專利名稱：低地高速列車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種軌道車輛，具體說是一種重心低風阻小的低地高速軌道車輛。
背景技術：
目前，世界各國的各類軌道車輛，無論是地鐵、輕軌或高速列車，其車廂均安裝在轉向架的上方，同時因車輪與轉向架的外形較大，使車廂距路面的高度近1米，導致車廂重心較高，運行不穩(wěn)，產生的搖擺幅度較大。同時，由于車身較高迎風面較大，也使列車行駛的風阻增大，尤其是高速列車，較大的迎風面產生的風阻，消耗了機車產生的大量動力。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供的是一種通過在車廂走道二側下方安裝左右分立的轉向架或在走道的下方和二側安裝低地轉向架，降低車廂的離地高度，使列車的運行風阻減小能耗降低，重心下降，行駛更加穩(wěn)定安全的低地高速列車。
本發(fā)明是由以下技術方案實現(xiàn)的。
本發(fā)明主要由車廂及左右分立的轉向架或低地轉向架組成。其中左右分立的轉向架分別通過轉軸、軸套和軸盤安裝在車廂下方的過道二側，在左右二個轉向架之間設有連桿，保證左右二個轉向架在車廂下方保持同步轉動?；驅⒌偷剞D向架通過轉軸、軸套和軸盤安裝在車廂走道下方，使低地轉向架的二側以及二側內設置的輪架分別位于走道的二側。
本發(fā)明的優(yōu)點是，由于車廂下方使用分立轉向架或低地轉向架，使車廂中的走道高度降低，從而使整個車廂地板的高度隨之降低，也使整個車廂的高度降低；由于車廂高度的降低，車廂重心也大幅降低，從而使列車的行駛更加安全穩(wěn)定。同時由于車廂高度的降低，使車輛的迎風面減小，從而使列車運行的風阻減小，能耗降低，使列車運行更加快速安全。并且分立轉向架和低地轉向架還廣泛適用于如三軌高速輕軌列車、跨座式列車等各類軌道車輛，降低各類軌道車輛的高度減小風阻，減少動力消耗，經濟效益顯著。
同時，由于車輛下方的左右二側的車輪轉軸分離，使二側車輪分別在各自驅動電機的驅動下轉動，當列車在彎道處運行時，只需改變機車(動車)二側車輪的驅動電機的轉速，即可使二側車輪產生差速，快速通過彎道，或者和拖車(車廂)一樣在彎道處時利用二側車輪上的制動裝置，對一側車輪實行減速，從而使二側的車輪產生差速，使列車快速通過彎道，避免外輪在彎道處爬上鋼軌，增加列車通過彎道時的安全性，同時也使外輪前端與鋼軌的摩擦減小。


圖1所示為左右分立轉向架的結構示意圖。
圖1-1為圖1的A-A剖視圖。
圖1-2為加裝驅動電機的分立轉向架的結構示意圖。
圖1-3為圖1-2的B-B剖視圖。
圖1-4為分立轉向架在列車中的應用示意圖。
圖2為分立轉向架在跨座式車輛中應用的結構示意圖。
圖2-1為圖2中導電輪的應用示意圖。
圖2-2為圖2的側視示意圖。
圖3為分立轉向架在附設頂軌的高速列車中應用的結構示意圖。
圖3-1為圖3的側視示意圖。
圖3-2為分立轉向架在附設雙頂軌寬體列車中的應用示意圖。
圖3-3為分立轉向架在附設頂軌的高速列車中的應用示意圖。
圖4為低地轉向架的結構示意圖。
圖4-1為圖4的側視圖。
圖4-2為低地轉向架在附設頂軌的高速列車中應用的結構示意圖。
圖4-3為下設液壓缸的低地轉向架在附設頂軌的高速列車中的應用示意圖。
圖4-4為低地轉向架在跨座式車輛中應用的結構示意圖。
