本申請(qǐng)涉及包括局部鐵路運(yùn)輸接著中轉(zhuǎn)至公路進(jìn)行局部貨車運(yùn)輸?shù)挠糜谔峁┌霋燔嚭蛼燔嚨倪\(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)，并且涉及可用于促進(jìn)這種運(yùn)輸和中轉(zhuǎn)的設(shè)備。

背景技術(shù)：

在貨運(yùn)行業(yè)，公知的是在許多情況下，由于可能需要特別通過鐵路將少量貨物運(yùn)輸至遠(yuǎn)程地點(diǎn)，因此最后的幾英里成為延遲和額外成本的來源。然而，由于運(yùn)輸通常涉及將能夠公路運(yùn)輸?shù)膾燔囪F路中轉(zhuǎn)至接近最終目的地的地點(diǎn)，隨后與卡車的連接是相當(dāng)勞動(dòng)密集且耗時(shí)的工作。

結(jié)果，鐵路-公路聯(lián)運(yùn)系統(tǒng)和方法的使用很大程度上局限于長途貨運(yùn)。然而，在貨運(yùn)成本競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的環(huán)境下，尤其對(duì)于貨物運(yùn)輸要求的最后幾英里，仍然需要可提供成本節(jié)約、特別是工時(shí)節(jié)約的改進(jìn)。因此，如果新穎的、成本有效的方法以及用于實(shí)施這種方法的新穎的設(shè)備可用于提高船舶-鐵路-公路貨運(yùn)中轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性，則會(huì)十分有利。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在第一方面，提供了一種用于對(duì)鐵路上的短列提供動(dòng)力的設(shè)備，所述設(shè)備包括：(a)鐵路車輛，所述鐵路車輛包括車架，所述車架具有前部、后部和甲板，所述車架由第一轉(zhuǎn)向架和第二轉(zhuǎn)向架支承，所述第一轉(zhuǎn)向架具有第一路軌輪軸和位于所述第一路軌輪軸的兩側(cè)的第一對(duì)主凸緣路軌車輪，所述第一轉(zhuǎn)向架位于或靠近所述車架的前部，所述第二轉(zhuǎn)向架具有第二路軌輪軸和位于所述第二路軌輪軸的兩側(cè)的第二對(duì)主凸緣路軌車輪，所述第二轉(zhuǎn)向架位于或靠近所述車架的后部；第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，所述第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括多個(gè)齒輪，被構(gòu)造成接收從一個(gè)或多個(gè)外部路軌主動(dòng)齒輪供給的動(dòng)力，并且其中所述一個(gè)或多個(gè)外部路軌主動(dòng)齒輪位于所述第一對(duì)主凸緣路軌車輪的上方；(b)第一公路牽引車，所述第一公路牽引車包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、第一驅(qū)動(dòng)軸，所述第一驅(qū)動(dòng)軸還包括位于所述第一驅(qū)動(dòng)軸的兩側(cè)的第一和第二組雙輪；以及第一和第二外部路軌主動(dòng)齒輪，所述第一外部路軌主動(dòng)齒輪設(shè)置在所述第一組雙輪之間，并充分凹進(jìn)使得所述第一外部路軌主動(dòng)齒輪避免公路運(yùn)行期間的地面接觸，并且所述第二外部路軌主動(dòng)齒輪設(shè)置在所述第二組雙輪之間，并充分凹進(jìn)使得所述第二外部路軌主動(dòng)齒輪避免公路運(yùn)行期間的地面接觸，(c)其中所述甲板包括有孔，所述孔的尺寸和形狀配置成容納穿過其中的所述第一和第二組雙輪，使得當(dāng)所述第一公路牽引車放置在所述甲板上時(shí)，所述第一和第二外部路軌主動(dòng)齒輪定位成與所述第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)嚙合，以便將動(dòng)力從所述第一公路牽引車的發(fā)動(dòng)機(jī)供給至所述第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。

