專利名稱：使用牽引帶的運(yùn)輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及以牽引件為基礎(chǔ)的運(yùn)輸系統(tǒng)，更具體地說涉及人及貨物的傳送裝置，如自動運(yùn)輸人員的系統(tǒng)、索道車、纜車、空中電車等，其中車輛或運(yùn)載裝置均是由一長牽引件沿著一運(yùn)輸路徑拖拉。
由牽引鋼絲繩或纜驅(qū)動的軌道運(yùn)輸系統(tǒng)已使用多年。美國專利255,752、332,934、343,293、404,498、440,001、466,880、482,279、511,596、530,720、536,611和546,955包括了在1900年以前獲得專利的這種系統(tǒng)的例子。每一情況都是用一纜或鋼線繩作為牽引件沿一運(yùn)輸路徑拉一裝載旅客或貨物的車輛。諸如法國專利701,740和英國專利14,208所披露的系統(tǒng)廣泛地用于許多國家，利用一牽引鋼絲繩的運(yùn)輸系統(tǒng)的更近代的例子可見美國專利3,797,407和4,092,929。
在以上所述的交通及運(yùn)輸系統(tǒng)中，被推進(jìn)的車輛或裝置在其被牽引件推進(jìn)之時一般支撐在一軌梁或其他支撐面上。但是，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到象椅子升降機(jī)、滑板升降機(jī)、空中電車等類似裝置也是使用一長的牽引鋼絲繩或牽引件沿一路徑推進(jìn)車輛或旅客運(yùn)載裝置，但通常車輛沒有直接支撐在軌道上。其中一絞合牽引鋼絲繩用作牽引件的典型椅子升降機(jī)和空中電車披露在美國專利4,462,314、4,848,241和4,864,937中。
因此，有關(guān)驅(qū)動、夾緊、導(dǎo)向、修理、替換和維修金屬牽引鋼絲繩或牽引件進(jìn)行了大量的技術(shù)開發(fā)。盡管多年來的這么多的努力改進(jìn)，但在運(yùn)輸、傳送和交通系統(tǒng)中使用牽引鋼絲繩牽引件仍存在有若干重大缺點(diǎn)。經(jīng)常遇到的一個問題是，在系統(tǒng)端部之外的其他地點(diǎn)向牽引鋼絲繩有效地供給動力是困難的。力矩的傳輸是繩的張力、摩擦系數(shù)和與繩驅(qū)動輪接觸角的函數(shù)。因此，在大多數(shù)系統(tǒng)中，為了拖動鋼絲繩而在一環(huán)形牽引鋼絲繩的兩相對端使用水平、直立或傾斜的大輪。而且，為了產(chǎn)生必要的牽引力，牽引鋼絲繩上的張力必須很大，以避免牽引鋼絲繩在大輪上發(fā)生滑動。曾嘗試在所述兩端之間通過小直徑的滑輪來增加動力，但因?yàn)殇摻z繩與滑輪實(shí)質(zhì)是點(diǎn)接觸，向牽引件即鋼絲繩的力矩傳輸效率是很低的，而且此小直徑驅(qū)動滑輪的磨損很大。
而使用大直徑的巨輪又難于推進(jìn)車輛或運(yùn)載裝置使其通過、繞過或越過牽引件驅(qū)動裝置。索道車不能繞過這樣的大型巨輪?？罩须娷嚦３Ｊ窃趦啥藢⒙每瓦\(yùn)載裝置從牽引鋼絲繩上卸下來解決這個問題。對不能拆卸的椅子升降機(jī)等裝置，通常是在此裝置繞過端部巨輪之前進(jìn)行旅客的上下。軌道類的纜車系統(tǒng)常是將車輛從牽引鋼絲繩卸下來，鋼絲繩從驅(qū)動裝置上提起，或此系統(tǒng)象梭子一樣在驅(qū)動裝置所在的兩終端之間運(yùn)行。
另一個在驅(qū)動或支撐繩類牽引件時發(fā)生的問題是，滑輪的線速度不能在整個接觸高度上與繩的線速度匹配。另外，牽引繩類的系統(tǒng)，即便是使用橡膠襯滑輪的那些系統(tǒng)，絞合鋼絲繩在快速通過滾動的支撐滑輪時，會發(fā)生大量振動和噪音。還有，車輛與牽引鋼絲繩的各種連接必須設(shè)計(jì)成可繞過支撐滑輪，這進(jìn)一步增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，并使振動和噪音傳到車輛或旅客運(yùn)輸裝置。
雖然傳統(tǒng)牽引件輸送系統(tǒng)存在著相當(dāng)大的問題，他們也有顯著優(yōu)點(diǎn)。牽引件對在運(yùn)輸路徑上被推進(jìn)的車輛的位置和速度可以確保有很準(zhǔn)確的控制。這樣的牽引系統(tǒng)很適合于自動的或無人駕駛的旅客和貨物運(yùn)輸，而且它們不需要在各車輛上安裝獨(dú)立的車載動力系統(tǒng)，它們可運(yùn)用于廣泛用途，從本質(zhì)上講，安裝和維修的消耗比較低廉。
