CN101327799A - 输送乘客的动车组 - Google Patents

Abstract

该动车组包括：具有两节操纵车辆(2)和一些中间车辆(3、4)的车辆(2、3、4)；支承转向架(7)、包括至少一动力轮轴(5)的动力转向架(6)；能够给动力转向架(6)的马达提供能量的牵引链(8)。根据本发明的一方面，所有车辆(2、3、4)都具有乘客车厢(10)，动车组完全铰链连接，牵引链(8)位于三节车辆(2、4)中，并且一动力转向架(6)位于每个接受一牵引链(8)的车辆(2、4)的至少一端的下面。

Description

输送乘客的动车组

技术领域

[01]本发明涉及输送乘客的动车组，且特别涉及在乘客容量和最高速度方面可调节式的动车组。

背景技术

[02]列车或动车组的结构按以下分类而不同：它们是集中动力或分布动力，组成列车或动车组的车辆是铰链连接或非铰链连接，动力转向架(bogie moteur，motored bogie)和支承转向架(bogie porteur，carryingbogie，unpowered bogie)的位置和数量，以及它们是一层式和二层式。

[03]为了清楚起见，这些不同的概念在下面的段落中确定。

[04]列车或动车组

[05]动车组包括至少一动力车辆，即包括至少一乘客车厢和至少一牵引链。因此动车组只包括动力车辆或者包括非动力车辆和至少一动力车辆。

[06]列车由一个或多个牵引车和一定数量乘客车厢组成。牵引车不能接受乘客，并另外包括一牵引链。

[07]集中动力或分布动力

[08]牵引链包括多个设备，它们要么是一些电力元件，要么是功率的或控制的电子元件，其适合用于从牵引源(例如架空接触线)得到电能，并把它转换成或转变成动力转向架的电马达的供应电信号，以保证驱动列车或动车组。

[09]当牵引链的所有组成元件组合在一单一位置，例如在列车的牵引车中时，则所述动力被称作集中的。当牵引链的组成元件分布在多个车厢中、在车厢的底座下面或者在车顶中时，则所述动力被称作分布的。

[10]铰链连接的或非铰链连接的车厢

[11]一转向架传统上包括一靠在两个轮轴(essieux)上的转向架底座。轮轴一般指一对支撑在铁轨上的同轴轮。

[12]一动力转向架(bogie)包括至少一驱动至少一轮轴的轮子的电马达，叫做动力轮轴。相反，无动力的转向架叫做支承转向架。

[13]当第一车辆的其中一端贴靠在一转向架上并且第二车辆的相对端位于第一车辆的端部时，则这两个相邻车辆是“铰链连接”的(或呈铰链连接)。因此转向架跨在两相邻车辆的端部下面。因此两个铰链连接的车辆组成的动车组包括三个转向架，因为两个车辆中每个车辆的自由端位于一转向架上。

[14]相反，两个相邻的没有铰链连接的车辆在其端部的每一个上没有支撑在共同的转向架上，每个车辆位于两个转向架上。因此一个由两个没有铰链连接的车辆组成的动车组包括四个转向架。

[15]单层车或双层车

[16]乘客车辆只在一层地板上的车辆叫做单层车，包括在一个在另一个上叠置的两个层上的两个乘客车厢叫做双层车。

[17]存在一些单层、非铰链连接并且动力集中在一个或两个牵引车中的列车。由于非铰链连接，该结构存在有大量转向架的缺点，这就增加了前进阻力，因此增加了动车组的能量消耗。大量转向架还需要许多维护作业。

[18]还存在一些单层、非铰链连接和分布动力的高速动车组，这些动车组的牵引设备在车辆中的分配不同，动力转向架或动力轮轴根据结构设计在不同的位置。这些动车组包括多个机动力车辆，每个动力车辆靠在两个转向架上。

[19]这类动力需要大量动力电缆，以便使能量获取装置经过每个牵引设备直至与马达连接，因此在所有装配的车辆之间通过的电缆或者是一能量获取装置，或者是一牵引链设备，或者是一动力转向架。

[20]还存在一种“混合”连接和集中动力的单层或双层列车。乘客车辆靠在支承转向架上，并且由两个位于动力转向架上的牵引车在列车的每一端包围。该列车的连接是“混合”的，因为不同类型的连接用于连接车辆和牵引车。车辆之间是铰链连接，车辆与牵引车之间的连接通过非铰链连接进行。

[21]与长度相同的动车组相比，这种结构的动力组乘客容量小，因为牵引车不能接受乘客。

[22]这些运输工具的性能与它们的结构有关：它可以使一高速列车以较低的速度运行，但牺牲乘客的容量，因为牵引链的整体不可释放。它不能使一车辆以高于它的最大速度行进，因为完全不能加入任何牵引链或任何马达。因此建造者应设计一种能够适应每种速度/乘客容量范围的运输工具。

发明内容

[23]因此，本发明的目的是提出一种没有现有技术结构的缺点的动车组。

[24]为此，本发明提出一种输送乘客的动车组，其包括两个操纵车辆和一些中间车辆、支承转向架、包括至少一动力轮轴的动力转向架，且其特征在于，所述车辆都是两两互相铰链连接，所述动车组包括三个或四个牵引链，一个牵引链位于每个操纵车辆中，至少一牵引链位于单个的中间车辆中，一动力转向架位于所述操纵车辆两端的至少一端下面，一动力转向架位于所述中间车辆两端的至少一端的下面，所述中间车辆包括至少一牵引链。

[25]动车组包括以下单独或组合出现的特征中的一个或多个：

[26]-每个牵引链驱动所述动力转向架的至少一个动力轮轴，所述动力转向架布置在每个车辆的一端或两端下面，所述牵引链布置在所述车辆中；

[27]-在包括至少一牵引链的中间车辆与每个操纵车辆之间，该动车组包括至少一个没有配设牵引链的中间车辆；

[28]-至少一个没有配设牵引链的中间车辆在其两端的至少一端被一支承转向架支撑；

[29]-所述车辆为双层。

[30]动车组完全是铰链连接的，即车辆都是两两互相铰链连接。一转向架跨置在两相邻车辆的相邻两端下面，操纵车辆的自由端靠在单一转向架上。

[31]该动车组包括三个或四个牵引链，一个牵引链位于每个操纵车辆中，并且至少一牵引链(一个或两个)位于单个(seule)的中间车辆中。因此，该中间车辆将叫做动力中间车辆。因此动车组是集中动力式的，动力集中在三个车辆中，其中有三个或四个牵引链。

[32]一动力转向架布置在两个操纵车辆和包括一牵引链的中间动力车辆的至少其中一端或两端下面。换句话说，每个包括一个牵引链的车辆在其两端或者被一动力转向架和一支承转向架支撑，或者被两个动力转向架支撑。

[33]动车组在中间动力车辆和每个操纵车辆之间包括至少一个没有配设牵引链的中间车辆。由于该中间车辆不包括牵引链，因此叫做挂车(remorque)。

[34]挂车的两端的至少其中一端由一支承转向架支撑。因此挂车在其端部或者被一支承转向架和一动力转向架支撑，或者被两个支承转向架支撑。

[35]因此，符合本发明的动车组遵循包括一牵引链和不包括牵引链的车辆交替的原则和动力转向架和支承转向架交替的原则，以便符合轴的最大负荷。

[36]实际上，所有铁路车辆应遵守对轴负荷的约束，其负荷值由基础设施或这些车辆行驶的道路上使用的规范规定。

[37]符合本发明的动车组的轴负荷保持在可接受的最大负荷以下，因为：

[38]-每个操纵车辆支撑在一专门转向架和一与另一车共同的转向架上，因此它的负荷比中间车辆分布在更多数量的轴上。因此，一操纵车辆可以比其它车承受更大的质量，而不超过轴的最大负荷。因此每个操纵车辆接受乘客、牵引链以及全部和部分辅助能量产生设备(电动的或气动的)。

