一種輕型鐵路軌道及軌車變軌裝置的制作方法

本實(shí)用新型涉及城市軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種新型結(jié)構(gòu)的軌道、應(yīng)用在該軌道上的車廂變軌裝置以及軌車系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

城市軌道交通是現(xiàn)代化城市交通不可或缺的重要組成部分，它具備運(yùn)輸能力大、污染少、節(jié)約能源等特點(diǎn)，但是在現(xiàn)有的軌道交通技術(shù)應(yīng)用過程中，存在以下幾個(gè)問題：

①軌道的結(jié)構(gòu)形狀都是標(biāo)準(zhǔn)化模式，采用上弧形面的工字形截面軌道，相應(yīng)的軌車采用內(nèi)側(cè)帶翼緣的車輪在該軌道上行駛，這樣的結(jié)構(gòu)特征造成:當(dāng)軌車需要變道時(shí)，需要輔助配備道岔裝置:而車輪內(nèi)側(cè)設(shè)置有翼緣，勢(shì)必造成變道軌與正常軌道交錯(cuò)位置要設(shè)置溝槽，因而，道岔裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各項(xiàng)性能指標(biāo)要求非常嚴(yán)格，生產(chǎn)成本高，軌車變軌操作復(fù)雜；

此種車輪與軌道的接觸面非水平的平面，而軌道受熱脹冷縮的影響，軌道與軌道之間的接縫處會(huì)存在一定的空隙，車輛在軌道上行駛到軌道間隙處以及道岔位置時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生軌車輪與接縫的碰撞，震動(dòng)及噪音較大，影響設(shè)備的使用壽命以及軌車車廂內(nèi)乘坐者的舒適度；

②軌車運(yùn)行方式一般為一個(gè)車頭帶動(dòng)多節(jié)車廂，城市內(nèi)站點(diǎn)密集，往往軌車剛起步不久就要進(jìn)行減速接近下一站點(diǎn)，乘客在車廂內(nèi)經(jīng)常處于前后晃動(dòng)的不舒適狀態(tài)，停車與啟動(dòng)之間時(shí)間過長(zhǎng)，浪費(fèi)大量時(shí)間，即使站點(diǎn)沒有乘客上下，軌車也要照常運(yùn)行，造成資源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種新型結(jié)構(gòu)的輕型鐵路軌道及車廂變軌裝置，以及一種利用該軌道的軌車運(yùn)行方法，軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，軌車變軌操作簡(jiǎn)單，軌車運(yùn)行方法改變了現(xiàn)有的乘運(yùn)模式，通過一條主軌道實(shí)現(xiàn)不同兩兩站點(diǎn)之間的“一站直達(dá)”。

為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為：

一種輕型鐵路軌道，軌道主體的截面形狀為工字型，與軌車行走輪接觸面為平軌面，平軌面設(shè)置在主體正上方，平軌面的外側(cè)一體連接有朝向上方的突出的翼緣，翼緣與軌道平行，其作用為限定軌車行走輪在平軌面上行走，并作為軌車變軌裝置的導(dǎo)向軌。

進(jìn)一步地，所述的翼緣截面為直角梯形，斜邊下端與平軌面連接，直角邊所在面作為軌車變軌裝置用導(dǎo)軌面。

所述的軌道與軌道之間為錯(cuò)合形狀連接，即軌道端部為斜角，斜角與斜角錯(cuò)合的有縫連接，該縫與平軌面垂直，縫的俯視形狀為斜線，當(dāng)軌車行走輪經(jīng)過接縫時(shí)，行走輪與平軌面的接觸線始終處于交替的軌道平面上，行走輪可平穩(wěn)地通過連接縫。

進(jìn)一步地，道軌連接端上多增加的壓力所產(chǎn)生的彎矩，可通過在連接處設(shè)置支撐加強(qiáng)件解決。

所述的利用上述軌道結(jié)構(gòu)的道岔，其整體結(jié)構(gòu)形式與現(xiàn)在運(yùn)行的鐵路貼合后的道岔相似，所不同的是該道岔沒有道岔縫隙，道岔是一個(gè)固定的整體；該軌道的道岔軌道截面與正常行駛用雙軌（主軌道）的截面形狀相同，道岔軌道與正常軌道為一體式連接，道岔用軌道與正常軌道交叉連接處，軌車行走輪經(jīng)過的軌道平軌面通路上無翼緣結(jié)構(gòu)，即道岔軌道與正常軌道連接處的平軌面俯視形狀為“r”形，兩者交叉處的平軌面俯視形狀為“×”形，進(jìn)一步地，道岔軌道為弧形。

