CN101058298A - 新型有轨电车系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型有轨电车系统，旨在提供一种运行在城市道路上的新型低能耗窄轨轻型城轨列车系统。列车采用宽(2.3±0.2)米的小断面车身及厚(60±25)豪米的薄型车厢壁，橡胶板减震器、直径(255±65)毫米的小轨轮、轨轮—驱动电机安装架、电机直接驱动轨轮和刹车蹄片与轨道直接摩擦制动等底盘机构，离地高度仅290毫米的车厢地板上下乘车便捷，宽度(1.15±0.25)米的窄轨系统；新型列车具有极低的运行噪音、比传统城轨低1/2的能耗、在运力相近的情况下，车身断面尺寸和结构重量均减小约1/2；建设新型有轨电车系统的原料、工期和建设成本比传统城轨均降低约50％，可取代传统地铁和城市交通系统。

Description

新型有轨电车系统

                            技术领域

本发明涉及一种属于城轨交通的轨道列车系统。特别涉及一种由小断面轻型列车和窄轨构成的新型有轨电车系统。

                            背景技术

现代城市交通系统中的城轨交通属于便捷及低能耗的一种交通形式，优于传统公汽交通。但是传统城轨的地铁和高架等城轨系统工程规模大、造价高，运行成本及票价更高。列车结构基本照抄传统火车的设计，尺寸和重量接近火车，0.9米的大型车轮、高约1米的车厢地板、2.7×3.8米的列车断面和来自火车的笨重底盘。这种保守设计直接影响到轨道系统的结构尺寸、运行能耗及工程造价，造成实际上的低效、高耗，与现代科技和当前工业的发展和要求极不协调，也严重影响了城轨的广泛普及。

                            发明内容

本发明的目的是利用现有的成熟技术，提出一种结构简单的、尤其满足大都市交通要求的新型有轨电车系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种新型有轨电车系统，包括：有轨电车11、轨道19及供电系统，所述的有轨电车11由上部的有轨电车车厢1、下部底盘部分14和车厢顶部的滑动电力接收机构即受电弓22组成，其中车厢1的主体结构是长方形箱型框架，有(2.3±0.2)×(2.05±0.15)米的车厢断面、(14.5±3)米的车厢长度和厚度(60±25)毫米的车厢厢壁，车厢地板高度以下的下部车厢壁21向下延伸到距地表(50±25)毫米，使有轨电车的整个底盘被包围在车厢壁之内；有轨电车11的底盘部分由固定车厢1的主车架2、副车架15、板型减震器17、轨轮6、驱动电机7和刹车机构23组成，其中主车架2是梯形车架，副车架15即有轨电车的转向架是长方形框结构，副车架15在其中部转向桁梁10所在处的中部两侧钢管20向下弯曲50-65毫米，以便为主车架桁梁3留出足够的空间，副车架由垂直向贯穿上下重叠的主、副车架转向桁梁3和10的垂直转轴机构4铰接在主车架端部，在每个副车架框内的前后部、紧贴车架侧壁各装有一个结构成目字型的轨轮-驱动电机安装格5于轨轮-驱动电机安装格限位框16之内，每个轨轮-驱动电机安装格5两侧有容纳轨轮的轨轮格29，内设有直径(255±65)毫米的轨轮6；轨轮格之间是安装驱动电机7的电机格18，电机格18可容纳2台驱动电机，驱动电机轮轴直接驱动轨轮6；紧邻轨轮格29外侧下部并向两侧伸出的水平翼板部分是减震器下板12，轨轮-驱动电机安装格5在副车架15的轨轮-驱动电机安装格限位框16内安装到位时其水平翼板部分即正好位于板型减震器17的橡胶板的下部；板型减震器17是一个非独立的部件，由位于主车架2下壁面的减震器上板、由轨轮-驱动电机安装格5两侧下部水平向伸出的翼板构成的减震器下板12和位于上下板之间的橡胶板组合而成；每个副车架15前后侧壁的4个角上装有有轨电车制动系统的4个刹车机构23，来自列车制动总泵的流体工质通过管路将制动压力传给刹车机构的分泵柱塞，在柱塞的推动下，装在柱塞端部的制动蹄片13下移与轨道磨擦产生刹车制动作用；和车厢顶部的受电弓22直接接受来自悬空供电接触线的正电，主要由受电弓22、导线及受电弓支架25构成；所述的轨道19是双轨间距(1.15±0.25)米的窄轨道系统，并采用可降低轨间缝隙震动的(45±15)度斜切口的轨道端部；所述的供电系统由接触线26、作为供电负极的轨道19、沿路供电系统的支柱27、输电接触网和变压整流控制系统组成，有轨电车使用的正极电力来自接触线(26)，供电负极接到轨道(19)上经大地流出。

