專利名稱：城市軌道電車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種城市軌道電車。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代城市的地面道路上采用電車作為公共交通的工具與使用汽油機(jī)或柴油機(jī)的公共汽 車相比具有環(huán)保、節(jié)能和安全的優(yōu)點(diǎn)，而且可使控制性能更加完善，人性化、個(gè)性化特征更 加顯現(xiàn)。與其它能源相比，電能可利用再生方法(如風(fēng)能、太陽(yáng)能等)取得，不僅取之不盡 用之不竭，而且清潔環(huán)保。
因電車行駛時(shí)必須由電網(wǎng)為其輸送電能，故在行駛路線的道路的上方空間全程架設(shè)全線 連續(xù)帶電的牽引電網(wǎng)。牽引電網(wǎng)有兩種送電方式， 一種方式是牽引電網(wǎng)本身就帶有正電源線 和負(fù)電源線，而相應(yīng)的電車為無(wú)軌電車，無(wú)軌電車的車廂上設(shè)置受電裝置，其中的一根桿狀 受電導(dǎo)線與牽引電網(wǎng)的正電源線相接觸，另一根桿狀受電導(dǎo)線與牽引電網(wǎng)的負(fù)電源線相接觸 。另一種方式是牽引電網(wǎng)所輸送的電源為正電源，還在行駛路線的路面上鋪設(shè)起到導(dǎo)向作用 的固定軌道，而該固定軌道則兼起負(fù)電源線(電源地)的作用，相應(yīng)的電車因?yàn)榧刃枰c上 方空間的牽引電網(wǎng)相接觸，又需要與地面軌道相接觸，故可稱為城市軌道電車。城市軌道電 車包括有軌電車和導(dǎo)向軌電車。
導(dǎo)向軌電車行駛時(shí)由其位于下部?jī)蓚?cè)的輪胎承重。在導(dǎo)向軌電車的車廂頂部的上方設(shè)置 有用于與牽引電網(wǎng)相接觸的受電弓，在導(dǎo)向軌電車的底盤上則設(shè)置起到電源地作用的導(dǎo)向輪 。與導(dǎo)向軌電車的導(dǎo)向輪相對(duì)應(yīng)，鋪設(shè)于地面的軌道為單軌軌道，該單軌軌道不僅起到負(fù)電 源線的作用，還通過(guò)與導(dǎo)向軌電車的導(dǎo)向輪的滾動(dòng)配合而起到導(dǎo)向作用。導(dǎo)向輪與單軌軌道 的配合，不僅迫使導(dǎo)向軌電車沿著單軌軌道行駛，而且保持導(dǎo)向軌電車的電路系統(tǒng)一直處于 與牽引電網(wǎng)以及單軌軌道之間形成一個(gè)回路的狀態(tài)，為車輛在行駛中始終處于得電狀態(tài)提供 了保證。
有軌電車行駛時(shí)由其位于下部?jī)蓚?cè)的軌輪承重。有軌電車的車廂頂部的上方設(shè)置有用于 與牽引電網(wǎng)相接觸的受電弓，有軌電車的底盤上軌輪則還起到電源地的作用。與有軌電車的 軌輪相對(duì)應(yīng)，鋪設(shè)于地面的軌道為相互平行的起到承重以及兼起導(dǎo)向和負(fù)電源線作用的雙軌 軌道。軌輪與雙軌軌道的配合，不僅迫使有軌電車沿著雙軌軌道行駛，而且保持有軌電車的電路系統(tǒng)一直處于與牽引電網(wǎng)以及雙軌軌道之間形成一個(gè)回路的狀態(tài)，為車輛在行駛中始終 處于得電狀態(tài)提供了保證。例如，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101058296A所公開的系統(tǒng)就是一種有軌電 車系統(tǒng)。
但在如今高樓林立、天橋縱橫的現(xiàn)代都市中，若要鋪設(shè)這種架空式的牽引電網(wǎng)會(huì)給規(guī)劃 、建設(shè)帶來(lái)諸多不便和新的安全隱患，特別是許多城市實(shí)施了桿線入地工程，為了牽引電網(wǎng) 而重新豎立線桿而不太現(xiàn)實(shí)。
