CN110481571B - 一种基于apm的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统 - Google Patents

一种基于apm的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统，包括机架、设置在所述机架上的轨道和APM客运车辆；所述轨道包括加速轨道、减速轨道、衔接所述加速轨道和所述减速轨道的主轨道，所述主轨道为架空单轨，所述加速轨道和所述减速轨道均为螺旋轨道。其将APM客运、螺旋加速轨道、螺旋减速轨道与架空单轨相接合形成个人捷运系统，其用于二三线城市，可以有效缓解二三线城市交通拥挤的现状。

Description

一种基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通 系统
技术领域
本发明涉及一种轨道交通系统，具体的说，涉及了一种基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统。
背景技术
近年来，农村人口大量涌入城市使我国的城镇常住人口快速增加，大力推进了城镇化率。据不完全统计，我国城镇居民正在以5年1亿的速率增长，目前已达8亿，巨大的人口压力在扩大城市规模，促进城市发展的同时势必带来巨大的交通压力。另外，从2008年至今，我国汽车产销量已连续十年居于全球首位，目前汽车保有量已超过2亿辆，其中大多数流入城市。汽车保有量的逐年攀升在促进我国经济快速发展的同时，也给发展中的城市交通带来更大负担。为了减轻城市的出行压力，我国城市开始大力发展城市公共交通，其中，一线城市的公共交通多以地铁为主，但是地铁的审批标准比较严格，对于二三线城市只能选择审批程序简单的有轨电车。而有轨电车的运力和公交差异不大，还可能会占据城市骨干交通线，浪费道路资源，同时其运营成本又比较高，无法真正改善二三线城市交通拥挤的现状。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统，包括机架、设置在所述机架上的轨道和APM客运车辆；所述轨道包括加速轨道、减速轨道、衔接所述加速轨道和所述减速轨道的主轨道，所述主轨道为架空单轨，所述加速轨道和所述减速轨道均为螺旋轨道。
基于上述，所述螺旋轨道的侧壁设置有螺旋导轨，所述APM客运车辆的两侧对应所述螺旋导轨设置滚轮。
基于上述，所述主轨道包括链条式回转轨道、与所述链条式回转轨道啮合的两个主齿轮和驱动所述主齿轮转动的驱动机构，所述APM客运车辆底部设置有与所述链条式回转轨道相配合的轨道夹紧装置。
基于上述，所述链条式回转轨道为水平双向轨道，该链条式回转轨道的起点和终点首尾相连形成回转轨道，两个所述主齿轮分别位于所述水平双向轨道的两端。
基于上述，所述链条式回转轨道的链节为工字型结构，所述工字型结构的腹板两侧分别设置在竖向错位的销孔，相邻两个所述链节的相邻侧销孔错位交叠后通过销轴连接；所述工字型结构的上翼板与所述轨道夹紧装置相配合，所述工字型结构的上翼板、腹板和下翼板形成与所述齿轮相配合的齿槽。
基于上述，所述机架包括分别设置于所述水平双向轨道两端的轨道端部支撑机构；所述轨道端部支撑机构包括对应所述齿轮设置的齿轮安装台，所述齿轮安装台的外侧面设置用于与所述螺旋轨道连接的衔接部，所述衔接部上设置与所述螺旋导轨相配合的衔接导轨。
基于上述，所述机架还包括沿所述水平双向轨道设置的若干轨道中部支撑机构，所述轨道中部支撑机构对应所述水平双向轨道的两个输送方向分别设置车厢通行槽，所述车厢通行槽的两侧壁对应所述滚轮设置中段导轨，所述车厢通行槽的底部设置凸块，所述凸块上设置与所述下翼板、所述腹板相适应的轨道通行槽，所述轨道通行槽的底部对应所述下翼板设置导轮。
