)如圖4a 4d所示，實施例一、實施例二介紹的整體式結構由于與車體之間有多個連接點，本實施例將之設計成前后結構單元利用縱向連桿形式相互連接，并采用拼裝式結構。縱向連接構件同時與汽車底盤受力構件固定連接，由此，縱向連接構件強化了行走車輛和改裝裝置之間的固定并使兩者形成一體。所述縱向連接構件為一縱向連桿12，縱向連桿布置如圖4a 圖4d所示，前后結構單元通過該縱向連桿12連接，縱向連桿12與主軸I之間通過節點17采用固結、鉸接或軸承式連接，同時縱向連桿12通過若干豎向連桿13與車體連接，豎向連桿13與車體間的連接點為連接桿與車體連接點14。優選，所述縱向連接構件宜采用左右各一根縱向連桿12對稱布置形式，間距Lt將受其與車體連接點14的位置選擇有關，連接點14宜采用鉸接點形式，以減小因前后結構單元的變形對車體的作用力。縱向連接構件的每個縱向連桿12可在中間設計鉸接連接點15 ;前后結構單元可從主軸I中間斷開設置主軸中間連接點16，主軸中間連接點16宜在安裝完成后固定，或采用套筒等形式實現左右兩部分拼裝連接。因此，本實施例拼裝式的整套改裝裝置由前、后、左、右共四個拼裝單元件組成。在拼接前，除縱向連桿車體底部連接桿13因連接桿與車體連接點14的位置可能前后不對稱外，所述前、后、左、右共四個大的拼裝件完全相同，從而便于加工制作、運輸與安裝。上述各實施例，無論三角形結構形式或者曲桿結構形式的結構單元，在橫向布置時，可根據汽車輪距、軌道中心距、與汽車受力固定點的最有利位置來確定結構單元橫向間距(dt)，確定其橫向布置位置。本發明涉及的特制鋼輪2可根據所行駛軌道形式和汽車類別的不同，適應性地設計成具有不同半徑和鋼輪輪距(Dt)，并具有內外輪緣、內輪緣、外輪緣三種不同輪緣形式。
權利要求
1.一種將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法，其特征在于，在車前方和后方分別安置兩套由帶車輪的主軸及固定支架組成的結構單元，通過該結構單元對整個車輛在軌道平臺上行駛進行導向和限位，使汽車輪胎與軌道踏面有效接觸并使車輪始終沿軌道方向前進，使普通輪胎式汽車接入軌道平臺的交通系統內。
2.根據權利要求1所述的將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法，其特征在于，車前方和后方的兩套結構單元通過縱向連接構件連接成整體，結構單元的固定支架和縱向連接構件與汽車固定連接。
3.一種實施權利要求1所述的將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法的裝置，其特征在于，該裝置包括前后放置的兩個結構單元，所述的結構單元包括帶兩個車輪的主軸及固定支架，所述的車輪為帶有輪緣的鋼輪，所述的固定支架包括水平連桿、豎桿和斜桿，所述水平連桿與主軸連接，所述豎桿的下端與水平連桿連接，豎桿的上端與汽車底盤受力構件連接，所述斜桿與主軸、水平連桿同時連接。
4.根據權利要求3所述的實施將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法的裝置，其特征在于，所述的裝置還包括縱向連接構件，所述的縱向連接構件為一縱向連桿，前后放置的結構單元通過該縱向連桿連接，縱向連桿與主軸連接，同時縱向連桿通過若干豎向連桿與車體連接。
5.根據權利要求4所述的實施將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法的裝置，其特征在于，所述的縱向連桿與主軸之間采用固結、鉸接或軸承式連接。
6.根據權利要求4所述的實施將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法的裝置，其特征在于，所述的縱向連接構件包括左右對稱布置的兩根縱向連桿，各縱向連桿與結構單元以及車體之間的連接點采用鉸接點形式連接。
7.根據權利要求3所述的實施將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法的裝置，其特征在于，所述的裝置為整體式結構，其中:所述的水平連桿與主軸鉸接固定，所述的豎桿的下端與水平連桿鉸接固定，豎桿的上端與汽車底盤受力構件完全固結，所述斜桿與主軸、水平連桿同時鉸接固定，所述的斜桿進行避震功能處理。
8.根據權利要求3所述的實施將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法的裝置，其特征在于，所述的裝置為拼裝式結構，其中:所述的縱向連接構件的縱向連桿在中間設有鉸接連接點；前后結構單元的主軸中間斷開設置連接點，該連接點在安裝完成后固定，或采用套筒形式進行左右兩部分固定連接。
9.根據權利要求3所述的實施將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法的裝置，其特征在于，所述的結構單元的固定支架中水平連桿、豎桿和斜桿采用帶避震功能的整體曲線型連桿替代。
全文摘要
本發明涉及一種將普通輪胎式汽車改裝成軌道用車的方法，在車前方和后方分別安置兩套由帶車輪的主軸及固定支架組成的結構單元，通過該結構單元對整個車輛在軌道平臺上行駛進行導向和限位，使汽車輪胎與軌道踏面有效接觸并使車輪始終沿軌道方向前進，使普通輪胎式汽車接入軌道平臺的交通系統內。與現有技術相比，本發明將現有普通的輪胎式汽車接入軌道平臺的交通系統內，具有巨大的經濟意義和社會意義。
文檔編號B60F1/00GK103204038SQ20121000915
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月13日 優先權日2012年1月13日
發明者李方元, 吳培峰 申請人:同濟大學