圖中所示1、車輪；2、分立轉向架；3、支承板；4、軸盤；5、鍵槽；6、鍵；7、轉軸；8、軸套；9、軸架；10、空氣彈簧；11、導桿；12、連桿；13、車廂；14、鋼軌；15、走道；16、電機；17、齒輪箱；18、座椅；19、軌道梁；20、導向輪；21、導電軌；22、電機；23、齒輪箱；24、導電輪；25、輪架；26、轉軸；27、液壓缸；28、彈簧；29、頂軌；30、輪架；31、電機；32、導電輪；33、滑架；34、液壓缸；35、滑板；36、滾輪；37、滑槽；38、立柱；39、承壓板；40、門架；41、牽引機車；42、頂梁；43、客車；44、低地轉向架；45、輪架；46、轉軸；47、滾輪；48、導電轉向架。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
實施例1圖1和圖1-1中所示，在車輛13的下方二側分別設置左右二個獨立的分立轉向架2，車廂中的走道15位于左右二個分立轉向架之間，二個獨立轉向架分別通過轉軸7軸套8與車廂13相連，在轉軸7上設有限位鍵6，鍵6位于軸套8中的鍵槽5內，以限制轉軸在軸套中的轉動幅度和上下行程。支承板3上方通過軸盤4與車廂相連，其下方通過空氣彈簧10和導桿11與分立轉向架相連。同時在左右二個分立轉向架之間設有連桿12，以及在轉軸和軸套之間設有彈簧。
應用中，當一側的分立轉向架在彎道處發(fā)生轉動時，由于連桿12的作用，另一側的分立轉向架也做同方向的轉動，保證車輛順利通過彎道，在分立轉向架中還可設置驅動電機16和齒輪箱17(見圖1-2和圖1-3)，使客車車輛(拖車)成為動車(機車)，驅動車輛前進。并且，通過控制二側驅動電機的轉速或通過二側的制動裝置使二側車輪獲得差速，使列車順利通過彎道。
由于分立轉向架2分別設置在車廂走道的二側，使車廂底板及乘客座椅18的離地高度大幅下降(見圖1-4)，從而使整個車廂的高度下降；車廂離地高度的減小，使列車的重心降低，風阻減小。
圖2中所示，跨座式軌道列車下方走道二側的二個分立轉向架的外側下方，分別延伸包圍在跨座式軌道梁19的二側。在二個分立轉向架的下方分別設導電輪24，導電輪24位于輪架25中，輪架25通過轉軸26安裝在分立轉向架的下方；在位于軌道梁19二側的分立轉向架的內側分別設導向輪20。二個導電輪24分別由于輪架25下方的液壓缸27和彈簧28的作用，頂壓在軌道梁19二側下方的導電軌21上，為車輛供電。同時，導電輪架25中也可設電機22驅動導電輪24；并且位于軌道梁二側的導向輪20同時為車輛導向。
應用中，當輪架下方的液壓缸27產生壓力向上頂壓導電輪架25，使輪架25中的導電輪24被緊密的頂壓在軌道梁19上的導電軌21上；同時液壓缸產生的向下反作用力，將分立轉向架2中的車輪1牢牢地下壓在軌道梁19上的鋼軌14上，從而使輪軌之間的摩擦壓力大幅增加，滑動減小，使車輪(由電機16驅動)及導電輪(由電機22驅動)的驅動效率大幅提高，驅動車輛高速前進。由于分立轉向架分別位于車廂下方的走道二側，使車廂的離地高度下降，從而使車廂的高度隨之下降，并使車廂的重心下降，運行更加安全穩(wěn)定；同時，也使車輛行駛時的風阻大幅下降，使列車運行的能耗降低，更加快速安全。