雖然針對夾緊、導(dǎo)向、驅(qū)動長牽引件做了許多努力，但對牽引件本身做的工作卻很少。與牽引件有關(guān)的主要技術(shù)改進(jìn)主要是針對改善牽引鋼絲繩的拉伸強(qiáng)度。雖然這很有意義，但就安全性和結(jié)構(gòu)成本而言還是很希望使用不處于高拉伸負(fù)荷下的牽引件。因此，改進(jìn)牽引件類的傳輸系統(tǒng)的方案，看來不應(yīng)最終限于提高牽引件的強(qiáng)度和/或尺寸。
因此，本發(fā)明一個目的是提供一種用于運(yùn)輸系統(tǒng)的改進(jìn)型牽引件，在該系統(tǒng)中，通過沿一運(yùn)輸路線拉拽牽引件而推進(jìn)各車輛。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于運(yùn)輸系統(tǒng)的牽引件和方法，其中驅(qū)動力可以沿運(yùn)輸路徑分布以增大牽引件所需的冗余及降低牽引件所需的張力。
本發(fā)明的再一目的是提供一種改進(jìn)的運(yùn)輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)中配裝有一牽引件，該牽引件能夠有效地推進(jìn)連接于牽引件上并由其推進(jìn)的車輛或運(yùn)載器。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于推進(jìn)運(yùn)輸系統(tǒng)中各車輛的裝置和方法，該系統(tǒng)無需從牽引件進(jìn)行拆卸便可沿一連續(xù)環(huán)形系統(tǒng)推進(jìn)或?qū)蚋鬈囕v。
本發(fā)明還有一目的是提供一種以牽引件為基礎(chǔ)的運(yùn)輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了一種更為平穩(wěn)、噪音小的推進(jìn)手段、一種車輛與牽引件更為有效的驅(qū)動或連接；一種需要更少量維修的系統(tǒng)和一種既適合于穿梭往返又適合連續(xù)環(huán)形運(yùn)行的系統(tǒng)。
本發(fā)明的運(yùn)輸系統(tǒng)、牽引件和方法還具有其他優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，在下述的實(shí)施本發(fā)明的最優(yōu)形式及附圖中，這些優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將被詳細(xì)地清楚地予以說明。
簡單地說，本發(fā)明的運(yùn)輸系統(tǒng)包括至少一個而最好多個可移動的車輛或運(yùn)載裝置；一個沿一運(yùn)輸路線延伸且與車輛相連以向車輛施加一足以沿所述路線推進(jìn)所述車輛的牽引力的長的撓性牽引帶；和一個與此牽引件連接以使此牽引帶沿此路線位移的驅(qū)動裝置。此系統(tǒng)最好還包括一個牽引帶支撐裝置，用于在此牽引帶在一大體豎直平面內(nèi)取向時支撐牽引帶移動。一個導(dǎo)塊可安裝在牽引帶上，從而所述支撐裝置可以包括若干導(dǎo)向輥而在各下壓和支撐導(dǎo)向輥與安裝在牽引帶上的導(dǎo)塊接觸的狀態(tài)下將牽引帶保持在預(yù)定的豎直位置。簡單地說，本發(fā)明方法包括通過一最好是沿一大致豎直平面取向的撓性牽引帶向運(yùn)輸車輛施加一牽引力的步驟。


圖1是一局部正視圖，示意表示一根據(jù)本發(fā)明制作的牽引件驅(qū)動車輛和驅(qū)動裝置；圖2是圖1的牽引件和驅(qū)動裝置的局部放大正視剖視圖；圖3是圖2裝置的局部側(cè)視圖；圖4是圖2的牽引件處在一傳輸路線的曲線部時的頂視平面示意圖；圖5是使用圖2的牽引件制作的連續(xù)環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng)的頂視平面示意圖。
本發(fā)明的運(yùn)輸系統(tǒng)是一以牽引構(gòu)件或元件為基礎(chǔ)的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，如圖5所示，一般用21表示的可移動車輛或運(yùn)載裝置與一般用22表示的長柔性牽引件相連接，牽引件用于向車輛施加足以沿一路徑，如一連續(xù)環(huán)形路徑23，推進(jìn)此車輛的牽引力。此運(yùn)輸系統(tǒng)包括一個一般用24表示的驅(qū)動裝置且最好還包括有一個用26表示的牽引件支撐裝置。
