軌道交通轉(zhuǎn)向架和軌道交通系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種軌道交通轉(zhuǎn)向架和一種軌道交通系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)運輸系統(tǒng)利用若干裝置來使貨物和人運動。這些裝置包括常規(guī)軌道交通系統(tǒng)，其典型地通過一個或多個機車供以動力，所述一個或多個機車拉動或推動互連的有軌車。機車典型地必需重到足以在軌道上獲得充分的牽引，以便用于使機車將整個列車的重量從停滯加速到特定的速度，拉動整個列車上斜坡，以及將列車從一速度減速到再次停滯。
[0003]由于機車的重量相對于負載的總重量較高，所以這是有問題的。為了獲得牽引，列車必需是較重的，或者額外的馬達必需被添加到由一個或多個機車拉動的每一節(jié)軌道車上。這增加了列車的成本和復(fù)雜性。自身必需獲得牽引的列車越重，則效率越低，這是因為列車的重量被不必要地自身承載。例如，具有專用于使來自礦山的礦石運動到加工廠的運貨車廂的列車將典型地沿著一個方向被裝滿并且沿著相反的方向被騰空?，F(xiàn)在，不必要的重量被運載了兩倍的距離。
[0004]當然，如果列車使用這樣的輪，S卩，所述輪由相對于鋼軌具有更高摩擦系數(shù)的材料諸如橡膠或聚合物制成，則將更容易獲得更好的牽引。然而，這種輪將不具有對于軌道交通所需的耐用性。這種輪將比鋼輪磨損得明顯更快并且會在其必需支撐的負載的壓縮下失效(在這些情況下鋼輪未必失效)。列車經(jīng)常必需將較重的負載運輸非常長的距離，并且如果列車不得不具有沿途變化的輪，則將是極其破壞性的?？紤]到列車不能像卡車可以做到的那樣簡單地靠邊停車來改變車輪，較為清楚的是為何列車被迫使用由高度耐用的和可靠的材料諸如鋼制成。
[0005]當使用常規(guī)公共運輸系統(tǒng)和散裝貨物運輸系統(tǒng)諸如公交車、卡車和列車來使大量的人或貨物運動時，經(jīng)歷三個主要問題:
[0006]1.常規(guī)系統(tǒng)包括基于批次的系統(tǒng)。這意味著一批人或貨物在兩個點之間運動。這與連續(xù)運動系統(tǒng)相比效率更低，這是因為人和貨物必需在它們可以被分組成運動的批次之前等待，并且如果該批次完成，則人或貨物必需在它們可以運動之前等待將被填充的下一個批次。典型地，例如，在人運輸?shù)那闆r下，在高峰時間沒有足夠的容量使批次足夠快地運動，導(dǎo)致較長的等待期。在非高峰時間，散裝運輸系統(tǒng)操作員典型地縮減每時間單位批次的數(shù)量，從而降低系統(tǒng)的有效容量，同樣導(dǎo)致較長的等待期。
[0007]2.常規(guī)系統(tǒng)還包括根據(jù)預(yù)定的時間表而非按要求的運動。這導(dǎo)致批次經(jīng)常沒有被裝滿并且車輛經(jīng)常不得不以遠低于其最優(yōu)的負載容量運送，并且在其它時間將有比可以容納的排定的批次數(shù)量更高的要求，再次導(dǎo)致次優(yōu)的運動。
[0008]3.根據(jù)時間表運動的常規(guī)系統(tǒng)經(jīng)常不從起始點直線運行到目的點，反而是在起始點與終點之間的各個點諸如車站處停車的情況下從起始點運行到終點。這增加了行進時間并且也導(dǎo)致運輸容量的次佳利用。
[0009]常規(guī)邏輯表明，這些問題的解決方案是使較大量的人和貨物一起運動，以便提高規(guī)模經(jīng)濟效益，并且繼而優(yōu)化車輛的時序安排，使得空的或半滿的車輛的運動最小化，并且繼而限制車輛沿著排定的路線停車的次數(shù)，以便在可能的情況下節(jié)約總時間。列車操作員在高峰時段將更多的有軌車鉤掛到同一個機車上而提供該方面的證據(jù)。這也在每個都運載更大數(shù)量的集裝箱的卡車中得以證明。在搬運諸如礦石的原材料的列車中，并不罕見的是觀察到具有幾百米甚至超過一公里的長度的列車，并且對于礦石運輸軌道而言則僅具有單個起始點和單個目的點。這也在例如澳大利亞內(nèi)陸地區(qū)的公路列車中得以重復(fù)。
