[0001] 本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是涉及一种转向架以及具有其的轨道车辆、轨道交通系统。

[0002] 相关技术中，轨道车辆在转弯时，转向架上的导向轮会受到轨道梁极大的反作用力，直接迫使走行轮转向，从而实现轨道车辆的转弯。然而，这种转向方式，使得导向轮受力大，容易发生局部疲劳失效，且导向轮与安装其的安装座之间的螺栓受力较大，有断裂松脱的可能，导向轮磨损严重，缩短了导向轮的使用寿命。另外，轨道车辆的簧下质量较大，影响了整车的舒适性。

[0062] 下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

[0063] 下面参考图1-图26描述根据本发明实施例的转向架100。在本申请下面的描述中，以转向架100应用于轨道车辆为例进行说明。

[0064] 如图1-图26所示，根据本发明第一方面实施例的转向架100，包括走行轮1、副车架2、导向框3、传动轴44和转向组件4。

[0065] 具体而言，两个走行轮1左右间隔设置。这里，需要说明的是，左右方向可以理解为轨道车辆的宽度方向。副车架2设在两个走行轮1之间，两个走行轮1均与副车架2连接，且每个走行轮1相对于副车架2绕竖直方向可摆动。此时每个走行轮1可以左右摆动。导向框3设在副车架2的下方，导向框3上设有至少四个导向轮31。传动轴44与导向框3固定连接，此时传动轴44相对于导向框3是固定不动的。传动轴44沿竖直方向延伸，且传动轴44与副车架2
连接，传动轴44相对副车架2绕自身轴线可转动。

[0066] 转向组件4包括传动装置41、至少一个移动件42和至少一个转向杆43，传动轴44和移动件42之间通过传动装置41传动连接，移动件42设在副车架2上，且移动件42相对于副车架2可左右移动，移动件42的至少一端与转向杆43的一端转动连接。也就是说，可以仅移动件42的一端设有转向杆43，此时转向杆43为一个；当然，也可以是移动件42的两端分别设有转向杆43，此时转向杆43为两个。转向杆43的另一端与一个走行轮1转动连接。此时转向杆
43的一端与移动件42的一端转动连接，转向杆43的另一端可以与移动件42的上述一端邻近
的走行轮1转动连接。当导向框3相对于副车架2转动时，传动轴44通过传动装置41带动移动件42和转向杆43以使至少一个走行轮1绕竖直方向转动。

[0067] 例如，在图1-图9的示例中，两个走行轮1左右彼此间隔开，副车架2位于两个走行轮1的中间下部，导向框3位于副车架2的下方，且导向框3上设有传动轴44和至少四个导向
轮31，每个导向轮31相对于导向框3可绕竖直方向转动，传动轴44与导向框3固定相连，从而当导向框3转动时，传动轴44可以随导向框3一起同步转动。转向组件4的移动件42与转向杆
43可以大致横置于两个走行轮1之间，移动件42相对于副车架2可以左右移动，传动装置41
位于传动轴44与移动件42之间，以将传动轴44的运动传递给移动件42，转向杆43为两个，两个转向杆43分别连接在移动件42的两端和两个走行轮1之间。当导向框3相对于副车架2转
动时，导向框3带动传动轴44同步转动，传动轴44再通过传动装置41带动移动件42向左或者向右移动，移动件42的移动会带动其两端的转向杆43运动，从而使两个走行轮1偏转一定角度，实现转向。由此，通过采用上述的导向框3和转向组件4，可以实现间接导向，从而减小了导向轮31的受力，导向轮31的磨损小，延长了导向轮31的使用寿命。

[0068] 根据本发明实施例的转向架100，通过在导向框3上固定连接传动轴44，并设置包括上述传动装置41、至少一个移动件42和至少一个转向杆43的转向组件4，当导向框3相对
于副车架2转动时，传动轴44可以通过传动装置41带动移动件42和转向杆以使至少一个走
行轮1转向，可以减小导向轮31的受力，导向轮31的磨损小，从而延长了导向轮31的使用寿命。

