CN1373063A - 铁轨系统 - Google Patents

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CN1373063A
CN1373063A CN02106459A CN02106459A CN1373063A CN 1373063 A CN1373063 A CN 1373063A CN 02106459 A CN02106459 A CN 02106459A CN 02106459 A CN02106459 A CN 02106459A CN 1373063 A CN1373063 A CN 1373063A
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CN
China
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train
stator
rail system
railway
rail
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Pending
Application number
CN02106459A
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English (en)
Inventor
马奇·约翰内斯·玛丽亚·斯塔曼斯
雷内·库帕尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arcadis Bouw Infra BV
Original Assignee
Arcadis Bouw Infra BV
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/03—Electric propulsion by linear motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B13/00—Other railway systems
    • B61B13/12—Systems with propulsion devices between or alongside the rails, e.g. pneumatic systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles

Abstract

一种铁轨系统,该铁轨系统包括铁路和至少一个可以在所述铁路上移动的列车,该列车具有牵引装置,例如柴油或电力牵引装置,其中还提供了一个至少在列车加速时启动的线性电动机。该线性电动机包括一个定子和一个转子,所述转子被安装在所述列车上,而所述定子仅被设置在所述铁路的一个预定区段上,在该预定区段上列车要进行加速或减速。

Description

铁轨系统
技术领域
本发明涉及一种铁轨系统，该铁轨系统包括铁路和至少一个可以在所述铁路上移动的列车，该列车具有牵引装置，例如柴油或电力牵引装置。
背景技术
在实际中这种类型的铁轨系统是公知的。这种公知的铁轨系统也被称为重轨系统，以区别于公知的轻轨系统。传统上公知的铁轨系统的实际应用已遍及欧洲和美国，其特点是，由于其结合了较低的最大速度和较小的最大加速度，该系统的通行能力较低。与此相反，上述的轻轨系统具有相对高的通行能力和很强的铁路运输量。可以提及的更进一步的发展是磁悬浮列车，它具有较高的最大速度以及较大的最大加速度和减速度，因此可能具有较强的铁路运输量。
发明内容
本发明的目的是通过增加通行能力来改进传统的重轨系统。为此，本发明旨在提高公知的铁轨系统中可以采用的最大加速度。
一种根据权利要求1的前序部分的铁轨系统可由US-A-3,877,387得知。然而，从该出版物中得到的铁轨系统要求相当大的资金花费，并且要求对铁轨网路进行彻底的改造，这样做需要很高的成本。
根据本发明的铁轨系统的特征在于，线性电动机包括一个定子和一个转子，该转子安装在列车上，而定子则仅设置在铁路的预定区段上，在这些预定区段上列车将会进行加速或减速。
根据本发明的铁轨系统的一个重要的优点在于，对现有铁路的改造是可以预测的并且将限定在一定范围内，同时如果没有进行这些改造，现有铁轨系统仍然与本发明的列车兼容。因为根据本发明的铁轨系统可以分阶段地进行应用，所以可以在很长的时间内摊薄成本，这一事实将大大地促进根据本发明的铁轨系统的应用。
虽然线性电动机的定子可以应用于现有铁路上任何区段上，但在实际中较优的方案是将定子提供在与车站相接和/或直接靠近车站的区段上。这样就可以通过这种辅助牵引装置有效地提供和确保必需的加速度，特别是当传统的铁轨系统的现有电网不能够为列车提供足够和有效的加速度时尤其如此。如果像通常实行的那样，采用直达列车和慢车，那么该系统就可以改善尤其是慢车的加速性能，使得该铁路网能够被更加均等地应用，这样将使该铁路网的通行能力增加。另外，在采用改进的铁路系统的前提下，当用到线路区段安全装置时，该装置对于铁路网通行能力的不良影响似乎减少得比预料的要多。
出于环境和能源-技术的原因，较优的方案是将定子与一个储存和释放能量的零件相连接，如与飞轮耦合的发电机相连接。由发电机驱动的飞轮例如可以从用于列车主要牵引装置的标准电网上获得电力供应。然而，一个重要的优点是与飞轮耦合的发电机使得一种电路成为可能，在该电路中发电机作为电动机那样连接，以便驱动该飞轮，该电动机可以连接到一个辅助定子上，而该辅助定子放置在铁路的一个动力中断路段上。用此方法，由于根据本发明的列车减速而释放的中断动力的能量被有效利用。
本发明还体现为一种铁路，该铁路包括两条基本平行的铁轨，并且在这两条铁轨之间或靠近这两条铁轨处包括了一个线性电动机的定子。
根据本发明，所述定子定位在铁路的预定区段内，以便提供附加的加速或减速能量。
本发明还体现为一种列车，该列车包括一个或两个带有牵引装置的转向架，其中牵引装置包含了线性电动机的转子。
下面将参考附图，对根据本发明的铁轨系统的非限制性实施例作进一步阐述。
附图说明
在附图中：
图1是一个根据本发明的列车的转向架；和
图2是根据本发明的铁路的一部分。
具体实施方式
图1所示的转向架1配备有钢轮2，所述钢轮2基本上在铁轨3(见图2)上滚动。通常，一节列车或货车配备有两个图1所示这样的转向架1；一个转向架在列车的前部而另一个转向架在列车的尾部。图1还显示了弹簧组4和放置在该弹簧组4上的框架5的一部分，该框架5支承着列车或货车车体。
图1还示意性地显示了辅助牵引装置的一部分，当列车在加速或减速时该装置启动。该辅助牵引装置体现为一个线性电动机，转向架1带有一个由标识符号6表示的转子，该转子为一个永磁铁或一个通过分开的电激励而启动的装置。属于该转子6的定子7如图2所示，是放在铁路8的铁轨3之间的。当然定子7也可以靠近铁轨3放置。当列车需要额外的加速度或减速度时，该定子7特别有用；在与车站相连的区段内尤其如此。为了提供额外加速的可能，该定子7要在车站之后，而为了实现额外的减速，该定子7要在相应的车站之前。
图2还示意性地显示了定子7可以与一个能量缓冲器连接，例如与一个与飞轮耦合的发电机9连接。与飞轮耦合的发电机9可以作为电动机那样连接，以便驱动飞轮10。用一种本身已知的方式，这样飞轮10就用作为一种储存能量的介质，当飞轮驱动发电机9向辅助定子7供电时，这些能量就可以用来给列车加速。通过将发电机9作为电动机那样连接，就可以将能量储存在飞轮10中，而该电动机可以连接到位于铁路8的动力中断路段上的辅助定子7上。动力也可以由标准电力总线来提供。
根据本发明的铁轨系统的优点会通过以下的示范性计算而得到有力的展示，其中传统的铁轨系统被用来与根据本发明的铁轨系统作比较。在此实施例中，检测了一段长为30公里的区段，在该区段上设置了三个中间站。市际列车和慢车都在该评估线路上运行。市际列车仅在该线路的终点站停，而慢车还在各中间站停。在线路区段速度分别为140公里/小时和160公里/小时的情况下，两种铁路系统的比较结果如下：
140公里/小时，采用已有技术的运行时间
市际列车  14.3分钟
慢车      20.2分钟
根据本发明的慢车的运行时间  16.9分钟
在运输容量为每小时四个列车以及连接时间为三分钟的条件下，根据本发明铁轨系统的慢车的线路区段负荷为77％，而已有技术的慢车的线路区段负荷为98％。
对于160公里/小时的最高线路区段速度，提供了以下数据
160公里/小时，采用已有技术的运行时间
市际列车  13.0分钟
慢车      19.5分钟
根据本发明的慢车的运行时间  15.7分钟
对应的根据本发明的慢车的线路区段负荷为75％，而已有技术的慢车的线路区段负荷为100％。

