中间轨道及辅助装置运输系统属轮轨铁路技术领域，该运输系统能有效解决列车运输过程中的横向力、竖向力、启动摩擦力、制动运行阻力和爬坡摩擦力问题。本技术方案涉及一种在现有轮轨铁路左、右两股钢轨的中位线建立中间轨道(2)及列车转向架轮轴(10)或横梁(13)中下方设置一控制器装置，控制器装置下端为垂直连接一挂钩装置，上端设置有一减振装置，在中间轨道(2)中上方从转向架牵引电机转轴齿轮(27)和转向架轮轴齿轮(22)伸出的升降架轮轴(30)设置有启动论(31)、制动轮1(34)和制动轮2(36)，并在启动轮(31)或制动轮2(36)的前面或制动轮1(34)的后面设置一刹车钳装置。该技术方案对于提高列车运行的“安全、速度、效益”及“防止轮/轨磨耗”等方面起到特别突出的作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属轮轨铁路技术，涉及一种在现有轮轨铁路中位线建立中间轨道及辅助装置以解决列车运行过程中的横向力、竖向力、启动、制动和爬坡等技术问题。
技术介绍
钢轨是轨道的重要组成部件，它的主要功能是为车轮提供连续平顺的承重表面， 并引导列车运行。但是，现有的钢轨在发挥它的功能方面确存在着以下方面的不足1、不能解决横向力问题。A.列车在直线运行过程中，由于轮/轨的自激作用，迫使轮对作蛇行运动，列车运行速度越大，横向加速度就越大，即车轮轮缘对钢轨侧面的冲击力也就越大，车轮轮缘和钢轨侧面的的横向作用力越大，蛇行失稳的危险就越大。B.列车作曲线运行时，由于实际运行速度与设计速度的偏差，导致外轨的欠超高或过超高的存在，这样列车运行产生的离心力和自身重量在轨道平面的向心力就不能被完全平衡，未被平衡的横向力主要靠车轮轮缘和钢轨侧面的作用来完成。C.列车运行进入曲线后，车辆第1轮对外侧轮缘与外轨有一个夹角(冲角)并与钢轨侧面接触，在曲线外轨形成一个轮缘力(导向力)促使机车车辆滑移到曲线内侧并迫使转向，但就是这种轮缘力增加了车轮轮缘和钢轨侧面的横向作用力。D.列车运行过程中，由于车轮轮缘和钢轨的冲角较大造成了车轮轮缘对钢轨的横向冲击力较大，这样不仅给钢轨提供振动和噪声源，还不利于列车运行的稳定性，甚至随着横向冲击力的增大，轨头有被横向击溃的可能。2、不能解决竖向力问题。列车运行过程中，由于轮载过轻，轨道纵向不平顺或风力等作用下列车车轮可能会出现跃起、腾空现象。3、由于上述1中轮/轨的横向力作用会使列车发生爬轨、越轨和轨头被横向击溃的可能及2中竖向力问题未得到解决使列车有失去平衡发生倾覆的危险，这些因素都为列车的运行埋下了安全隐患。4、因列车的安全问题未得到充分解决，加上列车曲线路段运行车轮与钢轨侧面的滑动摩擦力较大，列车的运行速度因此而受到极大限制，目前列车运行蛇行失稳临界速度为500公里/小时，线路安全运行最大速度为350公里/小时(安全冗余30% )，这个速度成了难以突破的至高点。5、列车运行过程中车轮轮缘和钢轨侧面的滑动摩擦造成了轮/轨的磨耗较大。6、列车运行过程中车轮轮缘和钢轨侧面接触时的运行状态为滑动运行状态，滑动运行的摩擦系数较大，导致列车运行受到的摩擦阻力较大，这样不仅限制了列车运行的速度，还会增大列车运行的能耗。