圖3和圖3-1中所示，左右二個分立轉向架2分別位于三軌高速輕軌列車下方的走道15的二側，并通過轉軸、軸套及軸盤分別安裝在車廂二側下方的承壓板39上，承壓板39上設立柱38，并通過立柱38和車廂上方的滑架33相連；滑架33中設滑槽37，內有滑板35；導電輪架30通過轉軸7和軸套8安裝在滑板35上，并可通過滑板35上的滾輪36，在滑架33中的滑槽37中橫向移動；轉軸7和軸套8中同時還可設有液壓缸34或彈簧，輪架30中的導電輪32在液壓缸或彈簧的作用下，緊密向上頂壓在上方頂軌29上，為車輛提供電力。同時液壓缸產生的向下反作用力通過滑架33和下方的立柱38傳遞到承壓板39上，通過承壓板39作用在分離轉向架2及其中的車輪1上，使車輪被牢牢地抵壓在下方的鋼軌上，使輪軌之間的摩擦壓力大幅增加，通過驅動電機16驅動車輛高速前進。應用中輪架30中也可設電機，帶動導電輪32，輔助驅動車輛前進，并且轉軸7可通過軸架9安裝在輪架30下方。由于左右分立轉向架分別設立在三軌高速列車中車廂下方的走道二側，使車廂離地高度降低，從而使車廂的整個高度降低，使列車在高速運行中的風阻大幅下降，行駛速度大幅提高。同時，由于導電輪30可通過其下方的滑板35在滑架上橫移，從而可消除由于頂軌和路軌之間不平順引起的車廂運行不穩(wěn)定，同時可降低施工中在彎道上架設頂軌和調整頂軌與路軌之間平行度的難度。
圖3-2中所示，應用中，也可在三軌高速車輛的上方同時設立二條頂軌；左右二個分離轉向架2上的轉軸分別直接插入安裝在車廂內的二個軸套中，同時，車廂上方的二個導電輪架30下方的轉軸也分別插入其中，并且在軸套中導電輪架轉軸與下方的分立轉向架的轉軸之間設有液壓缸34，液壓缸34產生的壓力通過導電輪架轉軸向上頂壓導電輪架，將輪架中的導電輪32緊密地頂壓在頂軌上，同時液壓缸產生的向下反作用力通過分立轉向架上的轉軸，下壓分立轉向架，使分立轉向架下方的驅動車輪被抵壓在鋼軌上，由于液壓缸的頂壓和抵壓作用，使上下輪軌之間的摩擦壓力大幅增加，使列車的驅動效率提高。同時由于設立二條頂軌及車廂內設二組導軸導套從而使分立轉向架和上方的導電輪架的工作更加穩(wěn)定，從而使列車的運行更加穩(wěn)定可靠；同時也可使列車的車廂寬度增加，使之成為寬體列車，大幅增加列車的運量。同時車廂下方的走道設置在左右二個分立轉向架之間，也使車廂離地高度下降，車廂的重心下降和車輛的迎風面積的減少，使列車的運行更加穩(wěn)定安全，風阻下降。
圖3-3中所示，在通過門架40架設頂軌29的線路中，頂軌29上設增加其強度的頂梁42；高速輕軌車輛由機車(動車)41和拖車(客車車廂)43組成，其中在動車車廂中設有立柱或軸套，在不設驅動電機的客車車廂中可不設立柱或軸套，同時客車車廂上方的滑架可直接安裝在車頂上，并且滑架中滑板與導電輪架30間安裝的轉軸7和軸套8之間可使用彈簧代替液壓缸34。
實施例2圖4和圖4-1中所示，低地轉向架44的二側位于車廂的走道15二側，低地轉向架44中部的下方通過轉軸、軸套和軸盤安裝在走道的下方，輪架45通過轉軸46安裝在低地轉向架的二側內，并同時位于走道15的二側；輪架中設有車輪，在輪架上方和低地轉向架之間還設有空氣彈簧10，同時在低地轉向架二側的上方與車廂之間，還可以設有滾輪47或弧形軸盤。由于走道15位于低地轉向架的凹陷部分上，使車廂的離地高度下降也使車廂的整體高度下降，從而使列車的重心下降風阻降低，運行更加穩(wěn)定安全快速。
圖4-2中所示，運行在架設頂軌29的線路中的高速輕軌列車，其走道15的二側和下方安裝有低地轉向架44，在走道15與車廂上方的滑架33之間設有支撐立柱38，滑架33以及位于其上的導電輪和輪架30的結構和應用方法與實施例1中所述相同。由于高速輕軌列車中使用了低地轉向架，使列車高度和重心下降風阻降低，運行更加快速穩(wěn)定安全。