在第二方面，提供了一種用于驅(qū)動(dòng)鐵路車輛的設(shè)備，包括：車架，所述車架具有前部、后部和甲板，所述車架由第一轉(zhuǎn)向架和第二轉(zhuǎn)向架支承，所述第一轉(zhuǎn)向架具有第一路軌輪軸和位于所述第一路軌輪軸的兩側(cè)的第一對(duì)主凸緣路軌車輪，所述第一轉(zhuǎn)向架位于或靠近所述車架的前部，所述第二轉(zhuǎn)向架具有第二路軌輪軸和位于所述第二路軌輪軸的兩側(cè)的第二對(duì)主凸緣路軌車輪，所述第二轉(zhuǎn)向架位于或靠近所述車架的后部；第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，用于接收來自外部路軌驅(qū)動(dòng)力源的動(dòng)力，并將來自動(dòng)力源的動(dòng)力傳遞至安裝在所述第一轉(zhuǎn)向架上的所述第一路軌輪軸，所述第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括安裝在所述第一路軌輪軸上的第一齒輪組，以及安裝有第二齒輪組和第三齒輪組的第一浮動(dòng)軸，所述第一浮動(dòng)軸樞轉(zhuǎn)地安裝至所述第一轉(zhuǎn)向架；所述第二齒輪組設(shè)置成與所述第一齒輪組嚙合，并響應(yīng)于由所述第三齒輪組接收的施加至所述第一浮動(dòng)軸的動(dòng)力而驅(qū)動(dòng)所述第一齒輪組，使得所述第一路軌輪軸響應(yīng)于施加至所述第三齒輪組的動(dòng)力而驅(qū)動(dòng)所述鐵路車輛。

在第三方面，提供了一種通過鐵路進(jìn)行聯(lián)合貨物運(yùn)輸?shù)姆椒ǎㄒ韵虏襟E：設(shè)置如第二方面所述的鐵路車輛；設(shè)置一輛或多輛公路牽引車，所述一輛或多輛公路牽引車構(gòu)造成對(duì)支承所述鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架上的路軌輪軸提供動(dòng)力；設(shè)置一輛或多輛貨運(yùn)車輛；將所述一輛或多輛貨運(yùn)車輛連接至所述鐵路車輛；以及使用由所述一輛或多輛公路牽引車提供至所述鐵路車輛的動(dòng)力牽拉所述一輛或多輛貨運(yùn)車輛。

附圖說明

將通過附圖中示出的示例性實(shí)施例說明本發(fā)明，在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且其中：

圖1示出被開發(fā)用于支承一輛或多輛公路牽引車(適于牽拉半掛車的類型)的平板鐵路車輛的局部剖視側(cè)視圖，其中牽引車附加地設(shè)置有主動(dòng)齒輪，適于與支承鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架上設(shè)置的從動(dòng)齒輪嚙合。

圖2進(jìn)一步詳細(xì)示出適于在列車車輛推進(jìn)中使用的公路牽引車的實(shí)施例，其中示出在一個(gè)實(shí)施例中，主動(dòng)齒輪可位于第一車軸兩側(cè)的一組雙輪之間，并且示出可使用雙聯(lián)車軸的布置。

圖3示出具有位于各組雙輪之間的主動(dòng)齒輪的單后軸牽引車的俯視圖；牽引車和齒輪(參見圖1和圖4)適于驅(qū)動(dòng)用于局部貨物運(yùn)輸?shù)牧熊嚒?/p>

圖4提供示出可用于鐵路車輛的實(shí)施例的第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的示意圖，該鐵路車輛具有的傳動(dòng)裝置適于從具有雙輪間的主動(dòng)齒輪的公路牽引車接收動(dòng)力。

