CN106985829A - 空中索式轨道车 - Google Patents

Abstract

一种新型空中轨道交通工具。每间隔数十米或更远一些距离架设轨道柱，在轨道柱顶端平行架设两根钢管作为刚性轨道并与在钢管两端联接的复合钢索形成一体用于承载车厢。车厢外部上方的槽轮臂与槽轮臂转向总成联接，槽轮臂两端的万向随动槽轮卡在刚性轨道或复合钢索上，使机车悬挂在空中。在车厢下方轨道柱上的刚性链条与在刚性链条两端联接的索式链条形成一体。机车的轮毂电机与链轮同轴，链轮轮齿与链条的链轴啮合。轮毂电机、链轮、链轮浮动臂、链轮浮动轴、链轮转向套与固定在机车上的链轮转向轴共同组成可使链轮在刚性链条及索式链条上即可上下浮动又可平行转动的驱动***。外供电源为机车供电，在轮毂电机的驱动下，机车在复合钢索和索式链条组成的空中索式轨道上行驶。

Description

空中索式轨道车

技术领域

一种新型空中轨道交通工具，每间隔数十米或更远一些距离架设轨道柱，在轨道柱顶端平行架设两根钢管作为刚性轨道并与该钢管两端联接的复合钢索成为一体用于承载机车车厢，机车车厢外部上方两侧的万向随动槽轮卡在复合钢索上，使机车悬挂在空中。车厢下方轨道柱上的刚性链条与在刚性链条的两端联接的索式链条形成一体。位于机车下部的轮毂电机与链轮同轴，链轮轮齿与链条的链轴啮合，外供电源为机车供电，在轮毂电机的驱动下，机车在复合钢索和索式链条组成的空中索式轨道上行驶。

背景技术

当前，陆路各种交通工具在技术上已是非常成熟，并得到广泛应用，但同时不可否认，各种陆路交通工具也存在一定的不足和局限性，主要体现在：

1、筑路建设上投资巨大，特别是在雪域高原、沙漠、沼泽、山川等地理条件下，建路难度更大、费用更加高昂；

2、要毁占大量农田、草原、森林，甚至对自然环境造成破坏；

3、在雨、雪、雾、风等气候条件下都会影响其正常运行；

4、公路、铁路、桥梁、隧道等相关设施及车辆本身维护保养费用大；

5、在很多城市，由于受地面构筑物的限制，道路拓展困难，汽车造成的交通拥堵已成为世界性难题；

6、汽车的噪声污染及尾气排放造成空气污染。

人们发现利用广阔无垠的空中资源，发展空中轨道交通工具以弥补陆路交通工具存在的不足是大势所趋，特别是电力驱动的空中轨道交通工具在克服城市交通拥堵以及减轻汽

车尾气造成的空气污染方面更有独到的优势。

目前，越来越多的城市开始重视使用电力驱动的空中轨道车辆以缓解城市交通拥堵和减轻空气污染，在这方面已得到广泛共识，但直到目前，正在应用的空中轨道车辆也仅有跨座式单轨列车和已有百年历史的悬挂式空轨列车，和陆路车辆相比，这两种空中轨道车辆虽然具有一定优势，但是，也存在较大的局限性和不足，主要是：

