CN104742916A - 快速索道交通系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合索道,由索道系统、飞行器、滑动抱索器、悬挂装置构成,滑动抱索器环抱轨道索,悬挂装置上端万向连接头与滑动抱索器连接耳铰接,下端万向连接头与飞行器连接耳铰接,飞行器悬挂在索道系统上,本发明的意义在于可以将索道交通运行速度提高到100公里/小时以上,从而使索道交通成为新的长距离高速交通模式。
Description
技术领域
本发明属于索道交通技术领域,尤其是快速索道交通系统。
背景技术
索道交通:钢缆由支架支撑悬空连接起点与终点,缆车锁定悬挂在钢缆上,由钢缆带动缆车达到运输目的,或者滑车在索道两个支点间滑动;自行小车:成对的轨道轮在工字钢底缘上行走,达到起重、搬运目的;飞行器:利用空气动力原理,在空中飞行;电气化高速铁路:利用轨道和接触网,以及自动闭塞、移动闭塞系统,使高速列车达到高速、安全、高效运行。现有索道交通不足之处在于缆车运行速度缓慢,不具备长距离交通价值;自行小车的不足之处在于起限位作用的轨道轮外缘,有对轨道的磨损作用;地效飞行器的不足之处在于仅能在海面、沙漠、平原等地势平坦环境使用,不能广泛发挥性能优势;固定翼飞行器的不足之处在于需要起、降机场,运输重量小,受气候条件制约大,驾驶技术标准高,安全性相对较差;电气化高速铁路的缺点在于因投资巨大,受地理条件、经济效益限制,只能做干线设计,线路不能广泛覆盖。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种结构设计合理、适用范围广、安全快速、投资小并且性能稳定的快速索道交通系统,可以将索道交通运行速度由30公里/小时提高到100公里/小时以上,从而使索道交通成为新的长距离高速交通模式。
本发明的基本构思是将飞行器,通过滑动抱索器、悬挂装置悬挂于索道系统上,利用索道系统的承力、轨道性能,利用飞行器的空气推动性能,利用悬挂装置防止坠落性能和滑动抱索器的移动,达到高速、安全、廉价、交通网广泛辐射的运输目的。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
基于同一技术思路第一种技术方案,快速索道交通系统,由索道系统、飞行器、滑动抱索器、悬挂装置构成,悬挂装置上端万向连接头与滑动抱索器连接耳铰接,下端万向连接头与飞行器连接耳铰接,滑动抱索器环抱轨道索,飞行器悬挂在索道系统上;
基于同一技术思路第二种技术方案,快速索道交通系统,由索道系统、飞行器、滑动抱索器、悬挂装置、接触网、受电弓、导线构成,悬挂装置上端万向连接头与滑动抱索器连接耳铰接,下端万向连接头与飞行器连接耳铰接,滑动抱索器环抱轨道索,飞行器悬挂在索道系统上,接触网与索道平行,受电弓与接触网滑动接触,受电弓绝缘固裝于滑动抱索器上,导线沿悬挂装置进入飞行器内与电机连接,滑动抱索器车轮与索道接触形成回路;
而且索道系统,由承力索、轨道索、吊板、辅助支架、主支架、鞍座、重砣、锚定装置、张紧装置、弯道吊板构成,承力索一端与锚定装置固定,另一端经过鞍座与重砣连接,中间区段经托压轮架空在主支架上,托压轮安装在主支架的悬臂上,承力索穿过吊板上管道,轨道索穿过吊板下管道悬挂在承力索上;轨道索闭合呈环形,轨道索固定端穿过弯道吊板下管道由支架固定,张紧端穿过弯道吊板下管道与张紧装置铰接;辅助支架由支架和悬臂构成,悬臂与吊板侧面垂直栓接;
而且轨道索,是截面为矩形的扁钢丝绳;