前述附圖僅僅是示例性的，包含了在本文所教導(dǎo)的設(shè)備的特定實(shí)施例中可存在或省略的各種元件。已經(jīng)以至少示出對(duì)于理解本文所教導(dǎo)的設(shè)備和方法以及對(duì)于替代性構(gòu)造而言重要的元件的方式來提供附圖。然而，可在本文的教導(dǎo)以及本文所記載的權(quán)利要求所覆蓋的范圍內(nèi)，使用可用于驅(qū)動(dòng)鐵路車輛的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)以及聯(lián)合貨運(yùn)系統(tǒng)部件及其使用方法的各種其它元件。

具體實(shí)施方式

本文提出了在船舶-鐵路-公路聯(lián)合貨運(yùn)系統(tǒng)中使用的獨(dú)特設(shè)備及方法。可用于執(zhí)行本文所述方法的一些設(shè)備之前在2014年8月12日頒授予大衛(wèi)·昆的名稱為“鐵路貨車的裝載或卸載”的美國專利us8800452b2中，以及在2016年5月2日提交的名稱為“用于聯(lián)運(yùn)集裝箱裝卸的方法和設(shè)備”的美國專利申請(qǐng)15/144517中有記載，各文獻(xiàn)的公開內(nèi)容全文通過引用結(jié)合在本文中。在本公開內(nèi)容中提供的說明所涉及的實(shí)施例使用了在北美的公路運(yùn)輸應(yīng)用中最常用的牽引車、即用于牽拉半掛車的牽引車的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)定義，半掛車是一種不具有前軸的掛車。在半掛車中，半掛車的大部分重量由公路牽引車支承。公路牽引車通常裝備有大型柴油機(jī)，并且通過傳動(dòng)改進(jìn)可用于為短列的鐵路運(yùn)行提供充足的動(dòng)力。

參照?qǐng)D1，其中示出用于為路軌上的短列提供動(dòng)力的設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，該設(shè)備包括鐵路車輛10，其具有由第一轉(zhuǎn)向架14和第二轉(zhuǎn)向架16支承的車架12。車架12具有前部18、后部20和甲板22。第一轉(zhuǎn)向架14可包括兩個(gè)輪組24a和24b，兩者之一包括第一路軌輪軸26以及位于第一路軌輪軸26兩側(cè)的第一對(duì)主凸緣路軌車輪28a和28b。如圖1中所示，第一轉(zhuǎn)向架14位于或靠近車架12的前部18。第二轉(zhuǎn)向架16也可包括兩個(gè)輪組30a和30b，兩者之一包括第二路軌輪軸32以及位于第二路軌輪軸32兩側(cè)的第二對(duì)主凸緣路軌車輪34(與圖4中所示的第一對(duì)主凸緣路軌車輪28a和28b相似)。如圖1中所示，第二轉(zhuǎn)向架16位于或靠近車架12的后部20。

另如圖1中所示，設(shè)置有第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)40。第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)40包括多個(gè)齒輪(參見圖4且如下面進(jìn)一步說明的)，構(gòu)造成接收從一個(gè)或多個(gè)外部路軌主動(dòng)齒輪供給的動(dòng)力，例如分別位于第一公路牽引車50的右雙輪46r1和46r2之間以及左雙輪48l1和48l2之間的外部路軌主動(dòng)齒輪42r和42l。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)外部路軌主動(dòng)齒輪42r和42l位于第一對(duì)主凸緣路軌車輪28a和28b上方的升高位置(例如，豎直上方但可縱向向后移位)。

如圖2中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，第一公路牽引車50可包括發(fā)動(dòng)機(jī)52和變速器54，以常規(guī)方式經(jīng)由傳動(dòng)系56和差速器58連接至第一驅(qū)動(dòng)軸60。在第一驅(qū)動(dòng)軸60上安裝有位于第一驅(qū)動(dòng)軸60兩側(cè)的第一和第二組雙輪(右側(cè)是46r1和46r2，左側(cè)是48l1和48l2)。如上所述，第一外部路軌主動(dòng)齒輪42r可設(shè)置在第一組雙輪46r1和46r2之間，并可充分凹進(jìn)使得第一外部路軌主動(dòng)齒輪42r顯著避免公路運(yùn)行期間的地面接觸。第二外部路軌主動(dòng)齒輪42l可設(shè)置在第二組雙輪48l1和48l2之間，并可充分凹進(jìn)(即，具有足夠小的外徑)使得第二外部路軌主動(dòng)齒輪42l顯著避免公路運(yùn)行期間的地面接觸。