Claims (7)

1.一种铁轨系统，该铁轨系统包括铁路和至少一个可以在所述铁路上移动的列车，该列车具有牵引装置，例如柴油或电力牵引装置，其中还提供了一个至少在列车加速时启动的线性电动机，其特征在于：所述线性电动机包括一个定子和一个转子，所述转子被安装在所述列车上，而所述定子仅被提供在所述铁路的一个预定区段上，在该预定区段上列车要进行加速或减速。
2.根据权利要求1的铁轨系统，其特征在于：所述定子被设置在与车站相接和/或直接靠近车站的区段上。
3.根据权利要求1或2的铁轨系统，其特征在于：所述定子被连接到一个用来储存和释放能量的零件上，例如被连接到一个与飞轮耦合的发电机上。
4.根据权利要求3的铁轨系统，其特征在于：所述与飞轮耦合的发电机可以作为电动机那样连接以便驱动所述飞轮，其中所述电动机可以连接到一个位于铁路的动力中断路段上的辅助定子上。
5.一种铁轨，该铁轨包括两条基本平行的铁轨和包括在所述两条铁轨之间或靠近所述两条铁轨的一个线性电动机的定子，其特征在于：所述定子被定位在所述铁轨的预定区段上，以便提供附加的加速和减速能量。
6.根据权利要求5的铁路，其特征在于：所述定子被连接到一个用来储存和释放能量的零件上，例如被连接到一个与飞轮耦合的发电机上。
7.一种包括一个或多个带有牵引装置的转向架的列车，其中牵引装置包括一个线性电动机的一个转子。
CN02106459A 2001-02-28 2002-02-28 铁轨系统 Pending CN1373063A (zh)

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication