CN102190005A - 中间轨道及辅助装置运输系统 - Google Patents

Abstract

中间轨道及辅助装置运输系统属轮轨铁路技术领域，该运输系统能有效解决列车运输过程中的横向力、竖向力、启动摩擦力、制动运行阻力和爬坡摩擦力问题。本技术方案涉及一种在现有轮轨铁路左、右两股钢轨的中位线建立中间轨道(2)及列车转向架轮轴(10)或横梁(13)中下方设置一控制器装置，控制器装置下端为垂直连接一挂钩装置，上端设置有一减振装置，在中间轨道(2)中上方从转向架牵引电机转轴齿轮(27)和转向架轮轴齿轮(22)伸出的升降架轮轴(30)设置有启动论(31)、制动轮1(34)和制动轮2(36)，并在启动轮(31)或制动轮2(36)的前面或制动轮1(34)的后面设置一刹车钳装置。该技术方案对于提高列车运行的“安全、速度、效益”及“防止轮/轨磨耗”等方面起到特别突出的作用。

Description

中间轨道及辅助装置运输系统

所属技术领域

本发明属轮轨铁路技术，涉及一种在现有轮轨铁路中位线建立中间轨道及辅助装置以解决列车运行过程中的横向力、竖向力、启动、制动和爬坡等技术问题。

背景技术

钢轨是轨道的重要组成部件，它的主要功能是：为车轮提供连续平顺的承重表面，并引导列车运行。但是，现有的钢轨在发挥它的功能方面确存在着以下方面的不足：

1、不能解决横向力问题。

A.列车在直线运行过程中，由于轮/轨的自激作用，迫使轮对作蛇行运动，列车运行速度越大，横向加速度就越大，即车轮轮缘对钢轨侧面的冲击力也就越大，车轮轮缘和钢轨侧面的的横向作用力越大，蛇行失稳的危险就越大。

B.列车作曲线运行时，由于实际运行速度与设计速度的偏差，导致外轨的欠超高或过超高的存在，这样列车运行产生的离心力和自身重量在轨道平面的向心力就不能被完全平衡，未被平衡的横向力主要靠车轮轮缘和钢轨侧面的作用来完成。

C.列车运行进入曲线后，车辆第1轮对外侧轮缘与外轨有一个夹角(冲角)并与钢轨侧面接触，在曲线外轨形成一个轮缘力(导向力)促使机车车辆滑移到曲线内侧并迫使转向，但就是这种轮缘力增加了车轮轮缘和钢轨侧面的横向作用力。

D.列车运行过程中，由于车轮轮缘和钢轨的冲角较大造成了车轮轮缘对钢轨的横向冲击力较大，这样不仅给钢轨提供振动和噪声源，还不利于列车运行的稳定性，甚至随着横向冲击力的增大，轨头有被横向击溃的可能。

2、不能解决竖向力问题。

列车运行过程中，由于轮载过轻，轨道纵向不平顺或风力等作用下列车车轮可能会出现跃起、腾空现象。

3、由于上述1中轮/轨的横向力作用会使列车发生爬轨、越轨和轨头被横向击溃的可能及2中竖向力问题未得到解决使列车有失去平衡发生倾覆的危险，这些因素都为列车的运行埋下了安全隐患。

4、因列车的安全问题未得到充分解决，加上列车曲线路段运行车轮与钢轨侧面的滑动摩擦力较大，列车的运行速度因此而受到极大限制，目前列车运行蛇行失稳临界速度为500公里/小时，线路安全运行最大速度为350公里/小时(安全冗余30％)，这个速度成了难以突破的至高点。

5、列车运行过程中车轮轮缘和钢轨侧面的滑动摩擦造成了轮/轨的磨耗较大。

6、列车运行过程中车轮轮缘和钢轨侧面接触时的运行状态为滑动运行状态，滑动运行的摩擦系数较大，导致列车运行受到的摩擦阻力较大，这样不仅限制了列车运行的速度，还会增大列车运行的能耗。