本發(fā)明的改進(jìn)的運(yùn)輸系統(tǒng)，不用牽引鋼絲繩或絞合鋼繩作為長牽引構(gòu)件或元件23，而是使用一種柔性的可彈性壓縮的長牽引帶22。這種帶狀牽引帶22比諸如金屬或絞合牽引鋼絲繩等長圓柱形牽引件有很多重要優(yōu)點(diǎn)。最重要的優(yōu)點(diǎn)之一是，通過驅(qū)動裝置24用小直徑驅(qū)動輪來驅(qū)動牽引帶22，比驅(qū)動一牽引鋼絲繩或圓柱鋼索，可以更為有效地實(shí)現(xiàn)。
與圓柱形牽引繩不同，牽引帶通過緊壓在相對的驅(qū)動輥之間可以有效地被驅(qū)動。將一鋼鎖緊壓在兩個滑輪之間會造成鋼索在很小的面積上被接觸，并且隨著鋼索與滑輪接觸處的徑向距離的增加，與鋼鎖接觸的滑輪的線速度也隨之增大。這造成鋼索和滑輪之間速度不匹配，大大增加了滑輪磨損。
在用扁平帶驅(qū)動時，帶可壓緊在相對的驅(qū)動輪之間，而且，有一個大得多的接觸和驅(qū)動面積，此帶以與驅(qū)動輪相同的速度運(yùn)動。這樣，力矩向帶牽引件的傳送不必依賴于接觸角、摩擦力和牽引件的張力，而這些是通?？刂婆ぞ叵虮P繞在驅(qū)動輪或大輪上的牽引鋼絲繩的傳送的參數(shù)。
而且，因?yàn)闋恳龓Э梢院芷交?，其被?qū)動時振動小得多，所以使用牽引帶時可減小噪音。另外，牽引帶重量比金屬牽引鋼絲繩小得多，可以在較低張力下驅(qū)動，在各支撐之間懸垂小，它們可以被用在連續(xù)的環(huán)形傳輸路徑上而不必拆除車輛。
現(xiàn)參考圖2和圖3詳細(xì)介紹本發(fā)明的牽引件22。如圖中所見，帶22最好有一中心簾布層(carcass)31，此簾布層通常由天然或合成橡膠制成，簾布層中可埋置紡織纖維或金屬纖維或繩股(strand)作為加強(qiáng)件。如所示，多個繩股32在簾布層31之內(nèi)縱向延伸，這些繩股最好是金屬或鋼繩股。鋼制加強(qiáng)繩股有利于保證帶22具有足夠拉伸強(qiáng)度，但是，正如下面所述，因?yàn)槭褂脦Э墒瓜到y(tǒng)在低張力下運(yùn)行，所以使用鋼繩股的主要優(yōu)點(diǎn)是，它們提高了帶對惡性破壞的抵抗力。可以在帶簾布層31的每一側(cè)上形成耐磨層或摩擦層，而使帶22具有所要求的摩擦系數(shù)、可壓縮性和耐磨壽命。
在此優(yōu)選實(shí)施例中，驅(qū)動裝置24由至少一個、最好是一對相對的驅(qū)動輪36和37組成，驅(qū)動輪在帶22的上邊緣38和下邊緣39之間的中部與帶22摩擦接觸，最好是將其壓緊。通過選擇驅(qū)動輪36和37的材料及表面輪廓以及耐磨牽引表面33及簾布層31，可獲得大范圍的彈性壓縮性和摩擦系數(shù)。因此，耐磨層33可以有一花紋或肋紋以加強(qiáng)摩擦，并可以有比較軟的硬度。驅(qū)動輪36和37可以滾花或蓋上天然或合成橡膠。但在此優(yōu)選形式中，驅(qū)動輪36和37是金屬輪，如陽極化處理的鋁或不銹鋼，以便維修工作少。它們是平滑的或滾花的，以便與帶22的摩擦面33配合，但是驅(qū)動一車輛所需要的拉伸力并不是高得要求驅(qū)動輪和牽引帶之間有極高的摩擦系數(shù)。就產(chǎn)生噪音來考慮，若可能則最好使用一平滑的帶，并且各驅(qū)動輪最好不覆蓋橡膠或其它涂層。較好的是在帶的全長上發(fā)生磨損，而不是摩損小直徑驅(qū)動輪上的涂層。
與圓柱形牽引件或牽引鋼絲繩牽引系統(tǒng)不同，驅(qū)動輪36和37以平帶驅(qū)動的線接觸壓緊并接觸帶22。每一輪36和37的線速度可以在其與之接觸的帶22的整個寬度上與該帶相同。這使驅(qū)動輪和帶的速度匹配，以把磨損降至最小，并將扭矩從即便是直徑相對較小的輪36和37有效地傳送到牽引帶22。
如圖示意說明，驅(qū)動輪36和37通過軸41和42與驅(qū)動電動機(jī)43和44連接。在運(yùn)動之前，各電動機(jī)通過支撐表面4和7上的各輥?zhàn)蛹?6和彼此相向加偏壓的彈簧48進(jìn)行安裝以壓緊位于其間的牽引帶22。帶的簾布層31可以設(shè)計(jì)成可彈性壓縮，來與彈簧48的偏壓協(xié)同操作，從而進(jìn)一步加強(qiáng)由驅(qū)動輪36和37到牽引帶22的力矩的有效傳送。
在一典型實(shí)施例中，帶22是7英寸寬，驅(qū)動輪36和37直徑為12英寸，其驅(qū)動電動機(jī)44是5馬力。在水平路段各對驅(qū)動輪沿路徑23可以100-150英寸為間距。
在本發(fā)明運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)選形式中，如圖1和2所示，牽引帶22的取向是在大致豎直平面上，或接近于豎直平面。因此，牽引帶22的驅(qū)動和導(dǎo)引裝置最好將牽引帶定向成使兩相對側(cè)面33基本在豎直平面上，而邊緣38和39基本在水平面方向上。因此帶22有沿豎直方向上的寬度W、沿水平方向上的厚度T，和沿整個傳輸路徑23的長度L。這一幾何形狀使?fàn)恳?2與圓柱形牽引鋼絲繩相比有很大優(yōu)點(diǎn)，牽引帶在近于豎直平面內(nèi)的取向使重力與幾何形狀協(xié)調(diào)，如下所述。