而且吊板,由下管道、板体、上管道、垫片构成,下管道位于板体的下端,上管道位于板体顶端,由铸钢整体铸造,梯形垫片插接或粘接在下管道口处;
而且弯道吊板由弧面钢板、下管道、轮辐构成,下管道位于弧面钢板下端,用于悬挂轨道索,弧面钢板上端固装轮辐;
而且张紧装置,由弯道吊板、支架、支架悬臂、轨道小车、轨道、连接轴、悬臂孔、拉杆、张紧油缸、锚定装置构成,悬臂固装在支架上,弯道吊板轮辐与连接轴固接,连接轴穿过悬臂孔与轨道小车固接,轨道小车滑动放置在支架悬臂的轨道上,连接杆连接轨道小车与张紧油缸,张紧油缸固装在锚定装置上;
而且滑动抱索器,由墙板、主轴、主梁、螺帽、连接耳、轴承、两对车轮、滚轮孔、侧滚轮、侧滚轮轴、轴座、底滚轮、刹车装置、导引轮构成,两对车轮通过轴承铰装在两对主轴上,两对轮间开有缺口,两对主轴的一端分别固装在两侧墙板上,主梁贯穿两墙板并由螺帽栓紧,主梁中央铰装底滚轮,在滚轮两侧主梁上固装有连接耳,在两侧墙板上均开有滚轮孔,侧滚轮在孔内通过轴与墙板上的轴座铰接,刹车装置安装在墙板上方,导引轮安装在两侧墙板的前端。
而且悬挂装置:由上端万向连接头、连接杆、减震装置、下端万向连接头构成,上端万向连接头与连接杆固接,减震装置固装在连接杆和下端万向连接头之间;
而且飞行器,由飞行器本体、连接耳、悬挂架组成,连接耳固装于飞行器本体上方重心平衡点,上方还设有放置悬挂装置的悬挂架。
本发明的优点和有益效果是:
本发明结构设计合理,具有适应范围广、安全快速、投资少并且交通网可以广泛覆盖特点,尤其适用于地形复杂、偏远地区快速交通运输,使索道交通成为新的长距离高速交通模式。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是悬挂装置结构、飞行器结构及其与索道系统、滑动抱索器连接示意图;
图3是本发明力学及运行状态示意图;
图4是第二种技术方案的俯视图;
图5是第二种技术方案的侧视图;
图6是吊板的正面视图;
图7是吊板的A向视图;
图8是辅助支架的结构示意图;
图9是张紧装置的正面视图;
图10是图9的A向视图;
图11是滑动抱索器的主视图;
图12是图11的A向视图;
图13是图12沿a-a剖面图。
图中标识:承力索:1;轨道索:2;主支架:3;主支架:3-1;主支架悬臂:3-2;托、压索轮3-3;吊板:4;吊板壁:4-1;吊板下管道:4-2;吊板上管道:4-3;垫片:4-4;辅助支架:5-1;辅助支架悬臂5-2;锚定装置:6;鞍座:7;重砣:8;弯道吊板:9;弧面钢板:9-1;下管道:9-2;轮辐:9-3;张紧装置10;支架:10-1;支架悬臂:10-2;连接轴:10-3;轨道小车:10-4;拉杆:10-5;张紧油缸:10-6;轨道:10-7;悬臂孔:10-8;滑动抱索器:11;墙板11-1;主轴:11-2;车轮:11-3;刹车装置:11-4;侧滚轮:11-5;主梁:11-6;固定螺帽:11-7;下滚轮:11-8;连接耳:11-9;滚轮孔:11-10;侧滚轮轴:11-11;轴座:11-12;导引轮:11-13;轴承:11-14;悬挂装置:12;上端万向连接头12-1;连接杆:12-2;减震装置:12-3;下端万向连接头:12-4;飞行器本体:13-1;连接耳:13-2;悬挂架:13-3;接触网:14;受电弓:15;导线:16。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