[0069] 根据本发明的一些具体实施例，如图1和图6所示，移动件42包括齿条部，传动装置41可以包括与齿条部配合的传动齿轮411。例如，在图1的示例中，移动件42与传动装置41配合的部分为齿条部，且齿条部可以为圆柱形齿条结构，从而能够降低移动件42和传动齿轮
411发生滑齿的可能性，进而有效地保证了轨道车辆转弯的可靠性。在图6的示例中，齿条部可以为直齿条结构。

[0070] 根据本发明的一些可选实施例，传动装置41还包括第一皮带轮412、第二皮带轮413和皮带414，第一皮带轮412设在传动轴44上，第二皮带轮413与传动齿轮411同轴且固定连接，皮带414分别与第一皮带轮412和第二皮带轮413配合。例如，参照图1，第一皮带轮412可以设在传动轴44的上端，且第一皮带轮412可以与传动轴44同轴布置，第二皮带轮413位
于第一皮带轮412与移动件42之间，第二皮带轮413可以与传动齿轮411同轴设置，且传动齿轮411位于第二皮带轮413的上方。传动齿轮411与移动件42的齿条部啮合。皮带414绕设在
第一皮带轮412的外周面和第二皮带轮413的外周面上。如此设置，通过采用皮带传动的方
式，由于皮带传动具有一定的滞后性，也就是说，上述传动装置41不会将微小的波动反馈到走行轮1上，使走行轮1左右晃动。例如，在轨道车辆运行过程中，导向轮31受到的是路面凸起的作用力而不是转弯力时，传动装置41不会直接将力反馈到传动齿轮411和移动件42上，而使走行轮1转向，从而可以避免走行轮1频繁的左右摆动。综上，皮带传动对导向轮31和走行轮1具有一定的解耦，减小了走行轮1的磨损。

[0071] 可选地，第一皮带轮412与传动轴44一体成型，传动齿轮411与第二皮带轮413一体成型。由此，可以提高结构强度，加工简单且成本低。但不限于此。

[0072] 当轨道车辆转向时，导向轮31将动力经导向框3传递到传动轴44上，传动轴44转动带动第一皮带轮412一起转动，第一皮带轮412通过皮带414将动力传递到第二皮带轮413，
以带动第二皮带轮413转动，传动齿轮411随第二皮带轮413一起转动，由于传动齿轮411与
移动件42啮合连接，从而可以实现移动件42的向左或者向右移动，此时，移动件42可以拉动连接在其端部的转向杆43向左或者向右运动，使走行轮1转动一定角度，实现轨道车辆的转弯。

[0073] 根据本发明的进一步实施例，如图17和18所示，转向架100进一步包括控制器、扭矩传感器和电机，扭矩传感器与控制器通讯连接，扭矩传感器设在传动轴44上，以检测传动轴44的扭矩大小，电机与控制器通讯连接，电机的输出轴与传动齿轮411相连。在轨道车辆行驶过程中，扭矩传感器可以对传动轴44的扭矩进行实时检测，并将传动轴44的扭矩值发
送给控制器，当传动轴44的扭矩较大时，例如当轨道车辆大幅度转弯时，控制器可以控制电机工作，以辅助传动装置41共同带动传动齿轮411转动，此时传动齿轮411转动的动力由传
动装置41和电机共同提供。如此，通过电机增加轨道车辆转弯时所需的动力，减小了导向轮
31的受力，降低了导向轮31的磨损，从而延长了导向轮31的使用寿命。

[0074] 在本发明的另一些可选地实施例中，如图10-图13所示，移动件42包括齿条部，传动装置41包括主动齿轮，主动齿轮设在传动轴44上且与传动轴44同轴设置，主动齿轮与齿
条部传动连接。由此，通过齿轮传动的方式将动力传递到传动齿轮411上，传动平稳可靠，同样可以很好地实现轨道车辆转弯。