[39]-没有牵引链的挂车的空载重量小于操纵车辆和机动车组的重量。

[40]-中间动力车辆接受乘客和具有至少一个牵引链的设备。然而，动力车辆每一端的每个动力转向架支撑中间动力车辆一半的质量和相邻挂车一半的质量，因为至少一挂车插在操纵车辆和中间动力车辆中间。由于挂车没有中间动力车辆重，每个跨置在中间动力车辆其中一端下面和相邻挂车端部下面的动力转向架支撑一平均质量，该平均质量保持小于每个轴的最大负荷。

[41]也可通过动车组的不同牵引或辅助设备的优化分布和车内设置得到每个支承转向架和动力转向架上的质量平衡，车内设置根据需要的舒适度的不同而不同(根据车辆的等级设置的不同座位类型和数量)。

[42]中间动力车辆的内部设置特别取决于牵引链的质量，而牵引链的质量本身取决于动车组的所希望的性能(多张力牵引、最大速度等)。例如，如果安装的牵引设备的质量大，则中间动力车辆的内部设置将很轻，并设计为酒吧车、提供服务的或乘客容量比挂车的容量小的车。

[43]每个牵引链驱动至少一个动力轮轴或动力转向架，它们布置在车辆的一端或两端下面，一个或多个牵引链布置在所述车辆中。因此动车组可以根据每个操纵车辆和中间动力车辆被一个或两个动力转向架支撑的方式包括三个到十二个动力轮轴，其中，所述动力转向架本身包括一个或两个动力轮轴。

[44]完全铰链架构的优点是动车组在出轨的情况下更稳定。由于铰链连接的结构，与相同长度的非铰链连接的动车组相比，前进的阻力、因此还有驱动车辆需要消耗的能量有限。维护作业也减少。由于动车组的组成，该运输工具提供很大的容量，因为车辆的整个长度都用于接受乘客。

[45]牵引链集中在操纵车辆和单一的中间动力车辆中的优点可以通过使牵引链互相物理分开和使乘客车厢与牵引链物理分开的方式而更好地保护并控制火灾。

附图说明

[46]通过阅读下面仅作为例子给出的描述并参照附图将更好地了解本发明和其它优点，附图中：

[47]-图1、3和4是符合本发明的多个实施例的动车组的侧向示意图；

[48]-图2是示意性表示动力轮轴根据组成动车组的车辆数量的位置。

[49]为了方便，图中动力轮轴的轮都用黑色表示。

具体实施方式

[50]第一实施例

[51]如图1所示，一动车组A包括七节挂车3和一节位于两节操纵车辆2之间的中间动力车辆4。

[52]第一操纵车辆2位于动车组A的第一端(从图1的左侧出发)。该操纵车辆2有一自由端，一驾驶室9位于该端，并且靠在一个由两个动力轮轴5组成的动力转向架6上。一第一牵引链8布置在该第一操纵车辆2的乘客车辆10的下面。操纵车辆2在其相反端与第一挂车3铰链连接。操纵车辆2和挂车3的两个相对端靠在一个由两个动力轮轴5组成的动力转向架6上。

[53]因此第一挂车3在其第一端与操纵车辆2共用一动力转向架6，在它的另一端与相邻的第二挂车3共用一支承转向架7。

[54]第二挂车3与第一挂车3和第三挂车3铰链连接。第二挂车3与第一和第三挂车3每一个共用一支承转向架7。第三挂车3与一中间动力车辆4铰链连接，在该实施例的动车组中，该中间动力车辆4位于从左边出发的第五个的位置。