在基于同一技术思路第一种技术方案,快速索道交通系统,由索道系统、滑动抱索器11、悬挂装置12、飞行器13构成,索道系统,由承力索1、轨道索2、吊板4、辅助支架5、主支架3-1、主支架悬臂3-2、托压轮3-3、鞍座7、重砣8、锚定装置6、张紧装置10、弯道吊板9构成,承力索一端与锚定装置6固定,另一端经过鞍座7与重砣8连接,中间区段经托压轮3-3架空在主支架3-1上,托压轮安装在主支架的悬臂3-2上,承力索穿过吊板4上管道4-3,轨道索2穿过吊板下管道4-2悬挂在承力索上;轨道索闭合呈环形,固定端穿过弯道吊板下管道9-2由支架固定,张紧端穿过弯道吊板下管道9-2与张紧装置10铰接;辅助支架5由支架5-1和悬臂5-2构成,悬臂与吊板板体4-1侧面垂直栓接;
本方案中的飞行器可以内燃机作为动力,或以蓄电池电动机作为动力模式,单独携带能源运行;
基于同一技术思路第二种技术方案,快速索道交通系统,由索道系统、飞行器13、滑动抱索器11、悬挂装置12、接触网14、受电弓15、导线16构成,悬挂装置12上端万向连接头12-1与滑动抱索器11的连接耳11-9铰接,下端万向连接头12-2与飞行器本体13-1上的连接耳13-2铰接,滑动抱索器环抱轨道索2,飞行器悬挂在索道上,接触网14与轨道索平行,受电弓15与接触网滑动接触,受电弓绝缘固裝于滑动抱索器上,导线16沿悬挂装置进入飞行器内与电机连接,滑动抱索器车轮11-3与轨道索接触形成回路;
本方案中飞行器以接触网输电为能源,受电弓从输电网中受电,利用导线经过变压、逆变传导到电动机,利用空气螺旋桨推动前进;
承力索的作用在于承受水平方向的剪切力、垂直方向的重力、两端的拉力,加大支架间跨度,使连接承重索与轨道索的吊板在不增加支架情况下,缩小间距,增加强度,减少厚度,轨道索主要作用在于为滑动抱索器运行提供承载,轨道索是截面为矩形的扁钢丝绳,滑动抱索器车轮在扁钢丝绳上比在圆钢绳上接触面大、受力均匀;
主支架的作用在于支撑索道架空,同时利用托压索轮调整索道的走向;
辅助支架的作用在于辅助主支架支撑索道架空,保持承力索与轨道索间位置,减少索道挠度,同时微调索道的走向;
吊板4,由下管道4-2、板体4-1、上管道4-3、垫片4-4构成,下管道4-2位于板体4-1的下端,用于轨道索穿过,上管道4-3位于板体顶端,用于承力索穿过,由铸钢整体铸造,作用在于将轨道索悬挂于承力索上,垫片呈梯形,插接或粘接在下管道口处,用于减缓下管道口外缘与轨道索面的坡度;
弯道吊板由弯道弧面钢板9-1、下管道9-2、轮辐9-3构成,轨道索穿过弧形的下管道形成弯道回转,弧面钢板作用在于增加弯道强度,轮辐用于连接弯道弧形钢板与支架、张紧装置连接;
张紧装置10,由弯道吊板9、支架10-1、支架悬臂10-2、轨道小车10-4、轨道10-7、连接轴10-3、悬臂孔10-8、拉杆10-5、张紧油缸10-6、锚定装置6构成,悬臂10-2固装在支架10-1上,弯道吊板轮辐9-3与连接轴10-3固接,连接轴穿过悬臂孔10-8与轨道小车10-4固接,轨道小车滑动放置在支架悬臂的轨道10-7上,连接杆10-5连接轨道小车与张紧油缸10-6,张紧油缸固装在锚定装置6上,当张紧油缸做功时,轨道小车带动连接轴在悬臂孔内运动,达到张紧轨道索的目的;
