CN109532904A - 一种轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的一种轨道车辆，其横截面呈“凸”字形。本发明所述的一种轨道车辆，创新性的截面构造将列车的重心向下偏移，有利于保持列车运行中的稳定。双层设计为乘客定义了一种新的运载形态。不仅能够有力提升运力，并且轨道的横截面的创新性设计，使得在车辆曲线运行时，运行速度不损失。再结合与之配合的站台，能够满足未来大规模人员运输所提出来的舒适性、安全性、便捷性的用户体验。

Description

一种轨道车辆

技术领域

本发明涉及一种轨道列车，特别涉及一种轨道车辆。

背景技术

众所周知，传统的铁路列车都是依靠诸如蒸汽、燃油、电力等各种类型机车作为牵引动力，车轮和钢轨之间的相互作用作为运行导向，由铁路线路承受压力，借助于车轮沿着钢轨滚动前进的。而磁悬浮列车则是一种依靠电磁场特有的“同性相斥、异性相吸”的特性将车辆托起，使整个列车悬浮在线路上，利用电磁力进行导向，并利用直线电机将电能直接转换成推进力，来推动列车前进的最新颖的第五代交通运输工具。与传统铁路相比，磁悬浮列车有以下优点。

(1)适于高速运行

磁悬浮列车最大特点在于它没有通常的轮轨系统，由于消除了与轮轨之间的接触，不存在由于轮轨摩擦及黏着所造成的诸如极限速度等影响列车运行的问题，速度可达500km/h以上。

(2)稳定安全

列车运行平稳，能提高旅客舒适度，由于磁悬浮系统采用导轨结构，不会发生脱轨和颠覆事故，提高了列车运行的安全性和可靠性。

(3)污染小，易维护

磁悬浮列车在运行中既不产生机械噪声，也不排放任何废气、废物，对周边环境的污染极小，有利于环境保护，加上磁悬浮列车由于没有钢轨、车轮、接触导线等摩擦组件，可以省去大量维修工作和维修费用。

(4)效率高

能充分利用能源、获得较高的运输效率。另外，磁悬浮列车可以实现全自动化控制，因此将成为未来最具有竞争力的一种交通工具。

但现有的磁悬浮列车在过弯时需要减速，极大的影响了运行速度，轨道需要倾斜，其下方土方工程成本较高。并且磁悬浮列车的整体运力偏低，不能满足未来大规模运输的需求。

发明内容

本发明的主要目的是为解决上述技术问题，提供一种有利于保持列车运行稳定的轨道车辆。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种轨道车辆，轨道车辆的车体横截面呈“凸”字形。顶层宽度窄于底层宽度，采用上窄下宽的形式，将列车的重心向下偏移，有利于保持列车运行中的稳定。

进一步，设置双层。与通常的火车相比，多层的设置可以有力提升运载人数。

进一步，所述轨道车辆的两侧车体及顶部车体为圆弧形。符合CW值流线优化的整体设计，这有助于节约能源。

进一步，转向架套设在轨道外侧，可绕轨道倾斜一定角度。

进一步，轨道的横截面为圆形或椭圆形，所述轨道车辆的转向架横截面与之对应。在车辆曲线运行时，列车可在角度5°至10°之间倾斜，不损失运行速度。除此之外，轨道自身也不必倾斜设置，具有节省成本的效果，避免了复杂的附加结构改造。轨道设置为椭圆形，在出现系统故障时，列车会卡在轨道上不会脱轨，避免了重大交通事故的产生。

进一步，在所述轨道上设置有用于防止倾斜过度的限位装置。

进一步，所述限位装置为设置在所述轨道底部的横截面为扇形的限位块，所述限位块与轨道一体并贯通轨道设置，所述轨道车辆转向架的两端与扇形的限位块的两端相对。轨道与限位块相组合，使轨道的横截面形成一个创新的圆和圆锥的形状组合，列车倾斜时通过扇形的限位块两端限制倾斜角度，避免控制系统出现故障或问题时，倾斜角度过大引起的交通事故。

进一步，所述轨道与地面具有一定高度，在所述轨道底部每隔一定距离设置有与地面固定的固定座，在所述固定座一侧或两侧支撑固定有列车站台。轨道具有高度，其下部允许在没有冲突的情况下进行其他交通运输，与其他运输方案相比，便于城乡或具有复杂地质结构的城市使用。站台固定在固定座上，与轨道形成一体结构，使得站台底部也留出了足够的空间进行其他交通运输。

