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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einschienenhängebahn, und ein Drehgestell und eine Fahr-Brems-Einrichtung davon, die zu dem Gebiet einer Einschienenhängebahn-Verkehrszugkonstruktion gehören.
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Hintergrund der Erfindung
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Schienen für Einschienenbahnen unterscheiden sich von Schienen für traditionelle Schienentransitbahnen. Es gibt nur eine Schiene für eine Einschienenbahn, und die meisten Räder verwenden Gummireifen. Eine Einschienenhängebahn ist ein Typ von Einschienenbahnen, ein Drehgestell der Einschienenhängebahn befindet sich über einem Bahnkörper, und der Bahnkörper hängt an dem Drehgestell. Verglichen mit dem traditionellen Stahlrad und dem Stahlschienen-Transitsystem sind die Vorteile und Nachteile der Einschienenhängebahn beide offensichtlich. Die Einschienenhängebahn ist in den Regionen anwendbar, in denen geographische und klimatische Bedingungen nicht an die Konstruktion von leichten Schienen- und Untergrundsystemen angepasst sind, und kann auch als eine Hilfsnebenlinie einer städtischen Schienentransitlinie oder einer Sehenswürdigkeitentourlinie in einer touristischen Gegend verwendet werden.
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Die traditionelle Schienentransitbahn erzielt eine selbstlenkende Fahrt auf der Schiene durch die spezielle Konstruktion der Radlaufflächen. Die Einschienenhängebahn verwendet herkömmliche Gummireifen als Fahrträder, so weisen die sich auflösenden Räder nicht länger eine selbstlenkende Fähigkeit auf, weswegen spezielle Führungsräder auf dem Drehgestell zum Erzielen eines Selbst-Lenkens der Bahn angeordnet sind. Da der Bahnkörper an dem Drehgestell hängt, muss eine spezielle Zugkraftaufhängungseinrichtung auf dem Drehgestell zum Übertragen einer Kraft zwischen dem Bahnkörper und dem Drehgestell vorgesehen werden. Um die Zugkraft und das Bremsen des Zuges zu erzielen, sind Hauptbauteile, wie beispielsweise ein Stromaufnehmer, eine Antriebseinrichtung und Basisbremseinrichtungen auf dem Drehgestell erforderlich.
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Für das Drehgestell der Einschienenhängebahn, das in einem Kastentyp-Schienenträger läuft, ist die Strukturabmessung des Kastentyp-Schienenträgers durch das Gleisbett beschränkt, und die Querabmessung und die Masse des Drehgestells sind auch beschränkt, so bilden die kompakte Struktur und das leichte Gewicht des Drehgestells auch technische Probleme, die während der Konstruktion des Drehgestells zu lösen sind.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Einschienenhängebahn, und ein Drehgestell und eine Fahr-Brems-Einrichtung davon vorzusehen. Die Fahr-Brems-Einrichtung kann eine modulare Konstruktion realisieren und weist eine Bauteilstruktur auf, wodurch die Zusammenbaustabilität und die Sicherheit eines Bahnbetriebs verbessert werden.
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Um das obige Ziel zu erreichen, besteht die technische Lösung, die von der vorliegenden Erfindung angenommen wird, darin:
- Eine Fahr-Brems-Einrichtung einer Einschienenhängebahn weist einen Zugkraftmotor, eine Wellenkupplung, einen Getriebekasten, erste Basisbremseinrichtungen und zweite Basisbremseinrichtungen auf;
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Der Zugkraftmotor ist mit dem Getriebekasten gekoppelt, und eine Abtriebswelle des Zugkraftmotors ist mit einer Eingangswelle des Getriebekastens über die Wellenkupplung gekoppelt;
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Die ersten Basisbremseinrichtungen sind an einem Kastenkörper des Getriebekastens montiert, und die zweiten Basisbremseinrichtungen sind an Naben von Fahrträdern montiert.
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Die Fahrträder sind an einer Abtriebswelle des Getriebekastens montiert.