滑动抱索器11,墙板11-1、主轴11-2、由车轮11-3、刹车装置11-4、侧滚轮11-5、主梁11-6、螺帽11-7、底滚轮11-8、连接耳11-9、滚轮孔11-10、侧滚轮轴11-11、轴座11-12、导引轮11-13、11-14轴承构成,两对车轮11-3通过轴承11-14铰装在两对主轴11-2上,两对车轮间开有缺口,两对主轴的一端分别固装在两侧墙板11-1上,主梁11-6贯穿两墙板并由螺帽11-7栓紧,主梁中央铰装底滚轮11-8,在滚轮两侧主梁上固装有连接耳11-9,在两侧墙板上均开有滚轮孔11-10,侧滚轮的轴11-11通过轴座11-12与墙板铰接,刹车装置11-4安装在墙板上,可与车轮轮面弹性接触,起到制动作用,导引轮11-13安装在两侧墙板的前端。
悬挂装置12,由上端万向连接头12-1、连接杆12-2、减震装置12-3、下端万向连接头12-4构成,上端万向连接头12-1与连接杆固12-2接,减震装置12-3固装在连接杆与下端万向连接头12-4之间;悬挂装置用于保持飞行器与钢缆以及地面的安全距离,当气流变化起伏时,减震装置减缓起伏的剧烈程度,上、下端万向连接头作用在于可以使飞行器姿态具有适当的幅度;
飞行器13,由飞行器本体13-1、连接耳13-2、悬挂架13-3组成,连接耳13-2固装于飞行器本体13-1上方重心平衡点,飞行器上方还设有放置悬挂装置的悬挂架13-3。连接耳固装在驾驶室后方的主梁架上,用于与悬挂装置铰接,悬挂架用于安放脱离索道的悬挂装置;
悬挂装置上端万向连接头12-1与滑动抱索器连接耳11-9铰接,下端万向连接头12-4与飞行器连接耳13-2铰接,滑动抱索器环抱轨道索2,飞行器悬挂在轨道索2上;
当飞行器在索道上飞行时,滑动抱索器车轮在轨道索上滚动,车轮材质是全金属的,一方面耐磨,另一方面可以形成第二种技术方案中的电路回路,两侧以滚轮起水平限位作用,底滚轮具有防止主梁与轨道索擦碰和垂直限位作用,导引轮两轮边缘最近之间的间隙与缺口同宽且与缺口成直线对准,作用在于利用两轮之间的喇叭状开口,引导吊板壁从缺口中间通过;
飞行器悬挂在索道上是作为轿厢使用,动力系统、控制系统、机体结构与标准飞行器的结构基本一致,机翼可以较短,主要起平衡作用,结构也可以简化,重量也可以减轻;
飞行器可以用简化的轻型飞机代替,可以是有人驾驶,也可以是自动驾驶或遥控驾驶;
当需要紧急制动时,一方面通过飞行器自身的减速减速,比如增大机翼阻力,释放减速伞,同时通过刹车装置抱紧车轮摩擦轨道索达到紧急制动目的。
索道系统中还设有站点、站台用于交通系统指挥控制、飞行器停靠、货物装卸、人员上落;
轨道索优先使用截面为矩形的扁钢丝绳,也可以用圆钢绳绳及工字钢替代;
在索道系统中还设有避雷装置,防止雷击;
当索道系统多班次运行时,除单体飞行器的自身控制外,运用成熟的交通自动闭塞系统、移动闭塞系统可提高速索道交通系统的安全、高效运输性能。
本发明技术方案已经过模型实验测试,在载重两倍于模型飞机起飞重量情况下,模型飞机在索道上高速水平运动,顺畅通过吊板;
需要强调的是,本发明所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式,同样属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种快速索道交通系统,由索道系统、飞行器、滑动抱索器、悬挂装置构成,所述的索道系统,由承力索、主支架、鞍座、重砣、锚定装置、张紧装置构成,承力索一端与锚固装置固定,另一端经过鞍座与重砣连接,中间区段经托压轮架空在主支架上,托压轮安装在主支架的悬臂上,其特征在于:还包括轨道索、吊板、辅助支架、弯道吊板,所述的吊板,由下管道、板体、上管道、垫片构成,下管道位于板体的下端,上管道位于板体顶端,梯形垫片插接或粘接在下管道口处,所述的弯道吊板,由弧面钢板、下管道、轮辐构成,下管道位于弧面钢板下端,弧面钢板上端固装轮辐,承力索穿过吊板上管道,轨道索穿过吊板下管道悬挂在承力索上,轨道索闭合呈环形,轨道索闭合呈环形,固定端轨道索穿过弯道吊板下管道通过轮辐支架固接固定,张紧端穿过弯道吊板下管道与张紧装置铰接;辅助支架由支架和悬臂构成,悬臂与吊板侧面垂直栓接,悬挂装置的上端万向连接头与滑动抱索器的连接耳铰接,下端万向连接头与飞行器的连接耳铰接,滑动抱索器环抱轨道索,飞行器悬挂在索道系统上。