在一些大城市，還常采用地下鐵路系統(tǒng)和高架輕軌系統(tǒng)用于城市交通，其基本原理與城 市地面上的有軌電車基本相同。但是，為了降低地鐵通道的高度，可以在承載的兩根軌道的 中間或旁邊設(shè)置一根第三軌道替代牽引電網(wǎng)的作用(可稱為第三軌供電)。這種第三軌全線 連續(xù)帶電的供電方式，在地鐵線路的環(huán)境中其安全性較好，但是若應(yīng)用于城市地面則會(huì)因路 面軌道始終處于通電狀態(tài)而帶來(lái)的安全問(wèn)題。
中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 86207330U公開了一種用于供煤礦井下的電機(jī)車分段式架空線的自動(dòng)開 關(guān)。當(dāng)機(jī)車行駛到某段架空線時(shí)，開關(guān)自動(dòng)閉合、電源由電纜送入本段，當(dāng)電機(jī)車離開時(shí)， 開關(guān)自動(dòng)斷開，該段架空線失電。該自動(dòng)開關(guān)解決了架空線(裸線)長(zhǎng)期帶電的問(wèn)題，并且 增加了漏電保護(hù)、斷電閉鎖功能，從而大大增強(qiáng)了架空線下行走和工作人員的安全。但是因 為該文獻(xiàn)中的供電方式仍然采用架空線方式，若用做城市地面電車仍然存在需要架設(shè)牽引電 網(wǎng)的問(wèn)題，并且該電車無(wú)軌道引導(dǎo)在井下行駛因坑道狹窄不存在受電弓脫離架空線的問(wèn)題， 但是若到地面上則難以確保正常行駛。
中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1805866A公開了一種運(yùn)輸系統(tǒng)，包括具有與電源連接的至少一個(gè)供電導(dǎo) 線的導(dǎo)線系統(tǒng)，相對(duì)于導(dǎo)線系統(tǒng)沿行車線路運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)運(yùn)輸車和至少一個(gè)用于將能量從 導(dǎo)線系統(tǒng)無(wú)接觸式傳輸?shù)竭\(yùn)輸車的裝置，該運(yùn)輸系統(tǒng)包括至少一個(gè)感應(yīng)導(dǎo)線，它至少分段與 供電導(dǎo)線相鄰設(shè)置，使供電導(dǎo)線內(nèi)流動(dòng)的電流在感應(yīng)導(dǎo)線內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。該現(xiàn)有技術(shù)的不 足之處在于該方案采用電磁感應(yīng)方式將供電導(dǎo)線上的電能傳送至運(yùn)輸車，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸車 的運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)樵摲桨冈趯?shí)施時(shí)必然產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射，不僅能耗較大，而且所產(chǎn)生的高次 諧波還會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不利影響。
中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1110948A公開了一種"電動(dòng)汽車"與電源同步跟蹤供電的技術(shù)方案，該 方案是在路面上沿上、下行方向，每車道鑲嵌與路面絕緣的l條導(dǎo)電軌，并將其按一定長(zhǎng)度 分段絕緣。由沿道路鋪設(shè)的直流電源，通過(guò)一組控制電源通斷的電氣系統(tǒng)給導(dǎo)電軌供電；設(shè) 在"電動(dòng)汽車"車底的一對(duì)滑靴從導(dǎo)電軌上受電。當(dāng)"電動(dòng)汽車"首部接近該導(dǎo)電軌端部時(shí) 該導(dǎo)電軌受電；"電動(dòng)汽車"尾部離開該導(dǎo)電軌另一端時(shí)，該節(jié)導(dǎo)電軌被斷電。