CN1270927C - 微型乘坐列车及其配套车道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型乘坐列车，该列车是在其配套的专用的单轨凸字型车道和道路中运行的两用车辆，是低速、微型，能够在陡坡上、浅水中行驶的供游客乘坐的观光游览自然风景的乘坐列车。该微型乘坐列车包括：动力车、多辆装配轨道驱动装置的座椅车、多辆装配轨道制动装置的座椅车及游客座椅自动调平装置；轨道与道路两者驱动可不停车转换；轨道驱动轮安装呈水平方向，其上正压力与该驱动轮产生的驱动力同步增加或减小；轨道制动装置是常闭式制动器，是直接制动。凸字型车道上部凸出部分的两侧垂直面是座椅车的驱动面，也是制动面，同时又是阻止微型乘坐列车侧翻的限制面；车道中有通过水流的横向通孔，该车道分段分块预制，在现场按积木式安装。

Description

微型乘坐列车及其配套车道

技术领域

本发明涉及一种在轨道和道路中行驶的两用车辆，特别是涉及一种在不同车轴上装有轨道车轮和道路车轮的两用车辆，还涉及在地面上的单轨车道中运行的运输车辆；其配套的车道涉及到特种用途的单轨车轮轨道。

背景技术

中国批准美国人申请的99815123.8发明专利“单轨系统”及中国批准日本人申请的01104912.X发明专利“单轨车辆”两专利，公开了高速车辆在单轨道中运行时为了列车的导向、防侧移及为防止车辆侧向倾倒，在列车转向架中的不同位置，设置不同的稳定轮及引导轮，其稳定轮及引导轮呈水平方向或倾斜方向安装，这两项专利申报的单轨车辆，其驱动轮安装方向均是垂直于地面，施加在驱动轮轮轴上的正压力是车辆自身的重力，是传统的驱动方式，这种驱动方式不能在大坡度车道上牵引列车运行，另外，为了列车能改变行驶车道，还要铺设活动道岔。9255089.0实用新型专利“单轨运输车车体及轨道梁”，公开的一种骑跨式单轨交通的运输车车体，‘其导向驱动轮呈水平安装’，施加在导向驱动轮轮轴上的正压力不是车辆自身的重力，而是‘依靠弹簧压紧装置靠贴在轨道梁的导向驱动面上’的弹簧力，其‘导向驱动轮的驱动面呈垂直状态’，导向驱动轮对车辆有导向及防止侧向倾翻的作用，由于安装导向驱动轮是水平方向，所以使车辆有可能在较大坡度轨道上向上行驶，但该项专利阐述的是用弹簧力作为正压力施加在驱动轮的轮轴上的，但在该专利文件权利要求书中及在附图中均沒有记载‘弹簧压紧装置’，只是在说明书中写到‘弹簧压紧装置’，同时也未说明该弹簧力是固定力？还是可变弹簧力？但从该专利描述的构思可以判断：只有施加大的弹簧力时车辆才能夠爬大坡度车道，否则驱动轮要严重原地滑转而不能行驶，但在驱动轮上施加大的恒定的正压力会引起大的恒定的滚动阻力，显然，对于车辆在平道及小坡度车道中高速运行都是不利的，会引起较大能耗，另外，在有坡度车道中该车辆向下行驶如何制动？该项专利中也未提到。91217019.0实用新型专利“超微型单轨牵引车”，在权利要求书中未展示，但在说明书中提到有呈水平方向安装的横向牵引轮作为辅助牵引轮，作用其上的正压力也是弹簧力，而该弹簧力也同样不能够随驱动力同步增加或同步减少，从图中可看出弹簧力是固定值。01206931.0实用新型专利“路轨动力转換装置、路轨两用滑轨鞋及路轨两用车辆”，公开了一种在单轨道上，在车辆不同车轴上装配轨道车轮和道路车轮的轨道和道路两用车辆，该车辆在单轨道中能自动导向及有防侧移的功能，利用了‘重力势能’在下坡时溜坡，有节能效果，在该项专利中描述了道路行驶与轨道行驶的转换装置，文中写到：‘路轨转換装置是通过一套升降装置装于车辆的底盘上’，该项专利中同样未提到下坡如何制动？99246373.4实用新型专利“铁汽两栖车”，公开了一种在单轨道上，在车辆不同车轴上装配轨道车轮和道路车轮的轨道和道路两用车辆，共用一台发动机，该车在道路行驶与轨道行驶的转换过程中，用‘千斤顶控制前、后金属轮(即轨道驱动轮)的升降’，以上两项专利的两用车辆在道路行驶与轨道行驶两者相互转换时有一个共同特点，就是道路车轮与轨道车轮在转換时需要用‘千斤顶’升降以上两种车轮，显然，此时这两项专利描述的两用车辆的转換必需是在停车状态下才能实施。