基于上述，所述机架还包括用于所述水平双向轨道终点变轨的主轨道变轨机构、用于所述轨道端部支撑机构和所述螺旋轨道之间平滑过渡的螺旋轨道变轨机构和用于调节所述主轨道变轨机构与所述螺旋轨道变轨机构高度的升降机构；所述主轨道变轨机构设置双层车厢通道，所述双层车厢通道的上层为转弯通道，下层为直行通道，所述转弯通道的侧壁为弧形且对应所述滚轮设置转弯导轨，所述直行通道的两侧壁对应所述滚轮设置直行导轨；所述螺旋轨道变轨机构的两侧壁为同心弧形且对应所述滚轮设置弧形导轨。
基于上述，所述轨道夹紧装置包括至少一对设置于所述APM客运车辆底部两侧的夹紧臂和用于驱动所述夹紧臂夹紧或放松的蜗杆组件，相对位置两个所述夹紧臂的最小夹紧距离等于所述上翼板的宽度。
基于上述，所述减速轨道的底面设置有减速带，所述APM客运车辆上设置再生制动机构。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明提供的基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统将APM客运、螺旋加速轨道、螺旋减速轨道与架空单轨相接合形成个人捷运系统，其用于二三线城市，可以有效缓解二三线城市交通拥挤的现状；进一步，主轨道为自主运动轨道，APM客运车辆夹持在主轨道上随着主轨道一起运动，APM客运车辆随到随走，降低乘客的乘车等待时间；进一步，螺旋轨道上通过螺旋导轨与APM客运车辆侧壁的滚轮相互配合，对车辆行驶进行导向；进一步设置轨道端部支撑机构，一方面便于齿轮安装，另一方面轨道端部支撑机构的衔接导轨还可以为车辆在螺旋轨道和主轨道之间的过渡行走提供一定的支撑；进一步设置轨道中部支撑机构，将主轨道上双向行驶的车辆分割开，更加安全，轨道中部支撑机构的轨道通行槽设置导轮，减小主轨道通行的摩擦力；进一步上设置可升降的变轨机构，需要使用时升至适合位置便于车辆变轨，不需要使用时下降，各轨道之间断开；进一步减速轨道的底面设置有减速带，提高减速效率，APM客运车辆上设置再生制动机构，以便进行能量回收。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明所述链节的结构示意图。
图3是本发明所述螺旋轨道的结构示意图。
图4是本发明所述APM客运车辆的结构示意图。
图5是本发明所述轨道端部支撑机构的结构示意图。
图6是本发明所述轨道中部支撑机构的结构示意图。
图7是本发明所述主轨道变轨机构的结构示意图。
图8是本发明所述螺旋变轨机构的结构示意图。
图中：1. 螺旋轨道；11. 螺旋导轨；2. 主轨道；21. 链节；22. 销孔；23.销轴；24.销孔；3. 轨道端部支撑机构；31. 衔接部；32. 齿轮安装台；33. 衔接导轨；4. 轨道中部支撑机构；41. 轨道通行槽；42. 车厢通行槽；43. 中段导轨；5. 轨道端部支撑机构；6. 主轨道变轨机构；61. 转弯通道；62. 直行通道；63. 直行导轨；64.转弯导轨；7. APM客运车辆；71. 滚轮；72. 轨道夹紧装置；8. 螺旋轨道变轨机构；81. 侧壁；82. 弧形导轨。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1-8所示，一种基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统，包括机架、设置在所述机架上的轨道和APM客运车辆7；所述轨道包括加速轨道、减速轨道、衔接所述加速轨道和所述减速轨道的主轨道2，所述主轨道为架空单轨，所述加速轨道和所述减速轨道均为螺旋轨道1。该基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统将APM客运、螺旋加速轨道、螺旋减速轨道与架空单轨相接合形成个人捷运系统，其用于二三线城市，可以有效缓解二三线城市交通拥挤的现状。
