CN112537170A

CN112537170A - 公铁两用车及其轨道运行系统

Info

Publication number: CN112537170A
Application number: CN202010914422.5A
Authority: CN
Inventors: 王满场
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-08-30
Filing date: 2020-08-30
Publication date: 2021-03-23

Abstract

本发明公开了一种即能在公路上行驶，又能在专用轨道上行驶的车辆及其轨道系统。它相当于在汽车轮胎一侧加装一个直径小于轮胎外径的并列钢轮，在公路上轮胎受力，在专用轨道上钢轮受力。车辆在车站组车轨道上编组后多辆成列，通过专用道叉进入主干轨道运行。本系统车辆在轨道上成列运行，相比于汽车，能节省大部分燃料和大部分司机，减少了车祸概率等。相比于火车，减少了在车站装卸货物的费用，使车辆编组快捷简单，也不必要建设大型仓库、站台、调车场等。从而可实现很大的经济效益。

Description

公铁两用车及其轨道运行系统

本发明涉及一种既能在公路上行驶，又能在钢轨上行驶的车辆及其轨道系统。

目前，我们的陆地移动车辆主要有两种，一种是用轮胎在公路上行驶的车辆，我们都叫汽车，一种是用钢轮在专用钢轨上行驶的车辆，我们一般叫火车。

汽车的优点是：不需要专用轨道，可以到达有路的任何场所。缺点是能源费用较大，并且司机人力消耗较多(目前长途汽车司机出车，日工资360元，加60元餐费)。火车的优点是：燃料消耗较少，一列几十节的火车只需一组司机。缺点是必须有专用轨道行驶，其运载货物必须用汽车运到车站和从车站运出，因此增加了人工装卸成本，并且需要建造大的仓库、站台和调车场。

本发明的目的就是要发明一种既能在公路上行驶，也能在专用钢轨上行驶的车辆，也就是不用在车站多次装卸，又省燃料和司机的铁路系统(我把它叫做第二铁路)和车辆(我把它叫公铁两用车)。

公铁两用车的特点是：(1)在两轮胎夹缝中间(见附图1)或单轮胎一侧安装一个直径小于轮胎的钢轮。(2)车轮前后各加一个自动挂勾，这种挂勾和火车挂勾相似，但在行驶时可以手动或机动脱勾。(3)在电气化铁路上运行的车辆也可以在驾驶仓上安有一授电弓，连接车内整流变压、信号收发、电机以及智能变速装置。

铁道系统的特点有：(1)通过一专用车轮正位认轨槽(见附图2、附图3、附图4)，使两用车辆进入组车轨道(组车轨道至少应有几百米)。(2)通过专用道叉进入闭路干线轨道，行程结束时又通过专用道叉驶出闭路干线轨道。该专用道叉(见附图5、附图6、附图7)与火车道叉不同点是：分叉口至少有四个活接头(火车道叉只有两个活接头)，交叉口还有两个活接头。两用车专用道叉移动距离约有几十厘米(大于一个轮胎宽度，火车道叉移动距离不足10厘米)。(3)两用车辆列车的智能自动运行速度靠列车到达位置决定：当车站工作人员向列车发出开行信号后，车站智能检索系统将检索到列车后面若干公里处是否有列车向车站驶来，当检索到没有其它列车时，专用道叉动作使组车轨道和干线轨道接通，列车将收到一个可以进入闭环干线轨道信息，列车全部进入后，专用道叉返回原位。列车逐渐加速到正常行驶速度，轨道每间隔一段距离有一信息收发点，报道列车到达地点。当遇到拐弯需要减速时，路旁信息收发点给列车一个减速信息，全部拐弯后又得到一个加速信息。当列车和其前方列车距离小于一定距离(比如1公里或500米)时，后面列车将控制器与前方列车控制器联网在同一速度上行驶或同时刹车。当列车将要到站时，距出口若干距离(比如1000米)时，在脱网脱勾减速信息点会收到一个信息，列车开始降速(如果和前面车辆联网，就脱网降速，如果和前面列车挂勾连接，就脱网、脱勾，然后降速)。和出口相距一段距离(比如150米)时，车辆控制器向专用道叉发出一个信息，专用道叉动作，闭路干线轨道与接车轨道连通，列车全部进入接车轨道后，专用道叉又返回原位。(4)当成列的两用车辆挂在火车头机车上运行时，可按目前火车工作模式运行。