公知公用的道路车辆如汽车，公知公用的轨道车辆如火车，均是高速车辆，从动力性能来说，高速车辆行驶时其功率主要消耗在滾动阻力与空气阻力上面，而用于克服爬坡阻力的功率相对比较少，所以铺筑公路及铁路时，其纵向坡度实际都不大。在机械工业出版社‘九五’部级重点教材，清华大学余志生编写的“汽车理论”第2页阐述美国EPA试验规定，在限定质量下，美国新一代轿车的车速与爬坡能力规定：应能以104公里/时的车速通过6％(即3.45°)的坡道；交通部1988年12月3日颁发的《公路工程技术标准》中规定：高速公路纵向坡度3％-5％，最差的四级公路最大纵向坡度为9％，即5.2°；由清华大学出版社暨南大学出版社出版的王梦恕干昆蓉编著的院士科普系列图书“21世纪的铁路”第6页中阐述：山区铁路纵向坡度小于3.33％，即小于1.9°；由中国建筑工业出版社1993年出版‘七五’国家重点科技攻关项目成果何宗华主编的“城市轻轨交通工程设计指南”一书第70页中阐述：城市轻轨列车的铁路，在坡道长500米以内，纵向坡度可达6％，即3.45°。为了实现高速公路、铁路道轨坡度小，在施工铺设时则要遇水架桥，逢山打洞。公知公用的汽车与火车的驱动轮安装方向是垂直于地面，施加在驱动轮轮轴上的正压力均是车辆自身的重量，对于这种驱动方式，从附着性能来分析，在有坡度的车道中，由于促使车辆向前行驶的驱动轮上附着力与因车辆自身重量而引起的下滑力的这两种力的矛盾，使得车辆在坡道上向上爬坡时的坡度受到限制，例如，上述“汽车理论”第1、2页阐述：四轮驱动的越野汽车能爬60％纵向坡度，即31°，而两轮驱动的货车只能够爬30％纵向坡度，即16.5°，但是，如果汽车后面牵引多辆拖车，由于这些拖车因自身重量在大坡度坡道上引起的下滑力也变大，使得汽车列车只能在很小坡度车道中向上运行，公知公用的火车在坡道上运行其情况也同样如此。若使牵引列车能在大坡度车道中向上运行，则牵引列车驱动轮的位置不宜垂直安装，最好是平行于地面，呈水平方向安装，施加在驱动轮上的正压力不是车辆自身的重力，也不是固定的弹簧力，最好是其它的力，例如是可变的液压力或可变的电磁力。公知公用的传统车辆的制动器，在道路上实施制动时，实际是两次制动过程：首先是制动器内的制动蹄与制动鼓(盘)之间的制动，使车轮减低转速，其后由减低转速的车轮的表面与地面或道轨之间产生强烈摩擦而使车辆减速，这时制动器内部的制动蹄与制动鼓(盘)之间因摩擦而生成大量热量，如果车辆在既长又陡的坡道中向下运行，这时长时间连续制动要出现制动器内部过热而引起制动器热衰退，使制动功能下降甚至烧坏制动器；公知公用的传统车辆，如果在陡坡中向下运行即使有理想的制动器，但由于车轮表面与地面之间的滑动附着系数的限制，车轮与地表面(轨道面)之间的摩擦力有可能小于车辆重力引起的下滑力，这时车辆中车轮即使在完全制动而不转动的状况下，车辆还是有可能自行下滑而驾驶员无法控制其车速及方向。

发明内容

本发明是提供一种在山区自然风景区内，供老幼残及体弱游客乘坐的游览观光微型乘坐列车，该微型乘坐列车能在三十至四十公里范围内连续行驶。微型乘坐列车在沒有轨道的平坦停车场内具有与汽车相仿的能迴转及自行改变行驶车道的机动性，而在单轨车道里运行时又具有轨道车辆的自动导向、限制侧移的长处，在大坡度车道中行驶时能够使乘坐游客较为舒适且又安全地低速行进式观光游览山区自然风景，另外，在徒步游客及普通自驱式车辆难以到达的江河湖海岸边滩涂、沼泽湿地地域的浅水区域中，乘坐游客也能够观光游览。微型乘坐列车在道路和轨道过渡过程中，能够不停顿的连续行驶。

