CN101439718A - 中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统 - Google Patents

Abstract

中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统，属于铁路客运技术及相关的信号、道岔、挂钩及计算机控制等方面的技术领域；要实现列车在经过中间站时不停车能够上下旅客的发明目的；技术方案的要点是：在客运列车上和中间站上分别增设了机动车厢，其上分别装载有在该中间站下车和上车的旅客，该机动车厢两端的连接挂钩均采用液压自动挂钩，由液压自动挂钩杆和液压自动挂钩臂两部分构成且该液压自动挂钩杆可以自由伸缩，在其挂钩杆上还设有电磁自锁机构，在列车的运行轨道的中间站区段还设有附轨道，在列车驶进、出中间站时，以先甩后挂的方式实现机动车厢的动态互换。其有益效果是节省铁路客运时间的同时大幅度节约能源消耗等。

Description

中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统

技术领域：本发明要保护的技术方案是属于一种铁路客运综合操作系统，具体说，它是由客运列车及其运行轨道和相应的辅助系统共同构成的，是属于铁路客运列车经过中间站时实现上下旅客的一种新方法。所谓辅助系统是指包括车站、站台、信号连锁机构、液压自动挂钩、计算机程序控制、信息及通讯等配套设施所构成的系统。

背景技术：目前，公知的铁路客运系统中的客运列车在经过中间站时，要实现上下旅客的目的，就必须使客运列车在经过中间站时停车一段时间。由于铁路客运列车尤其是长途客运列车沿途往往经过很多个中间站，少则几个、十几个，多则几十个。众所周知，列车每次停车都要从正常运行时的高速状态先经过减速，才能实现停车；而每次启车又必须经过加速才能达到正常运行时的速度，而当其停车时，速度为零，其动能也为零，由物理学中的能量守恒定律和运动物体动能的计算方法可知，每经过一个中间站要白白消耗掉的能量为列车正常速度运行时的动能的二倍即列车的总质量与其正常运行速度的平方的乘积。因此列车在中间站停车不仅要浪费大量的宝贵时间而且能源的浪费更是十分惊人，由于中间站不止一个，所以浪费的能源和时间也将达到若干倍。

针对现有的铁路客运列车必须在每个中间站停车，才能实现上下旅客(其它原因停车，如检修、上水等另当别论)，所带来的能源消耗巨大、浪费时间以及列车提速安全隐患大等不足，本发明提供一种中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统。