7、列车作曲线运行时，外轨的欠、过超高主要靠车轮轮缘与钢轨侧面的横向作用力来平衡，并且横向作用力会随欠、过超高的增大而增大，这样不仅会造成轮/轨磨耗增大，而且列车轮对爬轨的危险也越大，这种情况不能解决在较大的速差范围内满足不同速度的列车混跑。另一方面，由于轮/轨作用对于外轨欠、过超高横向力的调节有限限制了曲线半径设计的选择范围，即在困难地段不利于曲线的小半径化。

8、列车运行的横、竖向力未能得到解决限制了列车的进一步轻量化发展，这种情况使列车轴重在同比速度条件下不能得到进一步减轻，列车的运行阻力在这一环节上不能得到进一步减小，同时车轮对钢轨、道床和桥梁的冲击力不能达到最小化。

9、现有轮/轨铁路车轮踏面和轨道摩擦力较小，摩擦力较小决定了启动加速度较小，列车需要较长时间的加速才能达到正常运行速度，这在一定程度上影响了列车运行的平均速度。

10、现有轮轨铁路由于轮/轨摩擦力小，按目前制动技术200公里/小时以上时速制动距离通常在5公里左右，这种情况对于列车紧急情况下不能实现快速制动，同时制动距离大又影响了列车运行的平均速度。

11、现有轮轨铁路由于车轮踏面和轨道的摩擦力小，在大坡度条件因不能足以克服列车运行阻力导致一些山区路段使列车被迫绕道爬行，这样不仅增加铁路建设费用，还增加了铁路的运行里程。

发明内容

为了克服现有轮轨铁路不能解决横、竖向作用力等问题。本发明提供一种中间轨道及辅助装置运输系统，辅助装置由控制器装置、启动装置和制动装置组成。该运输系统能有效解决列车运行的横向力、竖向力、启动、制动和爬坡技术问题。

本发明要解决的技术问题采用的技术方案是：在现有轮轨铁路左、右两股钢轨的中位线建立中间轨道与钢轨平行沿伸，中间轨道由轨座、轨腰和中柱组成，横切面呈“工”字型，中柱通常为中央抽空，横切面为长方形，轨座用弹性适度的扣件或螺杆加垫片和弹簧后固定在左、右钢轨中间设置的圆柱桩上，圆拄桩固定在板式轨道轨道板和缓冲层下面的混凝土或混凝土轨枕的中上部。在小半径曲线或道叉路段，中间轨道中柱为非连续性状态。并在机车车辆轮轴或设置横梁中下方垂直安装一控制器装置，控制器装置下端为垂直连接一挂钩装置，挂钩两端口径较大，两端内壁沿外有一斜度，以便在中间轨道非连续条件下起导引作用和减小空气阻力及曲线道叉路段挂钩不被中柱楔住，挂钩下部及左、右两侧中部为开槽状态，左右两侧槽口位置各水平安装一导向轮，导向轮由内圈、外圈、滚动体和保持架组成，导向轮距中柱的距离为0.5-3MM，挂钩可沿中间轨道作双向运行。控制器上端为连接一外圆筒，外圆筒内置一内圆柱，内圆柱中上部在外圆筒槽口位置与连杆相连接，连杆上端垂直固定在轮轴或设置横梁中下部，内圆柱与外圆筒两端空隙位置各设置一大小、形状、材料相同，强度和韧性合适的弹性垫或复合弹簧(由橡胶和金属弹簧组成)或沙粒柱(用橡胶制作成中央抽空的圆柱形体，再在其内填充沙粒)。

从动力转向架牵引电机转轴齿轮伸出的升降架轮轴设置橡胶轮胎制作的启动轮，升降架轮轴设置有齿轮与电机转轴齿轮齿合，启动轮位于中间轨道中上方，可通过气动控制在升降槽实现升或降。