为实现本发明的目的，其技术方案分两部分：第一部分是微型乘坐列车即山区自然风景区的观光游览微型乘坐列车，第二部分是微型乘坐列车行驶其上的与微型乘坐列车相配套的专用的单轨凸字型车道。本发明的微型乘坐列车组成主要是：一、动力车，二、多辆装配轨道驱动装置的供游客乘坐的座椅车，三、多辆装配轨道制动装置的供游客乘坐的座椅车，四、在微型乘坐列车当中有游客座椅自动调平装置，在以上各个车辆之间用牵引杆相互连接成为微型乘坐列车。

动力车是微型乘坐列车的动力源，其内装配道路驱动装置、轨道驱动装置以及为了在平坦停车场中能使微型乘坐列车转向的转向装置。微型乘坐列车在道路上、在平坦停车场中迴转及在微小坡度凸字型车道中运行时，是由动力车中道路驱动轮驱动或制动，而微型乘坐列车在大坡度的凸字型车道中运行时，是由轨道驱动轮驱动，或轨道制动器制动。本发明的微型乘坐列车在道路驱动与轨道驱动两者相互转換时，与前述两种专利“路轨动力转換装置、路轨两用滑轨鞋及路轨两用车辆”及“铁汽两栖车”不同，该微型乘坐列车不需要停车，驾驶员在驾驶座中操作即可使这两者完成相互转換。不停车实现驱动方式的转換，必要条件是道路驱动轮上正压力与轨道驱动轮上正压力两者不需要转換，本发明的道路驱动轮上正压力是车辆自身重量，而轨道驱动轮上正压力是夾紧装置施加的水平方向的夾紧力形成的，这是两种又可以同时存在的不同的正压力，另外，实现驱动方式的不停车转換，还必然有一个暂短的过渡过程，这就是道路驱动轮驱动与轨道驱动轮驱动有暂短时间两者同时对微型乘坐列车实施驱动，因此就需要这两种驱动动力能够同步，本发明能够实现此要求。

装配轨道驱动装置的座椅车，其内是由轨道马达驱动，轨道驱动轮呈水平方向安装，微型乘坐列车的轨道驱动轮轮轴上不承载车辆及游客自身重量，作用在轨道驱动轮轮轴上的正压力是水平夾紧力，其水平夾紧力的大小随轨道驱动轮产生的驱动力大小同步增加或同步减小，也就是微型乘坐列车上坡运行需要轨道驱动轮产生大的驱动力时，这时作用在轨道驱动轮上的正压力也自动增大，反之减少；这种驱动方式与传统车辆驱动方式不同，轨道驱动轮产生的驱动力，不受到车辆自身重量的影响，从车辆驱动原理上讲，如驱动功率足够大，驱动轮轮轴上的正压力足够大，该微型乘坐列车在大陡坡车道中，轨道驱动轮也能产生很大驱动力牵引微型乘坐列车向上行驶；当微型乘坐列车在小坡度车道中运行，由于驱动力小，则施加在轨道驱动轮轮轴上的正压力相应减小，因而轨道驱动轮的滚动阻力也相应同步减少，从而减少功率消耗；在下坡运行不需要轨道驱动轮驱动车辆时，能使轨道驱动轮离开本发明的专用的单轨凸字型车道。

装配轨道制动装置座椅车里面的制动器是由夾紧装置直接夾紧，夾紧在轨道中，使其座椅车中轨道制动装置的制动面与单轨车道直接紧贴接触产生制动力，在单轨车道上的夾紧力即是制动器中制动面上的正压力，正压力越大，则制动力越大，该夾紧力是水平方向，与车辆自身重力无关，从而可知，该微型乘坐列车即使在很陡的车道中有很大的下滑力时，如果能在足够大的制动面上施加足够大的正压力，总能够不使微型乘坐列车下滑失控；轨道制动装置是常闭式制动器，与公知公用的普通车辆常开式制动器不同，即在常态下，该微型乘坐列车不运行时，或车中出现如动力失灵等故障时，该常闭式制动器会自动处于制动状态，因此该常闭式制动器对该微型乘坐列车又起到驻车制动作用；微型乘坐列车在既长又陡的车道中向下运行，此时对车辆要长时间实施制动，由于本发明的轨道制动装置中没有制动蹄与制动鼓(盘)这些零部件，而是由轨道制动装置中的制动器的制动面与单轨车道直接紧贴接触，是直接制动，所以该常闭式制动器连续实施制动不会出现传统制动器的热衰退现象。

微型乘坐列车骑跨在凸字型车道上，该车在凸字型车道下部宽体部分上面行走的所有行走轮及道路驱动轮的车轮内侧面紧靠凸字型车道上部凸出部分，只留有小间隙，否则，如间隙过大，凸字型车道上部凸出部分有可能不能夠阻止该微型乘坐列车在车道中横向侧翻。