[0075] 进一步地，传动轴44的上端穿过副车架2，传动轴44与副车架2之间设有第一轴承45。例如，如图1和图2所示，传动轴44通过第一轴承45可转动地设在副车架2上，具体地，如图7和图8所示，第一轴承45可以采用滚动轴承，但不限于此。该滚动轴承可以包括内圈、外圈、滚动体和保持架，滚动体和保持架设在内圈和外圈之间，滚动轴承的内圈可以套设在传动轴44外且与传动轴44过盈配合，以使内圈随传动轴44转动，滚动轴承的外圈可以固定在
副车架2上。如此设置，当轨道车辆转向时，导向轮31受到的力通过导向框3反馈至传动轴44上，传动轴44可以通过第一轴承45相对于副车架2转动，从而带动第一皮带轮412转动，有效地保证转向力传递的流畅性，同时降低了导向轮31的磨损。在上述过程中，副车架2不会随传动轴44一起转动。

[0076] 进一步地，传动齿轮411设在副车架2上，传动齿轮411与副车架2之间设有第二轴承46。例如，如图1和图2所示，传动齿轮411位于副车架2内，第二轴承46位于第二皮带轮413内，传动齿轮411位于第二皮带轮413远离地面的一侧，与第二轴承46可转动地连接，具体
地，第二轴承46可以采用滚动轴承，但不限于此。该滚动轴承可以包括内圈、外圈、滚动体和保持架，滚动体和保持架设在内圈和外圈之间，滚动轴承的内圈可以套设在传动齿轮411外且与传动齿轮411过盈配合，以使内圈随传动齿轮411转动，滚动轴承的外圈固定在副车架2上。由此，传动齿轮411带动第二轴承46转动，有效地保证转向力传递的流畅性。在上述过程中，副车架2不会随传动齿轮411一起转动。

[0077] 在一些可选地实施例中，参照图2和图5，转向杆43至少为两个，一个转向杆43的一端分别与移动件42的左端转动连接，一个转向杆43的另一端与传动轴44左侧的走行轮1转动连接，另一个转向杆43的一端与移动件42的右端转动连接，另一个转向杆43的另一端与
传动轴44右侧的走行轮1转动连接，此时移动件42可以为一个。由此，当移动件42移动时，可以通过移动件42两端的两个转向杆43带动两个走行轮1同步转动，从而可以有效保证两个
走行轮1转弯时所转动的角度相同，提升了两个走行轮1转动的同步性，且结构简单，易于实现。

[0078] 在另一些可选地实施例中，如图10和图11所示，转向组件4还包括横拉杆组件48，横拉杆组件48的两端分别与两个走行轮1转动连接，横拉杆组件48与移动件42位于传动轴
44的前后两侧中的相同侧或不同侧。例如，转向杆43的一端与移动件42的一端转动连接，转向杆43的另一端与两个走行轮1中的任意一个转动连接，横拉杆组件48的两端与两个走行
轮1分别转动连接。横拉杆组件48与移动件42可以同时位于传动轴44的前侧或者后侧，横拉杆组件48与移动件42也可以一个位于传动轴44的前侧，另一个位于传动轴44的后侧。这里，需要说明的是，方向“前”可以理解为轨道车辆的行驶方向上的前方，其相反方向被定义为“后”，即轨道车辆的行驶方向上的后方。其中，横拉杆组件48的两端可以均采用球铰的方式实现转动连接，但不限于此。当轨道车辆转弯时，移动件42带动转向杆43运动，从而带动与转向杆43连接的走行轮1转动一定角度，在此过程中，由于横拉杆组件48的两端与两个走行轮1分别转动连接，在横拉杆组件48的作用下可以带动另一个走行轮1也转动相应的角度，
进而实现轨道车辆的转弯。