从动力转向架轮轴齿轮的另一侧和拖车转向架轮轴齿轮伸出的升降架轮轴设置橡胶轮胎制作的制动轮1，升降架轮轴设置有齿轮与动力转向架或拖车转向架轮轴安装的齿轮齿合；从拖车转向架轮轴齿轮另一侧伸出的升降架轮轴设置橡胶轮胎制作的制动轮2，升降架轮轴齿轮设置有传动链条与拖车转向架轮轴安装的齿轮连接，制动轮1和制动轮2位于中间轨道中上方，可通过气动控制在升降槽实现升或降。

启运轮、制动轮1和制动轮2踏面设置有齿状条纹，以增大工作时摩擦力。

在启动轮或制动轮2的前面或制动轮1的后面设置一刹车钳装置，刹车钳由气动控制，可实现左、右开或合，上、下升或降。

中间轨道上顶面设置有横向布置的条形凹槽(施工方法为切割法)，轨腰两侧面设置有竖向布置互相平行的凸形条纹(施工方法为焊接法)。

当机车车辆在运行过程中轮对偏离钢轨中线达设定值时，轮对会对中柱侧面传递一横向作用力，横向作用力的传递过程为横向作用力由连杆、内圆柱经弹性垫或复合弹簧或沙粒柱缓冲后首先传递给外圆筒，再经连杆、挂钩、导向轮轮轴、导向轮传递给中柱，由于作用力与反作用力的关系，同时中柱会对轮对产生一大小相等方向相反的横向反作用力而起到限位作用，迫使轮对回到钢轨中线或设定中线附近，使车轮轮缘和钢轨侧面没有接触的的机会。安装在挂钩两侧的导向轮不仅起到传递和转移横向作用力和反作用力，减少轮/轨间的冲角和引导列车运行，还可改变车轮轮缘与钢轨侧面的滑动磨擦为导向轮与中柱侧面的滚动摩擦，从而大大减少曲线路段轮/轨间的摩擦力。当机车车辆在运行过程中，由于轮载过轻、轨道纵向不平顺、风力或横向扭力作用下，机车车辆失去平衡而出现车轮跃起、腾空或爬轨等动作时，中间轨道会通过控制器装置对机车车辆产生一足够大的向下的拉力，迫使车轮踏面回到钢轨上顶面。

当列车启动时，通过气动控制把启动轮放下压紧中间轨道上顶面，由于启动轮为橡胶轮胎及中间轨道上顶面设置的条形凹槽，启动轮与中间轨道之间的摩擦力较大，可防止因启动时加速度过大而出现轮/轨打滑现象，从而提高启动加速度。

当列车运行需要制动时，可通过气动控制把刹车钳放下并钳紧中间轨道轨腰中腹部，同时降下启动轮和制动轮2压紧中间轨道上顶面，由于中间轨道轨腰预先设置的凸型条纹和中间轨道上顶面设置的条形凹槽，使刹车钳、启动轮和制动轮2与中间轨道表面的摩擦力较大从而产生有利制动的阻力以实现短距离制动；当列车需要紧急制动时，除刹车钳钳紧中间轨道中腹部外，同时把制动轮1降下压紧中间轨道上顶面，由于制动轮1与列车车轮转动方向相反而反向行驶，使列车车轮被迫停止转动进入滑动状态以实现超短距离制动。

当列车大坡度爬坡时，通过气动控制放下启动轮压紧中间轨道上顶面从而产生有利列车爬坡的摩擦力而防止轮/轨打滑。

本发明的有益效果是，现有轮轨铁路通过建立中间轨道及辅助装置，使钢轨和中间轨道分工更合理，钢轨主要分担承重任务，中间轨道分担控制列车运行横向力、竖向力、启动、加速、制动和大坡度爬坡增大摩擦力等功能，具体效果如下：

