CN111778784B - 单轨和轨道车系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单轨和轨道车系统，其由单轨道和轨道车组成。单轨道由多个钢轨(1)依次首尾对接而成，钢轨上有轮槽(2)。轨道车虽然只有两个车轮(4)，但能在单轨道上运行。车轮(4)由轮毂(5)、钢圈(6)和凸轮(7)组成。凸轮(7)插入轮槽(2)中，二者配合，既阻止车轮(4)脱轨，又对车轮(4)的滚动方向起导引作用，还为轨道车通过弯道提供向心力。钢轨(1)具消除碰撞结构，两钢轨(1)对接虽留接口(8)，但轨道车通过接口(8)时车轮(4)和钢轨(1)没有碰撞。岔道虽然不设活动尖轨和转辙机械，但轨道车可安全通过岔道。本发明为交通运输提供了一种新型运输方式和一种新型运输工具。

Description

单轨和轨道车系统
技术领域
本发明涉及一种单轨和轨道车系统，尤其是只有一条轨道、轨道车只有两个车轮的单轨和轨道车系统。
背景技术
传统轨道车存在诸多缺点。
其一，需要修建两条轨道，工期长，工程量大，造价高。
其二，县内乡镇之间不适宜采用。
其三，岔道需要有专人操纵转辙机械使活动尖轨偏移，非常操心，人力成本高；如果是自动化操纵，也需要有人去经常检查和维修。
其四，短途人员输送，候车时间一般较长。
其五，少量货物短途运输，需要多天才能到达，很不方便。
其六，轨道车通常组成列车，列车质量大。即使少数人在车站上下车，也需要到站停车。每停一个站，巨大动能转化为内能，启动后又要将其他能再转化为动能，能源浪费严重。
为了克服上述据点，需要发明一种新型轨道车以满足不同需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种只有一条轨道、轨道车只有两个车轮的单轨和轨道车系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种单轨和轨道车系统，含单轨道和轨道车。该轨道车沿该单轨道运动。
该单轨道由多个工字形钢轨分别依次首尾对接而成，但对接处留有接口。
该单轨道上具有岔道结构。
钢轨上具有消除碰撞结构。
钢轨牢固铺设在坚实路面上，钢轨上表面的横向中部有沿纵向的轮槽。该轮槽的横断面为矩形。
该轨道车除含公知车身、底盘、发动机和电器设备外，该轨道车的两侧还各有一个支撑装置。司机座位位于该轨道车车身内的前部，且位于该轨道车轴线的正上方。
该轨道车底盘前后横向中部的下方各有一个车轮，这两个车轮均位于该轨道车轴线的正下方。
轨道车的两个车轮中，安装在前的车轮，其通过前轴安装在该轨道车车身中的转向系统上。安装在后的车轮，其通过后轴安装在相应位置的该轨道车的底盘上。
车轮由轮毂、钢圈和凸轮组成。
该钢圈紧箍在该轮毂的外圆周表面上。
该钢圈和该凸轮为整体。该凸轮，其径向横断面为矩形，其位于该钢圈外圆周表面的横向中部，其横向宽度等于或小于钢轨上轮槽的横向宽度，其径向厚度等于该轮槽的深度。
该轨道车上的两个车轮都搁置在相应位置的该单轨道的钢轨上。这两个车轮上的凸轮均插入相应位置的该钢轨的轮槽中，且这两个凸轮的外圆周表面分别与相应位置的该轮槽的底面活动接触；这两个车轮上钢圈两侧的外圆周表面分别与相应位置的该钢轨两侧的上表面活动接触。该轮槽和这两个凸轮相互配合协同，既阻止这两个车轮脱轨，又对这两个车轮的滚动方向起导引作用，还为该轨道车通过弯道提供向心力。