圖4-3中所示，應用中可在低地轉向架中安裝液壓缸34，液壓缸上設支承板3，支承板3通過軸盤安裝在車廂的走道15下方，當液壓缸工作時產生向上的頂壓力，通過支承板3、軸盤及車廂走道上的立柱38和車廂上方的滑架將滑架上方導電輪架中的導電輪頂壓在導電軌上，同時液壓缸產生的反作用力也將低地轉向架二側輪架45中的車輪向下抵壓在鋼軌上，使上下輪軌之間的摩擦壓力大幅增加，車輛同時由輪架45中的驅動電機和導電輪架中的驅動電機驅動高速前進。
圖4-4中所示，低地轉向架在高速跨座式軌道車輛中使用時，在車廂走道與低地轉向架之間設導電轉向架48，導電轉向架與低地轉向架之間設有液壓缸34和導桿11，導電轉向架與車廂走道之間設軸盤4，同時低地轉向架和走道下方之間還設有轉軸7和軸套8；導電轉向架的二側包圍在跨座式軌道梁19的二側，在導電轉向架二側下方安裝的導電輪24頂壓在軌道梁19二側下方的導電軌21上，導電轉向架二側設置的導向輪同時位于軌道梁19的二側為車輛導向。應用中，液壓缸34產生的向上和向下的壓力，分別將導電轉向架二側下方的導電輪24頂壓在導電軌21上，將低地轉向架二側輪架內的車輪1抵壓在鋼軌14上，使導電輪與導電軌、車輪與鋼軌之間的摩擦壓力大幅增加，當導電輪和車輪在電機的驅動下，牽引車輛前進時，輪軌之間的滑動摩擦減小，驅動效能大幅增加。當列車在滑行狀態(tài)時，可減小液壓缸的工作壓力，降低輪軌之間的摩擦壓力，使車輪的滾動阻力減小。
綜上所述，低地高速列車中的分立轉向架和低地轉向架可廣泛地適用于各種不同軌道車輛，降低車輛的重心和高度，使車輛的運行穩(wěn)定，同時使列車運行的風阻大幅下降，從而提高車速節(jié)約能耗。并且分立轉向架和低地轉向架的應用非常靈活，可以在二者中安裝驅動電機使車廂成為牽引機車(動車)，也可不安裝電機使車廂成為客車車廂(拖車)。
權利要求
1.低地高速列車，主要由車廂(13)、分立轉向架(2)、轉軸(7)和軸套(8)組成，其特征在于左右二個分立轉向架(2)通過轉軸(7)和軸套(8)安裝在車廂(13)二側下方，并同時位于車廂走道(15)的二側；左右二個分立轉向架(2)通過連桿(12)相連，二者同步轉動；低地轉向架(2)內可設有驅動電機(16)，驅動車輛運行。
2.低地高速列車，主要由車廂(13)、分立轉向架(2)和軌道梁(19)組成，其特征在于分立轉向架(2)位于車廂(13)中走道(15)的二側，左右二個分立轉向架(2)的下方分別設導電輪(24)，導電輪(24)向上頂壓在軌道梁(19)二側下方的導電軌(21)上，左右二個分立轉向架(2)中安裝的導向輪(20)分別位于軌道梁(19)的二側；導電輪(24)位于導電輪架(25)中，并可由電機(22)驅動，導電輪架(25)通過轉軸(26)安裝在分立轉向架(2)的下方，導電輪架的下方與分立轉向架的下方之間設有液壓缸(27)和彈簧(28)。
3.低地高速列車，主要由車廂(13)、分立轉向架(2)、頂軌(29)和滑架(33)組成，其特征在于分立轉向架(2)位于車廂中走道(15)的二側，安裝在車廂中承壓板(39)的下方，在車廂的上方設有滑架(33)，滑架(33)與承壓板(39)之間設有立柱(38)；導電輪(32)頂壓運行在上方的頂軌(29)上，并可由導電輪架(30)中的電機(31)驅動，導電輪架(30)下方的軸架(9)中安裝有轉軸(7)，轉軸(7)插入軸套(8)中，二者間可設彈簧或液壓缸(34)，軸套(8)安裝在位于滑架(33)內滑槽(37)中的滑板(35)上。