1、限制和控制了列车直线运行的蛇行运动，解决和转移了曲线路段车轮轮缘的导向力及外轨欠、过超高引起的轮/轨横向作用力。

2、导向轮与中柱之间的距离较车轮轮缘与钢轨侧面的距离大幅减小，距离的减小可大幅减小轮/轨之间因蛇行运动产生的冲角，冲角的减小可防止轨道被横向击溃，减小轮/轨因横向力作用产生的轨道振动和噪声，同时，由于蛇行运动得到了改善，列车运行的稳定性和乘客旅行的舒适性就会得到提高。

3、使车轮轮缘与钢轨侧面之间游间的取值有更大的选择空间，游间过大不再导致车轮轮缘与钢轨侧面之间冲角增大而造成钢轨被横向击溃的危险，游间的增大进一步防止了车轮轮缘和钢轨侧面接触的机会。

4、解决了车轮踏面斜度或等效斜度过小会使列车曲线通过能力减小，斜度或等效斜度过大会加剧蛇行失稳之间的矛盾，斜度或等效斜度的选值不需要过多的考虑列车曲线通过能力，可适当减小车轮踏面的斜度或等效斜度以进一步改善列车的蛇行运动和防止轮/轨磨耗，提高列车运行的速度，稳定性和平稳性及乘客旅行的舒适性，因改善了蛇行运动，蛇行运动的横向作用力得以减小，这样又进一步提高钢轨的使用寿命和降低轮/轨作用产生的噪声。

5、解决了列车运行的竖向动力作用问题。

6、列车运行的竖向力得到解决后，列车的进一步提速就有了足够的安全空间。本技术方案的实施，像2008年4月胶济铁路这样的重特大事故就不可能发生了。

7、由于列车的安全运行空间有了足够的提高，只要增大牵引力，就可大幅提高列车运行临界速度，可使列车的安全运行速度由目前的350公里/小时提高到500-600公里/小时以上甚至更高。

8、导向轮转移了车轮和钢轨之间的横向作用力，这样就避免了车轮轮缘和钢轨侧面的接触摩擦，从而防止了轮/轨间的侧磨。

9、在曲线路段，导向轮改变了轮/轨间的滑动摩擦为滚动摩擦，从而大大减小了轮/轨间的摩擦阻力，摩擦阻力减小不仅可提高列车的运行速度，还可减小列车运行能耗。

10、由于列车运行的横、竖向力得到了有效解决，在曲线路段，列车的爬轨、倾覆等问题就不可能再发生了，这为在更大的速差范围内满足不同速度的列车混跑提供了空间，另一方面，在同比速度条件下，困难地段可把曲线半径设计得更小一些，以降低铁路建设费用。

11、列车运行的竖向力得到解决后，在同比速度条件下，列车的进一步轻量化有了安全保证，列车轻量化后不仅有利于提高列车运行的速度，降低能耗，还可减小车轮对钢轨、道床和桥梁的冲击破坏。

12、列车启动时启动轮的利用能大幅提高列车运行的加速度、加速度的提高有利于提高列车全程运行的平均速度，特别适用于地铁及列车多站点运行。

13、列车制动时，刹车钳、启动轮、制动轮2的利用能使列车运行制动距离缩短数十倍，刹车钳、制动轮1的利用能使列车运行制动距离缩短百倍以上，制动距离缩短不仅有利于提高列车运行的平均速度，还可提高列车运行的安全性和大密度运行，列车大密度运行有利于提高铁路通行能力和减少铁路重复建设费用及土地资源占用。

14、铁路大坡度条件下启动轮的利用，有利于提高困难地段的坡度，从而更多的避免列车绕道运行而减少线路里程和建设费用。

15、本发明解决了铁路运输的“安全、速度、轮/轨磨耗、效益”等核心问题，使铁路运输在更大范围内替代航空、公路运输，将更具成为我们理想的集“安全、速度、节能、环保”于一体的交通工具。