本发明的另一个技术方案是：

一种轨道车辆，转向架套设在轨道外侧，可绕轨道倾斜一定角度。在车辆曲线运行时，列车可在角度5°至10°之间倾斜，不损失运行速度。除此之外，轨道自身也不必倾斜设置，具有节省成本的效果，避免了复杂的附加结构改造。

进一步，所述轨道的横截面为圆形或椭圆形，所述轨道车辆的转向架横截面与之对应。轨道设置为椭圆形，在出现系统故障时，列车会卡在轨道上不会脱轨，避免了重大交通事故的产生。

进一步，在所述轨道上设置有用于防止倾斜过度的限位装置。

进一步，所述限位装置为设置在所述轨道底部的横截面为扇形的限位块，所述限位块与轨道一体并贯通轨道设置，所述轨道车辆转向架的两端与扇形的限位块的两端相对。轨道与限位块相组合，使轨道的横截面形成一个创新的圆和圆锥的形状组合，列车倾斜时通过扇形的限位块两端限制倾斜角度，避免控制系统出现故障或问题时，倾斜角度过大引起的交通事故。

进一步，在所述转向架上设置有与轨道垂向设置的倾斜电磁铁。

进一步，在所述转向架的低端的端面上设置有限位电磁铁。

进一步，所述轨道车辆车体的横截面呈“凸”字形。采用上窄下宽的形式，将列车的重心向下偏移，有利于保持列车运行中的稳定。

进一步，所述轨道与地面具有一定高度，在所述轨道底部每隔一定距离设置有与地面固定的固定座，在所述固定座一侧或两侧支撑固定有列车站台。

综上内容，本发明所述的一种轨道车辆，创新性的截面构造将列车的重心向下偏移，有利于保持列车运行中的稳定。双层设计为乘客定义了一种新的运载形态。不仅能够有力提升运力，并且轨道的横截面的创新性设计，使得在车辆曲线运行时，运行速度不损失。

附图说明

图1是本发明的立体示意图；

图2是本发明的截面示意图；

图3是本发明的侧面示意图；

图4是本发明截面放大图。

如图1至图4所示，车体1、轨道2、转向架3、限位块4、线性电机定子5、线性电机转子6、倾斜电磁铁7、导向电磁铁8、悬浮电磁铁9、限位电磁铁10、固定座11、支撑架12、模块13、连接固件14、天窗15、支撑柱16、支撑筋17、防撞条18。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，一种轨道车辆，轨道车辆车体1的横截面呈“凸”字形，可设置多层，在本实施例中列车设置双层，顶层宽度窄于底层宽度。与通常的火车相比，采用横截面双层布局的海豚形列车可以有力提升运载人数，满足日益增长的运输需求。采用上窄下宽的形式，将列车的重心向下偏移，有利于保持列车运行中的稳定。

轨道车辆的两侧车体及顶部车体为圆弧形，并且上下层连接处也为圆弧过渡。这符合CW值流线优化的整体设计，有助于节约能源。

在本实施例中，轨道车辆为磁悬浮列车，轨道2的横截面为圆形，轨道车辆的转向架3横截面为圆环形，转向架3套设在轨道2上并可倾斜一定角度。在车辆曲线运行时，列车可在角度5°至10°之间倾斜，不损失运行速度。除此之外，轨道2自身也不必倾斜设置，具有节省成本的效果，避免了复杂的附加结构改造。

为避免列车脱离轨道，在本实施例中，轨道2的横截面设置为椭圆形，轨道车辆的转向架3横截面与之对应，若倾斜过度，或在出现系统故障时，列车会卡在轨道2上不会脱轨，避免了重大交通事故的产生。

如图3所示，在轨道2上设置有用于防止倾斜过度的限位装置，在本实施例中，限位装置为设置在轨道底部的横截面为扇形的限位块4。限位块4与轨道2一体并贯通轨道2设置，轨道车辆转向架3的两端与扇形的限位块4的两端相对。轨道2与限位块4相组合，使轨道2的横截面形成一个创新的圆和圆锥的形状组合，列车倾斜时通过扇形的限位块两端限制倾斜角度，避免控制系统出现故障或问题时，倾斜角度过大引起的交通事故。

将轨道2的上端设置为平面，与之对应转向架3的顶面也设置为平面，轨道车辆设牵引装置，牵引装置的线性电机定子5沿长度方向设置于轨道2上端中部，线性电机转子6沿长度方向设置于转向架3顶面中部。