這個(gè)過(guò)程隨著"電動(dòng)汽車"前進(jìn)周而復(fù)始地進(jìn)行。該方案還考慮到在離開有導(dǎo)電軌供電的路段時(shí)，可以 自動(dòng)切換成由車載儲(chǔ)電池供電，從而巧妙完善電動(dòng)汽車的使用范圍和機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)。作為 電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，與軌道電車相比仍然是兩類不同的交通方式，雖然該電動(dòng)汽車保留了汽車的 機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，但是也恰恰是該特點(diǎn)使之在道路上行駛時(shí)因?yàn)闊o(wú)行駛軌道的限制，往往會(huì) 偏離導(dǎo)電軌而使導(dǎo)電軌與滑靴脫離接觸，從而使電動(dòng)汽車一會(huì)處于從導(dǎo)電軌上受電的狀態(tài)， 一會(huì)又處于由儲(chǔ)電池供電的狀態(tài)，頻繁的狀態(tài)轉(zhuǎn)換使得難以保持電動(dòng)汽車的正常行駛，另外 其中的電器設(shè)備因?yàn)轭l繁變換工作狀態(tài)而使使用壽命大大降低；對(duì)于儲(chǔ)電池(電瓶)來(lái)說(shuō)， 也處于一會(huì)放電、 一會(huì)充電的狀態(tài)，也大大降低了其使用壽命。
目前，還有一種城市電車的類型，其中的電車采用自帶電池進(jìn)行供電，用輪胎進(jìn)行承重 ，在電車上設(shè)置行駛方向的受控裝置，而在地面下埋設(shè)包括光信號(hào)發(fā)射器的導(dǎo)向光纜系統(tǒng)， 從而可對(duì)電車的行駛方向進(jìn)行導(dǎo)向，而沿行駛路線行駛。這種電車屬于自帶電池的無(wú)軌電車

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種使用時(shí)不需在空中架線、行駛安全可靠的城市軌 道電車。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種城市軌道電車，其包括車廂、電車轉(zhuǎn)向架和電車 電氣系統(tǒng)；電車轉(zhuǎn)向架具有車架；車廂設(shè)置在車架上且位于車架上方；其特點(diǎn)是還包括均 設(shè)置在電車上且位于車架下方的第一車載控制發(fā)生器、第一受電靴、第二受電靴和第二車載 控制發(fā)生器；第一車載控制發(fā)生器、第一受電靴、第二受電靴和第二車載控制發(fā)生器按照前 后次序依次設(shè)置，或者第一車載控制發(fā)生器、第一受電靴和第二受電靴按照前后次序依次設(shè) 置、且第二車載控制發(fā)生器在前后方向上與第二受電靴并排設(shè)置；第一受電靴和第二受電靴 均為使用時(shí)與導(dǎo)電單軌通過(guò)動(dòng)接觸而實(shí)現(xiàn)電連接的部件；第一車載控制發(fā)生器位于整列電車 的前端，且第一車載控制發(fā)生器是使用時(shí)可使地面接收應(yīng)答器被觸發(fā)而導(dǎo)通的器件；第二車 載控制發(fā)生器位于整列電車的中部或中后部，且第二車載控制發(fā)生器是使用時(shí)可使地面接收 應(yīng)答器被觸發(fā)而關(guān)斷的器件；第一受電靴位于整列電車的前部，第二受電靴位于整列電車的 中部至后部之間；第一受電靴與第二受電靴電連接；第一受電靴的電流輸出端與電車電氣系 統(tǒng)的電源正端電連接。