1、结构复杂、体量大、造价高；

2、施工难度及工程量大；

3、驱动轮采用摩擦式传动方式，爬坡度小，通过性差；

4、运行速度慢，不适宜远途运输；

5、受地域条件的限制大；

6、现仅用于城市短途客运。

由于以上原因，这两种空中轨道交通车辆至今尚未得到普遍应用。

发明内容：

为了克服陆路交通工具和现有空中轨道车辆存在的不足和局限性，本发明提供一种新型空中轨道交通工具——空中索式轨道车，该交通工具具有以下特点：

1、机车、轨道柱及索式轨道结构简单，造价低廉；

2、与现有空中轨道车辆线路相比较，材料用量小，工程量小，施工难度低；

3、采用电力驱动、轮毂电机与链轮同轴、链轮链条式传动的驱动方式，有效的提升了机车的通过性，加大了爬坡能力；

4、车体结构简单重量轻，运行速度快，可用于长途运输；

5、轨道柱跨度大，受地域条件的限制小，即适宜用于城镇还适宜用于农田、草原、戈壁沙漠、沼泽、山川等地域；

6、即适合客运还可用于货运.。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是

每间隔数十米或更远一些距离架设轨道柱，在轨道柱顶端平行架设两根钢管作为刚性轨道并与该钢管两端联接的复合钢索成为一体用于承载机车车厢。

车厢外部上方前后两个位置安装可使机车在刚性轨道转向的槽轮臂及槽轮臂转向总成，槽轮臂两端安装万向随动槽轮，万向随动槽轮卡在刚性轨道或复合钢索上，使机车悬挂在空中。

在车厢下方的轨道柱上，沿纵向中心线安装由倒U形链板和穿在链板上的链轴组成的刚性链条与在刚性链条两端联接的由钢索、倒U形链板和穿在链板上的链轴组成的索式链条形成一体，车厢后的轮毂电机与链轮同轴，链轮轮齿与链轴啮合。

机车的轮毂电机、链轮、链轮浮动臂、链轮浮动轴、链轮转向套与固定在机车上的链轮转向轴共同组成一个即可使链轮上下浮动又可水平转动的驱动***。

机车在运行中，链轮以链轮浮动轴为中心上下浮动，以弥补刚性轨道与刚性链条及复合钢索与索式链条之间的垂直间距在制造和安装中产生的误差，保证机车在行驶中链轮与链轴一直保持正常啮合。

各轨道柱都有一段刚性轨道和刚性链条作为两个轨道柱之间的复合钢索和索式链条联接的过渡段。当机车运行线路有弯道时，弯道处则必须采用刚性轨道和刚性链条。

机车在弯道行驶时，槽轮臂以槽轮转向总成为中心，在万向槽轮的限制下，随弯道转动，同时，链轮在链板的限制下以链轮转向轴为中心，在与刚性轨道同心圆的刚性链条上转动，从而实现机车在弯道的正常行驶。

外供电源为机车供电，在不具备外供电源供电条件时，用蓄电池替代外供电源作为机车的动力源。

用重量轻、抗拉强度大的高强度低比重的碳素纤维束替代复合钢索中的钢索，减小复合钢索的安装挠度，有利于提升机车的承载能力和提高行驶速度。

本发明的有益效果是

1)机车采用链轮链条式的动力传动，爬坡度大，通过性强，可以大跨度地通过城市的街道、公园、内河、桥梁，也可以大跨度地在雪域高原、沙漠戈壁、沼泽河流、丘陵山川、草原农田等地域行驶；

2)轨道柱基础占地少，对运行线路周边的环境影响小，特别是在草原、农田、森林及自然保护区等地域，更能体现其优势；

3)空中运行，不受地面交通工具和交通信号的限制，更快捷、更安全，视野开阔、乘坐舒适；

4)在雨、雪、雾、风等气候条件下仍可正常运行；

5)驾驶操作简单方便；

6)易于实现无人驾驶、全程监控、有利安全防范；

7)结构简单，造价低廉；

8)制造安装涉及到的技术及工艺成熟，利用现有技术和材料就可进行制造安装；

9)材料用量少，工程量小，施工难度低；

10)空中停放，空中运行，运营线路及机车维护保养费用低；

11)机车驱动部分的重量由索式链条承担，减轻了两根复合钢索的承载重量，有利于提高机车的承载能力；

12)运行距离远，行驶速度快，即可用于客运也可用于货运；

13)运行线路的整个***可以根据需要灵活方便的加长、拆卸、转移，有利于降低线路长期投资成本；

14)采用电力驱动噪音小、无污染，有利节能、环保。

15)利用广阔无垠的空中资源，符合国家大力提倡发展空中轨道交通的政策，有利于缓解城市交通拥堵难题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的侧立面图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明的前视图。