在公知公用普通车辆中的乘坐人员在下坡时要前俯，而上坡时恰又后仰，本发明微型乘坐列车里座椅车中的座椅在坡道上能自动调平，其自动调平装置由两部分组成：动力车与第一辆座椅车之间装配具有动力的自动调平机构，用于第一辆座椅车中游客座椅的调平，而其后的第二、三、四……辆座椅车中游客座椅调平是由第一、二、三、四……辆座椅车相邻的两车之间的平行四连杆机构來完成调平。

座椅车中装配轨道驱动装置的位置空间，也可以装配轨道制动装置，所以轨道驱动装置与轨道制动装置这两者在座椅车中能夠互换安装。微型乘坐列车在坡度比较大的车道里向上运行需要较多的马达驱动，而在坡度比较大的车道里向下运行又需要较多的制动器制动，因此在动力车及每辆座椅车当中，可以装配两对以上相同的轨道驱动装置，或装配两对以上相同的轨道制动装置。

微型乘坐列车中两侧行走轮及两侧道路驱动轮直立安装，但向外倾斜一个小角度，其主要目的是：微型乘坐列车在道路中运行，两侧行走轮及两侧道路驱动轮与道路表面接触面要变窄，其效果是：减小微型乘坐列车侧滑阻力，便于微型乘坐列车在道路中转向迴转；另外与之相配套的凸字型车道中的两侧行走轮及两侧道路驱动轮的走行面也有一个向外、向下倾斜一个小角度，形成横向斜面，该横向斜面便于排除凸字型车道中的雨水和冰雪。

在夏天，为了能遮挡烈日，在微型乘坐列车中要安装车顶蓬；在冬天，为了能阻隔风雨雪在微型乘坐列车中需要安装车厢。

在微型乘坐列车中各车辆之间的牵引杆要承受拉力，是为避免出现受压而使微型乘坐列车中各车辆相互挤撞而可能在车道中拱起离开轨道，为此，大部分装配轨道驱动轮的座坐车应配置在微型乘坐列车的前半部，大部分装配轨道制动器的座坐车应配置在微型乘坐列车的后半部。

本发明技术方案的第二部分是一种供微型乘坐列车行驶其上的专用的单轨凸字型车道，亦称凸字型车道，其要点是：该车道分上、下两部分，这两部分之间有通孔，其雨水流可以横向流过，采用积木方式铺建。该凸字型车道具有单轨车道能够防止微型乘坐列车侧移及有自动导向作用，凸字型车道的上部凸出部分是微型乘坐列车轨道驱动装置的驱动面、也是轨道制动装置的制动面、还是阻止该微型乘坐列车侧向翻转的限制面，下部宽体部分是微型乘坐列车中所有行走轮及道路驱动轮行走的车道，这种车道如前所述，两边是向外、向下的横向斜表面。此专用单轨车道比较窄小，铺建时便于保护自然风景区内的原始风貌，该车道还能夠铺设在徒步游客及普通自驱式车辆难以到达的江河湖海岸边滩涂、沼泽湿地地域的浅水水下。传统的轨道车辆为了变換车道需要设置活动“道岔”，但本发明的在轨道和道路中行驶的微型乘坐列车变換车道是在平坦停车场内进行，没有可移动的“活动凸字型车道”。在冬天，由于冰雪不易附着在凸字型车道上部凸出部分的垂直面上，冰雪即使附着也较容易清除，所以该微型乘坐列车在冰雪环境中的大坡度车道中运行时，其轨道驱动轮上也能夠有较大的附着系数，同理，在轨道制动装置的制动面上也能夠有较大的摩擦系数，因而能确保微型乘坐列车在冰雪环境中运行安全。

附图说明

下面是对本发明的微型乘坐列车和行驶其上的专用的单轨凸字型车道附图作说明：

图1是微型乘坐列车侧视图；

图2是图1中的动力车1侧视图；

图3是图1中的动力车1正视图；

图4是图1中的装配轨道驱动装置的座椅车3放大图；

图5是图1中的装配轨道制动装置的座椅车5放大图；

图6是图4中的A-A剖面图；

图7是图5中的B-B剖面图；

图8是采用电力驱动时，直流串励电动机串联起动电阻示意图；

图9是微型乘坐列车行驶其上的专用的单轨凸字型车道图；

具体实施方式

下面参照附图和非限定的实施例对本发明的微型乘坐列车和行驶其上的凸字型车道作更详细的说明。微型乘坐列车(图1)包括：动力车1、装配轨道驱动装置的座椅车3、装配轨道制动装置的座椅车5和用于座椅车中座椅调平的自动调平机构2、及平行四连杆机构4，座椅车3与动力车1是通过牵引杆6相互连结，在每辆座椅车3和5之间由连结杆7连结而构成一列完整的牵引式山区自然风景区的观光游览微型乘坐列车。每辆座椅车3、5……中有两人以上的座椅32，微型乘坐列车中的座椅车总数在十辆以上，微型乘坐列车是低速观光游览列车，其行驶速度在10至15公里/时，所以在微型乘坐列车中配置的发动机功率，用于克服空气阻力及车辆滚动阻力只是小部分，其大部分功率是用于克服爬坡阻力。