发明内容：本发明要解决的技术问题是：实现客运列车在经过中间站时能够在不停车的情况下安全上下旅客。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本铁路客运综合操作系统是由客运列车及其运行轨道和相应的辅助系统共同构成的。具体是：在每列客运列车的最后一节普通车厢之后都增设了一节(或多节)机动车厢；在每个中间站上都增设了一条附轨道且在该附轨道上都增设了一节(或多节)相同的机动车厢(其后面还增设了推动车头，彼此以液压自动挂钩相连接)；将准备在该中间站下车和上车的旅客分别安置在客运列车后部的机动车厢和停滞在该中间站上的机动车厢中；所有机动车厢上都配置有微型动力装置，可以由列车工作人员手工操作实现控制(控制速度并有刹车功能)；每列客运列车的最后一节普通车厢后的连接挂钩要改成与机动车厢上的挂钩相匹配的液压自动挂钩，该液压自动挂钩带有液压伸缩臂及电磁自锁机构；位于中间站上的附轨道的两端设有电控道岔能够按需要随时与主轨道实现分合；客运列车(机动车厢除外)始终运行在主轨道上；在每个中间站附近区域的主轨道上设有多点信号连锁机构。当客运列车在不停车的前提下，进入某一中间站附近区域时，第一个信号连锁点接受感应信号，通知客运列车上的司机及工作人员，使电磁自锁机构受电，通过电磁吸合使位于最后一节普通车厢和机动车厢之间的液压自动挂钩上的液压自动挂钩杆的电磁自锁机构上的单向限位弹性卡头缩进液压自动挂钩杆中(不起限位锁死作用)，由于机动车厢此时已失去动力，从而使得液压自动挂钩杆与液压自动挂钩套自动分离，实现脱钩；脱钩后的机动车厢失去动力牵引，将缓慢减速与前面的客运列车拉开距离，当客运列车的最后一节普通车厢驶过主轨道上右端主附轨道道岔连接点即第二个信号连锁点时，附轨道与主轨道将在信号连锁机构的控制下，实现并轨，从而使随后到来的已失去动力牵引的机动车厢进入中间站的附轨道上运行，此时机动车厢上由列车工作人员启动机动车厢上的微型动力装置控制机动车厢的运行速度并在中间站附轨道的右端停下，从而实现旅客下车；随着客运列车到达第三个信号连锁点，信号连锁机构接受感应信号通知位于中间站上的附轨道上的机动车厢后面的推动车头，启动后加速，与客运列车分别在附轨道和主轨道上一后一前同向运行，当客运列车的最后一节普通车厢驶过主轨道上左端主附轨道道岔连接点(第四个信号连锁点，此时位于附轨道上的机动车厢及推动车头尚未到达该点)时，附轨道与主轨道将在信号连锁机构的控制下，实现并轨，从而使随后到来的机动车厢及推动车头进入主轨道与客运列车一后一前同轨运行，当彼此距离和速度相当接近时，在辅助系统中的计算机程序控制系统将同时控制客运列车和其后面的机动车厢及推动车头的运行速度并适时发出挂合指令，机动车厢及其后的推动车头上的列车工作人员或司机在接受挂合指令后，操纵可自由伸缩的液压自动挂钩杆向前伸出一段距离，与前车上的液压自动挂钩套实现插接，当插接到位时(液压自动挂钩杆上设有限位凸台)，由于在液压自动挂钩套上设有与液压自动挂钩杆上的电磁自锁机构的单向限位弹性卡头相配合的卡口，卡头将从卡口中自动伸出，将液压自动挂钩套与液压自动挂钩杆锁死，实现其单向限位功能，即实现了前后两车不经碰撞的安全挂合；此后，推动车头上的司机还要操控电磁自锁机构，使电磁线圈受电产生吸合，使电磁自锁机构上的单向限位弹性卡头缩进液压自动挂钩杆中，进而使推动车头与其前面的机动车厢实现脱钩并返回中间站。至此，客运列车经过中间站时，在不停车的情况下，位于客运列车后端的机动车厢与位于中间站上的附轨道上的机动车厢在辅助系统的帮助下，以先甩后挂的方式实现了安全互换，从而实现了上下旅客，即实现了本发明的目的。

以下对液压自动挂钩进一步说明。本发明所提出的液压自动挂钩由位于前车上与前车固定相连的液压自动挂钩套和位于后车上与后车固定连接的带有液压伸缩臂的液压自动挂钩杆两部分构成。在液压自动挂钩套上设有若干个卡口，在液压自动挂钩杆上设有电磁自锁机构，其上设有同一方向的若干个单向限位弹性卡头与液压自动挂钩套上的卡口相配合，该卡头在位于液压自动挂钩杆中的电磁线圈不供电的情况下，由于该卡头具有良好的弹性，所以其后端始终外露于液压自动挂钩杆之外，其前端以缓坡固定在液压自动挂钩杆中，当液压自动挂钩套与液压自动挂钩杆挂合时，由于卡头的单向限位作用不限制液压自动挂钩杆与液压自动挂钩套的挂合，所以能够实现彼此的插接，而在插接到位时(液压自动挂钩杆上设有限位凸台)，由于液压自动挂钩套上设有与液压自动挂钩杆上的单向限位弹性卡头相配合的卡口，所以单向限位弹性卡头将自动穿过液压自动挂钩套上的卡口，实现对液压自动挂钩杆和液压自动挂钩套的自锁；另外由于设计上液压自动挂钩套和液压自动挂钩杆位于同一高度并都位于车体(轨道)的中心线上，即二者具有良好的同心度且液压自动挂钩杆的最前端采用锥形设计，因此使液压自动挂钩杆和液压自动挂钩套的插接更为安全可靠。