在线性电机转子6两侧设置有倾斜电磁铁7，倾斜电磁铁7沿长度方向设置于转向架3顶面。在转向架3两侧圆弧形的上半部分设置有导向电磁铁8，下半部分设置有悬浮电磁铁9。在转向架3低端的端面上设置有限位电磁铁10。

利用安装在转向架3两侧下半部分上的悬浮电磁铁9，在磁场作用下与轨道2产生的吸引力使列车浮起。转向架3和轨面2之间的间隙与吸引力的大小成反比。为了保证悬浮的可靠性和列车运行的平稳，使直线电机有较高的功率，精确控制电磁铁中的电流，使磁场保持稳定的强度和悬浮力，使车体与轨道之间保持大约10mm的间隙。设置测量间隙用的气隙传感器来进行系统的反馈控制。

转向架3与轨道2侧面之间保持一定间隙，当车辆左右偏移时，导向电磁铁8与轨道2的侧面相互作用，使车辆恢复到正常位置。列车的控制系统通过对导向电磁铁8中的电流进行控制来保持这一侧向间隙，从而达到控制列车运行方向的目的。

在列车过弯道时，给倾斜电磁铁7线圈通电，并结合对倾斜电磁铁7、导向电磁铁8、悬浮电磁铁9、限位电磁铁10中的电流进行控制，使转向架和列车形成一侧向下的合力和一侧向上的合力，从而给其一个旋转力使车体能够在角度5°至10°之间倾斜。

为防止倾斜过度，控制限位电磁铁10中的电流，使转向架3低端的端面与横截面为扇形的限位块4之间留有空隙，避免事故发生。

在列车一侧或者两侧设置有站台；或者两辆列车并列设置，在每辆列车的一侧设置有站台。如图4所示，轨道2与地面具有一定高度，相应的站台也与地面具有一定高度，在轨道2底部每隔一定距离设置有与地面固定的固定座11，在固定座11一侧或两侧支撑固定有列车站台。在本实施例中，固定座11呈三角形，站台与固定座11通过支撑架12固定。轨道2具有高度，其下部允许在没有冲突的情况下进行其他交通运输，与其他运输方案相比，便于城乡或具有复杂地质结构的城市使用。站台固定在固定座11上，与轨道2形成一体结构，同时提高了两者之间的安装强度。另一个优点是，轨道2的布置可以跨越底部景观，而不需要花费太多成本来密集地平整地面。

本轨道车辆所配置的站台，包括多组相同功能或不同功能的模块13，每组模块13之间通过连接固件14可拆卸固定。不同功能的模块13可以是带有候车室的模块、带有商场的模块、带有进出列车闸口的模块、带有空调机组的模块等，可根据实际需要自由安排站台的布局。模块13可以为相同形状或不同形状，各模块13之间预留连接点，通过连接固件14可拆卸固定形成一个整体的站台建筑。或者，在一个整体站台建筑的内部、四周设置多组相同功能或不同功能的模块13，使站台形成一个可变化不同功能的站台。通过站台的模块化安排，可定制站台模块，根据不同模块的变化需求使整个站台客运系统能够增长、更换。并且在站台施工时，采用模块化安装也节省人力、经济成本。

模块13的横截面可以是方形、菱形等，在本实施例中，模块13的横截面为“U”形，开口方向面朝列车，站台主体由多组横截面为“U”形的模块13横向拼接组成，站台的横截面形成“U”形结构，使得由多组模块13组成的站台形成管道或隧道式站台，每组模块13的横截面相同，但长度可变。在紧急情况下，可以更容易地完成乘客疏散。

在每组模块13顶面设置有天窗15，以增加站台内的照明。

在模块13内每隔一定距离设置有支撑柱16，支撑柱16支撑“U”形模块13的上下面。在模块横截面“U”形的拐角处设置有支撑筋17。通过设置支撑结构，提高站台的结构强度。

连接固件14与模块13的横截面相同为“U”形，在模块13与连接固件14固定的位置设置有用于连接固件14插入的凹槽，连接固件14插入凹槽后与模块13可拆卸固定。采用插接式固定不仅便于站台的现场施工，还能为站台各模块提供足够的结构强度。