微型乘坐列车如果是液压驱动，则动力车(图2)中装配有恒功率液压变量泵13、液压定量泵12、包括减速器、离合器在内的30千瓦左右发动机总成11、自动调平用液压缸16、道路驱动轮18、道路马达17、轨道马达34及轨道驱动轮33，该轨道马达34及轨道驱动轮33与座椅车(图4)中轨道马达和轨道驱动轮相同，还有图3中油箱19。动力车1中的道路驱动装置包括：呈直立方向安装的道路驱动轮(即转向前轮)18及道路马达17，道路马达17装配在道路驱动轮18当中，帶动道路驱动轮18转动，驱动微型乘坐列车在道路上行驶，道路马达17如果是液压马达，则油源由液压定量泵12提供，道路马达17也可以是直流串励电动机；转向装置中有转向盘15及液压转向器14，由驾驶员操纵转向盘15控制液压转向器14使道路驱动轮18偏转，引导微型乘坐列车在道路中转向，供给液压转向器14的油源也是定量泵12。如果是电力驱动，则动力车(图2)中要装配蓄电池或发电机及整流装置(图中未画出)，图8是蓄电池供电的串励绕组而中间抽头的变速示意图，S₁和S₂是直流串励电动机的两个电刷，C₁、C₂、C₃是电接点，在起动时，直流串励电动机中电枢回路内接入起动电阻Rp(图8)，以限制起动电流，此时电动机转速低而转矩大，起动以后，当电源的负极从原來由C₂输入改为由串励绕组中间抽头C₃输入，将Rp切除，则电动机转速变快，转矩降低。串励直流电动机要避免空载运行。

微型乘坐列车在道路中行驶及在微小坡度凸字型车道中运行，是由动力车中道路驱动轮18驱动，此时轨道驱动轮33离开轨道，而微型乘坐列车在大坡度的凸字型车道中向上行驶，是由轨道驱动轮33驱动，这时动力车中道路驱动轮18成为自由轮。微型乘坐列车是在沒有坡度或只是微小坡度的凸字型车道中对道路驱动轮18驱动与轨道驱动轮33驱动在不停车的状况下完成两者相互转換，由于本发明的微型乘坐列车中的轨道驱动轮33呈水平方向安装，其正压力是非重力，道路驱动轮18呈垂直方向安装，其正压力是车辆自身重量，因此这两种驱动轮上正压力不同而且能同时存在；实现驱动方式的不停车转換，还有一个过渡过程，这个过渡过程就是道路驱动轮18与轨道驱动轮33在一段距离内两者同时对微型乘坐列车实施驱动，此时就需要这两种驱动动力同步运转。如果是液压驱动，轨道驱动动力是：轨道驱动轮33由恒功率液压变量泵13供油的液压马达34驱动，而道路驱动动力是：道路驱动轮18由定量泵12供油的道路液压马达17驱动，由于恒功率液压变量泵的流量与油压力的相互关系成反比例变化，所以轨道驱动轮33的转速与产生的驱动力也成反比例变化，这种特性从动力性能来讲，可称为有很强的超负荷能力，由于有此特性也就能够使轨道驱动轮33自动地与道路驱动轮18同步；如果是电力驱动，轨道马达34是直流串励电动机，带动轨道驱动轮33转动，这时道路马达17也是直流串励电动机，带动道路驱动轮18转动，由于直流串励电动机外特性是随负载转矩增加，励磁电流(电枢电流)增加，磁通也随之增加，所以引起转速急剧下降，故直流串励电动机的这种机械特性是一条软特性，接近反比例变化，所以直流串励电动机承受超负荷的能力也很强，因此直流串励电动机驱动的轨道驱动轮33与道路驱动轮18它们之间也能自动同步，所以，微型乘坐列车在不停车的状态下，驾驶员在驾驶座中操作，即可使道路驱动轮18与轨道驱动轮33这两种驱动动力完成相互转換。