如圖2和3所示，大的寬度W可使?fàn)恳摻z繩的上邊緣38安裝一用51表示的連接裝置，用來連接車輛21與牽引帶。帶22的下邊緣39可以安裝一導(dǎo)塊52，用于帶22的導(dǎo)向垂直定位，其方式下文詳述。在邊緣38和39之間的中部，各驅(qū)動輪36基本上沿帶的整個寬度(圖1和圖2中的豎直距離)接觸和驅(qū)動帶22。因此，將會看到，牽引帶22可以在各驅(qū)動輥36和37和/或水平方向的各張緊輥(未示出)之間通過，而不必把車輛卸下來，而且也不必讓車輛固定裝置51通過各驅(qū)動輪之間。而且，導(dǎo)塊52可以在各驅(qū)動輪36和37之外通過，不會妨礙它們的運(yùn)行和引起振動、震擊等。基本上利用牽引帶22的寬度W連接、驅(qū)動和導(dǎo)引牽引帶能夠制造出如圖5所示的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，車輛21可以容易地沿連續(xù)環(huán)路23驅(qū)動而無需設(shè)置旨在使車輛通過傳輸路徑的拆卸結(jié)構(gòu)、牽引件提升結(jié)構(gòu)、驅(qū)動輪回縮結(jié)構(gòu)或其他特殊導(dǎo)引技術(shù)。
牽引帶22最好還有適中的撓性以便適應(yīng)水平和垂直彎曲，但有足夠的剛度以便在豎直方向時不瓢曲，或易于被驅(qū)動輪和張緊輪支撐。如圖所示，各輪36和37與電動機(jī)連接。但應(yīng)理解，可以根據(jù)需要在路徑23上設(shè)置相似取向的張緊輪，以保持帶22在垂直方向上不發(fā)生瓢曲。
用牽引鋼絲繩產(chǎn)生的問題之一是每英尺鋼絲繩的重量可能超過4磅。因此，在各支撐滑輪之間鋼絲繩的懸垂一直是個問題，這通常通過增加中間張緊支撐滑輪進(jìn)行補(bǔ)償。然而，本發(fā)明牽引帶22的重量可以在每英尺1.5-2磅之間，是牽引鋼絲繩的一半。而且?guī)?2在豎直平面內(nèi)的取向使?fàn)恳龓Ч逃芯邆涞挚拱l(fā)生豎直懸垂的抗力。重力不會引起當(dāng)使用圓柱形牽引件時會產(chǎn)生的那種很大懸垂。在本發(fā)明系統(tǒng)中的牽引帶支撐輪僅需防止發(fā)生瓢曲且在使用本發(fā)明的牽引帶22時可以根據(jù)需要設(shè)置。因而，本發(fā)明一個重要特點(diǎn)是，牽引帶22本質(zhì)上適應(yīng)性好，而且沿牽引帶寬度上提供了一位置，在該位置可安裝上導(dǎo)向調(diào)整結(jié)構(gòu)或?qū)K來通過重力控制豎直取向的牽引帶22的豎直位置。
圖1-3示出導(dǎo)塊52和導(dǎo)向裝置26的一種形式。導(dǎo)塊52最好是一個大致呈三角形的擠壓的縱向延伸的構(gòu)件，它具有一底面或面向下的導(dǎo)引表面56和兩個位于牽引帶22兩相對側(cè)的向外向下傾斜的導(dǎo)引表面57和58。導(dǎo)塊52可以是擠壓成形的熱塑性塑料或橡膠件，與牽引帶22的邊緣39粘結(jié)或熱結(jié)合在一起。在需要時，U形釘或其他緊固件可以與粘結(jié)劑和/或熱結(jié)合結(jié)合使用將導(dǎo)塊52與帶22固定在一起。
可以通過帶邊緣38和39直接導(dǎo)引牽引帶22，可是設(shè)置導(dǎo)塊52可確保相對的導(dǎo)引面57、57和58是較平滑的，需要時也可以是較軟的。
導(dǎo)向裝置26最好包括一個第一輥?zhàn)蛹?1，它最好是一張緊輥，與面向下的底部導(dǎo)引表面56接觸。導(dǎo)輥61、長牽引帶橫截面的豎直取向、水平驅(qū)動輥36和37以及類似的水平張緊輥限制牽引帶22沿傳輸路徑前進(jìn)時的向下懸垂和瓢曲。各導(dǎo)輥61沿傳輸路徑周期性地設(shè)置，以協(xié)助控制懸垂或使?fàn)恳龓Мa(chǎn)生一個向上凸的曲線。另外，牽引帶導(dǎo)向裝置26最好包括至少一個張緊輥和最好是兩個輥62和63，它們分別與導(dǎo)塊52的導(dǎo)引表面57和58接觸。如圖所示，表面57和58及導(dǎo)輥62和63與豎直方向呈45°安裝，且彼此相對以施加一個在牽引帶22兩側(cè)橫向平衡的壓緊力。因此輥?zhàn)?2和63確保，在傳輸路徑的牽引帶沒有因其重力足夠懸垂的向上凹曲的豎直曲線、下凹段之中，牽引帶的豎直位置仍然可由導(dǎo)輥62和63以及支撐輥61控制。