16、本技术方案采用的中间轨道及辅助装置运输系统构造简单，性能可靠、经济实用，适用于所有板式轨道和混凝土轨枕铁路，尤其适合于板式轨道和曲线路段，既有线路易于改造，无须增加土地资源占用，空间占用非常小，具有和现有轨道、机车车辆的兼容性。其实，建立中间轨道的费用并不高，对于高速铁路来说，只占整个线路的0.15％～0.5％，如果从动态的角度考虑，这一数宇可能为负值，然而它产生的经济效益确是巨大的，本技术方案的实施，全球每年产生的经济效益将会在5000亿元人民币以上。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本技术方案作进一步说明。

图1是建立中间轨道后轨道线路平面图。

图2是本发明第1个控制器装置实施例立体图。本实施例控制器装置由挂钩(3)、导向轮(4)、导向轮轮轴(5)、铆钉(16)和连杆(6)组成。

图3是图2挂钩(3)A-A线剖视图。

图4是本发明第2个控制器装置实施例立体图。本实施例控制器装置由挂钩(3)、导向轮(4)、导向轮轮轴(5)、铆钉(16)、连杆(6)、外圆筒(7)、内圆柱(8)、连杆(9)和弹性垫(12)组成。

图5是本发明第3个控制器装置实施例立体图。本实施例控制器装置由挂钩(3)、导向轮(4)、导向轮轮轴(5)、铆钉(16)、外圆筒(7)、内圆柱(8)、连杆(9)、连杆(11)、弹性垫(12)、横梁(13)、连接圆筒(14)和连杆(15)组成。