装配轨道驱动装置的座椅车(图4、图6)是在有坡度的凸字型车道中向上运行时牵引微型乘坐列车的车辆，轨道驱动装置包括：一对夾紧装置39、一对轨道马达34、一对轨道驱动轮33、液压缸35及压缩弹簧36，液压缸35及压缩弹簧36的两端的耳环分别与一对夾紧装置39相连结，这一对夾紧装置39可以分别以k₁、k₂转动枢点为中心横向摆动。轨道马达34及轨道驱动轮33装配在夾紧装置39当中连结成一体。该座椅车3还包括：摇板31、座椅32、支架38、平行四连杆机构中的平行杆41、十字架42及使其相互连结的铰链43、行走轮37、自动调平机构2、拉杆21及汞水平传感器22。当油液进入液压缸35有杆腔当中就产生使活塞杆缩回的液压拉力，呈水平方向，又称水平液压夾紧拉力，该拉力使一对夾紧装置39克服压缩弹簧36的弹簧力，向中间收拢两边的轨道驱动轮33，並紧贴在凸字型车道上部凸出部分61的两侧垂直面上(图9)，此时液压油也进入轨道液压马达34，该轨道液压马达34转动轨道驱动轮33产生使微型乘坐列车运动的驱动力，反之，在平地或下坡不需要轨道驱动轮实施驱动时，停止给液压缸35供油，则压缩弹簧36推开两侧轨道驱动轮33离开凸字型车道上部凸出部分61的两侧垂直面。由于液压缸35与轨道液压马达34其油源是同一台恒功率液压变量泵13，所以它们液压压力相等，因此由液压缸35产生的水平液压夾紧拉力与轨道液压马达34产生的驱动力是按正比例同步增加或按正比例同步减小，因此，轨道驱动轮33在驱动面(即是凸字型车道上部凸出部分61的两侧垂直面)上面的滚动阻力也随轨道驱动轮33产生的驱动力按正比例同步增加或按正比例同步减小。如果是电力驱动，则液压缸35由直流螺线管电磁铁(图中未画出)取代，这种直流螺线管电磁铁的电磁拉力与磁感应强度的平方成正比，直流串励电动机的转矩是与大于一次方的电枢电流成正比，所以，直流螺线管电磁铁与直流串励电动机如果串接起来，则直流串励电动机通过的电流与直流螺线管电磁铁通过的电流是同时增加或同时减小的，因此直流串励电动机产生的驱动力增加时，则直流螺线管电磁铁产生的电磁拉力也相应同步增加，反之亦然。本发明采用的车轮轮面与轨道接触面之间的附着系数为0.6-0.8。轨道驱动轮实施驱动时，由于两侧轨道驱动轮33紧贴在凸字型车道上部凸出部分61的两侧垂直面上，所以这两侧垂直面可称之为驱动面。这种呈水平方向的驱动方式，即使在很大陡坡车道中，该微型乘坐列车轨道驱动轮33也能产生很大驱动力牵引微型乘坐列车向上行驶。

装备轨道制动装置的座椅车(图5、图7)，它是在凸字型车道中制动微型乘坐列车的车辆。轨道制动装置是常闭式制动器，该常闭式制动器包括：一对制动器51、一对制动器夾紧装置54、液压缸52及拉伸弹簧53，该液压缸52及拉伸弹簧53两端耳环分别与一对制动器夾紧装置54相连结，一对制动器夾紧装置54可以分别以k₃、k₄转动枢点为中心横向摆动，当停止向液压缸52供油，则两侧制动器51在拉伸弹簧53拉力作用下，向中间收拢，使两侧制动器51紧贴在凸字型车道上部凸出部分61的两侧垂直面上(图9)，此时该弹簧力称之为水平弹簧夾紧拉力，这种水平弹簧夾紧拉力引起的作用在凸出部分61两侧垂直面上的力，称之为制动器51的正压力，有此正压力而产生制动力，对微型乘坐列车实施制动，此时凸字型车道的凸出部分61两侧垂直面又可称之为制动面，若要解除制动，则要供给液压缸52液压油使得活塞杆伸出才能使制动器51脱离制动面。作用于座椅车(图7)中制动器51上面的正压力与车辆自身重力无关，按理，微型乘坐列车即使在很陡的车道中，总能够用足够大的弹簧施加大的正压力，形成大制动力阻止微型乘坐列车下滑；微型乘坐列车当中的座椅车5里面是常闭式制动器，在常态，即该微型乘坐列车不运行时，或车中出现如动力失灵等故障时，由于此时不向液压缸52供油，这时常闭式制动器中拉伸弹簧53会自动拉紧制动器51处于制动状态，只是在驾驶员操纵下，制动才会部分或全部解除，所以微型乘坐列车运行是很安全的，因此，常闭式制动器还起到驻车制动器的作用；微型乘坐列车里座椅车5当中常闭式制动器里面没有传统制动器必有的制动蹄与制动鼓(盘)，其制动器51是直接与制动面摩擦而制动微型乘坐列车，所以又称之为直接制动。