[0010]該方法的問題在于，由于純粹的龐大體積，用于這種較高容量的運輸單元的驅(qū)動單元必需增大。這增加了設(shè)備上的成本和應(yīng)變。由于該系統(tǒng)的純粹的重量和慣性，耗費更久的時間來加速和減速，這實際上增加了所述運輸單元的實際行進時間。另外，如果所述運輸單元發(fā)生了故障，則在解決好該問題的同時更大量的人或散裝物料被延遲。
[0011 ] 由本申請人提出，在較小的運輸單元中，并且對于這樣的運輸系統(tǒng)而言，可以更加高效地運輸人和散裝貨物，即，所述運輸系統(tǒng)總體上能夠允許各個運輸單元從任何站沿著運輸網(wǎng)絡(luò)獨立地或以較小的組運動到任何其它站，而不必在該離開的站和特定的目的站之間的站處停車。尤其真實的是當運輸單元以與需要駕駛員截然相反的自動方式運動時按要求而并非根據(jù)預(yù)定的時間表來提供運動。
[0012]作為示例，應(yīng)認為，對于通勤者而言將高效的是當那些人想要從一個位置運動到另一個位置時他們在一次滿足少于或等于6人使用的較小運輸單元中從在預(yù)建的運輸網(wǎng)絡(luò)諸如相交的軌道網(wǎng)上的任何位置按要求被運輸?shù)皆谠摼W(wǎng)絡(luò)上的任何其它所選位置，而他們不必遵守時間表或由于不必在其離開的位置和目的地位置之間沿著網(wǎng)絡(luò)的其它位置處停車而不必浪費運送時間。
[0013]在這種實例中，應(yīng)認識到，對于各個運輸單元而言將必要的是能夠在從一個位置行進到其它位置時在軌道網(wǎng)中從一個軌道以合理的速度安全地切換到其它軌道。
[0014]這同樣應(yīng)用于在軌道網(wǎng)上的位置之間運輸貨物。
[0015]本發(fā)明的目的
[0016]本發(fā)明的目的是提供一種軌道交通轉(zhuǎn)向架、一種軌道交通系統(tǒng)和用于這種轉(zhuǎn)向架和運輸系統(tǒng)的軌道，它們至少部分地克服了上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]根據(jù)本發(fā)明，提供一種軌道交通轉(zhuǎn)向架，所述軌道交通轉(zhuǎn)向架被構(gòu)造成在軌道上操作，所述軌道具有在其相對的兩側(cè)上的軌道面和沿著基本軌道的中心通過軌道延伸的狹槽，所述轉(zhuǎn)向架包括用于在兩個軌道面中的第一軌道面上運行的承重輪、從承重輪操作地通過軌道中的狹槽延伸的且終止于負載支撐裝置中的支撐軸、相對于支撐軸被可轉(zhuǎn)動地固定在前位置中的第一夾送輪和相對于支撐軸被可轉(zhuǎn)動地固定在后位置中的第二夾送輪，第一夾送輪和第二夾送輪二者位于承重輪和負載支撐裝置之間以在兩個軌道面中的第二軌道面上運行，承重輪和夾送輪在它們之間將轉(zhuǎn)向架夾持到相對的軌道面，并且在一個或兩個夾送輪和承重輪中的至少一個被操作地連接到馬達以被驅(qū)動，由此包括用于轉(zhuǎn)向架的從動輪。
[0018]進一步提供轉(zhuǎn)向架沿著向前方向或向后方向的運動，所述轉(zhuǎn)向架沿著向前方向或向后方向的運動通過從動輪的向前或向后驅(qū)動來實現(xiàn)。
[0019]進一步提供這樣的轉(zhuǎn)向架，即，所述轉(zhuǎn)向架被構(gòu)造成在由于從動輪的轉(zhuǎn)動而使轉(zhuǎn)向架加速時，對于被操作地固定到負載支撐裝置的負載而言具有使轉(zhuǎn)向架在承重輪的軸線上樞轉(zhuǎn)而將相對于轉(zhuǎn)向架的運動方向位于此時的后位置中的夾送輪加壓在兩個軌道面中的第二軌道面上的慣性，這操作地增大了承重輪與后夾送輪之間的夾持力而增大承重輪與兩個軌道面中的第一軌道面之間的摩擦以幫助轉(zhuǎn)向架和固定到該轉(zhuǎn)向架的負載加速。
[0020]還提供這樣的轉(zhuǎn)向架，即，所述轉(zhuǎn)向架被構(gòu)造成在由于轉(zhuǎn)向架的輪中的任一個制動而使轉(zhuǎn)向架減速時，對于被操作地固定到負載支撐裝置的負載而言具有使轉(zhuǎn)向架在承重輪的軸線上樞轉(zhuǎn)而將相對于轉(zhuǎn)向架的運動方向位于此時的前位置中的夾送輪加壓在兩個軌道面中的第二軌道面上的慣性，這操作地增大了承重輪與前夾送輪之間的夾持力而增大承重輪與兩個軌道面中的第一軌道面之間的摩擦以幫助轉(zhuǎn)向架和固定到該轉(zhuǎn)向架的負載減速或以減小轉(zhuǎn)向架的速度或使轉(zhuǎn)向架休止。
