CN208216698U - 一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车 - Google Patents

Abstract

一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车，以有效提高空轨列车的爬坡能力，特别是在雨雪天气下具有稳定爬坡能力，避免走行轮的快速磨损，并实现运营全线合理的动力配置，降低运营维护成本。由配置有前转向架、后转向架的前头车厢、中部车厢和后头车厢编组成列，所述前头车厢、后头车厢的前转向架为双驱动模式转向架，或者前头车厢、后头车厢的前转向架和后转向架均为双驱动模式转向。所述双驱动模式转向架上配置有为列车运行提供动力的驱动装置、传动装置，所述走行装置车轴安装两侧齿轨齿轮，同侧齿轨齿轮、走行轮之间于车轴设置使走行装置在空档、齿轨驱动、走行轮驱动三种状态之间进行转换的双向离合器，齿轨齿轮与固定安装在轨道板上的齿轨啮合。

Description

一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车

技术领域

本实用新型涉及轨道交通，特别涉及一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车。

背景技术

悬挂式单轨列车(简称空轨列车)，其轨道梁相对于列车上置，依靠立柱、高架桥底面等设施进行固定，箱型梁内部安装空轨列车的驱动转向架，转向架驱动电机驱动橡胶走行轮在箱梁内部走行面移动，进而拖曳车体前进。鉴于空轨列车的驱动原理为橡胶轮与走行面的摩檫力，由此空轨列车的爬坡能力有限，无法在山区等路面起伏过大的场合下使用，如遭遇雨雪天气则会进一步降低空轨列车的爬坡能力，这些因素均不利于空轨列车的推广使用。

空轨列车利用橡胶走行轮和箱型梁走行面间的摩擦力驱动前进，如中国专利CN104442880B中提出，利用充气橡胶轮作为走行轮，承担整车的重量，并驱动空轨列车前进。但现有的驱动方式存在以下问题：

1、一旦路线坡度大于100‰，仅依靠现有的转向架空轨列车将无法运营；

2、以橡胶轮爬坡存在走行轮快速磨损的问题，在大坡度地区长期运营，维修成本过大；

3、遭遇雨雪天气，走行轮与走行面的摩擦力大幅下降，空轨列车爬坡能力骤减，甚至导致全线无法运营。

目前，国内外针对空轨列车转向架部分进行的研究着重于结构与参数匹配，对于提高爬坡能力的措施还局限于加大驱动电机功率、改善走行轮的橡胶特性等，但这些措施对空轨列车爬坡能力的提升十分有限。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车，以有效提高空轨列车的爬坡能力，特别是在雨雪天气下具有稳定爬坡能力，避免走行轮的快速磨损，并实现运营全线合理的动力配置，降低运营维护成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车，由配置有前转向架、后转向架的前头车厢、中部车厢和后头车厢编组成列，前转向架、后转向架的机架上设置包括车轴和安装于其两侧的走行轮的走行装置，由箱型轨道梁下部两侧的轨道板为走行轮提供走行面，其特征是：所述前头车厢、后头车厢的前转向架为双驱动模式转向架，或者前头车厢、后头车厢的前转向架和后转向架均为双驱动模式转向架；所述双驱动模式转向架上配置有为列车运行提供动力的驱动装置、传动装置，所述走行装置车轴安装两侧齿轨齿轮，同侧齿轨齿轮、走行轮之间于车轴设置使走行装置在空档、齿轨驱动、走行轮驱动三种状态之间进行转换的双向离合器，齿轨齿轮与固定安装在轨道板上的齿轨啮合。