轨道驱动轮33实施驱动时及制动器51实施制动时，凸字型车道上部凸出部分61对微型乘坐列车均有自动导向及阻止该微型乘坐列车横向侧翻的作用；如果既不驱动也不制动，而微型乘坐列车还在运动，这时阻止微型乘坐列车横向侧翻的部件只是微型乘坐列车两侧所有行走轮37、两侧道路驱动轮18和凸字型车道上部凸出部分两侧垂直面61，为此，应该要求行走轮37、道路驱动轮18的内侧面要紧靠凸字型车道上部凸出部分两侧垂直面61，这两者之间所留间隙要小，以不使两侧行走轮37及两侧道路驱动轮18过度磨损即可。

自动调平装置包括：自动调平机构2、拉杆21、液压缸16及平行四连杆机构4。该微型乘坐列车中的座椅32(图4、图5)固定在摇板31上，自动调平机构2(图1)是控制第一辆座椅车3(图4)中摇板31处在水平状态的机构，当座椅车3在坡道中，汞水平传感器22自动接通电磁阀电路，(电磁阀未画出)供油给动力车中液压缸16，使液压缸16中的活塞杆伸出(缩回)，推(拉)动自动调平机构2及拉杆21使得第一辆座椅车3中的摇板31围绕0点(图4)改变角度，使摇板31恢复到水平状态。汞水平传感器22只是装配在第一辆座椅车3当中，而其后的座椅车5是由平行四连杆机构4控制各个座椅车中摇板31处在水平状态。在平行四连杆机构4里边，上、下两杆41相互平行，左、右两个十字架42(图4、图5)的竖向长度方向的两杆也相互平行，这四杆之间用铰链43相互连接在一起成为平行四边形，十字架42卡套在各自摇板31当中，该十字架42並能够在摇板31中前后往复滑动，十字架42竖向长度方向与摇板31任何时候都是保持相互垂直，所以，当第一辆座椅车3(图4)中摇板31处在水平状态时，而后面座椅车5(图5)中因为都有平行四连杆机构4，所以第二、三、四……辆座椅车中摇板31及座椅32也就自然地同时保持在水平状态。

图6座椅车中装配轨道驱动装置的位置空间，也可以装配轨道制动装置成为图7座椅车，这两者能夠互换安装。微型乘坐列车在坡度比较大的车道里向上运行需要较多的马达驱动，而在坡度比较大的车道里向下运行又需要较多的制动器制动，因此，在动力车1及每辆座椅车3、5……当中，可以装配2-3对相同的轨道驱动装置，或装配2-3对相同的轨道制动装置，轨道驱动装置及轨道制动装置也可以装配在同一辆座椅车当中。

微型乘坐列车两侧行走轮37及两侧道路驱动轮18是直立安装並向外倾斜5°角度，因此，微型乘坐列车在平坦地面上运行时，能使其车中所有两侧行走轮37及两侧道路驱动轮18与平坦地表面的接触面变窄，便于微型乘坐列车在道路上转向迴转。

为了遮挡夏天烈日，在微型乘坐列车中包括驾驶座20及全部游客座椅32上方装配车顶蓬(图中未画出)；为了阻挡冬天风、雨、雪，在微型乘坐列车中包括驾驶座20及全部游客座椅32周围可以装配封闭车箱(图中未画出)。

在微型乘坐列车当中，装配轨道驱动装置的座椅车3与装配轨道制动装置的座椅车5的排列编组次序，可以随机组合，但为了行驶安全，为避免微型乘坐列车运行时前后各座椅车互相挤撞而可能出轨，则微型乘坐列车中大部分装配轨道驱动装置的座椅车3应配置在微型乘坐列车的前部，而大部分装配轨道制动装置的座椅车5应配置在微型乘坐列车的后部。