钢轨上具有消除碰撞结构，该消除碰撞结构是这样的：
钢轨后端左侧一半相对右侧一半向后伸出的长度为s，该钢轨前端右侧一半相对左侧一半向前伸出的长度为s，该单轨道上的全部钢轨均为此种结构；或者，钢轨后端右侧一半相对左侧一半向后伸出的长度为s，该钢轨前端左侧一半相对右侧一半向前伸出的长度为s，该单轨道上的全部钢轨均为此种结构。
为了防止热胀冷缩造成危害，前后相邻两钢轨对接时留有两个接口，这两个接口的位置前后错开。当轨道车上车轮通过其中的一个接口时，该车轮只左边一半通过该接口，而右边一半仍然在相应位置的钢轨上，从而消除了左边一半在该接口处与前方钢轨的碰撞；或者，当轨道车上车轮通过其中一个接口时，该车轮只右边一半通过该接口，而左边一半仍然在相应位置的钢轨上，从而消除了右边一半在该接口处与前方钢轨的碰撞。
该单轨道上具有岔道结构，该岔道结构是这样的：
三钢轨连接成人字形整体。这三钢轨中，人字形下部两钢轨的外侧上表面分别与人字形上部钢轨两侧的上表面圆滑连接。人字形下部两钢轨的内侧上表面圆滑连接为尖角，该尖角指向人字形上部钢轨的轮槽的横向中央。
当轨道车通过岔道时，司机转动方向盘，使在前的车轮向需要进到的钢轨的一侧偏转，从而在前的该车轮顺利通过岔道，进到该钢轨上；在前的该车轮通过岔道后，该轨道车跟着转向，从而带着在后的车轮也顺利通过岔道进到该钢轨上。
前后相邻两钢轨在对接处搁置在同一轨套中。该轨套，其为平底U形框，其内腔的横向宽度等于钢轨下轨板的横向宽度，其牢固固定在路面上，其底板的上表面与路面齐平。
该轨道车的两侧还各有一个支撑装置，该支撑装置由支撑柱、小轮和收放机组成。
该小轮安装在该支撑柱的下端，当该小轮与路面接触时其可沿该路面前后滚动。
该轨道车运动时，该收放机将该支撑柱缩回或折叠在该轨道车的车身内，该支撑柱和其上的小轮对该轨道车的运动没有阻碍；该轨道车静止时，该收放机将该支撑柱从该车身内向下伸出，该支撑柱上的小轮与路面接触，支撑该轨道车使之不倾倒。
在该单轨道两端分别设置多个岔道，每个岔道的断头钢轨上供一辆轨道车停放，从而该单轨道两端中的任意一端可停放多辆轨道车以备用。
采用这样的结构后，轨道车虽然只有两个车轮，但却能在单轨道上运行。修建单轨道，工期短，工程量小，造价低，县内乡镇之间可普及。这是本发明的第一个创新点。
采用这样的结构后，岔道虽然不设活动尖轨和转辙机械，但轨道车可安全通过岔道，简化了结构，节省了人力成本。这是本发明的第二个创新点。
采用这样的结构后，由于钢轨采用消除碰撞结构，轨道车通过钢轨接口时运行平稳，乘客感觉舒适，钢轨和轨道车的使用寿命延长。这是本发明的第三个创新点。
采用这样的结构后，由于车轮上的两个凸轮插入钢轨的轮槽中，轮槽既阻止车轮脱轨，又对车轮的滚动方向起导引作用，还为轨道车通过弯道提供向心力。轮槽的设置，使得车轮既是行走轮，又是导向轮。这是本发明的第四个创新点。
采用这样的结构后，由于单轨道两端设置多个岔道，每个岔道的断头钢轨上可供一辆轨道车停放。从而单轨道的两端都停放有多辆轨道车，为人员和物资的短途快速运输提供了方便。这是本发明的第五个创新点。
采用这样的结构后，前后相邻两钢轨在对接处搁置在同一轨套中。轨套起两个作用。其一，限制两钢轨发生相对侧移，从而始终保持可靠对接状态；其二，如果没有轨套，车轮通过接口时，钢轨两侧受的压力不再平衡，会对路面产生冲击，导致路面破坏。有轨套就不同了，其能将冲击力分散，从而使路面不受破坏。这是本发明的第六个创新点。