7、列车作曲线运行时，外轨的欠、过超高主要靠车轮轮缘与钢轨侧面的横向作用力来平衡，并且横向作用力会随欠、过超高的增大而增大，这样不仅会造成轮/轨磨耗大，而且列车轮对爬轨的危险也越大，这种情况不能解决在较大的速差范围内满足不同速度的列车混跑。另一方面，由于轮/轨作用对于外轨欠、过超高横向力的调节有限限制了曲线半径设计的选择范围，即在困难地段不利于曲线的小半径化。8、列车运行的横、竖向力未能得到解决限制了列车的进一步轻量化发展，这种情况使列车轴重在同比速度条件下不能得到进一步减轻，列车的运行阻力在这一环节上不能得到进一步减小，同时车轮对钢轨、道床和桥梁的冲击力不能达到最小化。9、现有轮/轨铁路车轮踏面和轨道摩擦力较小，摩擦力较小决定了启动加速度较小，列车需要较长时间的加速才能达到正常运行速度，这在一定程度上影响了列车运行的平均速度。10、现有轮轨铁路由于轮/轨摩擦力小，按目前制动技术200公里/小时以上时速制动距离通常在5公里左右，这种情况对于列车紧急情况下不能实现快速制动，同时制动距离大又影响了列车运行的平均速度。11、现有轮轨铁路由于车轮踏面和轨道的摩擦力小，在大坡度条件因不能足以克服列车运行阻力导致一些山区路段使列车被迫绕道爬行，这样不仅增加铁路建设费用，还增加了铁路的运行里程。
技术实现思路
为了克服现有轮轨铁路不能解决横、竖向作用力等问题。本专利技术提供一种中间轨道及辅助装置运输系统，辅助装置由控制器装置、启动装置和制动装置组成。该运输系统能有效解决列车运行的横向力、竖向力、启动、制动和爬坡技术问题。本专利技术要解决的技术问题采用的技术方案是在现有轮轨铁路左、右两股钢轨的中位线建立中间轨道与钢轨平行沿伸，中间轨道由轨座、轨腰和中柱组成，横切面呈“工”字型，中柱通常为中央抽空，横切面为长方形，轨座用弹性适度的扣件或螺杆加垫片和弹簧后固定在左、右钢轨中间设置的圆柱桩上，圆拄桩固定在板式轨道轨道板和缓冲层下面的混凝土或混凝土轨枕的中上部。在小半径曲线或道叉路段，中间轨道中柱为非连续性状态。并在机车车辆轮轴或设置横梁中下方垂直安装一控制器装置，控制器装置下端为垂直连接一挂钩装置，挂钩两端口径较大，两端内壁沿外有一斜度，以便在中间轨道非连续条件下起导引作用和减小空气阻力及曲线道叉路段挂钩不被中柱楔住，挂钩下部及左、右两侧中部为开槽状态，左右两侧槽口位置各水平安装一导向轮，导向轮由内圈、外圈、滚动体和保持架组成，导向轮距中柱的距离为0. 5-3MM，挂钩可沿中间轨道作双向运行。控制器上端为连接一外圆筒，外圆筒内置一内圆柱，内圆柱中上部在外圆筒槽口位置与连杆相连接，连杆上端垂直固定在轮轴或设置横梁中下部，内圆柱与外圆筒两端空隙位置各设置一大小、形状、材料相同，强度和韧性合适的弹性垫或复合弹簧(由橡胶和金属弹簧组成)或沙粒柱(用橡胶制作成中央抽空的圆柱形体，再在其内填充沙粒)。从动力转向架牵引电机转轴齿轮伸出的升降架轮轴设置橡胶轮胎制作的启动轮， 升降架轮轴设置有齿轮与电机转轴齿轮齿合，启动轮位于中间轨道中上方，可通过气动控制在升降槽实现升或降。从动力转向架轮轴齿轮的另一侧和拖车转向架轮轴齿轮伸出的升降架轮轴设置橡胶轮胎制作的制动轮1，升降架轮轴设置有齿轮与动力转向架或拖车转向架轮轴安装的齿轮齿合；从拖车转向架轮轴齿轮另一侧伸出的升降架轮轴设置橡胶轮胎制作的制动轮 2，升降架轮轴齿轮设置有传动链条与拖车转向架轮轴安装的齿轮连接，制动轮1和制动轮 2位于中间轨道中上方，可通过气动控制在升降槽实现升或降。