所述中部车厢的前转向架和后转向架为无动力转向架，或者其前转向架为双驱动模式转向架，或者其前转向架和后转向架均为双驱动模式转向架。

所述走行轮通过走行轮轴套和走行轮轴瓦安装在车轴上，其外侧的齿轨齿轮通过齿轮轴套和齿轮轴瓦安装在车轴上，双向离合器于同侧齿轨齿轮、走行轮之间固定安装在车轴上。

本实用新型的有益效果主要体现在如下几个方面：前头车厢、中部车厢和后头车厢均有两种动力配置方式和多种组合配置方式，通过合理的编组，可以最合理的方式编成运行于不同坡度路线，有效利用动力与现有装备，降低运营维护成本，同时提高设备利用率；中、大坡道路段在轨道梁底部的轨道板上设置齿轨，由双驱动模式转向架中的齿轨齿轮驱动，有效提高悬挂式单轨驱动系统对中、大坡道的适应性，特别是在雨雪天气下具有稳定爬坡能力，避免走行轮的快速磨损；通过双向离合器使走行装置在空档、齿轨驱动、走行轮驱动三种状态之间进行转换，可有效避免走行轮驱动和齿轨驱动同时作用在同一车轴上造成车辆卡死现象的发生。

附图说明

本说明书包括如下六幅附图：

图1是本实用新型一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车的编组和结构示意图；

图2是本实用新型一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车的断面结构示意图；

图3是本实用新型一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车的一种编组方式示意图；

图4是本实用新型一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车的一种编组方式示意图；

图5是本实用新型一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车中双驱动模式转向架的结构示意图；

图6是本实用新型一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车中双驱动模式转向架的传动装置、走行装置的结构示意图；

图中示出构件和对应的标记：箱型轨道梁10、轨道板11、齿轨12、机架20、导向轮21、驱动电机22、第一锥齿轮221、第二锥齿轮222、车轴23、走行轮24、走行轮轴套241、走行轮轴瓦242、齿轨齿轮25、齿轮轴套251、齿轮轴瓦252、双向离合器26、前头车厢31、后头车厢32、中部车厢33、前转向架41、后转向架42。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1、图2和图5，本实用新型的一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车，由配置有前转向架41、后转向架42的前头车厢31、中部车厢33和后头车厢32编组成列，前转向架41、后转向架42的机架 20上设置包括车轴23和安装于其两侧的走行轮24的走行装置，由箱型轨道梁10下部两侧的轨道板11为走行轮24提供走行面。所述前头车厢 31、后头车厢32的前转向架41为双驱动模式转向架，或者前头车厢31、后头车厢32的前转向架41和后转向架42均为双驱动模式转向架。所述双驱动模式转向架上配置有为列车运行提供动力的驱动装置、传动装置，所述走行装置车轴23安装两侧齿轨齿轮25，同侧齿轨齿轮25、走行轮 24之间于车轴23设置使走行装置在空档、齿轨驱动、走行轮驱动三种状态之间进行转换的双向离合器26，齿轨齿轮25与固定安装在轨道板11 上的齿轨12啮合。

前头车厢31、后头车厢32配置一组或两组双驱动模式转向架作为基本动力单元，每组转向架存在三种动力输出状态，即中位无动力输出、齿轨啮合输出以及走行轮输出三种状态。依据相关需求及安全考虑，前头车厢31、后头车厢32优选采用三种动力输出等级：前转向架41齿轨啮合驱动，后转向架42采无动力输入，适合小坡道行车；前转向架41、后转向架42均采用齿轨啮合动力输入，适用于大坡道行车；前转向架41、后转向架42均采用轮轨输入，适用于平直道行车。

参照图3和图4，所述中部车厢33的前转向架41和后转向架42为无动力转向架，或者其前转向架41为双驱动模式转向架，或者其前转向架41和后转向架42均为双驱动模式转向架。悬挂式单轨采取“2+N”配置形式，即前后头车+中部车厢的形式，中部车厢33前转向架41、后转向架42针对不同路况采取不同策略的配置方案，即：大斜坡段，前转向架41、后转向架42配置与前头车厢31、后头车厢32一致的双驱动模式转向架；中小斜坡段，部分配置与前头车厢31、后头车厢32一致的双驱动模式转向架，其余采用无动力转向架；平直路段，中部车厢33均采用无动力转向架。