图4是本发明的后视图。

图5是本发明的

机车由轮毂电机、链轮、链轮浮动臂、链轮浮动轴、链轮转向套与固定在机车下方的链轮转向轴共同组成的即可使链轮上下浮动又可水平转动的驱动***的局部放大图。

图6是本发明的万向槽轮和槽轮臂的局部放大图。

图7是本发明的槽轮臂转向总成的局部放大图和复合钢索的结构剖面图。

图8是本发明的机车在弯道时，机车车厢与刚性轨道、刚性链条、万向槽轮、槽轮臂、槽轮臂转向总成及由机车的轮毂电机、链轮、链轮浮动臂、链轮浮动轴、链轮转向套与固定在机车上的链轮转向轴共同组成的驱动***等相关结构的位置姿态。

图中：

1轨道柱，2摩擦电缆支架，3刚性轨道，4复合钢索，5车厢，6摩擦电缆，7摩擦碳刷，8摩擦电缆受电杆，9万向槽轮，10槽轮臂，11链条钢索，12链轴，13链板，14链轮转向套，15链轮转向轴，16链轮浮动轴，17链轮浮动臂，18链轮，19轮毂电机，20索式链条，21槽轮臂转向总成，22推力轴承上定位板，23推力轴承，24推力轴承下定位板，25槽轮臂转向轴，26径向轴承，27钢管。28护套，29钢索，30刚性链条。

具体实施方式

在图1中，每间隔数十米或更远一些距离架设轨道柱1，在轨道柱1的顶端沿纵向安装钢管27构成刚性轨道3，与在刚性轨道3的两端联接由钢索29、钢索护套28和钢管27组成的复合钢索4形成一体，用于承载车厢5。

在轨道柱1上安装电缆支架2，在电缆支架2上架设摩擦电缆6，外供电源通过摩擦电缆6、摩擦碳刷7以及设置在受电杆8内的电源导线为机车供电，此时刚性链轨式轨道3与复合索4共同起到一相电源的导线作用，与摩擦电缆6形成供电回路。

车厢5外部上方沿纵向前后位置安装可使机车在弯道的刚性轨道3转向的由推力轴承上定位板22、推力轴承23、推力轴承下定位板24、槽轮臂转向轴25和径向轴承26组成的槽轮臂转向总成21并与槽轮臂10联接，槽轮臂10两端安装万向随动槽轮9。

随着机车所在位置的不同，万向随动槽轮9卡在刚性轨道3或复合钢索4上，使车厢5悬挂在空中。

在车厢5下方的轨道柱1上，沿纵向中心线安装由链板13和穿在链板13上的链轴12组成的刚性链条30，与在刚性链条30两端联接的由链条钢索11、链板13和穿在链板13上的链轴12组成的索式链条20形成一体。

车厢5后的轮毂电机19与链轮18同轴，通过链轮浮动臂17与链轮浮动轴16联接，链轮18的轮齿与链轴12啮合。

机车的轮毂电机19、链轮18、链轮浮动臂17、链轮浮动轴16、链轮转向套14与机车底盘上的链轮转向轴15共同组成一个即可使链轮18上下浮动又可平行转动的驱动***。

机车在运行中，链轮18可以上下浮动，以弥补刚性轨道3与刚性链条30及复合钢索4与索式链条20的垂直间距在制造安装中产生的误差，保证机车在行驶中链轮18与链轴12一直保持正常啮合。

各轨道柱都有一段刚性轨道3作为两个相邻的轨道柱之间的复合钢索4联接的过渡段，

各轨道柱也都有一段刚性链条30作为相邻的两个轨道柱之间索式链条20联接的过渡段。

当机车运行线路有弯道时，弯道处则必须采用刚性轨道3和刚性链条30。

机车在弯道行驶时，槽轮臂10以槽轮转向总成21为中心，在万向槽轮9的限制下，随刚性轨道3的弯道转动。同时，链轮18也在链板13的限制下以链轮转向轴15为中心，在与刚性轨道3同心圆的刚性链条30上转动，从而实现机车在弯道的正常行驶。