[0079] 在一些可选地实施例中，如图14和图15所示，移动件42为两个，两个移动件42分别设置在传动轴44的前后两侧，每个移动件42和传动轴44之间传动装置41传动连接。例如，两个移动件42均与传动齿轮411配合(图未示出)，两个移动件42中的一个可以位于传动轴44的前侧，另一个移动件42可以位于传动轴44的后侧，且两个移动件42与传动装置41传动连
接，两个移动件42可以相互平行。如此设置，当传动装置41转动时，可以带动两个移动件42分别同步向左和向右移动。

[0080] 进一步地，转向杆43为两个，一个移动件42的左端与左侧的走行轮1通过一个转向杆43连接，另一个移动件42的右端与右侧的走行轮1通过一个转向杆43连接。此时转向架
100包括两个转向杆43，每个移动件42仅连接有一个转向杆43，两个转向杆43中的其中一个连接在其中一个移动件42和其中一个走行轮1之间，两个转向杆43中的另一个连接在另一
个移动件42和另一个走行轮1之间。由此，同样可以很好地实现轨道车辆转弯。

[0081] 当然，本发明不限于此，转向杆43为四个，每个移动件42的左端与左侧的走行轮1通过一个转向杆43连接，且每个移动件42的右端与右侧的走行轮1通过一个转向杆43连接。
此时转向架100包括四个转向杆43，四个转向杆43分别连接在两个移动件42的两端，且每个转向杆43的两端与对应的移动件42和走行轮1均转动连接。如此设置，可以更好地对两个走行轮1的偏转角度进行控制，从而可以有效提高轨道车辆转弯时的可靠性。

[0082] 根据本发明的一些具体实施例，参照图1、图2、图6、图19和图20，副车架2包括副车架本体21和安装支架22，副车架本体21为中空的框形结构，安装支架22大体为U形，安装支架22的两端分别与副车架本体21的侧部相连，安装支架22的底部设有轴承安装座221，其中传动轴44的上端穿过轴承安装座221和安装支架22的底壁，传动轴44与副车架2之间设有第一轴承45，第一轴承45设在轴承安装座221内。

[0083] 例如，在图1-图2和图6的示例中，副车架2大体为六面体框型结构，结构更稳定，且可以减轻副车架2的重量，降低成本。具体而言，副车架本体21大体为矩形框结构，副车架本体21的中部具有沿其厚度方向贯通的中空部。安装支架22的左端和右端分别与副车架本体21的中空部的左侧部和右侧部固定连接，轴承安装座221大体为U形，轴承安装座221的尺寸小于安装支架22的尺寸，轴承安装座221的两端连接在安装支架22的底部，传动轴44的上端穿过轴承安装座221的底部和安装支架22的底壁，第一轴承45设在轴承安装座221内。由此，保证了第一轴承45安装的可靠性。而且，轴承安装座221和安装支架22对传动轴44的上端具有限位的作用，从而可以进一步保证传动的可靠性。可选地，副车架本体21和安装支架22一体成型。但不限于此。

[0084] 进一步地，如图4所示，安装支架22的底壁设有朝向移动件42延伸的延伸部222，其中传动齿轮411设在延伸部222上，传动齿轮411与延伸部222之间设有第二轴承46。例如，延伸部222可以沿朝向移动件42所在的一侧水平延伸，传动齿轮411具有安装轴，安装轴的下端设在所述延伸部222上，且安装轴的下端与延伸部222之间设有第二轴承46。由此，通过设置延伸部222，第二轴承46可以牢靠地安装在延伸部222上，且副车架2的结构简单。

[0085] 根据本发明的一些具体实施例，副车架2上设有至少一个移动件安装座(图未示出)，移动件42穿设在移动件安装座上且相对于移动件安装座可移动。如此设置，保证移动件42安装的稳定性。

[0086] 可选地，转向杆43的两端分别与移动件42和走行轮1通过球铰连接。采用球铰连接一是转动灵活性高，二是加工简单，易于安装，但不限于此。

[0087] 根据本发明的一些具体实施例，参照图1-图5并结合图21和图22，导向框3包括第一导向框32和第二导向框33，第二导向框33设在第一导向框32的下方，至少四个导向轮31
设在第一导向框32和第二导向框33之间，其中传动轴44穿设在第一导向框32和第二导向框
33上。