雖然最好是把各導(dǎo)輥61-63設(shè)置成張緊輥，但應(yīng)認(rèn)識到，在一些應(yīng)用場合，牽引帶的驅(qū)動可以通過驅(qū)動輥61-63而由驅(qū)動塊52來驅(qū)動。因?yàn)樯婕暗降慕佑|面積比牽引帶22兩相對側(cè)33的可利用的實(shí)際寬度W小得多，因此通過牽引帶22兩相對側(cè)面與驅(qū)動輥36和37的摩擦接觸來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動要可取得多。
豎直取向的牽引帶22的另一主要優(yōu)點(diǎn)是，與各摩擦面33接觸的水和水分會更快地從牽引帶流掉，而使水份造成的摩擦損失降至最小。另一個優(yōu)點(diǎn)是牽引帶可以在車輛上方或車輛下方驅(qū)動車輛21，以使傳輸路線占地最小。然而應(yīng)理解，牽引帶22可以定位在除了豎直平面之外的其他方向的平面上，仍會具有與使用帶作為牽引件有關(guān)的上述諸多優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明運(yùn)輸系統(tǒng)使用牽引帶的主要優(yōu)點(diǎn)之一是，牽引帶的張力可以比牽引鋼絲繩運(yùn)輸系統(tǒng)一般使用的張力大為減小。車輛之前使用僅比車輛后面的張力大1,500-2,000磅的張力，便可將一可容納20各乘客的典型旅客運(yùn)送車輛在水平軌道上推進(jìn)。為此可采用一分布驅(qū)動系統(tǒng)，其中，為了確保這比較小的牽引力在任何時刻都存在，可以沿傳輸路徑23以實(shí)際上任何希望的間隔設(shè)置各對驅(qū)動輪36和37，當(dāng)一對驅(qū)動輪36和37施加一超過車輛后面的張力2,000磅的牽引力時，該對驅(qū)動輪實(shí)際上在此驅(qū)動輪的上游產(chǎn)生了松弛，或減小了張力。因此，當(dāng)車輛越過第一對驅(qū)動輪時，下一對驅(qū)動輪只須克服比較小的在車輛后面的張力。也就是說，如果車輛后的牽引帶上的張力是500磅或更低，驅(qū)動輪36和37只需在車輛前產(chǎn)生2,500磅的牽引力來推動車輛。當(dāng)車輛越過驅(qū)動輪36和37之后，下一對驅(qū)動輪將建立起此牽引力，而最后一對使車輛后的牽引帶松弛。為了驅(qū)動所有車輛，沒有單一一對驅(qū)動輪需要用來驅(qū)動所有車輛。
市場上可買到的7英寸寬的牽引帶的拉伸額定值為6,000-7,000磅，在這種牽引帶的額定拉伸強(qiáng)度范圍之內(nèi)容易實(shí)現(xiàn)1,500-3,000磅數(shù)量級的車前車后張力差。在一些有上坡的區(qū)域，例如圖5中由71表示的傳輸路線部分，驅(qū)動輪36和37可以以較近的間隔設(shè)置并施加較大力矩以得到更大的把車輛21拉上坡道的張力差。相反，在下坡部分，驅(qū)動輪可以間隔大一些。
參看圖1-3，詳細(xì)介紹一種牽引帶22與車輛21連接的技術(shù)。在圖1中，所示車輛21包括一具有安裝車輛支撐輪83的軸82的下底架81。應(yīng)理解，可以用半軸和其他獨(dú)立的車輪懸架裝置。圖示的車輛是用于沿一軌道84運(yùn)行，但應(yīng)理解，本發(fā)明的牽引帶系統(tǒng)可以用于不在軌道84上支撐的車輛，甚至可用于由地面支撐的車輛。
從底架81向下延伸出一夾緊裝置86，它包括有可用例如緊固件87圍繞一牽引帶連接裝置51而彼此靠合的夾緊件88和89。在圖2和3中可更清楚見到，固定裝置51由多個并列的圍繞一撓性構(gòu)件92延伸并用例如固定件93與牽引帶22上邊緣38連接的各U形帶91組成。該多個并列的帶91形成冗余(redundancy)并使由各驅(qū)動輥36和37在牽引帶22之中產(chǎn)生的牽引力較均勻傳輸?shù)杰囕v21，不會產(chǎn)生過度的應(yīng)力集中。在優(yōu)選實(shí)施例中，各帶91和固定裝置51沿牽引帶22在與連接于牽引帶的車輛21的總長度相當(dāng)或更長的長度上延伸。每一帶91沿牽引帶22的尺寸小于牽引帶22的寬度W，以允許橫向撓曲。
如圖所示，撓曲件92是一鋼絲索或鋼絲繩，在各鋼絲索之間的溝槽里可以嵌入橡膠填料，但應(yīng)認(rèn)識到，撓曲件92也可以是一個桿或一個棒。最好此撓曲件92橫交于其縱向軸線的撓曲性比牽引帶22沿中心縱向軸線的撓曲性小。如圖4所示，各對驅(qū)動輪36、37和36a、37a之間的撓性牽引帶22傾向于在與相應(yīng)各驅(qū)動輪的最終接觸點(diǎn)96和96a之間呈一直線。在低張力下的牽引件系統(tǒng)和驅(qū)動輪以相當(dāng)長的距離間隔開時特別是這樣。但比牽引帶22鋼度大且沿牽引帶22延伸相當(dāng)長度，例如可達(dá)一車輛長度的撓曲件92傾向于呈一拱形狀態(tài)，如圖4水平弧線所示。為多個帶91所適應(yīng)的該件92的拱形撓曲將會使?fàn)恳龓?2適應(yīng)較硬的撓曲件92的弧形。這又會使車輛在水平和豎直曲線運(yùn)行時平穩(wěn)通過各驅(qū)動和導(dǎo)引輥。因此，盡管未必需要，此車輛固定裝置51最好包括一個在曲線傳輸路線上進(jìn)一步使車輛行駛平滑的撓曲件92。顯然，對于平直穿梭式的傳輸場合不需要撓曲件92。