在一個(gè)實(shí)施例中，如從圖1或圖2中可見，甲板22中包括有孔(例如，由右側(cè)的側(cè)壁62和左側(cè)的側(cè)壁64限定)，其尺寸和形狀設(shè)置成容納穿過其中的第一和第二組雙輪(右側(cè)是46r1和46r2，左側(cè)是48l1和48l2)，使得當(dāng)?shù)谝还窢恳?0放置在甲板22上時(shí)，第一和第二外部路軌主動(dòng)齒輪42r和42l定位成與第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)40嚙合，以便將動(dòng)力從第一公路牽引車50的發(fā)動(dòng)機(jī)52供給至第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)40。

如圖1中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，可設(shè)置第二公路牽引車70。第二公路牽引車70可包括與第一公路牽引車50基本相同的部件。這些部件可包括發(fā)動(dòng)機(jī)52和變速器54，以常規(guī)方式經(jīng)由傳動(dòng)系56和差速器58連接至第二驅(qū)動(dòng)軸80(一些剛剛提到的第二公路牽引車70的部件在附圖中未示出，但可設(shè)置成與關(guān)于第一公路牽引車50由相同附圖標(biāo)記標(biāo)示的先前的構(gòu)造基本相同的構(gòu)造)。

在第二公路牽引車70的第二驅(qū)動(dòng)軸80上安裝有位于第二驅(qū)動(dòng)軸80兩側(cè)的第三和第四組雙輪(與在圖2和圖4中對(duì)于第一和第二組雙輪所示基本相同，其中右側(cè)是46r1和46r2，左側(cè)是48l1和48l2)。與剛才對(duì)于第一公路牽引車50所述的構(gòu)造相似，在第二公路牽引車70的情況下，第三外部路軌主動(dòng)齒輪43r可設(shè)置在第三組雙輪47r1和47r2之間，并可充分凹進(jìn)使得第三外部路軌主動(dòng)齒輪43r顯著避免公路運(yùn)行期間的地面接觸。第四外部路軌主動(dòng)齒輪43l(未示出，但與圖2中所示對(duì)于外部路軌主動(dòng)齒輪42r的設(shè)置基本相似)可設(shè)置在第四組雙輪49l1和49l2之間(同樣未示出，但與圖2中所示對(duì)于雙輪48l1和48l2的設(shè)置基本相似)，并可充分凹進(jìn)(即，具有足夠小的外徑)使得第四外部路軌主動(dòng)齒輪43l顯著避免公路運(yùn)行期間的地面接觸。

在一個(gè)實(shí)施例中，如從圖1或圖2中可見，甲板22中包括有孔(例如，由右側(cè)的側(cè)壁78和左側(cè)未示出的側(cè)壁84限定)，其尺寸和形狀設(shè)置成容納穿過其中的第三和第四組雙輪(右側(cè)是47r1和47r2，左側(cè)是49l1和49l2)，使得當(dāng)?shù)诙窢恳?0放置在鐵路車輛10的甲板22上時(shí)，第三和第四外部路軌主動(dòng)齒輪43r和43l定位成與第二齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)72嚙合，以便將動(dòng)力從第二公路牽引車70的發(fā)動(dòng)機(jī)52供給至第二齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)72。