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Auf diese Art und Weise integriert die vorliegende Erfindung erfinderisch die Antriebseinrichtung und die Basisbremseinrichtung zum Bilden einer integrierten Fahr-Brems-Einrichtung, die die Zusammenbaustabilität verbessert und ferner die Sicherheit eines Bahnbetriebs verbessert.
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Die vorliegende Erfindung verbessert die Systemintegration des gesamten Drehgestells und reduziert die Komplexität eines Bauteileinbaus. Die Basisbremseinrichtungen sind auf dem Getriebekasten der Antriebseinrichtung integriert, anstatt auf dem Rahmen montiert zu sein, wodurch sie Basisbremseinrichtung-Montagesitze auf dem Rahmen des herkömmlichen Drehgestells entfernen, den Rahmen des Drehgestells vereinfachen und die Festigkeit des Rahmens verbessern.
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Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die vorliegende Erfindung weiter optimiert werden. Eine optimierte technische Lösung zeigt nachfolgend:
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die ersten Basisbremseinrichtungen Bremsbacken (brake clamps); und die zweiten Basisbremseinrichtungen sind Radscheibenbremsen (wheel disc brakes). Im Allgemeinen gibt es zwei Typen von Bremsverfahren, die bei einem Schienentransitfahrzeug verwendet werden: Laufflächenbremsen und Radscheibenbremsen. Das Laufflächenbremsen wird für Stahlrad- und Stahlschienen-Fahrzeuge verwendet. Die Einschienenhängebahn der vorliegenden Erfindung verwendet Gummireifen (ähnlich zu Automobilreifen). Es gibt zwei Typen von Bremssystemen, die in Automobilsystemen verwendet werden: Scheibenbremsen und Trommelbremsen. Bei demselben Abtriebsbremsdrehmoment, weist das Scheibenbremssystem gewöhnlich eine kleinere Größe und eine geringere Masse auf, während das Drehgestell der Einschienenhängebahn sich in einem Kastentyp-Schienenträger mit einem begrenzten Raum befindet, so dass das Drehgestell eine kompakte Struktur aufweisen muss. Folglich verwendet die vorliegende Erfindung das Scheibenbremsverfahren, und die Bremsbacken werden in Zusammenwirkung mit den Radscheiben verwendet.
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Vorzugsweise ist die Aufhängungsklammer unter dem Boden des Kastentyp-Schienenträgers angeordnet, und die Aufhängungsstange läuft durch die Mitte des Drehgestells der Einschienenhängebahn hindurch. Folglich ist die Aufhängungsklammer unter dem Boden des Kastentyp-Schienenträgers angeordnet, anstatt in dem Kastentyp-Schienenträger angeordnet zu sein, so dass die Luftfeder längs angeordnet werden kann, und die Aufhängungsstange läuft durch die Mitte des Drehgestells hindurch, wodurch die Breite des Drehgestells weiter reduziert wird.
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Basierend auf demselben erfinderischen Konzept sieht die vorliegende Erfindung auch ein Drehgestell einer Einschienenhängebahn vor, das einen Rahmen und Führungsräder, Fahrträder, einen Stromaufnehmer und die Fahr-Brems-Einrichtung, die an dem Rahmen montiert ist, aufweist; die Fahr-Brems-Einrichtung ist in der Längsrichtung symmetrisch auf dem Rahmen angeordnet; der Stromaufnehmer ist an dem oberen Ende des Rahmens montiert; die Fahrträder sind direkt an der Abtriebswelle des Getriebekastens montiert und werden von dem Zugkraftmotor der Fahr-Brems-Einrichtung angetrieben.
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Um die Sicherheitsleistung der Einschienenhängebahn zu verbessern ist eine Sicherheitsassistenzeinrichtung an dem Rahmen montiert, und die Sicherheitsassistenzeinrichtung wird zum Tragen des Gewichts der gesamten Bahn verwendet, wenn die Fahrträder ausfallen. Vorzugsweise ist ein Getriebekasten-Montagesitz zum Montieren des Getriebekastens auf dem Rahmen angeordnet, und der Getriebekasten dient zum Übertragen eines Drehmoments und zum Übertragen der vertikalen Kraft und der Längskraft zwischen den Fahrträdern und dem Rahmen.