上述軌道電車的整列電車的長(zhǎng)度為導(dǎo)電單軌長(zhǎng)度的3至3. 5倍；第一車載控制發(fā)生器與第 一受電靴之間的距離為導(dǎo)電單軌長(zhǎng)度的O. 6至0. 9倍；第一受電靴與第二受電靴之間的距離為 6導(dǎo)電單軌長(zhǎng)度的O. 6至0. 9倍；第一車載控制發(fā)生器與第二車載控制發(fā)生器之間的距離為導(dǎo)電 單軌長(zhǎng)度的l. 8至2. 2倍；第一車載控制發(fā)生器和第二車載控制發(fā)生器均為使用時(shí)與地面接收 應(yīng)答器相對(duì)應(yīng)的車載控制發(fā)生器。
上述軌道電車為導(dǎo)向軌電車，還具有導(dǎo)向裝置；電車轉(zhuǎn)向架為導(dǎo)向軌電車轉(zhuǎn)向架；電車 轉(zhuǎn)向架還具有用于支承整車重量的輪胎；導(dǎo)向裝置設(shè)置在車架上且位于車架前部下方，導(dǎo)向 裝置具有導(dǎo)向輪架和2個(gè)導(dǎo)向輪；導(dǎo)向輪架固定在車架上且位于車架下方，各導(dǎo)向輪與導(dǎo)向 輪架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且兩個(gè)導(dǎo)向輪斜向相對(duì)設(shè)置；電車電氣系統(tǒng)的電源負(fù)端與導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向輪 電連接。
上述軌道電車為雙軌電車，電車轉(zhuǎn)向架為有軌電車轉(zhuǎn)向架；有軌電車轉(zhuǎn)向架還具有用于 導(dǎo)向和支承整車重量的軌輪；電車電氣系統(tǒng)的電源負(fù)端與軌輪電連接。
本發(fā)明具有積極的效果(1)本發(fā)明的供電系統(tǒng)具有全程斷續(xù)導(dǎo)電軌，全程斷續(xù)導(dǎo)電 軌由所有導(dǎo)電單軌沿行駛路線全程鋪設(shè)于地面上而形成，且相鄰導(dǎo)電單軌之間彼此絕緣；供 電系統(tǒng)在對(duì)軌道電車進(jìn)行供電時(shí)，由埋設(shè)在行駛路線的地面下方的供電線纜經(jīng)電力開關(guān)器件 通過(guò)被覆蓋在軌道電車下的數(shù)根導(dǎo)電單軌對(duì)軌道電車進(jìn)行動(dòng)態(tài)地供電。這種供電方式完全摒 除了傳統(tǒng)的通過(guò)架空的牽引電網(wǎng)對(duì)電車進(jìn)行供電的方式，還因帶電的導(dǎo)電單軌被覆蓋在行駛 中的軌道電車下，不僅節(jié)約能源，而且確保了安全。(2)本發(fā)明的軌道電車上設(shè)置位于前 端的第一車載控制發(fā)生器和位于中部至后部之間的第二車載控制發(fā)生器，而本發(fā)明的供電系 統(tǒng)則在每根導(dǎo)電單軌上或?qū)щ妴诬壍母浇O(shè)置相應(yīng)一個(gè)地面接收應(yīng)答器，該地面接收應(yīng)答器 可直接對(duì)當(dāng)前電力開關(guān)電路的電力開關(guān)器件的通斷進(jìn)行控制，以及通過(guò)前端計(jì)算機(jī)對(duì)前方的 電力開關(guān)電路的控制電路的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。當(dāng)軌道電車行駛至其第一車載控制發(fā)生器與 當(dāng)前的地面接收應(yīng)答器之間的距離為有效觸發(fā)距離時(shí)，則當(dāng)前地面接收應(yīng)答器觸發(fā)接通當(dāng)前 電力開關(guān)器件而使當(dāng)前導(dǎo)電單軌得電。當(dāng)軌道電車行駛至其第二車載控制發(fā)生器與當(dāng)前的地 面接收應(yīng)答器之間的距離為有效觸發(fā)距離時(shí)，則當(dāng)前地面接收應(yīng)答器觸發(fā)斷開當(dāng)前電力開關(guān) 器件而使當(dāng)前導(dǎo)電單軌失電，同時(shí)還發(fā)出信號(hào)至前端計(jì)算機(jī)使得當(dāng)前的電力開關(guān)電路的控制 電路由工作狀態(tài)變?yōu)椴还ぷ鳡顟B(tài)，還使前方的某個(gè)電力開關(guān)電路的控制電路進(jìn)入工作狀態(tài)。 