參照?qǐng)D4，其中示意性并按功能示出第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)40(為了易于理解，與圖1中所示的實(shí)施例中示出的布置相比，這些部件縱向展開顯示)。第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)40設(shè)置用于接收來自例如公路牽引車50的外部路軌驅(qū)動(dòng)力源的動(dòng)力。第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)40構(gòu)造成經(jīng)由外部路軌主動(dòng)齒輪42r和42l接收動(dòng)力，并將來自動(dòng)力源(牽引車50)的動(dòng)力傳遞至安裝在第一轉(zhuǎn)向架14上的第一路軌輪軸26。第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)40包括安裝在第一路軌輪軸26上的第一齒輪組80(在一個(gè)實(shí)施例中可包括至少兩個(gè)齒輪80a和80b)。設(shè)置第一浮動(dòng)軸82，其上安裝有第二齒輪組84(在一個(gè)實(shí)施例中可包括至少兩個(gè)齒輪84a和84b)和第三齒輪組86(在一個(gè)實(shí)施例中可包括至少兩個(gè)齒輪86a和86b)。如圖1中所示，第一浮動(dòng)軸82可通過臂88可樞轉(zhuǎn)地安裝至第一轉(zhuǎn)向架14。第一浮動(dòng)軸82提供了與第一轉(zhuǎn)向架14的可樞轉(zhuǎn)連接，使第一齒輪組80能夠在相對(duì)于第二齒輪組84相對(duì)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)與第二齒輪組84連接，并且使鐵路車輛的甲板22能夠相對(duì)于第一路軌輪軸26豎直運(yùn)動(dòng)。第二齒輪組84a和84b設(shè)置成與第一齒輪組80a和80b嚙合，并且響應(yīng)于由第三齒輪組86a和86b接收的施加至第一浮動(dòng)軸82的動(dòng)力而驅(qū)動(dòng)第一齒輪組80a和80b。在本實(shí)施例中，第一路軌輪軸26響應(yīng)于由牽引車50施加至第三齒輪組86a和86b的動(dòng)力而驅(qū)動(dòng)鐵路車輛10。

現(xiàn)在返回至圖1，可設(shè)置第二公路牽引車70將動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)52經(jīng)由第二齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)72供給至鐵路車輛10。第二齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)72構(gòu)造成經(jīng)由外部路軌主動(dòng)齒輪43r和43l接收動(dòng)力，并將來自動(dòng)力源(牽引車70)的動(dòng)力傳遞至安裝在第二轉(zhuǎn)向架16上的第二路軌輪軸32。第二齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)72包括安裝在第二路軌輪軸32上的第四齒輪組81(在一個(gè)實(shí)施例中可包括至少兩個(gè)齒輪80a和80b)。設(shè)置第二浮動(dòng)軸83，其上安裝有第五齒輪組85(在一個(gè)實(shí)施例中可包括至少兩個(gè)齒輪85a和85b)和第六齒輪組87(在一個(gè)實(shí)施例中可包括至少兩個(gè)齒輪87a和87b)。如圖1中所示，第二浮動(dòng)軸83可通過臂88可樞轉(zhuǎn)地安裝至第二轉(zhuǎn)向架16。第五齒輪組85(可包括至少兩個(gè)齒輪85a和85b)設(shè)置成與第四齒輪組81(可包括至少兩個(gè)齒輪81a和81b)嚙合，并且響應(yīng)于由第六齒輪組87(可包括至少兩個(gè)齒輪87a和87b)接收的施加至第二浮動(dòng)軸83的動(dòng)力而驅(qū)動(dòng)第四齒輪組81a和81b。本領(lǐng)域技術(shù)人員和本說明書所涉及的人士將會(huì)理解，盡管在圖1的正視圖中僅示出了工作原理圖，然而在本段中提及的各種齒輪組(81、85、87)可以與對(duì)于圖4中所示的伴隨的第一齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)40示出的相同的方式設(shè)置成至少兩個(gè)齒輪。在任何情況下，在本實(shí)施例中，第二路軌輪軸32響應(yīng)于由第二牽引車70施加至第六齒輪組87a和87b的動(dòng)力而驅(qū)動(dòng)鐵路車輛10。