图6是图2中间轨道(2)、挂钩(3)、导向轮(4)、导向轮轮轴(5)和铆钉(16)B-B线剖视图。

图7是道叉路段中间轨道中柱非连续性简易平面线路图。

图8是图5外圆筒(7)、内圆筒(8)和连杆(9)D-D线剖视图。

图9是图5外圆筒(7)、内圆柱(8)、连杆(9)和弹性垫(12)E-E线剖视图。

图10是图2连杆(6)C-C线剖视图。

图11是图5内圆柱(8)和连杆(9)立体图。

图12是控制器减振装置弹性垫(12)和扣件(18)减振原理图。

图13是圆柱桩(17)简易立体图。

图14是中间轨道(2)、圆柱桩(17)、扣件(18)、垫板(19)和轨距挡块(20)横切面图。

图15是动力转向架轮轴(10)安装的齿轮(22)位置居中条件下连杆(9)接轮轴简易平面图。

图16是动力转向架轮轴(10)安装的齿轮(22)位置靠右条件下连杆(9)接轮轴简易平面图。

图17是动力转向架轮轴(10)安装的齿轮(22)位置靠左条件下连杆(9)接轮轴简易平面图。

图18是拖车转向架轮轴(10)安装的制动盘(26)位置靠两端条件下连杆(9)接轮轴简易图。

图19是拖车转向架轮轴(10)安装的制动盘(26)位置居中条件下连杆(9)接轮轴简易图。

图20是拖车转向架轮轴(10)安装的制动盘(26)位置靠两端条件下连杆(9)接轮轴简易图。

图21是动力转向架启动轮(31)启动装置和制动轮1(34)制动装置简易平面图。

图22是拖车转向架制动轮1(34)和制动轮2(36)制动装置简易平面图。

图23是动力转向架启动轮(31)降下压紧中间轨道(2)时升降架轮轴齿轮(35)和牵引电机转轴齿轮(25)位置图。

图24是动力转向架启动轮(31)升起时升降架轮轴齿轮(35)轮心行程路径图。

图25是中间轨道凹型接头(41)和凸型接头(42)接头原理简易立体图。

图26是中间轨道凹型接头(41)横切面图。

图中1.钢轨、2.中间轨道、3.挂钩、4.导向轮、5.导向轮轮轴、6.连杆、7.外圆筒、8.内圆柱、9.连杆、10.转向架轮轴、11.连杆、12.弹性垫、13.横梁、14.连接圆筒、15.连杆、16.铆钉、17.圆柱桩、18.扣件、19.垫板、20.轨距块、21、连杆、22.转向架轮轴齿轮、23.轴承、24.牵引电机、25、牵引电机转轴齿轮、26.制动盘、27.牵引电机转轴、28.固定架、29.升降槽、30.升降架轮轴、31.启动轮、32.轴承、33、升降架升降动力支撑点轴承、34.制动轮1、35.升降架轮轴齿轮、36.制动轮2、37.传动链条、38.凸形条纹、39.条形凹槽、40.刹车钳、41.中间轨道凹形接头、42、中间轨道凸形接头、43.螺钉孔、44.中间轨道凹形接头凹形槽。

具体实施方式：

挂钩(3)和导向轮轮轴(5)应使用强度较高的合金材料或碳纤维制作，以保证足够的机械性能和体积小型化。中间轨道(2)两侧面宽度应大于挂钩(3)内壁最下端与中间轨道中柱(2)的竖向距离。

连杆(9)与外圆筒(7)槽口位置的横向距离通常为4-8mm，这一距离对列车运行过程中轮对横向位移起到限位作用。

连杆(6)两端设计为鼻尖形起到减小空气阻力的作用。

控制器装置最下端高度通常介于高于轨道和轨枕中部低于钢轨顶面所在平面之上30mm之间，如果考虑到列车通过未设置中间轨道的道叉时无须增设转辙器便可顺利通过，则应把控制器装置最下端设计得高一些，根据控制器装置最下端高度可确定中间轨道(2)相应的高度。

扣件(18)应设计为弹程适中，能满足在高强度横、竖向力冲击作用条件下，中间轨道(2)水平、竖向位移能控制在设定范围内。

启动轮(31)直径与启动轮对应升降架轮轴齿轮(35)直径的比应等于列车车轮直径与转向架轮轴齿轮(22)直径的比。以保证启动轮和列车车轮运行同步。

根据列车运行的不同情况，制动轮2(36)的直径可设计为与对应升降架轮轴齿轮(35)直径的比等于或小于列车车轮直径与转向架轮轴齿轮(22)直径的比。

制动轮2(36)的直径与对应升降架轮轴齿轮(35)直径的比小于列车车轮直径与转向架轮轴齿轮(22)直径的比，可使制动轮2(36)在制动工作时由于转动滞后而产生蠕动运行，蠕动运行使制动轮2(36)与中间轨道上顶面(2)产生滚动摩擦阻力的同时附加一个更大的滑动摩擦阻力。

升降架升降槽(29)路径是以牵引电机转轴齿轮(25)或转向架轮轴齿轮轮心(22)为圆心，以升降架轮轴齿轮轮心(35)距牵引电机转轴齿轮(25)或转向架轮轴齿轮轮心(22)的距离为半径所在的弧线。

为了满足列车的曲线运行，刹车钳应设计为直线路段保持位于列车中下方，曲线路段可左、右摆动。

为了满足列车制动时刹车钳能顺利通过中间轨道接头位置，中间轨道接头方法采用凸形接头升入到凹形接头凹槽内，紧固接头的螺钉采用内凹式，其表面低于中间轨道表面或与中间轨道齐平。

图2是本发明的第1个控制器装置实施例，中间轨道(2)固定在圆柱桩(17)中上部，圆柱桩(17)固定在板式轨道左、右钢轨中间的混凝土或混凝土轨枕的中上部，连杆(6)上端接转向架轮轴(10)中下方对应的连杆(21)或轴承(23)，下端接挂钩(3)中上部，挂钩(3)左、右两侧中部开槽位置各水平安装一导向轮(4)。当列车轮对偏离钢轨中线达设定值时会对中间轨道(2)传递一横向力，横向力由转向架轮轴(10)经连杆(21)或连杆(23)、连杆(6)、挂钩(3)、导向轮轮轴(5)、导向轮(4)传递给中间轨道(2)，由于作用力与反作用力的关系，中间轨道中柱(2)会对轮对产生一大小相等方向相反的反作用力而起到限位作用，迫使轮对回到钢轨中线或设定中线附近。当列车在运行过程中失去平衡而出现车轮跃起、腾空或爬轨等动作时，中间轨道(2)会通过控制器装置对列车产生一足够大的向下的拉力，迫使车轮踏面回到钢轨上顶面。