启运轮、制动轮1和制动轮2踏面设置有齿状条纹，以增大工作时摩擦力。在启动轮或制动轮2的前面或制动轮1的后面设置一刹车钳装置，刹车钳由气动控制，可实现左、右开或合，上、下升或降。中间轨道上顶面设置有横向布置的条形凹槽(施工方法为切割法)，轨腰两侧面设置有竖向布置互相平行的凸形条纹(施工方法为焊接法)。当机车车辆在运行过程中轮对偏离钢轨中线达设定值时，轮对会对中柱侧面传递一横向作用力，横向作用力的传递过程为横向作用力由连杆、内圆柱经弹性垫或复合弹簧或沙粒柱缓冲后首先传递给外圆筒，再经连杆、挂钩、导向轮轮轴、导向轮传递给中柱，由于作用力与反作用力的关系，同时中柱会对轮对产生一大小相等方向相反的横向反作用力而起到限位作用，迫使轮对回到钢轨中线或设定中线附近，使车轮轮缘和钢轨侧面没有接触的的机会。安装在挂钩两侧的导向轮不仅起到传递和转移横向作用力和反作用力，减少轮 /轨间的冲角和引导列车运行，还可改变车轮轮缘与钢轨侧面的滑动磨擦为导向轮与中柱侧面的滚动摩擦，从而大大减少曲线路段轮/轨间的摩擦力。当机车车辆在运行过程中， 由于轮载过轻、轨道纵向不平顺、风力或横向扭力作用下，机车车辆失去平衡而出现车轮跃起、腾空或爬轨等动作时，中间轨道会通过控制器装置对机车车辆产生一足够大的向下的拉力，迫使车轮踏面回到钢轨上顶面。当列车启动时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．中间轨道及辅助装置运输系统，由中间轨道、控制器装置、启动装置和制动装置组成，其特征是，中间轨道横切面为‘工’字形，控制器装置位于转向架轮轴或设置横梁中下方，启动装置启动轮、制动装置制动轮１和制动轮２位于中间轨道中上方。
【技术特征摘要】
1.中间轨道及辅助装置运输系统，由中间轨道、控制器装置、启动装置和制动装置组成，其特征是，中间轨道横切面为‘工’字形，控制器装置位于转向架轮轴或设置横梁中下方，启动装置启动轮、制动装置制动轮1和制动轮2位于中间轨道中上方。2.根据权利要求1所述的中间轨道，其特征是中间轨道中柱为长方形，并且中央抽空，中间轨道上顶面设置有横向布置的条形凹槽，轨腰两侧面设置有竖向布置互相平行的凸形条纹。3.根据权利要求1所述的中间轨道，其特征是中间轨道接头方法采用凸形接头升入到凹形接头凹槽内，紧固接头的螺钉采用内凹式，其表面低于中间轨道表面或与中间轨道表面齐平。4.根据权利要求1所述的中间轨道，其特征是中间轨道中柱在道叉或小半径曲线路段为非连续性的。5.根据权利要求1所述的中间轨道，其特征是固定中间轨道的圆柱桩固定在板式轨道轨道板和缓冲层下面的混凝土或混凝土轨枕的中上部。6.根据权利要求1所述的控制器装置，其特征是控制器装置下端为垂直连接一挂钩装置，挂钩两端口径较大，端部内壁沿外有一斜度，下部及左、右两侧中部...
【专利技术属性】
技术研发人员：张发林，
申请(专利权)人：张发林，
类型：发明
国别省市：51
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