這種工作模式為帶電的導(dǎo)電單軌被覆蓋在行駛中的軌道電車下提供了可能性。(3)當(dāng)本發(fā) 明的前端計(jì)算機(jī)的輸入端以及輸出端均采用光電耦合器件進(jìn)行信號(hào)的輸入/輸出時(shí)，可以避 免外界干擾，確保前端計(jì)算機(jī)的可靠運(yùn)行。(4)本發(fā)明不僅提供了一種新的城市公交的形 式，而且是新一代的城市電車。圖l為本發(fā)明的城市軌道電車用供電系統(tǒng)及應(yīng)用該供電系統(tǒng)的城市軌道電車的一種結(jié)構(gòu) 示意圖。
圖2為本發(fā)明的供電系統(tǒng)的一種電路框圖。
圖3為圖2所示的供電系統(tǒng)中的電力開關(guān)電路和地面接收應(yīng)答器的一種電路原理圖。
圖4為圖2所示的地面接收應(yīng)答器與前端計(jì)算機(jī)相連接以及前端計(jì)算機(jī)與電力開關(guān)電路的 控制電路相連接的一種電路原理圖。
圖5為本發(fā)明的城市軌道電車用供電系統(tǒng)及應(yīng)用該供電系統(tǒng)的城市軌道電車的另一種結(jié) 構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。 (實(shí)施例l、城市軌道電車用供電系統(tǒng)及城市軌道電車)
見(jiàn)圖l、圖2及圖4，本實(shí)施例的城市軌道電車用供電系統(tǒng)包括沿行駛路線鋪設(shè)在地面上 的使用時(shí)起電力電源負(fù)端作用的軌道；還包括供電線纜l、全程斷續(xù)導(dǎo)電軌、電力開關(guān)電路 3、地面接收應(yīng)答器4、前端計(jì)算機(jī)5、中央計(jì)算機(jī)61。
供電線纜l連續(xù)設(shè)于所述行駛路線全程的地表下方且起電力電源正端的作用。全程斷續(xù) 導(dǎo)電軌由所有導(dǎo)電單軌2沿行駛路線全程鋪設(shè)于地面上而形成，且相鄰導(dǎo)電單軌2之間彼此絕 緣；地面接收應(yīng)答器4的個(gè)數(shù)與導(dǎo)電單軌2的根數(shù)相同，每個(gè)地面接收應(yīng)答器4設(shè)置在相應(yīng)一 根導(dǎo)電單軌2附近或固定在該導(dǎo)電單軌2上。電力開關(guān)電路3的個(gè)數(shù)與導(dǎo)電單軌2的根數(shù)也相同
將行駛路線全程分成不同的路段。其分段方法既可以按照距離長(zhǎng)短或交通流量的大小進(jìn) 行分段，也可以按照以每個(gè)停車站臺(tái)為中心的方式進(jìn)行路段的劃分。每個(gè)路段設(shè)有一個(gè)前端 計(jì)算機(jī)5。每個(gè)路段的各個(gè)電力開關(guān)電路3和該路段的前端計(jì)算機(jī)5設(shè)置在同一個(gè)路段控制室 內(nèi)；中央計(jì)算機(jī)61設(shè)置在中心控制室中。
電力開關(guān)電路3具有控制信號(hào)輸入端、接收受控端、電力電源輸入端和電力電源輸出端 。電力開關(guān)電路3包括控制電路和電力開關(guān)器件；控制電路具有控制信號(hào)輸入端和控制信號(hào) 輸出端，電力開關(guān)器件具有電力電源輸入端、電力電源輸出端和控制端；控制電路的控制信 號(hào)輸入端也是電力開關(guān)電路3的控制信號(hào)輸入端，控制電路的控制信號(hào)輸出端和電力開關(guān)器 件的控制端共同構(gòu)成電力開關(guān)電路3的接收受控端，電力開關(guān)器件的電力電源輸入端就是電 力開關(guān)電路3的電力電源輸入端，電力開關(guān)器件的電力電源輸出端就是電力開關(guān)電路3的電力電源輸出端。
地面接收應(yīng)答器4為具有記憶功能的觸發(fā)開關(guān)器件，具有通斷執(zhí)行端和通斷狀態(tài)信號(hào)輸 出端。