图4是发明的第2个控制器装置实施例，与第1个控制器装置实施例不同的是控制器装置上端增设了一减振装置，减振装置由外圆筒(7)、内圆柱(8)、弹性垫(12)组成。连杆(9)上端接转向架轮轴(10)中下方对应的连杆(21)或轴承(23)，下端接内圆柱(8)中上部，内圆柱(8)外套一外圆筒(7)、内圆柱(8)与外圆筒(7)两端空隙位置各设置一弹性垫(12)，其余结构同图2。当列车轮对偏离钢轨中线达设定值时会对中间轨道(2)传递一横向力，横向力由轮轴(10)经连杆(9)传递给内圆柱(8)，再经弹性垫(12)缓冲后传递给外圆筒(7)，然后再经连杆(6)、挂钩(3)、导向轮轮轴(5)、导向轮(4)传递给中间轨道中柱(2)，由于作用力与反作用力的关系，，中间轨道中柱(2)会对轮对产生一大小相等方向相反的反作用力而起到限位作用，迫使轮对回到钢轨中线或设定中线附近。竖向力控制工作原理同第1个控制器装置实施例。

图5是本发明的第3个控制器装置实施例，与第2个控制器装置实施例不同的是控制器装置上端由外圆筒(7)、内圆柱(8)、弹性垫(12)组成的缓冲装置设置在转向架轮轴(10)的上方，连杆(11)上端接横梁(13)，下端接转向架轮轴(10)，连杆(11)与转向架轮轴(10)是通过轴承间接连接的，连杆(9)上端接横梁(13)中下部，下端接内圆柱(8)中上部，外圆筒(7)中下部接连杆(15)，连杆(15)下端接连接圆筒(14)上部，连接圆筒(14)下部接连杆(6)，其余结构同图4，工作原理同第2个控制器装置实施例。

图21是动力转向架启动轮(31)启动装置和制动轮1(34)制动装置简易平面图，启动轮(31)启动装置固定架(28)与牵引电机(24)和牵引电机转轴轴承(23)相连接，固定架(28)设有供升降架轮轴(30)升降的升降槽(29)，升降架轮轴(30)两端套有轴承(32)，轴承(32)升入升降槽(29)内，升降架轮轴(30)设有齿轮(35)与牵引电机转轴齿轮(25)齿合，并在升降架轮轴(30)安装一启动轮(31)，启动轮(31)位于中间轨道(2)的中上方，升降架轮轴中部设有升降动力支撑点轴承(33)；制动轮1(34)制动装置位于转向架轮轴(10)的另一侧，固定架(28)与转向架轮轴(10)安装的轴承(23)相连接，升降架轮轴(30)设有齿轮(35)与转向架轮轴(10)安装的齿轮(22)齿合，其余结构同启动轮(31)启动装置。

图22是拖车转向架制动轮1(34)和制动轮2(36)制动装置简易平面图，制动轮1(34)制动装置结构同动力转向架制动轮1(34)制动装置，制动轮2(36)制动装置位于转向架轮轴(10)另一侧，升降架轮轴(30)安装的齿轮(35)设置有传动链条(37)与转向架轮轴(10)安装的另一齿轮(22)连接。