上述技术方案中，所述的有轨电车车身的总高度是(2.35±0.25)米。

上述技术方案中，所述的主车架2由两根C型断面结构钢梁为主梁构成。

上述技术方案中，所述的副车架15距离主车架端部(2.85±0.75)米。

上述技术方案中，所述的长方形副车架15框架的长×宽尺寸是(1.85±0.35)×(1.3±0.25)米。

上述技术方案中，所述的副车架15框架由矩形钢管或C型断面结构的槽钢制成。

上述技术方案中，所述的副车架转向桁梁10有(375±125)×(75±35)毫米的断面尺寸。

上述技术方案中，所述的驱动电机由其外壳的驱动电机安装法兰盘9安装在电机格18与轨轮格29之间的隔板上。

上述技术方案中，所述的板型减震器17的橡胶板的上表面排列有高度直径比约(0.25±0.15))的圆台阵凸起，下表面设有深度宽度比约1∶2的梯形断面沟槽阵列。

上述技术方案中，所述的对于路面寿命周期5年以下的2级以下道路，为降低翻修路面8同时更换轨道系统费用及运营成本，可使用壁厚大于5.5毫米的厚壁方钢管代替钢轨，此时轨间的连结由塞入端部管内的方截面芯材连结对正。

其优点在于：

1.能耗低，小断面车厢和轻型列车，能耗均比传统城轨降低1/2；

2.噪音低，使用小轨轮及包围整个底盘的车厢壁下延部分，噪音比传统城铁降低约20分贝；

3.行驶安全，车厢壁下延部分与地表间距约35毫米，杜绝了车辆轧人事故，安全可靠；

4.研制及定型时间短，大量使用成熟技术和简化结构，研制时间缩短约2/3；

5.票价低，由于工程造价低，易于建造、能耗低、运行费用等均较低；

6.可以在较短的时间内快速普及这种新型公交系统，取代传统公交系统。

                        附图说明

图1是新型有轨电车系统的结构断面图，包括轨道结构断面和列车11的正视图；

图2是包括有轨电车底盘系统14、方管轨道及公路路面8结构断面图；

图3是包括轨道19、副车架15及局部主车架2的底盘系统的侧视图；

图4是包括4个刹车机构23、2个轨轮-驱动电机安装格5的副车架15总成的侧视图；

图面说明：

1车厢                2主车架                 3主车架转向桁梁

4垂直转轴机构        5轨轮-驱动电机安装格    6轨轮

7驱动电机            8公路路面               9驱动电机安装法兰盘

10副车架转向桁梁     11有轨电车              12减震器下板

13制动蹄片           14底盘部分              15副车架

16轨轮-驱动电机安装格限位框                  17板型减震器

18电机格             19轨道                  20副车架中段两侧钢管

21下部车箱壁         22受电弓                23刹车机构

24轨道安装槽         25受电弓支架            26接触线

27支柱        28公路路肩        29轨轮格

                        具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施作进一步的描述。

图1、2和3中，采用长13.5米、外宽2.25米、内高1.95米和车厢壁厚50毫米的轻型有轨电车的客车厢，有2个尺寸(1.9×1.9)米宽型乘客车门，梯形的主车架2由矩形断面尺寸(210×75)毫米的C型钢制成，空重6吨。副车架15距主车架2端部2.5米，副车架由断面(140×60)毫米矩形管制成的长方形框架，长1.75米、宽1.2米，副车架两侧长650毫米的中段车架钢管20向下弯曲60毫米，副车架由穿过主车架转向桁梁3和副车架转向桁梁10中心的垂直转轴机构4与主车架相铰连，主车架转向桁梁3的断面尺寸是(500×60)毫米，副车架转向桁梁10断面有(380×85)毫米，副车架左右两侧与主车架间的间隙均有80毫米；图4中，副车架15前后的2个轨轮-驱动电机安装格5的尺寸是(1050×360×135)毫米(不计作为减震器下板12的最外侧的那部分)，壁厚28毫米，安装格5由轨轮-驱动电机安装格长边侧壁和左右侧壁的表面与副车架对应的内侧壁表面作配合性水平向定位，轨轮在中央轮缘处的有效直径265毫米，轮边凸缘直径285毫米，轮轴由花键与轨轮轴孔内键槽配合，轮轴直径65毫米，在轮轴两端部的轴承压入轨轮格两侧的孔内；6.5KW驱动电机7外壳直径150毫米、长320毫米；减震橡胶板水平向尺寸(250×75)毫米，制动蹄片13的磨擦面尺寸(65×40)毫米。

图1中，由于采用小断面及左右共两列乘客座位，使列车内部站席的宽度尺寸仍有约1300毫米，总载客量与总宽度2.50米的公共汽车或总宽度2.75米的传统城铁相当，满载110人总重仅约14.5吨。

Claims (10)