前端計(jì)算機(jī)5具有通斷信號(hào)輸入端、通訊端口和控制信號(hào)輸出端。前端計(jì)算機(jī)5的通斷信 號(hào)輸入端的端口個(gè)數(shù)等于或大于所屬路段內(nèi)的地面接收應(yīng)答器4的個(gè)數(shù)，控制信號(hào)輸出端的 端口個(gè)數(shù)與通斷信號(hào)輸入端的端口數(shù)量相同。
供電線纜1與各個(gè)電力開關(guān)電路3的電力開關(guān)器件的電力電源輸入端電連接，各電力開關(guān) 電路3的電力開關(guān)器件的電力電源輸出端與相應(yīng)一根導(dǎo)電單軌2電連接。各地面接收應(yīng)答器4 的通斷執(zhí)行端與電力開關(guān)電路3的接收受控端相關(guān)聯(lián)；各地面接收應(yīng)答器4的通斷狀態(tài)信號(hào)輸 出端與相應(yīng)的前端計(jì)算機(jī)5的通斷信號(hào)輸入端的相應(yīng)一個(gè)端口相關(guān)聯(lián)。各前端計(jì)算機(jī)5的控制 信號(hào)輸出端的各端口分別接本路段的相應(yīng)一個(gè)電力開關(guān)電路3的控制電路的控制信號(hào)輸入端 。中央計(jì)算機(jī)61由其通訊端口通過(guò)內(nèi)置或外設(shè)的通訊拓展接口裝置62與各路段的前端計(jì)算機(jī) 5的通訊端口雙向電連接。
在上述各電子器件之間的信號(hào)傳輸應(yīng)該考慮到有效傳輸距離問(wèn)題。若現(xiàn)有器件的有效傳 輸信號(hào)的距離達(dá)不到較長(zhǎng)的距離(例如一百米至數(shù)千米的距離、甚至更長(zhǎng)的距離)，則可以 考慮將信號(hào)增強(qiáng)器件串連在信號(hào)的輸送線路上或其它常用方法來(lái)解決信號(hào)衰減問(wèn)題。
另外還要對(duì)中央計(jì)算機(jī)61、通訊拓展接口裝置62、各前端計(jì)算機(jī)5、各地面接收應(yīng)答器 4以及各電力開關(guān)電路3的控制電路配備電源電路，以便將交流電變換成所需電壓的直流弱電 電源。
見(jiàn)圖l，本實(shí)施例的軌道電車包括車廂71、電車轉(zhuǎn)向架和電車電氣系統(tǒng)。電車轉(zhuǎn)向架具 有車架。車廂71設(shè)置在車架上且位于車架上方。
本實(shí)施例的軌道電車還包括均設(shè)置在電車上且位于車架下方的第一車載控制發(fā)生器81、 第一受電靴82、第二受電靴83和第二車載控制發(fā)生器84。
第一車載控制發(fā)生器81、第一受電靴82、第二受電靴83和第二車載控制發(fā)生器84按照前 后次序依次設(shè)置；或者第一車載控制發(fā)生器81、第一受電靴82和第二受電靴83按照前后次序 依次設(shè)置、且第二車載控制發(fā)生器84在前后方向上與第二受電靴83并排設(shè)置。
第一受電靴82和第二受電靴83均為使用時(shí)與導(dǎo)電單軌2通過(guò)動(dòng)接觸而實(shí)現(xiàn)電連接的部件
第一車載控制發(fā)生器81位于整列電車的前端，且第一車載控制發(fā)生器81是使用時(shí)可使地 面接收應(yīng)答器4被觸發(fā)而導(dǎo)通的器件。第二車載控制發(fā)生器84位于整列電車的中部或中后部
9，且第二車載控制發(fā)生器84是使用時(shí)可使地面接收應(yīng)答器4被觸發(fā)而關(guān)斷的器件。
第一受電靴82位于整列電車的前部，第二受電靴83位于整列電車的中部至后部之間；第 一受電靴82與第二受電靴83電連接；第一受電靴82的電流輸出端與電車電氣系統(tǒng)的電源正端 電連接。
本發(fā)明的城市軌道電車必須與相應(yīng)的供電系統(tǒng)相互配合才能使用。為方便敘述這種配合 關(guān)系，進(jìn)行如下定義。