公铁两用车系统有以下优点：(1)可以节约百分之八十多到百分之九十的燃料费用(钢轨摩擦系数是高速公路的四分之一，考虑到风阻因素，钢轨耗油是高速公路三分之一，电机效率按百分之九十，一度电是866.7大卡，则经电机后一度电出力780大卡，5度电3900大卡，柴油每升9000多大卡，柴油机效率百分之四十多，9300*0.42≈3900大卡，即5度电能量，现在一升柴油六块多，用电集团购买按每度0.4元，5度电2元，油电相差3倍多，和钢轨3倍效率相乘，只需高速公路油价十分之一。(2)可以节省百分之九十多的司机支出。一列车几十辆车只需一组司机，列车到站后，每辆车都由本地司机接手，如同快递小哥将货物运往客户手中，熟门熟路再从各客户处装上货物运回车站编组。如没有货物可以将车辆暂放停车场。目前，货车卸货后司机往往要等回程货，有的甚至滞留数日，两用车营运模式则可避免了这种无为的人力损耗。两用车编组时，最远处下线车辆排在最前面，最后面车辆在最近车站下线。(3)减少车祸。由于大货车载重大，有转向不灵和被频频超车的特点，因此车祸概率大，上轨后会避免这些情况发生。(4)省轮胎、钢轮和钢轨磨损量很小，轮胎和公路的磨损量大，并有扎破的危险，经常见汽车修理处更换轮胎。(5)省内燃发动机，由于内燃机结构复杂，损坏概率很大，授电弓和电机结构简单，又易于操控。(6)高速公路维护成本更高。(7)减少了大气排放和噪音污染。

两用车货运经一段时间运行，安全运行可基本保证后，可考虑加挂客车。不常跑长途的小轿车、皮卡、小货车等，可采用两层托车装运，这样不但会便利了自驾游的长途辛苦自驾，又可以在非节假日景点降价吸引大批的低收入群体，又充分开发了景点利用率。

经济可行性分析：假如投资一万亿元建成一万公里第二铁路，车流量按每公里一辆，车速每小时80公里，每辆车载重50吨，每二十辆车组成一列，即每15分钟20公里一列车，每吨公里按0.15元收费，则双向两万公里，始终两万辆车在线上运行，则一年收入是：50*80*0.15*24*365*20000＝1051.2亿元。如果去除利息600亿，电费60亿，维修办公费40亿，税100亿，工资等50亿，年利息由于是从600亿到0，所以平均只能算300亿元，则每年可还贷款500亿元，约20年即可还清贷款，由于第二铁路和车站都建在郊外，因此征地费用低，也不要建造大的车站、仓库、站台、调车场。因此，每公里一亿元费用预算应该绰绰有余。目前我国每年进口原油和成品油5亿多吨，每年汽运费用9万多亿元，长车司机数量号称3000万卡友。因此第二铁路及两用车使用将大大地降低运输成本，也因此会极大的改变现有城市格局。