[0021]進一步提供這樣的轉(zhuǎn)向架，即，所述轉(zhuǎn)向架被構(gòu)造成在達到穩(wěn)定速度時，在所述穩(wěn)定速度下維持轉(zhuǎn)向架的前進速度所需的力低于使轉(zhuǎn)向架從休止開始加速所需的力，對于后夾送輪而言分別在與當轉(zhuǎn)向架從休止開始加速時相比同量地更低的夾持力下以較小的力被加壓在兩個軌道面中的第二軌道面上或在等于零的夾持力下完全沒有被加壓在兩個軌道面中的第二軌道面上，這操作地允許轉(zhuǎn)向架以穩(wěn)定速度在承重輪和此時的后夾送輪之間有比轉(zhuǎn)向架加速時更低的夾持力下運動。
[0022]進一步提供這樣的從動輪，S卩，所述從動輪包括一組兩個軸向?qū)实膬?yōu)選地軸向連接的從動輪，所述從動輪被構(gòu)造成使得兩個從動輪在軌道中的狹槽的相對的兩側(cè)上的兩個軌道面中的第一軌道面或第二軌道面上運行。
[0023]又進一步提供這樣的每個夾送輪，S卩，每個夾送輪都包括一組兩個軸向?qū)实膬?yōu)選地軸向連接的夾送輪，每個夾送輪組都被構(gòu)造成使得在每個夾送輪組中兩個夾送輪在軌道中的狹槽的相對的兩側(cè)上的兩個軌道面中的第二軌道面上運行。
[0024]進一步提供這樣的夾送輪支架，S卩，所述夾送輪支架被固定到負載支撐軸，并且所述支架延伸到兩個相對的端部，第一端部相對于支撐軸延伸至前位置，第二端部相對于支撐軸延伸至后位置，并且第一夾送輪被可轉(zhuǎn)動地固定到夾送輪支架的第一端部，第二夾送輪被可轉(zhuǎn)動地固定到夾送輪支架的第二端部。
[0025]又進一步提供這樣的承重輪，即，所述承重輪包括從動輪。
[0026]進一步提供在后夾送輪的軸線和夾送輪支架的附裝到負載支撐軸的附裝部之間的距離與在夾送輪支架的附裝部的軸線和負載支撐裝置之間的距離的比率，所述比率是可依據(jù)在從動輪和兩個軌道面之間需要多少摩擦才產(chǎn)生任何特定的一組情況所需的最優(yōu)牽引量來改變的，所述比率優(yōu)選地是介于1:2和1:5之間，并且最優(yōu)選地在轉(zhuǎn)向架被主要水平地操作的情況下約為1:3。
[0027]進一步提供這樣的在后夾送輪的軸線和夾送輪支架的附裝到負載支撐軸的附裝部之間的距離與在夾送輪支架的附裝部和負載支撐裝置之間的距離的比率，即，所述比率在轉(zhuǎn)向架以陡傾的角度至少在軌道的一部分上操作的情況下至少為1:5。
[0028]又進一步提供這樣的承重輪和夾送輪，S卩，所述承重輪和夾送輪具有可彈性地壓縮的運行面，其優(yōu)選地由橡膠或塑料材料構(gòu)成，或者所述承重輪和夾送輪具有基本不可壓縮的運行面，其優(yōu)選地由金屬構(gòu)成，進一步優(yōu)選地由鋼制成。
[0029]進一步提供這樣的馬達，S卩，所述馬達包括線性馬達或旋轉(zhuǎn)馬達，并且優(yōu)選地線性馬達反作用盤或形成線性馬達的一部分的反作用盤優(yōu)選地在夾送輪支架的上方被固定到負載支撐軸，并且或者旋轉(zhuǎn)馬達優(yōu)選地在夾送輪的下方被固定到負載支撐軸。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的又一個特征，提供這樣的轉(zhuǎn)向架，S卩，所述轉(zhuǎn)向架包括導(dǎo)向裝置，所述導(dǎo)向裝置可在每個軌道交叉點處操作，以便依據(jù)轉(zhuǎn)向架將要遵循從軌道交叉點引出的哪個軌道而使轉(zhuǎn)向架朝向軌道的一側(cè)或另一側(cè)橫向地橫過軌道運動，所述導(dǎo)向裝置包括至少一個導(dǎo)輪，所述至少一個導(dǎo)輪可在中性位置和導(dǎo)向位置之間運動，所述導(dǎo)輪被構(gòu)造成在其導(dǎo)向位置中與沿著從軌道交叉點引出的軌道延伸的導(dǎo)向構(gòu)件相互作用，以便促使轉(zhuǎn)向架遵循這種軌道，并且所述導(dǎo)輪被構(gòu)造成當位于其中性位置中時不與任何導(dǎo)向構(gòu)件相互作用。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的又一個特征，提供這樣的轉(zhuǎn)向架，S卩，所述轉(zhuǎn)向架包括導(dǎo)向裝置，所述導(dǎo)向裝置可在每個軌道交叉點處操作，以便依據(jù)轉(zhuǎn)向架將要遵循