1.一种新型有轨电车系统，包括有轨电车(11)、轨道(19)及供电系统，其特征在于：所述的有轨电车(11)由上部的有轨电车车厢(1)、下部底盘部分(14)和车厢顶部的滑动电力接收机构即受电弓(22)组成，其中车厢(1)的主体结构是长方形箱型框架，有(2.3±0.2)×(2.05±0.15)米的车厢断面、(14.5±3)米的车厢长度和厚度(60±25)毫米的车厢厢壁，车厢地板高度以下的下部车厢壁(21)向下延伸到距地表(50±25)毫米，使有轨电车的整个底盘被包围在下部车厢壁之内；有轨电车(11)的底盘部分由固定车厢(1)的主车架(2)、副车架(15)、板型减震器(17)、轨轮(6)、驱动电机(7)和刹车机构(23)组成，其中主车架(2)是梯形车架，副车架(15)即有轨电车的转向架是长方形框结构，副车架(15)在其中部转向桁梁(10)所在处的中部两侧钢管(20)向下弯曲50-65毫米，以便为主车架桁梁(3)留出足够的空间，副车架由垂直向贯穿上下重叠的主、副车架转向桁梁(3)和(10)的垂直转轴机构(4)铰接在主车架端部，在每个副车架框内的前后部、紧贴车架侧壁各装有一个结构成目字型的轨轮—驱动电机安装格(5)于轨轮—驱动电机安装格限位框(16)之内，每个轨轮—驱动电机安装格(5)两侧有容纳轨轮的轨轮格(29)，内设有直径(255±65)毫米的轨轮(6)；轨轮格之间是安装驱动电机(7)的电机格(18)，电机格(18)可容纳2台驱动电机，驱动电机轮轴直接驱动轨轮(6)；紧邻轨轮格(29)外侧下部并向两侧伸出的水平翼板部分是减震器下板(12)，轨轮—驱动电机安装格(5)在副车架(15)的轨轮—驱动电机安装格限位框(16)内安装到位时其水平翼板部分即正好位于板型减震器(17)橡胶板的下部；板型减震器(17)是一个非独立的部件，由位于主车架(2)下壁面的减震器上板、由轨轮—驱动电机安装格(5)两侧下部水平向伸出的翼板构成的减震器下板(12)和位于上下板之间的橡胶板组合而成；每个副车架(15)前后侧壁的4个角上装有有轨电车制动系统的4个刹车机构(23)，来自列车制动总泵的流体工质通过管路将制动压力传给刹车机构的分泵柱塞，在柱塞的推动下，装在柱塞端部的制动蹄片(13)下移与轨道磨擦产生刹车制动作用；和车厢顶部的受电弓(22)直接接受来自悬空供电接触线(26)的正电，主要由受电弓(22)、导线及受电弓支架(25)构成；所述的轨道(19)是双轨间距(1.15±0.25)米的窄轨道系统，并采用可降低轨间缝隙震动的(45±15)度斜切口的轨道端部；所述的供电系统由供电接触线(26)、作为供电负极的地面轨道(19)、沿路供电系统的支柱(27)、输电接触网和变压整流控制系统组成，有轨电车使用的正极电力来自接触线(26)，供电负极接到轨道(19)上经大地流出。

2.根据权利要求1所述的新型有轨电车系统，其特征在于，有轨电车车身的总高度是(2.35±0.25)米。

3.根据权利要求1所述的新型有轨电车系统，其特征在于，其中主车架(2)由两根C型断面结构钢梁为主梁构成。

4.根据权利要求1所述的新型有轨电车系统，其特征在于，副车架(15)距离主车架端部(2.85±0.75)米。

5.根据权利要求1所述的新型有轨电车系统，其特征在于，长方形副车架(15)框架的长×宽尺寸是(1.85±0.35)×(1.3±0.25)米。

6.根据权利要求1所述的新型有轨电车系统，其特征在于，副车架(15)框架由矩形钢管或C型断面结构的槽钢制成。

7.根据权利要求1所述的新型有轨电车系统，其特征在于，副车架转向桁梁(10)有(375±125)×(75±35)毫米的断面尺寸。

8.根据权利要求1所述的新型有轨电车系统，其特征在于，驱动电机由其外壳的驱动电机安装法兰盘(9)安装在电机格(18)与轨轮格(29)之间的隔板上。

9.根据权利要求1所述的新型有轨电车系统，其特征在于，板型减震器(17)的橡胶板的上表面排列有高度直径比约(0.25±0.15))的圆台阵凸起，下表面设有深度宽度比约1∶2的梯形断面沟槽阵列。

10.根据权利要求1所述的新型有轨电车系统，其特征在于，对于路面寿命周期5年以下的2级以下道路，为降低翻修路面(8)同时更换轨道系统费用及运营成本，可使用壁厚大于5.5毫米的厚壁方钢管代替钢轨，此时轨间的连结由塞入端部管内的方截面芯材连结对正。

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