采用这样的结构后，保留了传统轨道车双轨运行的以下优点：安全性好，不会翻车，不会侧碰；障碍少；速度大。
采用这样的结构后，由于轨道车的质量小，过站停车时浪费的能源少。
采用这样的结构后，为交通运输提供了一种新型运输方式和一种新型运输工具。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是钢轨和车轮沿该车轮竖直径向的剖面示意图，但图中车轮上的凸轮未插入钢轨上的轮槽中，以便于清晰观察。
图2是岔道的俯视示意图。
图3是钢轨上消除碰撞结构的俯视示意图。
具体实施方式
如图1至图3各图所示，一种单轨和轨道车系统，含单轨道和轨道车。该轨道车沿该单轨道运动。
如图1、图3所示，该单轨道由多个工字形钢轨1分别依次首尾对接而成，但对接处留有接口8。
该单轨道上具有岔道结构。
钢轨1上具有消除碰撞结构。
如图1所示，钢轨1，其牢固铺设在坚实路面上，其上表面3的横向中部有沿纵向的轮槽2。该轮槽2的横断面为矩形。
该轨道车除含公知车身、底盘、发动机和电器设备外，该轨道车的两侧还各有一个支撑装置。司机座位位于该轨道车车身内的前部，且位于该轨道车轴线的正上方。
该轨道车底盘前后横向中部的下方各有一个车轮4，这两个车轮4均位于该轨道车轴线的正下方。
轨道车的两个车轮4中，安装在前的车轮4，其通过前轴安装在该轨道车车身中的转向系统上。安装在后的车轮4，其通过后轴安装在相应位置的该轨道车的底盘上。
如图1所示，车轮4由轮毂5、钢圈6和凸轮7组成。
如图1所示，该钢圈6紧箍在该轮毂5的外圆周表面上。
如图1所示，该钢圈6和该凸轮7为整体。该凸轮7，其径向横断面为矩形，其位于该钢圈6外圆周表面的横向中部，其横向宽度等于或小于钢轨1上轮槽2的横向宽度，其径向厚度等于该轮槽2的深度。
如图1所示，该轨道车上的两个车轮4都搁置在相应位置的该单轨道的钢轨1上。这两个车轮4上的凸轮7均插入相应位置的该钢轨1的轮槽2中，且这两个凸轮7的外圆周表面分别与相应位置的该轮槽2的底面活动接触；这两个车轮4上钢圈6两侧的外圆周表面分别与相应位置的该钢轨1两侧的上表面3活动接触。该轮槽2和这两个凸轮7相互配合协同，既阻止这两个车轮4脱轨，又对这两个车轮4的滚动方向起导引作用，还为该轨道车通过弯道提供向心力。
钢轨1上具有消除碰撞结构，该消除碰撞结构是这样的：
如图3所示，钢轨1后端左侧一半相对右侧一半向后伸出的长度为s，该钢轨1前端右侧一半相对左侧一半向前伸出的长度为s，该单轨道上的全部钢轨1均为此种结构；或者，钢轨1后端右侧一半相对左侧一半向后伸出的长度为s，该钢轨1前端左侧一半相对右侧一半向前伸出的长度为s，该单轨道上的全部钢轨1均为此种结构。
如图3所示，为了防止热胀冷缩造成危害，前后相邻两钢轨1对接时留有两个接口8，这两个接口8的位置前后错开。当轨道车上车轮4通过其中的一个接口8时，该车轮4只左边一半通过该接口8，而右边一半仍然在相应位置的钢轨1上，从而消除了左边一半在该接口8处与前方钢轨1的碰撞；或者，当轨道车上车轮4通过其中一个接口8时，该车轮4只右边一半通过该接口8，而左边一半仍然在相应位置的钢轨1上，从而消除了右边一半在该接口8处与前方钢轨1的碰撞。
该单轨道上具有岔道结构，该岔道结构是这样的：