連接裝置51和車輛的底架不必在每一固定裝置帶91處通過一組夾緊件88和89進(jìn)行連接，而是如圖4所示，夾緊裝置86可由例如靠近車輛每一轉(zhuǎn)向架的兩或三個夾緊件86形成。
參見圖5，示出了一個其沿線設(shè)置有彼此等距離間隔開來的四個車站96-99的連續(xù)環(huán)形傳輸線路23。將會理解，本發(fā)明的運(yùn)輸或交通系統(tǒng)可以有其他許多種形式，包括來回穿梭式環(huán)形路線和單程穿梭系統(tǒng)。車站間隔最好使每一列車輛21可以同時停在一車站上，如果此列車沒有停在車站上，也可以簡單地使各車門關(guān)閉。還將看到，在路線曲線區(qū)段內(nèi)側(cè)可以設(shè)置單個驅(qū)動輪，但此時通常的張力、接觸角度和摩擦系數(shù)決定著轉(zhuǎn)矩的傳輸。本發(fā)明驅(qū)動帶還是比牽引鋼絲繩有在寬度上接觸的優(yōu)點(diǎn)。
從以上對本發(fā)明裝置的介紹可以明顯看到，在本發(fā)明傳輸系統(tǒng)中驅(qū)動車輛21的方法包括通過與車輛連接的一撓性長牽引帶向車輛施加一足以沿傳輸路線23推進(jìn)車輛21的牽引力的步驟。而且，在施加牽引力步驟期間，牽引帶22最好被支撐在接近于豎直的方向上，牽引帶22的兩相對側(cè)33通過與相對的驅(qū)動輪36和37摩擦接觸而被驅(qū)動。在此牽引帶的寬度W上，可以在各預(yù)定的并排位置上進(jìn)行帶的連接、驅(qū)動和導(dǎo)向，而不互相干擾，以致帶的驅(qū)動可由設(shè)置在傳輸路線23的任何位置的各小直徑驅(qū)動輪有效地實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)輸系統(tǒng)，包括一可移動的車輛；一沿一運(yùn)輸路線延伸并與所述車輛連接以向所述車輛施加一足以沿所述路線推進(jìn)所述車輛的牽引力的撓性長牽引帶；以及一沿所述路線分布并設(shè)置得沿所述路線移動所述牽引帶的驅(qū)動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，一支撐所述牽引帶使之在沿大體垂直平面取向的狀態(tài)下運(yùn)動的支撐裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述牽引帶是一環(huán)形帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述車輛在所述牽引帶的一條邊緣附近與牽引帶連接，并且所述驅(qū)動裝置通過在所述車輛與所述牽引帶連接處的一側(cè)向位置與所述牽引帶一側(cè)接觸而以摩擦方式移動所述牽引帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，一支撐所述牽引帶使之在大體垂直取向狀態(tài)下沿所述路徑移動并導(dǎo)引所述牽引帶使之不沿平行于所述牽引帶相對側(cè)的方向位移的支撐裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述牽引帶在所述牽引帶的與連接有所述車輛的所述邊緣相對的一邊緣處設(shè)有一縱向延伸的導(dǎo)塊，且所述支撐裝置與所述導(dǎo)塊相接觸以導(dǎo)引所述牽引帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述導(dǎo)塊具有一大致三角形橫截面，具有一個底部導(dǎo)引表面和兩個位于所述牽引帶兩相對側(cè)、相對的傾斜導(dǎo)引表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述支撐裝置包括多個沿所述路線間隔設(shè)置且與靠近所述牽引帶一邊緣的底部導(dǎo)引表面滾動接觸的第一導(dǎo)向輥，和多個沿所述路線間隔設(shè)置且與所述兩個傾斜導(dǎo)引表面滾動接觸的第二導(dǎo)向輥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動裝置由一對大體相對安裝以與所述牽引帶兩相對側(cè)摩擦接觸并向所述牽引帶施加一驅(qū)動力的驅(qū)動輪組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述各驅(qū)動輪朝向彼此受彈性偏壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述牽引帶是其內(nèi)具有多個縱向延伸的金屬加強(qiáng)繩股的撓性橡膠灌注帶。