还需说明的是：位于两车间的液压自动挂钩可以视需要设置若干个；在机动车厢与客运列车分离或挂合时，电器(气)线路等均以插接件的方式同时实现分合。另外，在两车(高速)运行中，由于采用了可自由伸缩的液压自动挂钩结构，从而根本性地避免了传统的依靠轻微碰撞的挂钩结构在实施运动中挂合时的不安全因素，更好地实现了本发明的目的。

本发明的有益效果是：由于客运列车在经过中间站时不停车，节省了列车经过中间站时的减速、停车及启动后的加速时间；同时大大节省了停车及启动时的能源消耗，实现了相对提速。

附图说明：图1是本发明的客运列车在经过中间站时的运行原理平面(结构)示意图，图中的客运列车是从右向左(图中有箭头所示)运行的。

图2是本发明的液压自动挂钩结构示意图。

图中：1、客运列车进入中间站时主轨道上的第一个信号连锁点，2、右端主附轨道的道岔连接点(第二个信号连锁点)，3、左端主附轨道的道岔连接点(第四个信号连锁点)，4、左端主轨道上的客运列车与机动车厢及推动车头的挂合点，5、客运列车进入中间站时主轨道上的第三个信号连锁点，6、中间站上设置的旅客上下车(机动车厢)站台，7、某一中间站(的主体建筑)，8、与旅客上下机动车厢站台相连通的台阶及旅客通道，9、客运列车后部的机动车厢(其上有即将在下一个中间站下车的旅客)，10、下车旅客出站口，11、上车旅客进站口，12、客运列车的车头，13、在中间站附轨道上等待被挂合在客运列车上的机动车厢(其上有即将在该中间站上车的旅客)，14、在中间站将被挂合在客运列车上的机动车厢后面的推动车头，15、客运列车上的最后一节普通车厢(其后挂合机动车厢)，16、前车上的液压自动挂钩套，17、后车上的液压自动挂钩杆，18、后车上的液压自动挂钩杆上的电磁自锁机构的单向限位弹性卡头，19、前车上的液压自动挂钩套上与电磁自锁机构卡头相配合的卡口，20、后车上的可自由伸缩的液压挂钩杆后端的伸缩臂。

具体实施方式：以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如附图1所示，客运列车在到达某一中间站(7)前，列车工作人员先要将列车上在本站下车的旅客集中到列车最后部的机动车厢(9)中，在经过第一个信号连锁点(1)时，信号连锁机构接受信号感应指示客运列车车头(12)上的司机操纵控制开关，使位于列车最后部的机动车厢(9)上的液压自动挂钩杆(17)上的电磁自锁机构受电，通过电磁吸合将电磁自锁机构上的单向限位弹性卡头(18)吸回液压自动挂钩杆(17)中，由于机动车厢(9)失去动力从而使该液压自动挂钩杆与前车(15)上的液压自动挂钩套脱离，实现机动车厢(9)与客运列车的脱钩；随后信号连锁机构在已完成脱钩的客运列车刚刚通过右端的主附轨道道岔连接点(2)即第二个信号连锁点时，立即使主附轨道道岔在(2)点并轨，从而使随后到达该点的被甩下的机动车厢(9)进入附轨道运行，在车厢内的列车工作人员的控制下，机动车厢(9)启动自身的微型动力装置控制运行速度并使机动车厢(9)在附轨道的右端停下，从而实现旅客下车，下车后的旅客通过站台(6)和旅客通道(8)经由出站口(10)实现出站；当客运列车继续行进至第三个信号连锁点(5)时，信号连锁机构接受信号感应并通知停在附轨道左端的机动车厢(13)后面的推动车头(14)开始启动加速，在附轨道上与客运列车同向运行，当客运列车的最后一节普通车厢(15)刚刚通过左端的主附轨道道岔连接点(3)即第四个信号连锁点时，信号连锁机构立即接受感应信号使主附轨道道岔在(3)点实现并轨，从而使随后到达的机动车厢(13)和其后的推动车头(14)进入主轨道，与前面的客运列车实现并轨运行，当前后两车的距离及速度达到挂合标准时，由辅助系统中的指挥中心的计算机程序控制系统发出指令，通知后车上的司机及列车工作人员，操纵可自由伸缩的液压挂钩杆后端的液压伸缩臂(20)向前伸出，带动液压自动挂钩杆(17)与前车上的液压自动挂钩套(16)实现插接，当插接到位时，液压自动挂钩杆上的电磁自锁机构中的单向限位弹性卡头(18)自动穿过液压自动挂钩套(16)上的卡口，将后车上的液压自动挂钩杆(17)与前车上的液压自动挂钩套(16)锁死，然后再将液压伸缩臂收回，从而实现在挂合点(4)的挂合；随后，推动车头(14)上的司机还要将车头(14)与前面机动车厢(13)间的液压自动挂钩按前述方法实现脱钩并返回中间站(7)待命。这样，在中间站不停车的情况下，旅客列车上的机动车厢(9)就与中间站上的附轨道上的机动车厢(13)实现了动态互换，从而实现了本发明的目的。