2.一种快速索道交通系统,由索道系统、飞行器、滑动抱索器、悬挂装置、接触网、受电弓、导线构成,所述的索道系统,由承力索、主支架、鞍座、重砣、锚定装置、张紧装置构成,承力索一端与锚固装置固定,另一端经过鞍座与重砣连接,中间区段经托压轮架空在主支架上,托压轮安装在主支架的悬臂上,其特征在于:还包括轨道索、吊板、辅助支架、弯道吊板,所述的吊板,由下管道、板体、上管道、垫片构成,下管道位于板体的下端,上管道位于板体顶端,梯形垫片插接或粘接在下管道口处,所述的弯道吊板,由弧面钢板、下管道、轮辐构成,下管道位于弧面钢板下端,弧面钢板上端固装轮辐,承力索穿过吊板上管道,轨道索穿过吊板下管道悬挂在承力索上,轨道索闭合呈环形,固定端轨道索穿过弯道吊板下管道通过轮辐支架固接固定,张紧端穿过弯道吊板下管道与张紧装置铰接,辅助支架由支架和悬臂构成,悬臂与吊板侧面垂直栓接,悬挂装置的上端万向连接头与滑动抱索器的连接耳铰接,下端万向连接头与飞行器的连接耳铰接,滑动抱索器环抱轨道索,飞行器悬挂在索道系统上,接触网与索道平行,受电弓与接触网滑动接触,受电弓绝缘固裝于滑动抱索器上,导线沿悬挂装置进入飞行器内与电机连接,滑动抱索器车轮与索道接触形成回路。
3.根据权利要求1或2所述的快速索道交通系统,其特征在于:所述的轨道索,是横截面为矩形的扁钢丝绳。
4.根据权利要求1或2所述的快速索道交通系统,其特征在于:所述的吊板,下管道横截面为矩形,上管道截面为圆形,由铸钢整体铸造。
5.根据权利要求1或2所述的快速索道交通系统,所述的张紧装置,由弯道吊板、支架、支架悬臂、轨道小车、轨道、连接轴、悬臂孔、拉杆、张紧油缸、锚定装置构成,悬臂固装在支架上,连接轴穿过悬臂孔与轨道小车固接,轨道小车滑动放置在支架悬臂的轨道上,连接杆连接轨道小车与张紧油缸,张紧油缸固装在锚定装置上,其特征在于:连接轴与弯道吊板的轮辐固接。
6.根据权利要求1或2所述的快速索道交通系统,所述的滑动抱索器,由墙板、主轴、两对车轮、主梁、螺帽、连接耳、轴承构成,两对车轮通过轴承铰装在两对主轴上,两对轮间开有缺口,两对主轴的一端分别固装在两侧墙板上,主梁贯穿两墙板并由螺帽栓紧,其特征在于:还包括滚轮孔、侧滚轮、侧滚轮轴、轴座、底滚轮、刹车装置、导引轮,主梁中央铰装底滚轮,在滚轮两侧主梁上固装有连接耳,在两侧墙板上均开有滚轮孔,侧滚轮在孔内通过轴与墙板上的轴座铰接,刹车装置固装在墙板上方,导引轮安装在两侧墙板的前端。
7.根据权利要求1或2所述的快速索道交通系统,所述的悬挂装置,由上端万向连接头、连接杆、减震装置、下端万向连接头构成,其特征在于:上端万向连接头与连接杆固接,减震装置固装在连接杆和下端万向连接头之间。
8.根据权利要求1或2所述的快速索道交通系统,所述的飞行器,由飞行器本体、连接耳、悬挂架构成,其特征在于:连接耳固装于飞行器本体上方重心平衡点,飞行器本体上方还设有放置悬挂装置的悬挂架。
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