当列车启动时，通过气动控制把启动轮(31)放下压紧中间轨道(2)上顶面从而产生有利加速的摩擦力。

当列车运行需要制动时，可通过气动控制把刹车钳(40)放下并钳紧中间轨道轨腰(2)中腹部，同时放下启动轮(31)和制动轮2(36)压紧中间轨道(2)上顶面从而产生有利制动的较大摩擦阻力；当列车需要紧急制动时，除刹车钳(40)钳紧中间轨道(2)中腹部外，同时把制动轮1(34)降下压紧中间轨道(2)上顶面，由于刹车钳(40)与中间轨道(2)的摩擦阻力和制动轮1(34)与列车车轮转动方向相反而反向行驶，使列车车轮被迫停止转动进入滑动状态而实现超短距离制动。

当列车大坡度爬坡时，通过气动控制放下启动轮(31)压紧中间轨道(2)上顶面从而产生有利列车爬坡的摩擦力而防止轮轨打滑。

本发明实施前应制定一个标准，各线路中间轨道中柱(2)宽度、厚度、中间轨道轨腰(2)厚度、高度及中间轨道高度应统一制定标准，并在设计参数上留有余地，使列车的进一步提速，增大载货量提供发展空间。具体实施可通过改变中间轨道中柱(2)壁厚和圆柱桩(17)的间距来调节中间轨道(2)的力学强度。

Claims (10)

1.中间轨道及辅助装置运输系统，由中间轨道、控制器装置、启动装置和制动装置组成，其特征是，中间轨道横切面为‘工’字形，控制器装置位于转向架轮轴或设置横梁中下方，启动装置启动轮、制动装置制动轮1和制动轮2位于中间轨道中上方。

2.根据权利要求1所述的中间轨道，其特征是：中间轨道中柱为长方形，并且中央抽空，中间轨道上顶面设置有横向布置的条形凹槽，轨腰两侧面设置有竖向布置互相平行的凸形条纹。

3.根据权利要求1所述的中间轨道，其特征是：中间轨道接头方法采用凸形接头升入到凹形接头凹槽内，紧固接头的螺钉采用内凹式，其表面低于中间轨道表面或与中间轨道表面齐平。

4.根据权利要求1所述的中间轨道，其特征是：中间轨道中柱在道叉或小半径曲线路段为非连续性的。

5.根据权利要求1所述的中间轨道，其特征是：固定中间轨道的圆柱桩固定在板式轨道轨道板和缓冲层下面的混凝土或混凝土轨枕的中上部。

6.根据权利要求1所述的控制器装置，其特征是：控制器装置下端为垂直连接一挂钩装置，挂钩两端口径较大，端部内壁沿外有一斜度，下部及左、右两侧中部为开槽状态，两侧槽口位置水平安装有导向轮。

7.根据权利要求1所述的控制器装置，其特征是：控制器装置上端设置有一减振装置。

A.减振装置由外圆筒、内圆柱和弹性垫组成，外圆筒套在内圆柱的外面，弹性垫设置在外圆筒与内圆柱两端空隙位置。

B.减振装置由外圆筒、内圆柱和复合弹簧(由橡胶和金属弹簧构成)组成，外圆筒套在内圆柱的外面，复合弹簧设置在外圆筒与内圆柱两端空隙位置。

C.减振装置由外圆筒、内圆柱和沙粒柱(由橡胶制作成中央抽空的圆柱形体，再在其内填充沙粒)组成，外圆筒套在内圆柱的外面，沙粒柱设置在外圆筒与内圆柱两端空隙位置。

8.根据权利要求1所述的启动轮、制动轮1和制动轮2，其特征是：启动轮、制动轮1和制动轮2为橡胶轮胎制作，踏面设置有齿状条纹。

9.根据权利要求1所述的启动轮、制动轮1和制动轮2，其特征是：启动轮和制动轮2与列车车轮转动方向相同，制动轮1与列车车轮转动方向相反。

10.根据权利要求9所述的制动轮2，其特征是：制动轮2的直径与对应升降架轮轴齿轮直径的比小于列车车轮直径与转向架轮轴齿轮直径的比。

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