还应补充说明的是：当机动车厢(13)被挂合在客运列车上后，列车上的工作人员还要立即依赖电脑售票信息，将刚刚上车的旅客按下车的先后顺序予以调整即将客运列车上将在下一个中间站下车的旅客调换至机动车厢(13)中，为客运列车到达下一个中间站做好准备；当然这时的机动车厢(13)由于已经完成挂合且其中已装载在下一个中间站下车的旅客，所以它已变成为下一个中间站的机动车厢(9)。另外，当机动车厢(9)在中间站上被甩下时，机动车厢(9)中有列车工作人员，而当机动车厢(13)与客运列车实现挂合时，机动车厢(13)中亦有来自中间站的相等数量的列车工作人员，从而保证客运列车上的工作人员数量的相对稳定。

Claims (9)

1.中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统，由车头、车厢、运行轨道及辅助系统共同构成；其特征是：在客运列车的最后一节普通车厢后部增设了机动车厢，在经过的中间站上还设有附轨道，附轨道上也增设有机动车厢，其后设有推动车头，机动车厢及与其连接的车厢或车头均要采用液压自动挂钩，客运列车运行的主轨道和中间站的附轨道之间以电控道岔相连接，列车在经过中间站时不停车，借助于辅助系统以先甩后挂的方式实现了机动车厢的动态互换。

2.根据权利要求1所述的中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统，其特征是：在中间站上，在客运列车运行的主轨道旁边，设有附轨道，该附轨道的两端均设有电控道岔可与主轨道实现连接，且在该附轨道的左、右两端分别为载有上车旅客的机动车厢及其后的推动车头和载有下车旅客的机动车厢的停车位置。

3.根据权利要求1所述的中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统，其特征是：液压自动挂钩，由分别位于两车上的液压自动挂钩杆和液压自动挂钩套共同构成。

4.根据权利要求1所述的中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统，其特征是：客运列车上的机动车厢(9)，其前端与客运列车上的最后一节普通车厢(15)以液压自动挂钩相连接。

5.根据权利要求1所述的中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统，其特征是：中间站上的附轨道上的机动车厢(13)及其后面的推动车头(14)之间以液压自动挂钩相连接。

6.根据权利要求1所述的中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统，其特征是：在附轨道的另一侧设有站台(6)及与其相连的台阶及旅客通道(8)，使上下车的旅客能够通过旅客上车进站口(11)和旅客下车出站口(10)实现上下车。

7.根据权利要求1所述的中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统，其特征是：在液压自动挂钩套(16)上设有卡口(19)与液压自动挂钩杆(17)上的电磁自锁机构的单向限位弹性卡头(18)在挂合时相配合。

8.根据权利要求1所述的中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统，其特征是：在液压自动挂钩杆(17)上设有电磁自锁机构，其上设有单向限位弹性卡头(18)；在液压自动挂钩杆(17)的后端还设有可自由伸缩的液压伸缩臂(20)。

9.根据权利要求1所述的中间站不停车可实现上下旅客的铁路客运综合操作系统，其特征是：当液压自动挂钩杆(17)与液压自动挂钩套(16)插接到位时，电磁自锁机构上的单向限位弹性卡头(18)将自动伸出液压自动挂钩杆(17)并穿过液压自动挂钩套(16)上的卡口(19)将液压自动挂钩套(16)锁死。

Images