如图2所示，三钢轨1连接成人字形整体。这三钢轨1中，人字形下部两钢轨1的外侧上表面3分别与人字形上部钢轨1两侧的上表面3圆滑连接。人字形下部两钢轨1的内侧上表面3圆滑连接为尖角，该尖角指向人字形上部钢轨1的轮槽2的横向中央。
如图2所示，当轨道车通过岔道时，司机转动方向盘，使在前的车轮4向需要进到的钢轨1的一侧偏转，从而在前的该车轮4顺利通过岔道，进到该钢轨1上；在前的该车轮4通过岔道后，该轨道车跟着转向，从而带着在后的车轮4也顺利通过岔道进到该钢轨1上。
如图1、图3所示，前后相邻两钢轨(1)在对接处搁置在同一轨套(9)中；所述轨套(9)，其为平底U形框，其内腔的横向宽度等于钢轨(1)下轨板的横向宽度，其牢固固定在路面上，其底板的上表面与路面齐平。
轨套的作用有二。
其一，如图3所示，限制两钢轨1发生相对侧移，从而其始终保持可靠对接状态。
其二，如图3所示，车轮通过两钢轨1的接口时，钢轨1两侧受力不平衡，受力大的一侧对路面产生较大冲击力，会使路面破坏。设置轨套后，将冲击力分散在较大面积上，从而保护路面不被破坏。
该轨道车的两侧还各有一个支撑装置，该支撑装置由支撑柱、小轮和收放机组成。
该小轮安装在该支撑柱的下端，当该小轮与路面接触时其可沿该路面前后滚动。
该轨道车运动时，该收放机将该支撑柱缩回或折叠在该轨道车的车身内，该支撑柱和其上的小轮对该轨道车的运动没有阻碍；该轨道车静止时，该收放机将该支撑柱从该车身内向下伸出，该支撑柱上的小轮与路面接触，支撑该轨道车使之不倾倒。
如图2所示，在该单轨道两端分别设置多个岔道，每个岔道的断头钢轨1上供一辆轨道车停放，从而该单轨道两端中的任意一端可停放多辆轨道车以备用。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明。本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化，仍属于本发明的范围。

Claims (5)

1.一种单轨和轨道车系统，其特征在于：
所述单轨和轨道车系统含单轨道和轨道车；所述轨道车沿所述单轨道运动；
所述单轨道由多个工字形钢轨(1)分别依次首尾对接而成，但对接处留有接口(8)；
所述单轨道上具有岔道结构；
所述钢轨(1)上具有消除碰撞结构；
钢轨(1)，其牢固铺设在坚实路面上，其上表面(3)的横向中部有沿纵向的轮槽(2)；所述轮槽(2)的横断面为矩形；
所述轨道车除含公知车身、底盘、发动机和电器设备外，所述轨道车的两侧还各有一个支撑装置；司机座位位于所述轨道车车身内的前部，且位于所述轨道车轴线的正上方；
所述轨道车底盘前后横向中部的下方各有一个车轮(4)，这两个车轮(4)均位于所述轨道车轴线的正下方；
轨道车的两个车轮(4)中，安装在前的车轮(4)，其通过前轴安装在所述轨道车车身中的转向系统上；安装在后的车轮(4)，其通过后轴安装在相应位置的所述轨道车的底盘上；
车轮(4)由轮毂(5)、钢圈(6)和凸轮(7)组成；
所述钢圈(6)紧箍在所述轮毂(5)的外圆周表面上；
所述钢圈(6)和所述凸轮(7)为整体；所述凸轮(7)，其径向横断面为矩形，其位于所述钢圈(6)外圆周表面的横向中部，其横向宽度等于或小于钢轨(1)上轮槽(2)的横向宽度，其径向厚度等于所述轮槽(2)的深度；