在图2中，表示出：

1)俯视时机车车厢5与槽轮臂10、万向槽轮9及复合钢索4的结合形式。

2)俯视时机车车厢5与摩擦电缆6、摩擦碳刷7、受电杆8的相互位置。

3)俯视时机车车厢5与构成索式链条20的链条钢索11、链轴12、链板13之间的相互位置关系。

在图3中，表示出：

1)前视时机车车厢5与槽轮转向总成21、槽轮臂10、万向槽轮9、复合钢索4、摩擦电缆6、摩擦碳刷7、受电杆8的相互位置。

2)前视时机车车厢5与链轮浮动轴16、链轮转向套14、链轮转向轴15、轮毂电机19、链轮18、链板13、链轴12、链条钢索11之间的相互位置关系。

在图4中，表示出：

1)后视时机车车厢5与槽轮转向总成21、槽轮臂10、万向槽轮9、复合钢索4、摩擦电缆6、摩擦碳刷7、受电杆8的相互位置。

2)表示出后视时机车车厢5与轮毂电机19、链轮18、链条钢索11、链轴12、链板13之间的相互位置关系。

在图5中，表示出轮毂电机19、链轮18、链轮浮动臂17、链轮浮动轴16、链轮转向轴15链轮转向套14、与组成索式链条20的链条钢索11、链轴12、链板13之间的相互位置关系的局部放大图。

图中，轮毂电机19与链轮18同轴，链轮18的轮齿与链轴12啮合，轮毂电机19、链轮18、链轮浮动臂17、链轮浮动轴16、链轮转向套14与固定在机车底盘上的链轮转向轴15共同组成一个即可使链轮18上下浮动又可平行转动的驱动***。

机车在运行中，链轮18可以上下浮动，以弥补刚性轨道3与刚性链条30及复合钢索4与索式链条20的垂直间距在制造安装中产生的误差，保证机车在行驶中链轮18与链轴12一直保持正常啮合。

在图6中，表示出万向槽轮9、槽轮臂10与复合钢索4的相互位置及局部放大图。

在图7中，表示出槽轮臂转向总成21的基本结构图。

图中，槽轮臂转向轴25呈倒T字形与机车车厢5的车顶固定联接，推力轴承下压板24固定在槽轮臂10上，推力轴承上压板22将推力轴承23定位，使机车车厢5悬挂在槽轮臂10上。机车直行时，槽轮臂10与车厢5的相互位置如图2所示，当机车在弯道时，槽轮臂10与车厢5的相互位置如图8所示。

在图8中，表示出机车在进入弯道时各相关结构的位置姿态。

Claims (4)

1.一种空中索式轨道车，在车厢下方轨道柱上安装的由链板和穿在链板上的链轴组成的刚性链条与在刚性链条的两端联接的由钢索、链板和穿在链板上的链轴组成的索式链条形成一体，机车的轮毂电机与链轮同轴，链轮轮齿与链条的链轴啮合，轮毂电机、链轮、链轮浮动臂、链轮浮动轴、链轮转向套与固定在机车上的链轮转向轴共同组成一个即可使链轮上下浮动又可平行转动的驱动***，外供电源为机车供电，在轮毂电机的驱动下，机车在复合钢索和索式链条组成的空中索式轨道上行驶。

2.根据权利要求1所述的空中索式轨道车，其特征是：用蓄电池替代外供电源作为机车的动力源。

3.根据权利要求1所述的空中索式轨道车，其特征是：用碳素纤维束替代复合钢索中的钢索。

4.根据权利要求1所述的空中索式轨道车，其特征是：用碳素纤维束替代索式链条中的钢索。