[55]前三个挂车3中任何一个都不接受牵引链8。

[56]中间动力车辆4在它的每一端与相邻挂车共用一动力转向架6。两个牵引链8布置在乘客车厢10下面，并且给动力转向架的马达提供动力，每个动力转向架由两个动力轮轴构成，所述动力轮轴位于中间动力车辆4的每一端。

[57]随后的四个挂车3也铰链连接，并且靠在支承转向架7上，与位于动力转向架6上的中间动力车辆4或操纵车辆2铰链连接的挂车3的端部除外。第二操纵车辆2与第一操纵车辆2相同。

[58]动车组A的所有车辆2、3、4都具有一乘客车厢10。每个车辆2、3、4通过互连通道11与每个相邻的车辆连通。由于车辆是完全铰链连接的，对于约200m的长度，图1的动车组A具有十一个转向架，六个为动力转向架6和五个为支承转向架7。在该实施例中，动力转向架的所有轮轴都是机动的。该动车组可以以大约330km/h的商业速度输送至少550名乘客。

[59]在每个操纵车辆2和中间动力车辆4中，牵引链8位于乘客车厢10的地板下面，以保持乘客车厢10的长度。图1示意表示牵引链8在车辆2和4的乘客车辆10的整个长度下面的位置，但是根据牵引链8的不同组成部分的有效体积，牵引链8可以全部或只有部分延伸在乘客车辆10的地板下。

[60]作为变型，操纵车辆2的牵引链8可以位于驾驶室9与乘客车厢10之间的中间车厢中。

[61]每个操纵车辆2以传统的方式设有一导电弓架12，用于在一架空接触线(未示出)上获得电能。

[62]一高压电缆13将导电弓架12得到的电能分配给位于中间动力车辆4中的牵引链8。由于使图简化的原因，电缆13用车外的点划线表示。实际上，这些电缆例如延伸在车顶中。

[63]牵引链8和动力转向架6集中在数量非常有限的车辆中可以限制所需电缆的用量，因为只有高压电缆13延伸在操纵车辆2与中间动力车辆4的牵引链8之间。这些电缆的用量小于现有技术的动车组架构的功率电缆的用量。电缆连接的复杂性也大大减小。

[64]第一实施例的变型

[65]图2以图表的形式示出以实例给出的第一实施例的动车组的两个可能的配置。仅数字标记了操纵车辆2、动力车辆4、牵引链8、动力转向架6、动力轮轴5、支承转向架7、乘客容量和可能的使用速度。

[66]动车组由七节车辆组成，包括二节操纵车辆2、四节挂车3、一节中间动力车辆4和四个动力轮轴5，只需要三个牵引链8。因此与第一实施例相反，只有一个牵引链8位于中间动力车辆4中。在该变型中，两个动力转向架6支撑动力车辆4的两端，但是每个动力转向架6只具有一个动力轮轴5。第二牵引链空出的地方可以用于安装辅助设备，或者空出的余地可以用于在中间动力车辆4的乘客车辆10中安装更多座位。在该变型中，只有操纵车辆2的自由端下面的转向架是机动的，并且它们中的每一个包括两个动力轮轴5。因此这个有七节车辆的变型包括四个动力转向架6，但有六个动力轮轴5。该动车组可以输送350-400名乘客(根据内部设置)，并按至少300km/h的速度运行。

[67]本发明的有十个车辆的动车组的第二变型与包括七个车辆的变型相同，区别在于包括三个附加的挂车。它可以通过增加轮轴上的功率而具有与第一实施例的动车组A相同的性能。

[68]因此，根据本发明形成的动车组在乘客容量和速度方面完全是可调节的，因为它可包括七到十一节车辆、三个或四个牵引链8、三到十二个分布在三到六个动力转向架6上的动力轮轴5，并且可以达到140km/h至350km/h的最大速度。