进一步，所述主轨道2包括链条式回转轨道、与所述链条式回转轨道啮合的两个主齿轮和驱动所述主齿轮转动的驱动机构，所述APM客运车辆7底部设置有与所述链条式回转轨道相配合的轨道夹紧装置72。主轨道通过驱动机构驱动进行自主运动，APM客运车辆夹持在主轨道上随着主轨道一起运动，APM客运车辆随到随走，降低乘客的乘车等待时间
进一步，所述链条式回转轨道2为水平双向轨道，该水平双向轨道的起点和终点首尾相连形成回转轨道，两个所述主齿轮分别位于所述水平双向轨道的两端。
进一步，所述链条式回转轨道的链节21为工字型结构，所述工字型结构的腹板两侧分别设置在竖向错位的销孔22，相邻两个所述链节21的相邻侧销孔22错位交叠后通过销轴23连接；所述工字型结构的上翼板与所述轨道夹紧装置相配合，所述工字型结构的上翼板、腹板和下翼板形成与所述齿轮相配合的齿槽。
进一步，所述螺旋轨道1的侧壁设置有螺旋导轨11，所述APM客运车辆7的两侧对应所述螺旋导轨11设置滚轮71。通过螺旋导轨与APM客运车辆侧壁的滚轮相互配合，对车辆行驶进行导向。
进一步，所述机架包括分别设置于所述水平双向轨道两端的轨道端部支撑机构3和轨道端部支撑机构5；所述轨道端部支撑机构包括对应所述齿轮设置的齿轮安装台32，所述齿轮安装台32的外侧面设置用于与所述螺旋轨道连接的衔接部31，所述衔接部31上设置与所述螺旋导轨相配合的衔接导轨33。一方面便于齿轮安装，另一方面轨道端部支撑机构的衔接导轨还可以为车辆在螺旋轨道和主轨道之间的过渡行走提供一定的支撑。具体的，所述衔接部31采用两块相对的衔接板，两个衔接板上分别设置衔接导轨33，支撑车辆在惯性作用下从螺旋轨道滑行至主轨道。
进一步，所述机架还包括沿所述水平双向轨道设置的若干轨道中部支撑机构4，所述轨道中部支撑机构对应所述水平双向轨道的两个输送方向分别设置车厢通行槽42，所述车厢通行槽的两侧壁对应所述滚轮设置中段导轨43，所述车厢通行槽的底部设置凸块，所述凸块上设置与所述下翼板、所述腹板相适应的轨道通行槽41，所述轨道通行槽的底部对应所述下翼板设置导轮。将主轨道上双向行驶的车辆分割开，更加安全，轨道中部支撑机构的轨道通行槽设置导轮，减小主轨道通行的摩擦力。
进一步，所述机架还包括用于所述水平双向轨道终点变轨的主轨道变轨机构6、用于所述轨道端部支撑机构和所述螺旋轨道之间平滑过渡的螺旋轨道变轨机构8和用于调节所述主轨道变轨机构与所述螺旋轨道变轨机构高度的升降机构；所述主轨道变轨机构设置双层车厢通道，所述双层车厢通道的上层为转弯通道61，下层为直行通道62，所述转弯通道61的侧壁为弧形且对应所述滚轮设置转弯导轨63，所述直行通道的两侧壁对应所述滚轮设置直行导轨64；所述螺旋轨道变轨机构的两侧壁81为同心弧形且对应所述滚轮设置弧形导轨82。需要使用时升至适合位置便于车辆变轨，不需要使用时下降，各轨道之间断开。本实施例中，升降机构采用液压升降，在其他的实施例中也可以采用其他常规的升降机构。
进一步，所述轨道夹紧装置72包括至少一对设置于所述APM客运车辆底部两侧的夹紧臂和用于驱动所述夹紧臂夹紧或放松的蜗杆组件，相对位置两个所述夹紧臂的最小夹紧距离等于所述上翼板的宽度。进入主轨道后夹紧主轨道随着主轨道行走，行至主轨道终点后松开。