[0088] 例如，在图1-图5的示例中，第二导向框33与第一导向框32上下间隔设置，且第一导向框32位于第二导向框33的正上方，第一导向框32和第二导向框33之间设有间隔设置的
至少四个导向轮31和至少四个导向轮轴34，且每侧至少两个导向轮31和至少两个导向轮轴
34与轨道梁200接触，至少四个导向轮31相对于第一导向框32和第二导向框33可转动，至少四个导向轮31分别套设在至少四个导向轮轴34上，至少四个导向轮轴34的两端可以分别通
过螺纹紧固件例如螺栓等固定在第一导向框32和第二导向框33上。如此设置，导向轮31可
以将其受到的作用力通过导向轮轴34传递给第一导向框32和第二导向框33，从而改善导向
轮轴34受力分布，同时降低了螺栓的受力，减小了螺栓松脱或者断裂的风险，提高了导向轮
31的可靠性。传动轴44的下端设在第二导向框33上，传动轴44的上端穿设在第一导向框32
上，由此，有效地保证了传动轴44固定的牢靠性。

[0089] 进一步地，如图1和图4所示，第一导向框32和第二导向框33均包括矩形框321和四个加强筋322，矩形框321的四个角处均设有一个导向轮31，每个导向轮31可以通过轴承可
转动地设在对应的导向轮轴34上，以保证四个导向轮31均匀受力，降低导向轮31的磨损。四个加强筋322与矩形框321位于同一平面内，四个加强筋322的一端相连，四个加强筋322的
另一端与矩形框321的四个角分别相连，四个加强筋322相连的一端可以位于矩形框321的
中央，由此，第一导向框32和第二导向框33内的四个加强筋322对称布置，受力更加均匀，且便于加工。其中，传动轴44位于四个加强筋322的上述一端处。例如，结合图1，传动轴44设在第一导向框32的四个加强筋322相连的一端和第二导向框33的四个加强筋322相连的一端。

[0090] 根据本发明的一些实施例，参照图1和图6，转向架100还包括两个弹簧阻尼装置5，两个弹簧阻尼装置5的一端(例如，图1中的下端)分别与两个走行轮1相连。弹簧阻尼装置5的另一端(例如，图1中的上端)可以与轨道车辆的车体相连。如此设置，当导向框3、传动装置41和至少一个移动件42安装在副车架2上时，副车架2、导向轮31、导向框3以及传动装置
41均为弹簧阻尼装置5的簧上质量，弹簧阻尼装置5的簧下质量只有两个走行轮1，从而极大地减小了轨道车辆的簧下质量，提升了轨道车辆的舒适性。

[0091] 进一步地，副车架2通过副车架安装支架与车体相连，具体地，副车架安装支架的上端可以与车体底部连接，副车架安装支架的下端与副车架2连接。更进一步地，副车架2上设有间隔设置的多个副车架安装座23，例如，在图6和图9的示例中示出了四个副车架安装
座23，四个副车架安装座23分别位于副车架2的四个角处，副车架安装支架的下端分别通过四个副车架安装座23与副车架2相连。

[0092] 根据本发明的一些实施例，每个走行轮1通过摆臂9与副车架2连接，每个走行轮1相对于摆臂9可绕上下方向转动。参照1和图4并结合图23和图24，走行轮1与摆臂9之间可以通过球铰连接，使得走行轮1不仅可相对摆臂9绕上下方向转动，还可相对摆臂9绕前后方向转动，，避免摆臂9和走行轮1的连接处应力集中。走行轮1与摆臂9之间设有缓冲件10如缓冲衬套，对走行轮1的转动起到限位作用，摆臂9和副车架2之间可以通过两个球铰进行连接，有效地保证摆臂9相对于副车架2有一定的自由度，避免摆臂9和副车架2的连接处应力集
中。此外，由于走行轮1与摆臂9之间通过球铰连接，走行轮1也可以相对于摆臂9可绕前后方向转动，保证走行轮1在轨道梁200的前后方向上具有一定的自由度。走行轮1通过摆臂9与
副车架2连接，使得走行轮1和副车架2在上下方向上进行解耦，从而使得副车架2属于簧上
质量，走行轮1属于簧下质量，即减小弹簧阻尼装置5的簧下质量，提高了乘坐舒适性。