[69]通过简化车辆的类型(操纵车辆2、挂车3和动力车辆4)达到模块化，同时使用挂车并接受一牵引链8的车辆交替的规则以及动力转向架6和支承转向架7交替的规则，以遵守轮轴的最大负荷。

[70]第二实施例

[71]如图1所示，动车组A只包括单层车。如图3所示，作为变型，操纵车辆2和中间车辆3、4都是双层。

[72]有利地，在具有双层车辆的动车组B中，接受一牵引链8的操纵车辆2和中间动力车辆4的下层用于接受牵引链8，另一层用于接受乘客。

[73]互连通道11位于上层，以便从一节挂车3行经到另一挂车。相反，操纵车辆2与相邻挂车3之间的互连通道只在底层。位于操纵车辆2和挂车3中的台阶(未示出)允许从车2、3、4的出入门(未示出)到达上层。

[74]第三实施例

[75]对大约为120m至160m的短动车组，最好减少动力转向架的数量，削减接受牵引链8的中间动力车辆4，并削减相关的动力转向架6。

[76]因此，在图4所示的变型中，其中保留与图1相似零件的参考数字，动车组C与前面的实施例的不同在于，该动车组只包括没有配设牵引链8的挂车3。因此动车组C没有接受一牵引链8的中间动力车辆4。

[77]动车组C包括四个动力转向架6，所述动力转向架6布置在操纵车辆2自由端下面，并跨置在一操纵车辆2的端部和相邻挂车3端部下面。根据所需的功率/质量比，四到八个轮轴可以被动力化，每个动力转向架6具有至少一个动力轮轴5。

[78]由于削减中间动力车辆4，短动车组的功率/质量比仍足以使动车组高速行驶，并且使用时具有最佳牵引功率。这种采用牵引功率的适应性在列车上是不可能的，因为牵引车具有按要牵引的最大车辆数量来定制的牵引功率：在削减中间车辆的情况下，功率被没有必要地留有余量。调配牵引功率在具有分布动力的动车组上是不容易实现的，因为削减一节车辆等于削减所述牵引链的一个零件。

Claims (7)

1.输送乘客的动车组，其包括：

-两节操纵车辆(2)和一些中间车辆(3、4)；

-支承转向架(7)；

-包括至少一动力轮轴(5)的动力转向架(6)；

其特征在于：

-所述车辆(2、3、4)在它们之间两两互相铰接；

-所述动车组包括三个或四个牵引链(8)，一个牵引链位于每个操纵车辆(2)中，至少一牵引链位于单个的中间车辆(4)中；

-一动力转向架(6)位于所述操纵车辆(2)两端的至少一端下面；

-一动力转向架(6)位于所述中间车辆(4)两端的至少一端的下面，所述中间车辆(4)包括至少一牵引链(8)。

2.如权利要求1所述的动车组，其特征在于，每个牵引链(8)驱动所述动力转向架(6)的至少一个动力轮轴(5)，所述动力转向架(6)布置在每个车辆(2、4)的一端或两端下面，所述牵引链(8)布置在所述车辆(2、4)中。

3.如权利要求1所述的动车组，其特征在于，在包括至少一牵引链(8)的中间车辆(4)与每个操纵车辆(2)之间，该动车组包括至少一个没有配设牵引链(8)的中间车辆(3)。

4.如权利要求2所述的动车组，其特征在于，在包括至少一牵引链(8)的中间车辆(4)与每个操纵车辆(2)之间，该动车组包括至少一个没有配设牵引链(8)的中间车辆(3)。

5.如权利要求1所述的动车组，其特征在于，至少一个没有配设牵引链(8)的中间车辆(3)在其两端的至少一端被一支承转向架(7)支撑。

6.如权利要求2所述的动车组，其特征在于，至少一个没有配设牵引链(8)的中间车辆(3)在其两端的至少一端被一支承转向架(7)支撑。

7.如上述权利要求1至6中任一项所述的动车组，其特征在于，所述车辆(2、3、4)为双层。

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