微型乘坐列车行驶其上的配套车道，即是专用的单轨凸字型车道(图9)，该凸字型车道具有传统车辆轨道能防止微型乘坐列车侧移及有自动导向作用，凸字型车道的上部凸出部分(61)是微型乘坐列车轨道驱动装置的驱动面、也是轨道制动装置的制动面、还是阻止该微型乘坐列车侧向翻转的限制面。该车道上部凸出部分61和下部宽体部分63两部分是分置、分段的两个部件，在预制工厂事先预制，在铺建道路的现场将上、下两部分相互交错搭接(图9)，用螺帽螺栓62(图9中B-B剖面图)拧紧，使上、下两部分紧密贴合装配成一条整体车道，但上、下两部分的中间接合面有通过水流的横向通孔，可以使凸字型车道两侧水流横向流过该通孔(图9中A-A剖面图)。凸字型车道(图9)的下部宽体部分63两边上表面有5°的向下、向外倾斜的横向坡度角；凸字型车道用硬质耐磨材料制成，该车道铺设实施时，不挖山洞，不架桥，随山区自然起伏地形铺建，为保护风景区内原始自然风貌，可以建造在灌木林中、乱石中、草丛里、淺水下及湿地上，由于微型乘坐列车较轻、较窄，所以该车道是窄路基，凸字型车道的地基只求坚实、表面坚硬、平展即可，在凸字型车道中在螺栓螺帽62的接合处及其周围充填防水型润滑脂用于防锈，便于再次拆卸。传统单轨车辆为改变车道，需要设置由地面操作人员控制的活动道岔，在本发明的配套的专用的单轨凸字型车道当中没有活动的车道。如果要使微型乘坐列车具有最佳的结构，则行走的车道坡度不宜太陡，为此相应的在铺设凸字型车道时其坡度就不宜太大，纵向坡度低于35°为好。

Claims (4)

1.一种微型乘坐列车，是一种在不同车轴上装配轨道车轮和道路车轮的在轨道和道路中行驶的两用车辆，它又是在地面上的单轨车道中运行的运输车辆，在单轨车道中运行有自动导向及防止车辆侧移的功能，其轨道驱动轮呈水平方向安装，作用在轨道驱动轮上正压力的方向也是水平方向，道路驱动轮呈直立方向安装，作用在道路驱动轮上正压力是垂直方向的车辆自重，本微型乘坐列车在道路中运行能自由回转，微型乘坐列车的组成主要包括：

——动力车，是装配液压驱动或电力驱动动力装置的车辆，其内，在不同车轴上装配轨道驱动轮和道路驱动轮，还有转向装置；

——多辆装配轨道驱动装置的座椅车，在大坡度凸字型车道里向上爬行时，这些座椅车是微型乘坐列车中的牵引车；

——多辆装配轨道制动装置的座椅车，在大坡度凸字型车道里向下行驶及停车时，这些座椅车是微型乘坐列车中的制动车；和

——具有包括公知闭环自动控制在内的，用于游客座椅双向调平的整体式自动调平系统；

其特征是：在所述的微型乘坐列车中采用具有超负荷能力的轨道驱动装置，还另有一个道路驱动装置，这两种驱动装置能够同时在配套车道中实施对微型乘坐列车的驱动，并能够自动同步；微型乘坐列车在大坡度凸字型车道里向上爬行，该微型乘坐列车中一对轨道驱动轮(33)压向凸字型车道上部凸出部分(61)两侧垂直面上的正压力是出车内左、右两边夹紧装置(39)施加的水平液压夹紧拉力产生，该正压力大小与轨道驱动轮(33)产生的驱动力的大小同步增加或同步减小；微型乘坐列车在大坡度凸字型车道里实施制动时，该微型乘坐列车中呈水平方向的一对制动器(51)，压向凸字型车道上部凸出部分(61)两侧垂直面上，制动器(51)的正压力是由车内左、右两边制动器夹紧装置(54)施加的水平弹簧夹紧拉力产生；整体式自动调平系统中，在两辆座椅车之间有平行四连杆机构(41、42、43)，前置座椅车由平行四连杆机构控制其后的后置座椅车，实现第一辆座椅车以后的所有座椅自动调平。

2.根据权利要求1所述的微型乘坐列车，压向凸字型车道上部凸出部分(61)两侧垂直面上的呈水平方向的一对制动器(51)，其特征是：制动器(51)是常闭式制动器。

3.根据权利要求1所述的微型乘坐列车，压向凸字型车道上部凸出部分(61)两侧垂直面上的呈水平方向的一对制动器(51)，其特征是：制动器(51)是直接作用的制动器。

4.一种产品权利要求1所述的微型乘坐列车，而该微型乘坐列车行驶其上的配套车道是建造在地面上的专用的单轨凸字型车道，该配套车道分上、下两部分：上部凸出部分(61)与下部宽体部分(63)，其上、下两部分之间接触面紧密贴合、相互交错，用螺栓螺母(62)固定而成为一条整体凸字型车道，凸字型车道对微型乘坐列车有导向及防侧移功能，凸字型车道上部凸出部分(61)的两侧垂直面是微型乘坐列车里座椅车(3)中的轨道驱动轮(33)的驱动面，其特征是：在凸字型车道上部凸出部分(61)的两侧垂直面是微型乘坐列车里座椅车(5)中的轨道制动器(51)的制动面；在凸字型车道上、下之间有通过水流的横向通孔；凸字型车道的下部宽体部分(63)两边的上表面是一个有微小的向下、向外倾斜角的横向斜表面。

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