[0093] 进一步地，摆臂9与副车架2通过两个铰接端91连接，一个铰接端91的旋转轴线水平延伸，另一个铰接端91的旋转轴线沿上下方向延伸，两个铰接端91与摆臂9固定连接，且两个铰接端91与副车架2之间均设有缓冲件10。参照图1和图4并结合图25和图26，摆臂9邻
近副车架2中部的铰接端91的旋转轴线大致平行于副车架2所在的平面，摆臂9邻近副车架2
边缘的旋转轴线大致垂直于副车架2所在的平面。如此，通过设置两个旋转轴线不平行的铰接端91，有效地保证摆臂9与副车架2之间的连接的稳定性，通过将缓冲件10设置在铰接端
91与副车架2之间，允许摆臂9可以相对副车架2发生一定的摆动，避免摆臂9和副车架2之间的应力过大，延长摆臂9的使用寿命。此外，在一些实施例中，两个铰接端91分别与走行轮1的前后方向和左右方向的夹角小于90°，对走行轮1所受的横向力和纵向力起到一定的缓冲
和抵抗作用。

[0094] 根据本发明的一些实施例，转向架100进一步包括：两个转向节8，转向杆43通过转向节8与对应的走行轮1连接，走行轮1绕自身的中心轴线可转动地设在转向节8上。如图1和图4所示，两个转向节8分别安装在两个走行轮1上，转向杆43的一端通过球铰连接在转向节8上，转向杆43的另一端与移动件42的一端连接，弹簧阻尼装置5的一端通过转向节8与走行轮1连接，摆臂9的一端也通过球铰连接在转向节8，走行轮1可转动地设在转向节8上，有效地保证走行轮1的转动。

[0095] 根据本发明第二方面实施例的轨道车辆，包括车体(图未示出)和至少一个转向架100。转向架100设在车体的底部，转向架100的副车架2与车体相连。

[0096] 根据本发明实施例的轨道车辆，通过采用根据本发明上述第一方面实施例的转向架100，有效地保证了轨道车辆转弯的可靠性，以及轨道车辆行驶的舒适性和平稳性。

[0097] 根据本发明第三方面实施例的轨道交通系统，包括根据本发明上述第二方面实施例的轨道车辆和轨道梁200。

[0098] 具体而言，如图1和图6所示，轨道梁200上设有左右间隔设置的两个轨道凸起201，两个轨道凸起201的上表面为走行面2011，轨道车辆的两个走行轮1适于在两个轨道凸起201的走行面2011上行走，两个轨道凸起201之间限定出导向槽，此时轨道梁200大致呈U形。
导向槽内彼此相对的侧面为导向面，轨道车辆的导向框3位于导向槽内，且至少四个导向轮
31适于在导向面上滚动。如此设置，保证了轨道车辆行驶的平稳性。

[0099] 进一步地，每个轨道凸起201的顶部设有朝向另一个轨道凸起201延伸的凸缘2012，如图1所示，两个轨道凸起201的顶部分别设有凸缘2012，凸缘2012朝向轨道梁200的中心延伸。导向框3在左右方向上的宽度大于两个轨道凸起的两个凸缘2012之间的距离。由此，两个凸缘2012可以对导向框3起到限位作用，此时导向框3可以直接作为防侧翻机构，当轨道车辆发生侧翻时导向框2可与凸缘2012配合卡死，阻止轨道车辆进一步侧翻，避免发生重大安全事故。

[0100] 根据本发明实施例的转向架100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

[0101] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的
限制。

[0102] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0103] 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发明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。

[0104] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。