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Die Funktion des Getriebekastens in einem traditionellen Schienentransitfahrzeug (Stahlrad- oder Stahlschienenfahrzeug) ist es, ein Drehmoment zu übertragen, und die Übertragung der vertikalen Kraft und der Längskraft zwischen den Rädern und dem Rahmen wird durch ein Achslager erzielt. Der Getriebekasten in der vorliegenden Erfindung ist äquivalent zu dem integrierten Getriebekasten und dem Achslager auf dem Drehgestell des traditionellen Schienentransitfahrzeugs und weist die Funktionen von sowohl dem Getriebekasten als auch dem Achslager auf, so dass die Struktur des Drehgestells einfach und kompakt ist.
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Die vorliegende Erfindung montiert erfinderisch einen Motorausleger an dem Getriebekasten und integriert zur selben Zeit die Antriebseinrichtung und die Bremseinrichtung zum Vermeiden einer schädlichen Belastung der Motormontageschrauben, die durch ein Montieren der Bremseinrichtung an dem Motor verursacht wird.
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Vorzugsweise ist ein zweiter Aufhängungssitz auf dem Rahmen vorgesehen, und der zweite Aufhängungssitz wird zum Montieren einer Luftfeder verwendet.
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Basierend auf demselben erfinderischen Konzept sieht die vorliegende Erfindung auch eine Einschienenhängebahn vor, die ein Drehgestell und einen Bahnkörper aufweist, wobei das Drehgestell und der Bahnkörper über eine Zugkraftaufhängungseinrichtung gekoppelt sind; die Struktur weist das Kennzeichen auf, dass das Drehgestell ein angetriebenes Drehgestell ist und in einem Kastentyp-Schienenträger läuft; und das Drehgestell ist das Drehgestell der Einschienenhängebahn.
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Die Einschienenhängebahn der vorliegenden Erfindung befindet sich in der Luft, folglich ist die Größe des Kastentyp-Schienenträgers begrenzt (eine große Größe wird erhöhte Kosten verursachen und auch den sichtbaren Raum beeinflussen), so dass die Kompaktheit des Drehgestells in hohem Maße erforderlich ist, und die Struktur des Drehgestells so einfach und kompakt wie möglich sein muss unter der Voraussetzung, dass die Funktion erfüllt wird.
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Die Antriebseinrichtung und die Basisbremseinrichtung sind miteinander integriert, und der Getriebekasten weist die Funktionen des Getriebekastens und des Achslagers auf dem Drehgestell des traditionellen Schienentransitfahrzeugs auf, so dass die Zusammenbaustabilität des gesamten Drehgestells verbessert ist, die Struktur des Drehgestells einfach und kompakt ist, die Sicherheit und die Tragfähigkeit des Drehgestells bei derselben Außenabmessung (beschränkt durch die Größe des Kastentyp-Schienenträgers) signifikant verbessert sind, folglich ist die Sicherheit eines Bahnbetriebs verbessert. Zusätzlich kann die Zugkraftaufhängungseinrichtung der vorliegenden Erfindung gewährleisten, dass die Struktur des Drehgestells ausreichend kompakt ist und kann die Kopplung zwischen dem Drehgestell und dem Bahnkörper zum selben Zeitpunkt realisieren.
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Vorzugsweise weist die Zugkraftaufhängungseinrichtung eine Aufhängungsstange, die vertikal durch den Rahmen läuft, eine Aufhängungsklammer zum Verbinden des Bahnkörpers und Stoßdämpferhalter, die auf der Aufhängungsklammer und der Aufhängungsstange angeordnet sind, auf; und das obere Ende der Aufhängungsstange ist mit dem Drehgestell über eine zweite Aufhängungseinrichtung verbunden.