所述轨道车上的两个车轮(4)都搁置在相应位置的所述单轨道的钢轨(1)上；这两个车轮(4)上的凸轮(7)均插入相应位置的所述钢轨(1)的轮槽(2)中，且这两个凸轮(7)的外圆周表面分别与相应位置的所述轮槽(2)的底面活动接触；这两个车轮(4)上钢圈(6)两侧的外圆周表面分别与相应位置的所述钢轨(1)两侧的上表面(3)活动接触；所述轮槽(2)和这两个凸轮(7)相互配合协同，既阻止这两个车轮(4)脱轨，又对这两个车轮(4)的滚动方向起导引作用，还为所述轨道车通过弯道提供向心力；
所述钢轨(1)上具有消除碰撞结构，所述消除碰撞结构是这样的：
钢轨(1)后端左侧一半相对右侧一半向后伸出的长度为s，所述钢轨(1)前端右侧一半相对左侧一半向前伸出的长度为s，所述单轨道上的全部钢轨(1)均为此种结构；或者，钢轨(1)后端右侧一半相对左侧一半向后伸出的长度为s，所述钢轨(1)前端左侧一半相对右侧一半向前伸出的长度为s，所述单轨道上的全部钢轨(1)均为此种结构；
为了防止热胀冷缩造成危害，前后相邻两钢轨(1)对接时留有两个接口(8)，这两个接口(8)的位置前后错开；当轨道车上车轮(4)通过其中的一个接口(8)时，该车轮(4)只左边一半通过该接口(8)，而右边一半仍然在相应位置的钢轨(1)上，从而消除了左边一半在该接口(8)处与前方钢轨(1)的碰撞；或者，当轨道车上车轮(4)通过其中一个接口(8)时，该车轮(4)只右边一半通过该接口(8)，而左边一半仍然在相应位置的钢轨(1)上，从而消除了右边一半在该接口(8)处与前方钢轨(1)的碰撞。
2.按照权利要求1所述单轨和轨道车系统，其特征在于：
所述单轨道上具有岔道结构，所述岔道结构是这样的：
三钢轨(1)连接成人字形整体；这三钢轨(1)中，人字形下部两钢轨(1)的外侧上表面(3)分别与人字形上部钢轨(1)两侧的上表面(3)圆滑连接；人字形下部两钢轨(1)的内侧上表面(3)圆滑连接为尖角，该尖角指向人字形上部钢轨(1)的轮槽(2)的横向中央；
当轨道车通过岔道时，司机转动方向盘，使在前的车轮(4)向需要进到的钢轨(1)的一侧偏转，从而在前的所述车轮(4)顺利通过岔道，进到所述钢轨(1)上；在前的所述车轮(4)通过岔道后，所述轨道车跟着转向，从而带着在后的车轮(4)也顺利通过岔道进到所述钢轨(1)上。
3.按照权利要求1所述单轨和轨道车系统，其特征在于：
前后相邻两钢轨(1)在对接处搁置在同一轨套(9)中；所述轨套(9)，其为平底U形框，其内腔的横向宽度等于钢轨(1)下轨板的横向宽度，其牢固固定在路面上，其底板的上表面与路面齐平。
4.按照权利要求1所述单轨和轨道车系统，其特征在于：
所述轨道车的两侧还各有一个支撑装置，所述支撑装置由支撑柱、小轮和收放机组成；
所述小轮安装在所述支撑柱的下端，当所述小轮与路面接触时其可沿该路面前后滚动；
所述轨道车运动时，所述收放机将所述支撑柱缩回或折叠在所述轨道车的车身内，所述支撑柱和其上的小轮对所述轨道车的运动没有阻碍；所述轨道车静止时，所述收放机将所述支撑柱从所述车身内向下伸出，所述支撑柱上的小轮与路面接触，支撑所述轨道车使之不倾倒。
5.按照权利要求1所述单轨和轨道车系统，其特征在于：
在所述单轨道两端分别设置多个岔道，每个岔道的断头钢轨(1)上供一辆轨道车停放，从而所述单轨道两端中的任意一端可停放多辆轨道车以备用。
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