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述車輛通過一縱向延伸的連接裝置與所述牽引帶的一邊緣連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述連接裝置可橫交于其縱向軸線彈性撓曲，其對橫向撓曲的抗力大于所述牽引帶對橫向撓曲的抗力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述連接裝置包括有多個并列的帶，每一帶沿所述牽引帶的尺寸小于所述牽引帶的寬度，所述各帶與所述牽引帶連接，包圍并徑向向內(nèi)夾緊一沿所述牽引帶的所述邊緣延伸的可彈性撓曲的長撓性件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述連接裝置包括足夠數(shù)量的所述帶以沿所述牽引帶延伸至少約等于所述車輛長度的距離。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述連接裝置還包括至少一個在所述撓性件和所述車輛之間延伸并將它們相互連接的夾緊裝置。
17.一種運(yùn)送乘客的運(yùn)輸系統(tǒng)，包括一個沿一條運(yùn)輸路線延伸的長的環(huán)形可彈性壓縮的撓性牽引帶；一個牽引帶支撐裝置，支撐所述牽引帶使之在處于其兩相對側(cè)位于一豎直平面內(nèi)的這樣一種取向的狀態(tài)下沿所述路線移動；一個用于運(yùn)輸載荷且與所述牽引帶連接以便被推進(jìn)的車輛；以及一個通過摩擦接觸沿所述路線驅(qū)動所述牽引帶的驅(qū)動裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述牽引帶通過一沿所述牽引帶上邊緣延伸并在所述牽引帶上邊緣附近處固定的連接裝置與所述車輛的下側(cè)連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動裝置包括多對沿所述路線以一定間隔安裝在所述牽引帶兩相對側(cè)的驅(qū)動輪，所述各對驅(qū)動輪安裝成可移動的且朝向彼此被施以偏壓并與所述牽引帶相對側(cè)面摩擦接觸。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述牽引帶沿其上邊緣與所述車輛的下側(cè)連接，以及所述各驅(qū)動輪在所述牽引帶與所述車輛連接處的下面與所述牽引帶所述側(cè)面接觸。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，還包括多個在所述牽引帶長度上以一定間隔設(shè)置并沿水平延伸的各表面與所述牽引帶接觸的牽引帶支撐輥，用來沿所述路線控制所述牽引帶的豎直方位。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述牽引帶支撐輥包括沿向上和向下兩方向向所述牽引帶施加導(dǎo)向力的各輥。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述車輛與所述牽引帶連接，并且所述驅(qū)動裝置用來驅(qū)動所述車輛通過所述驅(qū)動裝置與所述牽引帶摩擦接觸的各位置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的運(yùn)輸系統(tǒng)，其中，所述驅(qū)動裝置用來驅(qū)動所述車輛完全經(jīng)過一連續(xù)環(huán)形運(yùn)輸路線。