一種應(yīng)用上述軌道的軌車變軌裝置，它包括車架、行走輪，行走輪在平軌面上轉(zhuǎn)動(dòng)行走，行走輪與軌道平軌面的接觸面為平面；車架外側(cè)設(shè)置有可上下調(diào)節(jié)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)向輪，一側(cè)的導(dǎo)向輪至少設(shè)置有兩個(gè)，導(dǎo)向輪下調(diào)后其內(nèi)側(cè)與翼緣外側(cè)導(dǎo)軌面外側(cè)滑動(dòng)連接，導(dǎo)向輪帶動(dòng)車架沿翼緣延伸方向行走。

進(jìn)一步地，軌車需要變向時(shí)，兩邊側(cè)的導(dǎo)向輪只有變軌方向的一側(cè)導(dǎo)向輪會(huì)下調(diào)，當(dāng)車廂需要進(jìn)站時(shí)，變軌側(cè)導(dǎo)向輪下落到道岔方向軌道翼緣外側(cè)滾動(dòng)導(dǎo)向，迫使軌車車廂離開主軌道，向外變軌駛?cè)氲啦碥壍?；反之，軌車從道岔駛?cè)胫鞯罆r(shí)，道岔側(cè)的導(dǎo)向輪下落導(dǎo)向進(jìn)入。

進(jìn)一步地，所述的兩側(cè)導(dǎo)向輪通過中軸連接，每個(gè)中軸的中心固定連接有一個(gè)動(dòng)軸，動(dòng)軸與中軸垂直，且動(dòng)軸與行星減速電機(jī)軸相連，且可被減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行左右方向微轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)中軸沿左右方向傾斜；所述的車架兩邊分別開有豎條限位孔，其用于中軸通過，并限定中軸的上下調(diào)整距離，輪軸上下移動(dòng)的過程是由行星減速電機(jī)裝置控制的；行星減速電機(jī)固定設(shè)置在車架上，動(dòng)軸可在軸套內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并通過軸套與車架連接，軸套固定在車架底部；導(dǎo)向輪向左完成動(dòng)作后始終向下靠在左側(cè)軌道翼緣外側(cè)，而右端的導(dǎo)向輪抬起，與軌道無接觸；當(dāng)車廂右轉(zhuǎn)彎時(shí)，動(dòng)軸行星減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，左側(cè)導(dǎo)向輪抬起，右導(dǎo)向輪下落靠在右軌道翼緣外側(cè)，形成左高右低的傾斜狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述車架限位孔8內(nèi)側(cè)中軸直徑大于限位孔內(nèi)以及外側(cè)的中軸直徑，當(dāng)導(dǎo)向輪與軌道翼緣接觸受力時(shí)，車架內(nèi)側(cè)中軸端部與車架接觸連接，通過車架承受轉(zhuǎn)彎時(shí)車體所產(chǎn)生的離心力。

所述的車架上設(shè)置有車廂，車架還包括底盤、剎車系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、差速器和前后距離感應(yīng)系統(tǒng)，以及其它常規(guī)軌車車輛用功能結(jié)構(gòu)。

一種利用上述軌車變軌裝置的軌車運(yùn)行方法：每節(jié)軌車車廂均具備單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，每節(jié)車廂均為一站式到達(dá)行走方式，即從出發(fā)點(diǎn)道岔駛?cè)胫鬈墸瑥慕K點(diǎn)站處道岔下軌到站，同向車組共用一條主軌，每個(gè)站點(diǎn)設(shè)置一個(gè)道岔出口，站點(diǎn)的乘坐者根據(jù)需要乘坐軌車，中途無停留，一站式到達(dá)。

進(jìn)一步地，所述的每個(gè)出發(fā)站的道岔進(jìn)入口設(shè)置有感應(yīng)器，用以感應(yīng)來向軌車的安全距離，并判斷是否準(zhǔn)許出發(fā)站內(nèi)軌車駛?cè)胫鬈?，相?yīng)的每輛軌車上設(shè)置有距離信號(hào)發(fā)射裝置與感應(yīng)器無線連接，當(dāng)感應(yīng)器感應(yīng)不到距離信號(hào)時(shí)，判定安全，允許出發(fā)站軌車駛?cè)胫鬈墶?/p>

本實(shí)用新型的有益效果為：

①新型的軌道結(jié)構(gòu)以及軌車變軌裝置，軌車通過變軌裝置可容易實(shí)現(xiàn)安全有效的從一體式結(jié)構(gòu)的道岔上駛出；②一體式結(jié)構(gòu)的道岔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性能高，成本低；③錯(cuò)合式斜角對(duì)斜角的軌道間連接方式，確保了在平面軌道上行走的軌車在經(jīng)過軌道接縫時(shí)無振動(dòng)、無噪音；④一站到達(dá)式的軌車運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，使多個(gè)兩兩站點(diǎn)的直通車在同一條主軌上運(yùn)行，節(jié)約地面空間，且前后軌車不相沖突，軌車一站式到達(dá)，節(jié)約時(shí)間，本專利技術(shù)方案提供了一種新型的軌道系統(tǒng)及運(yùn)行模式，給人們帶來一種全新的運(yùn)行方便快捷的節(jié)能交通工具。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例軌道結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例軌道道岔俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例變軌裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例變軌裝置局部示意圖。