进一步为了提高减速效率和能量回收，所述减速轨道的底面设置有减速带，所述APM客运车辆上设置再生制动机构。所述APM客运车辆可采用电动车辆，再生制动机构是一种使用在电动车辆上的制动技术，在制动时把车辆的动能转化及储存起来；而不是变成无用的热。本领域技术人员从现有技术获得该再生制动机构是容易的，不需要付出创造性劳动，在此不再赘述。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统，其特征在于：包括机架、设置在所述机架上的轨道和APM客运车辆；所述轨道包括加速轨道、减速轨道、衔接所述加速轨道和所述减速轨道的主轨道，所述主轨道为架空单轨，所述加速轨道和所述减速轨道均为螺旋轨道，所述螺旋轨道的侧壁设置有螺旋导轨，所述APM客运车辆的两侧对应所述螺旋导轨设置滚轮，所述主轨道包括链条式回转轨道、与所述链条式回转轨道啮合的两个主齿轮和驱动所述主齿轮转动的驱动机构，所述APM客运车辆底部设置有与所述链条式回转轨道相配合的轨道夹紧装置，所述链条式回转轨道为水平双向轨道，该水平双向轨道的起点和终点首尾相连形成闭合的回转轨道，两个所述主齿轮分别位于所述水平双向轨道的两端，所述链条式回转轨道的链节为工字型结构，所述工字型结构的腹板两侧分别设置在竖向错位的销孔，相邻两个所述链节的相邻侧销孔错位交叠后通过销轴连接；所述工字型结构的上翼板与所述轨道夹紧装置相配合，所述工字型结构的上翼板、腹板和下翼板形成与所述齿轮相配合的齿槽。
2.根据权利要求1所述的基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统，其特征在于：所述机架包括分别设置于所述水平双向轨道两端的轨道端部支撑机构；所述轨道端部支撑机构包括对应所述齿轮设置的齿轮安装台，所述齿轮安装台的外侧面设置用于与所述螺旋轨道连接的衔接部，所述衔接部上设置与所述螺旋导轨相配合的衔接导轨。
3.根据权利要求2所述的基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统，其特征在于：所述机架还包括沿所述水平双向轨道设置的若干轨道中部支撑机构，所述轨道中部支撑机构对应所述水平双向轨道的两个输送方向分别设置车厢通行槽，所述车厢通行槽的两侧壁对应所述滚轮设置中段导轨，所述车厢通行槽的底部设置凸块，所述凸块上设置与所述下翼板、所述腹板相适应的轨道通行槽，所述轨道通行槽的底部对应所述下翼板设置导轮。
4.根据权利要求3所述的基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统，其特征在于：所述机架还包括用于所述水平双向轨道终点变轨的主轨道变轨机构、用于所述轨道端部支撑机构和所述螺旋轨道之间平滑过渡的螺旋轨道变轨机构和用于调节所述主轨道变轨机构与所述螺旋轨道变轨机构高度的升降机构；
所述主轨道变轨机构设置双层车厢通道，所述双层车厢通道的上层为转弯通道，下层为直行通道，所述转弯通道的侧壁为弧形且对应所述滚轮设置转弯导轨，所述直行通道的两侧壁对应所述滚轮设置直行导轨；所述螺旋轨道变轨机构的两侧壁为同心弧形且对应所述滚轮设置弧形导轨。
5.根据权利要求4所述的基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统，其特征在于：所述轨道夹紧装置包括至少一对设置于所述APM客运车辆底部两侧的夹紧臂和用于驱动所述夹紧臂夹紧或放松的蜗杆组件，相对位置两个所述夹紧臂的最小夹紧距离等于所述上翼板的宽度。
6.根据权利要求5所述的基于APM的螺旋爬升加减速的单轨制式城市轨道交通系统，其特征在于：所述减速轨道的底面设置有减速带，所述APM客运车辆上设置再生制动机构。
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