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Vorzugsweise sind die Aufhängungsstange-Montagelöcher, die vertikal angeordnet sind, in dem Zentrum des Rahmens ausgebildet, und die Aufhängungsstange-Montagelöcher wirken mit der Aufhängungsstange zusammen zum Übertragen der Längskraft und der Querkraft zwischen dem Drehgestell und dem Bahnkörper. Die Konstruktionsschwierigkeit der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Drehgestell für eine große Achsbelastung (8,5 t) und eine hohe Geschwindigkeit (80 km/h) geeignet ist, während das gewöhnliche Drehgestell nur für Fälle geeignet ist, bei denen die Achsbelastung geringer als 5 t ist und die Geschwindigkeit geringer als 60 km/h ist. Zur selben Zeit, weil die Größe des Kastentyp-Schienenträgers begrenzt ist, ist das Drehgestell der vorliegenden Erfindung sehr kompakt und in höchstem Maße integriert.
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Verglichen mit dem Stand der Technik sind die vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung wie folgt:
- Die vorliegende Erfindung integriert die Antriebseinrichtung und die Basisbremseinrichtung zusammen zum Bilden einer Fahr-Brems-Einrichtung, die eine modulare Konstruktion realisiert, die Zusammenbaustabilität verbessert, wodurch die Sicherheit eines Bahnbetriebs weiter verbessert wird.
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Zusätzlich ist die Fahr-Brems-Einrichtung in Längsrichtung symmetrisch angeordnet, so dass der Achsabstand zwischen den Fahrträdern so kurz wie möglich sein kann zum Reduzieren der Führungskraft, und der Abstand zwischen den zwei Fahrträdern auf derselben Achse ist breiter festgelegt zum Reduzieren einer Fahrzeugneigung.
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Schließlich kann die Zugkraftaufhängungseinrichtung mit einer einzigartigen Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung gewährleisten, dass die Struktur des Drehgestells ausreichend kompakt ist und kann die Kopplung zwischen dem Drehgestell und dem Bahnkörper zur selben Zeit realisieren.
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Figurenliste
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- 1 ist eine allgemeine Ansicht eines Drehgestells und eines Kastentyp-Schienenträgers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine allgemeine Ansicht eines Drehgestells einer Einschienenhängebahn gemäß der vorliegenden Erfindung (mit einem Schienenträger);
- 3 ist eine allgemeine Ansicht des Drehgestells der Einschienenhängebahn gemäß der vorliegenden Erfindung (ohne den Schienenträger);
- 4 ist ein schematisches Strukturschaubild des Drehgestells gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 5 ist ein schematisches Strukturschaubild einer Fahr-Brems-Einrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 6 ist ein schematisches Schaubild aus 5, bei dem ein Fahrtrad entfernt ist;
- 7 ist ein schematisches Strukturschaubild einer Zugkraftaufhängungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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In denen:
- 1-Kastentyp-Schienenträger; 2-Drehgestell; 2.1-Führungsrad; 2.2-Fahrtrad; 2.3-Stromaufnehmer; 2.4-Zugkraftaufhängungseinrichtung; 2.4.1-Luftfeder; 2.4.2-Aufhängungsstange; 2.4.3-Aufhängungsklammer; 2.4.4-Stoßdämpferhalter; 2.5-Fahr-Brems-Einrichtung; 2.5.1-Zugkraftmotor; 2.5.2-Wellenkupplung; 2.5.3-Getriebekasten; 2.5.4-erste Basisbremseinrichtung; 2.5.5-zweite Basisbremseinrichtung; 2.5.6-Radnabe; 2.6-Rahmen; 2.6.1-zweiter Aufhängungssitz; 2.6.2-Getriebekasten-Montagesitz; 2.6.3-Aufhängungsstange-Montageloch; 2.7-Sicherheitsassistenzeinrichtung.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen und in Kombination mit Ausführungsformen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und die Merkmale in den Ausführungsformen miteinander ohne Konflikte kombiniert werden können. Zur Vereinfachung einer Schilderung stimmen die Begriffe „oben“, „unten“, „links“ und „rechts“, die nachfolgend beschrieben werden, nur mit der oberen, unteren, linken und rechten Richtung in den Zeichnungen überein, beschränken jedoch die Struktur nicht.