具體實(shí)施方式

如附圖1所示的一種輕型鐵路軌道，主體的截面形狀為工字型，與軌車行走輪2接觸面為平軌面1，平軌面1設(shè)置在主體正上方，平軌面1的外側(cè)一體連接有朝向上方的突出的翼緣3，翼緣3與軌道平行，其用來限定軌車行走輪2在平軌面1上行走，并作為軌車變軌裝置的導(dǎo)向軌。

進(jìn)一步地，所述的翼緣3截面為直角梯形，斜邊下端與平軌面連接，直角邊所在面作為軌車變軌裝置用導(dǎo)軌面。

所述的軌道與軌道之間為錯(cuò)合形狀連接，即軌道端部為斜角，斜角與斜角錯(cuò)合的有縫連接，該縫4與平軌面1垂直，縫4的俯視形狀為斜線，當(dāng)軌車行走輪2經(jīng)過接縫4時(shí)，行走輪2與平軌面1的接觸線始終處于交替的軌道上平面上，行走輪2可平穩(wěn)的通過連接縫4而不產(chǎn)生震動(dòng)。

進(jìn)一步地，道軌連接端上多增加的壓力所產(chǎn)生的彎矩，可通過在連接處設(shè)置支撐加強(qiáng)件解決。

所述的利用上述軌道結(jié)構(gòu)的道岔，整體結(jié)構(gòu)形式與現(xiàn)在運(yùn)行的鐵路貼合后的道岔相似，均為斜向插入式的軌道結(jié)構(gòu)形式，所不同的是該道岔沒有道岔縫隙，道岔是一個(gè)固定的整體，不需要信號(hào)開合動(dòng)作使列車變軌，因此車廂通過時(shí)平穩(wěn)無震動(dòng)；該軌道的道岔軌道與正常行駛用雙軌（主軌道）截面形狀相同，軌道的外側(cè)設(shè)置有突出的導(dǎo)向用翼緣，道岔軌道與正常軌道為一體式連接，道岔用軌道與正常軌道交叉連接處，軌車行走輪經(jīng)過的軌道平軌面通路上無翼緣結(jié)構(gòu)，即道岔軌道與正常軌道連接處的平軌面俯視形狀為“r”形，兩者交叉處的平軌面俯視形狀為“×”形，進(jìn)一步地，道岔軌道為弧形。

一種應(yīng)用上述軌道的軌車變軌裝置，它包括車架、行走輪2，行走輪2與軌道平軌面的接觸面為平面；車架外側(cè)設(shè)置有可上下調(diào)節(jié)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)向輪5，一側(cè)的導(dǎo)向輪5至少設(shè)置有兩個(gè)，導(dǎo)向輪5下調(diào)后其內(nèi)側(cè)與翼緣外側(cè)導(dǎo)軌面外側(cè)滑動(dòng)連接，導(dǎo)向輪帶動(dòng)車架沿翼緣延伸方向行走。

進(jìn)一步地，軌車需要變向時(shí)，兩邊側(cè)的導(dǎo)向輪只有變軌方向的一側(cè)導(dǎo)向輪會(huì)下調(diào)，當(dāng)車廂需要進(jìn)站時(shí)，變軌側(cè)導(dǎo)向輪下落到右軌道翼緣外側(cè)滾動(dòng)導(dǎo)向，迫使軌車車廂離開主道，向外變軌駛?cè)氲啦碥壍?，相反的，軌車從道岔駛?cè)胫鞯罆r(shí)，道岔側(cè)的導(dǎo)向輪下落導(dǎo)向進(jìn)入。