在實(shí)踐中，本文所說明的設(shè)備可在使用公路掛車的、通過鐵路進(jìn)行聯(lián)合貨物運(yùn)輸?shù)姆椒ㄖ惺褂谩Ｔ谶@種方法中，鐵路車輛10可用于經(jīng)由連接器90牽拉一輛或多輛貨運(yùn)車輛fc(未示出，但例如可以是在上述專利或?qū)＠暾?qǐng)中記載的車輛)。貨運(yùn)車輛fc適于運(yùn)載半掛車或掛車，例如，可構(gòu)造成當(dāng)貨運(yùn)集裝箱安裝在常規(guī)的公路運(yùn)輸?shù)妆P上時(shí)，用于貨運(yùn)集裝箱的公路運(yùn)輸。因此在該方法中，可通過常規(guī)方式將公路牽引車50或70從鐵路車輛10上卸載，然后用于在規(guī)定的鐵路終點(diǎn)目的地將公路掛車運(yùn)載至貨物運(yùn)輸?shù)淖罱K目的地。在該方法的進(jìn)一步改進(jìn)中，貨運(yùn)車輛fc可構(gòu)造成運(yùn)載公路掛車，并且公路掛車可按規(guī)定的最終目的地進(jìn)行組織并放置在所述一輛或多輛貨運(yùn)車輛fc上。然后，可在規(guī)定的目的地鐵路終點(diǎn)站場(chǎng)將公路掛車從貨運(yùn)車輛fc上移走。隨后，公路牽引車50或70將公路掛車輸送至規(guī)定的最終目的地。

在前述說明中，已闡述了眾多細(xì)節(jié)，以提供對(duì)使用公路牽引車驅(qū)動(dòng)短列的設(shè)備和方法、及其在鐵路-公路聯(lián)合貨運(yùn)系統(tǒng)中的使用方法的公開的示例性實(shí)施例的透徹理解。然而，為了提供有用的實(shí)施例或者實(shí)施選定的或其它公開的實(shí)施例，一些所述的細(xì)節(jié)可能是不需要的。此外，出于說明的目的，說明書可能包括各種相關(guān)的術(shù)語，例如，表面、位于、鄰近、靠近、附近、在…上、到…上，等等。這種用法不應(yīng)被理解為是限制性的。僅與參考點(diǎn)相關(guān)的術(shù)語并非意味著被理解為絕對(duì)限制，而是包括在前述說明中用于幫助理解所公開的實(shí)施例的各個(gè)方面。所述的各種部件可替換性地使用，或者包括在用于特定情況的一些設(shè)計(jì)或部件中。因此，本文所述的方法可以在特定情況下最有用的方式，全部或部分地用于各種離散的操作中。然而，說明的順序不應(yīng)被理解為暗示這種替換方案必須依賴順序，或者在該替換方案中必須使用各種部件。而且，讀者將注意到短語“在一個(gè)實(shí)施例中”已被重復(fù)使用。該短語通常不指代同一實(shí)施例，然而其也可指代同一實(shí)施例。最后，詞語“包含”、“具有”和“包括”應(yīng)被認(rèn)為是同義的，除非上下文另外指明。

本文所說明和要求保護(hù)的各個(gè)方面和實(shí)施例可在實(shí)質(zhì)上不偏離本發(fā)明所提供的新穎教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)的情況下進(jìn)行修改，且可在不偏離本發(fā)明的構(gòu)思或本質(zhì)特征的情況下實(shí)施為其它特定形式。本文所呈現(xiàn)的實(shí)施例無論在哪方面均應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性或限定性的。本公開內(nèi)容旨在涵蓋本文所述的方法和設(shè)備，且不僅涵蓋其結(jié)構(gòu)等同形式，而且涵蓋其等同結(jié)構(gòu)。按照上述教導(dǎo)的改型和變形是可能的。因此，對(duì)本發(fā)明給予的保護(hù)應(yīng)僅由本文所述的權(quán)利要求及其法律等同形式限定。