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1, 2 und 3 zeigen eine Einschienenhängebahn gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein Drehgestell und einen Bahnkörper aufweist, wobei das Drehgestell und der Bahnkörper durch eine Zugkraftaufhängungseinrichtung 2.4 gekoppelt sind. Das Drehgestell ist ein angetriebenes Drehgestell und läuft in einem Kastentyp-Schienenträger, und der Bahnkörper ist unter dem Drehgestell aufgehängt.
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Wie in 2, 3 und 7 gezeigt, ist die Zugkraftaufhängungseinrichtung 2.4 ein Kraft-übertragungselement zwischen dem Bahnkörper und einem Rahmen 2.6, und hält einer Relativbewegung und einem Stoß zwischen dem Bahnkörper und dem Drehgestell stand. Die Zugkraftaufhängungseinrichtung 2.4 ist hauptsächlich aus einer Luftfeder 2.4.1, die an dem oberen Teil angeordnet ist, einer Aufhängungsstange 2.4.2, die vertikal durch Aufhängungsstange-Montagelöcher 2.6.3 in dem Rahmen 2.6 hindurchläuft, einer Aufhängungsklammer 2.4.3, die mit dem Bahnkörper verbunden ist, und Stoßdämpferhaltern 2.4.4, die auf der Aufhängungsklammer 2.4.3 und der Aufhängungsstange 2.4.2 angeordnet sind, gebildet. Die Luftfeder 2.4.1 überträgt eine vertikale Kraft und steuert die Höhe des Bahnbodens, Stoßdämpfer sind an den Stoßdämpferhaltern 2.4.4 montiert, und die Aufhängungsklammer 2.4.3 ist mit dem Bahnkörper über spezielle Schrauben (bolts) verbunden.
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Das Drehgestell besteht hauptsächlich aus Führungsrädern 2.1, Fahrträdern 2.2, einem Stromaufnehmer 2.3, einer Zugkraftaufhängungseinrichtung 2.4, einer Fahr-Brems-Einrichtung 2.5, einem Rahmen 2.6 und einer Sicherheitsassistenzeinrichtung 2.7. Der Rahmen 2.6 wird zum Verbinden der Bauteile des Drehgestells und zum Übertragen der Kräfte in jede Richtung verwendet. Die Sicherheitsassistenzeinrichtung 2.7, die auf dem Rahmen 2.6 montiert ist, trägt das Gewicht der gesamten Bahn, wenn die Fahrträder 2.2 ausfallen, wodurch die Sicherheit der Bahn in einem Notfall gewährleistet wird. Die Führungsräder 2.1 sind an acht Endecken des Rahmens 2.6 zum Realisieren der selbst-lenkenden Funktion des Drehgestells montiert. Die Führungsräder 2.1 sind Gummireifen und halten der Querkraft zwischen der Bahn und dem Kastentyp-Schienenträger stand. Der Stromaufnehmer 2.3 ist an dem oberen Ende des Rahmens 2.6 montiert, und der Stromaufnehmer 2.3 nimmt eine externe Stromeingabe auf. Es gibt vier Fahrträder 2.2 auf dem Drehgestell. Die Fahrträder 2.2 sind pneumatische Gummireifen, die direkt an einer Abtriebswelle eines Getriebekastens 2.5.3 montiert sind. Die Fahrträder 2.2 übertragen die Zugkraft und die Bremskraft zwischen der Bahn und einer Schiene, und tragen die Masse der gesamten Bahn.
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Wie in 4 gezeigt, ist der Rahmen 2.6 in der vorliegenden Erfindung aus einer geschweißten Stahlplattenstruktur, ein zweiter Aufhängungssitz 2.6.1 und ein Getriebekasten-Montagesitz 2.6.2 sind auf dem Rahmen 2.6 angeordnet, und der zweite Aufhängungssitz 2.6.1 wird zum Montieren der Luftfeder 2.4.1 verwendet, der Getriebekasten-Montagesitz 2.6.2 wird zum Montieren des Getriebekastens 2.5.3 verwendet, und die Aufhängungsstange-Montagelöcher 2.6.3 in dem Rahmen 2.6 wirken mit der Aufhängungsstange 2.4.2 zum Übertragen der Längs- und Querkräfte zwischen dem Drehgestell und dem Bahnkörper zusammen.