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明：

附图说明：

附图1，是在两轮中间安装一个直径小于轮胎的并列钢轨剖面示意图。

图2，专用车轮自动正位认轨槽俯视图。

图3，认轨槽横向A-A和B-B向剖视图。

图4，认轨槽T形板C-C向剖视图。

图5，两用车专用道叉俯向示意图。

图6，分叉接口放大示意图。

图7，交叉口放大示意图。

在图1中：(1)是汽车半轴。(2)是汽车轿壳。(3)是轮毂。(4)是轮胎。(5)是耐高温隔热层。(6)并列钢轮。

在公路上行驶时轮胎(4)接触路面，并列钢轮在路面上方，在导轨上行驶时，并列钢轮接触导轨受力，轮胎悬挂在半空中。

图2中：(7)和(10)为光滑斜面，车轮行驶上到斜面后，将产生一个与斜面相对方向的横向分力，使车轮向左或向右移动。(8)是长条滑移T形板，受力后将向左或向右移动。(9)是导轨头在T形板正中位置。(11)是弹簧，四个弹簧的作用是使T形板在失去作用力后，迅速恢复正中位置。(12)是承受T形板传递压力的快换滑轮组合。(13)是承受T形板向前推力和向后拉力的快换滑轮组合。快换滑轮组合使T形板只向左或向右滑动。

图5中：(14)和(15)是分叉接口中的两个主干轨道固定接头，(16)是拉动分叉接口中四个活接头的连杆。(17)是拖动连杆的动力机构。(18)和(19)是分叉轨道活接头。(20)和(21)是主干轨道活接头。(22)是主干轨道接轨。(23)是分叉轨道接轨。(24)和(26)是主干轨道。(25)是交叉轨道活动接头。(27)和(28)是分叉轨道。(29)是为了减小摩擦力而在活动接头上装的滑动轮。(30)是为了减小摩擦力而在滑轮下设定的滑道。(31)是交叉轨道活动头中间活动轴承。(32)是连接分叉处活接头和交叉处活接头的链条或钢丝绳。(33)是链轮或钢丝绳轮。在图5中，在正常状态下，连杆(16)运动到最下方位置，(15)和(20)、(14)和(21)连通，同时(22)和(25)和(26)连通，此时干线轨道全部连通，过路两用车辆在车站自由通过。当连杆(16)向上运动到最高位置时，轨道(15)同(19)同(23)同(25)同(27)、(14)同(18)同(28)连通，此时分叉轨道和干线轨道连通，两用车辆将从干线轨道驶入分叉轨道，或者从分叉轨道驶入干线轨道，两用车辆驶入或驶出完毕，专用道叉立即恢复干线轨道全部连通的正常状态。

Claims

1.一种既可以在公路上行驶，也可以在专用轨道上行驶的车辆及其轨道系统。其整体系统包括：普通汽车(燃油、燃气、电池组)、与轮胎(4)并列安装的并列钢轮(6)、干线轨道(14、15、24、26)、组车轨道(27、28)、车轮自动正位认轨槽(7、8、10)、两用车专用道叉(18、19、20、21、25)等组成，其特征是：在车辆单轮胎一侧或双轮胎中间安装一个直径小于轮胎的并列钢轮(6)，这种两用车辆经过由两侧光滑斜面(7、10)和多片T形长条滑移支板(8)及滑轮组(12、13)组成的车轮自动正位认轨槽，进入组车轨道。两用车辆再经过一个由分叉口四个活动头(18、19、20、21)和交叉口两个活动头(25)组成的两用车专用道叉进出干线轨道(14、15、24、26)。

2.权利要求1所述两用车及其轨道系统，其特征在于：其车辆前后分别装有车前挂勾和车后挂勾。

3.权利要求书1中所述的两用车辆及其轨道系统，其特征在于：其车顶也可以装有可升降授电弓，车内装有调压整流、信号收发、智能调速及电机等电控装置。

4.权力要求1所述两用车及其轨道系统，其特征在于：干线轨道两旁定距装有信号收发装置及其光纤传输电缆。

5.权利要求1所述两用车辆及其轨道系统，其特征在于：两用车辆自身装有内燃机、电机等动力系统，同时也可以挂在各种机车头(蒸汽机、内燃机、电动机车等)上在两用轨道上行驶。