25.一種用于在一運(yùn)輸系統(tǒng)中推進(jìn)一車輛的牽引件，包括一長的可彈性壓縮的撓性牽引帶，沿所述帶的長度上有足夠的拉伸強(qiáng)度，以便向所述車輛施加一個沿一路線推進(jìn)所述車輛的一定量值的牽引力；以及設(shè)置在所述牽引帶上的一導(dǎo)塊，所述導(dǎo)塊具有至少一個其取向用以向所述牽引帶施加一導(dǎo)向力的導(dǎo)引面，所述導(dǎo)引力有一個平行于所述牽引帶兩相對側(cè)、用以垂直于所述牽引力導(dǎo)向定位所述牽引帶的分力。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的牽引件，其中，所述導(dǎo)塊在所述牽引帶的一條邊緣附近固定于所述牽引帶。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的牽引件，其中，還包括一個車輛連接裝置，在牽引帶的與所述導(dǎo)塊相對的一邊緣附近固定于所述牽引帶。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的牽引件，其中，所述導(dǎo)塊具有一其取向大致平行于所述邊緣的平滑的第一導(dǎo)引面，和至少一個背離所述第一導(dǎo)向面且位于所述牽引帶一側(cè)的平滑的第二導(dǎo)引面。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的牽引件，其中，所述導(dǎo)塊包括一個背離所述第一導(dǎo)引面，且位于所述牽引帶的與所述第二導(dǎo)引面相對的一側(cè)的第三導(dǎo)引面。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的牽引件，其中，所述第二和第三導(dǎo)引面每一個均從所述牽引帶向下向外傾斜。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的牽引件，其中，所述牽引帶包括有設(shè)置于中心的縱向延伸的金屬繩股和位于其兩相對側(cè)每一側(cè)面上的摩擦耐磨面。
32.一種驅(qū)動一運(yùn)輸系統(tǒng)中一車輛的方法，包括如下步驟通過一與所述車輛連接的撓性可憚性壓縮牽引帶向所述車輛施加一個足以沿一路線推進(jìn)所述車輛的牽引力。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括以下步驟在所述施力步驟期間，沿一接近豎直取向支撐所述牽引帶。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述施力步驟是通過摩擦接觸所述牽引帶的至少一側(cè)面并使所述牽引帶位移以產(chǎn)生所述牽引力來實(shí)現(xiàn)的。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中，所述摩擦接觸步驟是通過將所述牽引帶壓緊在沿所述牽引帶的長度以一定間隔設(shè)置的各相對驅(qū)動輪之間而實(shí)現(xiàn)的。
36.一種推進(jìn)一運(yùn)輸系統(tǒng)中一車輛的方法，所述運(yùn)輸系統(tǒng)包括一個與所述車輛連接并被支撐而沿一路線運(yùn)動的環(huán)形牽引件，所述方法包括如下步驟將所述牽引件制成一環(huán)形牽引帶；在沿所述牽引帶寬度的一預(yù)定連接位置處將所述車輛連接于所述牽引帶；以及通過在一個側(cè)向鄰近所述連接位置的驅(qū)動位置和多個沿所述路線間隔開的地點(diǎn)摩擦接觸和移動所述牽引帶而沿所述路線驅(qū)動所述牽引帶。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述驅(qū)動步驟是在所述牽引帶兩相對側(cè)面處在大體豎直平面上的情況下進(jìn)行的。
全文摘要
一種運(yùn)輸系統(tǒng)，包括一車輛(21)，一與此車輛(21)連接以施加一個足以使此車輛沿一運(yùn)輸路線(23)行進(jìn)的牽引力的長撓性牽引帶(22)，和一使?fàn)恳龓?22)位移的驅(qū)動裝置(24)，此牽引帶(22)的取向使其兩側(cè)面處于一大致豎直平面內(nèi)，從而車輛(21)可以與牽引帶一邊緣(38)連接，而另一邊緣(39)用于導(dǎo)引牽引帶的豎直位置，沿運(yùn)輸路線(23)的長度上，可以在邊緣(38、39)之間周期地設(shè)置各驅(qū)動裝置(36、37)以摩擦接觸并驅(qū)動此牽引帶，而不干擾導(dǎo)向面(56、57、58)或車輛連接裝置(51)。一種推進(jìn)一車輛(21)和以牽引件為基礎(chǔ)的運(yùn)輸系統(tǒng)的方法，包括在牽引帶(22)在豎直取向時通過牽引帶(22)向車輛(21)施加一牽引力的步驟。
文檔編號B61B13/12GK1150779SQ95193550
公開日1997年5月28日 申請日期1995年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月13日
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