连接固件14向外侧延伸一定距离后与地面固定，连接固件14的“U”形具有圆弧的一端向外延伸出来，在延伸的部分自然形成与相邻两个模块13的通道，在延伸的部分与地面之间设置扶梯，供人员上下站台。扶梯及延伸部分与地面通过支撑柱固定支撑。采用连接固件14向外侧延伸形成人员进出站台的通道，避免了在站台上开口设置通路与地面连接的工程，极大的减少了站台建设的成本。并且通过延伸处的连接固件14形成人员上下通道，使得站台的底部也留出了足够的空间，再结合轨道底部的空间，可进行如陆路交通等其他交通运输，极大的提高了城市土地利用率。

在模块13的底面与列车相邻的一侧设置有防撞条18。如果出现系统故障，由于有两侧管道式站台，列车会依靠在一侧站台上，而并不会脱轨后坠落，有效的避免了出现重大交通事故。同时设置防撞条18以减少在列车依靠在站台上时对站台及列车的损伤。

若列车采用双层上下客，站台内部可分两层，顶层对应列车顶层出口，底层对应列车底层出口。顶层站台的地面通过支撑柱与底层站台的地面支撑，以满足顶层站台的承重。顶层站台的地面部分可以直接延伸至“U”形的拐角处与之相连，形成“E”形结构以加强支撑强度。站台采用双层配合管道或隧道式格局，进一步提高了人员流通能力。

模块13的顶面的长度长于底面的长度，使得列车顶面与站台顶面之间的间隙与列车底面与站台底面之间的间隙近乎相同，避免在天气不好的情况下，有雨雪淋湿站台内部以及上下车的乘客。

综上内容，本发明所述的一种轨道车辆，功能性的双层布局为乘客定义了一种新的运载形态。不仅能够有力提升运力，并且轨道的横截面的创新性设计，使得在车辆曲线运行时，运行速度不损失。再结合与之配合的站台，能够满足未来大规模人员运输所提出来的舒适性、安全性、便捷性的用户体验。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (16)

1.一种轨道车辆，其特征在于：轨道车辆的车体横截面呈“凸”字形。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆，其特征在于：设置双层。

3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆，其特征在于：所述轨道车辆的两侧车体及顶部车体为圆弧形。

4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆，其特征在于：转向架套设在轨道外侧，可绕轨道倾斜一定角度。

5.根据权利要求4所述的一种轨道车辆，其特征在于：所述轨道的横截面为圆形或椭圆形，所述轨道车辆的转向架横截面与之对应。

6.根据权利要求4或5所述的一种轨道车辆，其特征在于：在所述轨道上设置有用于防止倾斜过度的限位装置。

7.根据权利要求6所述的一种轨道车辆，其特征在于：所述限位装置为设置在所述轨道底部的横截面为扇形的限位块，所述限位块与轨道一体并贯通轨道设置，所述轨道车辆转向架的两端与扇形的限位块的两端相对。

8.根据权利要求1至5任一项所述的一种轨道车辆，其特征在于：轨道与地面具有一定高度，在所述轨道底部每隔一定距离设置有与地面固定的固定座，在所述固定座一侧或两侧支撑固定有列车站台。

9.一种轨道车辆，其特征在于：转向架套设在轨道外侧，可绕轨道倾斜一定角度。

10.根据权利要求9所述的一种轨道车辆，其特征在于：所述轨道的横截面为圆形或椭圆形，所述轨道车辆的转向架横截面与之对应。

11.根据权利要求9或10所述的一种轨道车辆，其特征在于：在所述轨道上设置有用于防止倾斜过度的限位装置。

12.根据权利要求11所述的一种轨道车辆，其特征在于：所述限位装置为设置在所述轨道底部的横截面为扇形的限位块，所述限位块与轨道一体并贯通轨道设置，所述轨道车辆转向架的两端与扇形的限位块的两端相对。

13.根据权利要求9或10所述的一种轨道车辆，其特征在于：在所述转向架上设置有与轨道垂向设置的倾斜电磁铁。

14.根据权利要求12所述的一种轨道车辆，其特征在于：在所述转向架的低端的端面上设置有限位电磁铁。

15.根据权利要求9或10所述的一种轨道车辆，其特征在于：所述轨道车辆车体的横截面呈“凸”字形。

16.根据权利要求9或10所述的一种轨道车辆，其特征在于：轨道与地面具有一定高度，在所述轨道底部每隔一定距离设置有与地面固定的固定座，在所述固定座一侧或两侧支撑固定有列车站台。