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Eine Fahr-Brems-Einrichtung einer Einschienenhängebahn weist eine Antriebseinrichtung und eine Bremseinrichtung auf, die integriert sind; die Fahr-Brems-Einrichtung 2.5 weist einen Zugkraftmotor 2.5.1, eine Wellenkupplung 2.5.2, einen Getriebekasten 2.5.3, erste Basisbremseinrichtungen 2.5.4 und zweite Basisbremseinrichtungen 2.5.5 auf; der Zugkraftmotor 2.5.1 ist mit dem Getriebekasten 2.5.3 gekoppelt, und eine Abtriebswelle des Zugkraftmotors 2.5.1 ist mit einer Eingangswelle des Getriebekastens 2.5.3 über die Wellenkupplung 2.5.2 gekoppelt; eine Abtriebswelle des Getriebekastens 2.5.3 wird zum Montieren der Fahrträder 2.2 daran verwendet; die ersten Basisbremseinrichtungen 2.5.4 sind an einem Kastenkörper des Getriebekastens 2.5.3 montiert, und die zweiten Basisbremseinrichtungen 2.5.5 sind an Naben 2.5.6 der Fahrträder 2.2 montiert.
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Wie in 2, 3, 5 und 6 gezeigt, integriert die vorliegende Erfindung die Antriebseinrichtung und die Bremseinrichtung, hierin bezeichnet als die Fahr-Brems-Einrichtung 2.5. Die Fahr-Brems-Einrichtung 2.5 besteht hauptsächlich aus einem Zugkraftmotor 2.5.1, einer Wellenkupplung 2.5.2, einem Getriebekasten 2.5.3, ersten Basisbremseinrichtungen 2.5.4 (Backen), und zweiten Basisbremseinrichtungen 2.5.5 (Radscheiben). Der Zugkraftmotor 2.5.1 ist mit dem Getriebekasten 2.5.3 über Schrauben (bolts) gekoppelt, eine Welle des Zugkraftmotors ist mit einer Eingangswelle des Getriebekastens über die Wellenkupplung 2.5.2 gekoppelt, und die Wellenkupplung 2.5.2 überträgt das Abtriebsmoment des Zugkraftmotors auf den Getriebekasten. Der Getriebekasten 2.5.3 ist an dem Getriebekasten-Montagesitz 2.6.2 des Rahmens 2.6 über Schrauben montiert. Auf diese Art und Weise spielt der Getriebekasten 2.5.3 nicht nur eine Rolle bei einer Verzögerung und einem Torsionsanstieg, sondern überträgt auch die vertikalen und längs gerichteten Kräfte zwischen den Fahrträdern 2.2 und dem Rahmen 2.6. Die Fahrträder 2.2 sind direkt an der Abtriebswelle des Getriebekastens 2.5.3 montiert, die zweiten Basisbremseinrichtungen 2.5.5 (Radscheiben) sind an den Naben 2.5.6 der Fahrträder 2.2 montiert, und die ersten Basisbremseinrichtungen 2.5.4 (Backen) sind an dem Kastenkörper des Getriebekastens 2.5.3 montiert.
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Die Inhalte, die durch die obigen Ausführungsformen dargestellt werden, sollten derart verstanden werden, dass diese Ausführungsformen lediglich zum Darstellen der vorliegenden Erfindung noch klarer verwendet werden, anstatt den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken. Diverse äquivalente Modifizierungen, die an der vorliegenden Erfindung von Fachleuten nach dem Lesen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, fallen alle in den Umfang der vorliegenden Anmeldung, der von den beigefügten Ansprüchen definiert wird.