4.低地高速列車，主要由車廂、分立轉向架(2)、導電輪架(30)、頂軌(29)及軸套組成，其特征在于左右二個分立轉向架(2)分別位于車廂中走道的二側，左右二個分立轉向架上的轉軸分別插入在車廂內設置的二個軸套中，車廂上方的左右二個導電輪架下方的轉軸也分別由上方插入車廂中的二個軸套中；在軸套中，導電輪架下方的轉軸與分立轉向架上方的轉軸之間設有液壓缸(34)，車廂上方的左右二個導電輪架(30)中的導電輪(32)分別頂壓運行在其上方的左右二個頂軌(29)上。
5.根據(jù)權利要求3或4中所述的低地高速列車，其特征在于所述的車廂(13)為客車車廂(43)時，車廂中可不設立柱(38)，上下輪架中不設電機，導電輪架下方的轉軸與軸套之間設彈簧代替液壓缸。
6.低地高速列車，主要由車廂(13)和低地轉向架(44)組成，其特征在于低地轉向架(44)的二側位于車廂(13)中走道(15)的二側，低地轉向架(44)中凹陷部分通過轉軸(7)、軸套(8)及軸盤(4)安裝在走道(15)的下方，在低地轉向架(44)二側的上方與車廂(13)下方之間，還設有滾輪(47)或弧形軸盤。
7.低地高速列車，主要由車廂(13)、低地轉向架(44)、滑架(33)、立柱(38)及頂軌(29)組成，其特征在于低地轉向架(44)位于車廂(13)中走道(15)二側和下方，在走道(15)上方與車廂頂部所設的滑架(33)之間設有立柱(38)，滑架(33)上的輪架(30)中設導電輪(32)，導電輪(32)頂壓運行在頂軌(29)上。
8.根據(jù)權利要求7所述的低地高速列車，其特征在于所述的走道(15)與低地轉向架(44)之間可設支承板(3)，支承板(3)下方與低地轉向架(44)之間設液壓缸(34)，支承板(3)上方與走道(15)下方之間設有軸盤(4)。
9.低地高速列車，主要由車廂(13)、低地轉向架(44)、導電轉向架(48)及軌道梁(19)組成，其特征在于導電轉向架(48)位于車廂(13)下方與低地轉向架(44)之間，導電轉向架(48)的上方與車廂走道之間裝有軸盤(4)，其下方與低地轉向架(44)之間設有液壓缸(34)，同時低地轉向架(44)與車廂走道之間還設有轉軸(7)和軸套(8)；導電轉向架(48)二側的下方分別設導電輪(24)，導電輪(24)向上頂壓在軌道梁二側下方的導電軌(21)上，在導電轉向架(48)的二側還設有導向輪(20)，導向輪(20)位于軌道梁的二側。
10.根據(jù)權利要求1或2或3或4或6或9中，所述的低地高速列車，其特征在于列車可通過改變機車下方分立轉向架或低地轉向架中二側的驅動電機的轉速使二側車輪獲得通過彎道時的差速；或通過制動裝置改變機車和客車車廂下方分立轉向架或低地轉向架中二側的車輪轉速，使機車和客車車廂下方二側的車輪獲得通過彎道時的差速。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種重心低、風阻小、行駛快速安全的低地高速列車，其特征在于通過在列車車廂下方的走道二側安裝左右分立轉向架或低地轉向架，大幅降低列車車廂距路面的高度和降低了整個列車的高度，從而使列車的重心大幅下降，行駛更加的穩(wěn)定、舒適；由于列車高度的大幅降低，同時使嚴重制約列車高速運行時產生的風阻大幅降低，使列車的運行速度大幅提高，能耗大幅下降。
文檔編號B61F3/00GK1702002SQ20051008086
公開日2005年11月30日 申請日期2005年7月1日 優(yōu)先權日2005年7月1日
發(fā)明者李孝龍 申請人:李孝龍