進(jìn)一步地，所述的兩側(cè)導(dǎo)向輪5通過中軸6連接，每個(gè)中軸6的中心固定連接有一個(gè)動(dòng)軸7，動(dòng)軸7與中軸6垂直，動(dòng)軸7與行星減速電機(jī)9軸相連，動(dòng)軸7可被減速電機(jī)9驅(qū)動(dòng)進(jìn)行左右方向微轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)中軸6左右方向傾斜，所述的車架兩邊側(cè)分別開設(shè)有豎條限位孔8，限位孔8用于中軸6通過，并限定中軸6的上下調(diào)整距離，導(dǎo)向輪上下移動(dòng)的過程是由行星減速電機(jī)9裝置控制的；行星減速電機(jī)固定設(shè)置在車架上，動(dòng)軸7通過軸套10與車架連接，軸套10固定在車架底部，動(dòng)軸7可在軸套10內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，并由軸套10束縛限定，導(dǎo)向輪向左完成動(dòng)作后始終向下靠在左側(cè)軌道翼緣外側(cè)，而右端的導(dǎo)向輪抬起，與軌道無接觸；當(dāng)車廂右轉(zhuǎn)彎時(shí)，動(dòng)軸行星減速電機(jī)9轉(zhuǎn)動(dòng)，左側(cè)導(dǎo)向輪抬起，右導(dǎo)向輪下落靠在右軌道翼緣外側(cè)，形成左高右低的傾斜狀態(tài)。此時(shí)就變成左導(dǎo)向輪翹起，與軌道無接觸，右導(dǎo)向輪下落靠在右軌道外緣上，迫使車廂右轉(zhuǎn)彎離開主道，駛?cè)胝军c(diǎn)。而后邊不需在此站點(diǎn)?？康能噹?，不啟動(dòng)行星減速電機(jī)9裝置，則繼續(xù)在主道上行進(jìn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)自己的目標(biāo)站點(diǎn)時(shí)，采取同樣的方法，右轉(zhuǎn)離開主道駛?cè)胝军c(diǎn)。

所述的導(dǎo)向輪靠近車架的行走輪，其設(shè)置在行走輪的前方或后方。

進(jìn)一步地，所述車架限位孔8內(nèi)側(cè)中軸直徑大于限位孔內(nèi)以及外側(cè)的中軸直徑，當(dāng)導(dǎo)向輪與軌道翼緣接觸受力時(shí)，通過車架受力以克服轉(zhuǎn)彎時(shí)車體所產(chǎn)生的離心力。

所述的車架上設(shè)置有車廂，車架還包括底盤、剎車系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、差速器和前后距離感應(yīng)系統(tǒng)，以及其它常規(guī)軌車車輛用功能結(jié)構(gòu)；所述的行走輪輪邊為具有弧度的圓滑邊。

一種利用上述軌車變軌裝置的軌車運(yùn)行方法：每節(jié)軌車車廂均具備單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，每節(jié)車廂均為一站式到達(dá)行走方式，即從出發(fā)點(diǎn)道岔駛?cè)胫鬈?，從終點(diǎn)站處道岔下軌到站，同向車組共用一條主軌，每個(gè)站點(diǎn)設(shè)置一個(gè)道岔出口，站點(diǎn)的乘坐者根據(jù)需要乘坐軌車，中途無停留，一站式到達(dá)。

進(jìn)一步地，所述的每個(gè)出發(fā)站的道岔進(jìn)入口設(shè)置有感應(yīng)器，用以感應(yīng)來向軌車的安全距離，并判斷是否準(zhǔn)許出發(fā)站內(nèi)軌車駛?cè)胫鬈墸鄳?yīng)的每輛軌車上設(shè)置有距離信號(hào)發(fā)射裝置與感應(yīng)器無線連接，當(dāng)感應(yīng)器無感應(yīng)距離信號(hào)時(shí)，則認(rèn)定正常行駛在主軌上的車廂在接下來的一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)即將進(jìn)入軌道的出站軌車造成安全影響，允許出發(fā)站軌車駛?cè)胫鬈墶?/p>

整個(gè)軌車運(yùn)行系統(tǒng)包括起多個(gè)始站點(diǎn)、終點(diǎn)站，一條單向主軌，主軌設(shè)置有對(duì)應(yīng)始站點(diǎn)和終點(diǎn)站數(shù)量的駛?cè)?、駛出道岔，每個(gè)軌車作為一個(gè)單獨(dú)的乘運(yùn)單元，從始站點(diǎn)出發(fā)，一站式到達(dá)終點(diǎn)站，不同路線的軌車安全有序的駛?cè)胪恢鬈壭旭?，該軌車可設(shè)計(jì)為無人自動(dòng)車，通過配備電源為軌車驅(qū)動(dòng)裝置提供驅(qū)動(dòng)力，軌車的最高驅(qū)動(dòng)行駛速度統(tǒng)一設(shè)定，軌車上設(shè)置有前后距離安全檢測(cè)系統(tǒng)，軌車上設(shè)置有定位裝置，可遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)，所述的出發(fā)站口的感應(yīng)器與軌車的控制系統(tǒng)無線連接，只有感應(yīng)器判定軌車出站安全時(shí)發(fā)出安全信號(hào)，軌車的控制系統(tǒng)才可驅(qū)動(dòng)車輛駛?cè)胫鬈?，并在?guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入恒定速度，該軌車運(yùn)行系統(tǒng)的速度不宜過快。