参照图6，所述走行轮24通过走行轮轴套241和走行轮轴瓦242安装在车轴23上，其外侧的齿轨齿轮25通过齿轮轴套251和齿轮轴瓦(252) 安装在车轴23上，双向离合器26于同侧齿轨齿轮25、走行轮24之间固定安装在车轴23上。走行轮轴套241、齿轮轴套251与车轴23过盈配合，走行轮轴瓦242与走行轮24、走行轮轴套241同轴空套，齿轮轴瓦252 与齿轨齿轮25、齿轮轴套251同轴空套，当双向离合器26位于中间位置时，走行轮24和齿轨齿轮25均无动力输入。当空轨列车在大坡度路段上前进时，在控制信号作用下，两侧双向离合器26向外侧移动，双向离合器26与齿轨齿轮25形成传动连接，车轴23带动齿轨齿轮25旋转，齿轨齿轮25与固定设置在轨道梁下部轨道板10上的齿轨11啮合，使得转向架整体获得移动的能力，进而拖动列车车体移动。在此过程中，由于走行轮轴瓦242与走行轮24、走行轮轴套241同轴空套，走行轮24本身无驱动力输入，仅跟随齿轨啮合转动，避免了走行轮驱动和齿轨驱动同时作用而导致车轴23卡死。

参照图5，所述传动装置包括相啮合的第一锥齿轮221、第二锥齿轮 222，第一锥齿轮221固定安装在驱动装置的动力输出轴上，第二锥齿轮 222固定装置在车轴23上。所述驱动装置包括驱动电机22、减速器和刹车装置。所述驱动装置、传动装置和走行装置为两套，对称安装于机架 20的纵向两侧。

以上所述只是用图解说明本实用新型一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (6)

1.一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车，由配置有前转向架(41)、后转向架(42)的前头车厢(31)、中部车厢(33)和后头车厢(32)编组成列，前转向架(41)、后转向架(42)的机架(20)上设置包括车轴(23)和安装于其两侧的走行轮(24)的走行装置，由箱型轨道梁(10)下部两侧的轨道板(11)为走行轮(24)提供走行面，其特征是：所述前头车厢(31)、后头车厢(32)的前转向架(41)为双驱动模式转向架，或者前头车厢(31)、后头车厢(32)的前转向架(41)和后转向架(42)均为双驱动模式转向架；所述双驱动模式转向架上配置有为列车运行提供动力的驱动装置、传动装置，所述走行装置车轴(23)安装两侧齿轨齿轮(25)，同侧齿轨齿轮(25)、走行轮(24)之间于车轴(23)设置使走行装置在空档、齿轨驱动、走行轮驱动三种状态之间进行转换的双向离合器(26)，齿轨齿轮(25)与固定安装在轨道板(11)上的齿轨(12)啮合。

2.如权利要求1所述的一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车，其特征是：所述中部车厢(33)的前转向架(41)和后转向架(42)为无动力转向架，或者其前转向架(41)为双驱动模式转向架，或者其前转向架(41)和后转向架(42)均为双驱动模式转向架。

3.如权利要求1或2所述的一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车，其特征是：所述走行轮(24)通过走行轮轴套(241)和走行轮轴瓦(242)安装在车轴(23)上，其外侧的齿轨齿轮(25)通过齿轮轴套(251)和齿轮轴瓦(252)安装在车轴(23)上，双向离合器(26)于同侧齿轨齿轮(25)、走行轮(24)之间固定安装在车轴(23)上。

4.如权利要求3所述的一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车，其特征是：所述传动装置包括相啮合的第一锥齿轮(221)、第二锥齿轮(222)，第一锥齿轮(221)固定安装在驱动装置的动力输出轴上，第二锥齿轮(222)固定装置在车轴(23)上。

5.如权利要求4所述的一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车，其特征是：所述驱动装置包括驱动电机(22)、减速器和刹车装置。

6.如权利要求1所述的一种可适应极大坡道的多模式驱动悬挂式单轨列车，其特征是：所述驱动装置、传动装置和走行装置为两套，对称安装于机架(20)的纵向两侧。