本發(fā)明對(duì)軌道電車的行駛路線按照路段進(jìn)行劃分，每個(gè)路段配備有一個(gè)前端計(jì)算機(jī)5。 全程斷續(xù)導(dǎo)電軌2位于每個(gè)路段的部分可稱為相應(yīng)路段斷續(xù)導(dǎo)電軌，而各路段斷續(xù)導(dǎo)電軌具 有數(shù)根至數(shù)百根導(dǎo)電單軌2，這些導(dǎo)電單軌2按照相鄰的導(dǎo)電單軌2前后端相對(duì)且相互絕緣的 方式依次鋪設(shè)在地面上。每個(gè)路段還設(shè)有各個(gè)電力開關(guān)電路3和各個(gè)地面接收應(yīng)答器4，其中 每個(gè)電力開關(guān)電路3的電力電源輸入端與埋設(shè)于行駛路線的地表下方的供電線纜1相連，每個(gè) 電力開關(guān)電路3的電力電源輸出端與相應(yīng)一根導(dǎo)電單軌2相連，每個(gè)電力開關(guān)電路3的控制信 號(hào)輸入端與本路段前端計(jì)算機(jī)5的控制信號(hào)輸出端的相應(yīng)一個(gè)端口相連，每個(gè)電力開關(guān)電路 3的接收受控端與地面接收應(yīng)答器4的通斷執(zhí)行端相關(guān)聯(lián)，每個(gè)地面接收應(yīng)答器4的通斷狀態(tài) 信號(hào)輸出端與本路段前端計(jì)算機(jī)5的通斷信號(hào)輸入端的相應(yīng)一個(gè)端口相關(guān)聯(lián)。上述這些相連 接的關(guān)系和相關(guān)聯(lián)的關(guān)系統(tǒng)稱為相對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
可以按照軌道電車在行駛方向上先后到達(dá)的順序?qū)γ總€(gè)路段的各導(dǎo)電單軌2進(jìn)行命名， 從而可以將這些導(dǎo)電單軌依次稱為本路段的第l根導(dǎo)電單軌、第2根導(dǎo)電單軌、第3根導(dǎo)電單 軌、……、倒數(shù)第3根導(dǎo)電單軌、倒數(shù)第2根導(dǎo)電單軌、倒數(shù)第l根導(dǎo)電單軌。
與命名各路段的導(dǎo)電單軌2的方法相類似，將與本路段的各個(gè)導(dǎo)電單軌2相對(duì)應(yīng)的各個(gè)地 面接收應(yīng)答器4依次稱為本路段的第1地面接收應(yīng)答器、第2地面接收應(yīng)答器、第3地面接收應(yīng) 答器、……、倒數(shù)第3地面接收應(yīng)答器、倒數(shù)第2地面接收應(yīng)答器、倒數(shù)第l地面接收應(yīng)答器
將與本路段的各個(gè)導(dǎo)電單軌2相對(duì)應(yīng)的各個(gè)電力開關(guān)電路3依次稱為本路段的第1電力開 關(guān)電路、第2電力開關(guān)電路、第3電力開關(guān)電路、……、倒數(shù)第3電力開關(guān)電路、倒數(shù)第2電力 開關(guān)電路、倒數(shù)第l電力開關(guān)電路。各電力開關(guān)電路的電力開關(guān)器件則相應(yīng)稱為本路段的相 應(yīng)序號(hào)的電力開關(guān)器件。例如將第l電力開關(guān)電路的電力開關(guān)器件稱為第l電力開關(guān)器件。
對(duì)于本路段的前端計(jì)算機(jī)5，將其通斷信號(hào)輸入端的與本路段的各個(gè)地面接收應(yīng)答器4的 通斷狀態(tài)信號(hào)輸出端相關(guān)聯(lián)的各端口依次稱為通斷信號(hào)輸入端第l端口、通斷信號(hào)輸入端第 2端口、通斷信號(hào)輸入端第3端口、……、通斷信號(hào)輸入端倒數(shù)第3端口、通斷信號(hào)輸入端倒數(shù)第2端口、通斷信號(hào)輸入端倒數(shù)第l端口。還將本路段的前端計(jì)算機(jī)5的控制信號(hào)輸出端的 與本路段的各個(gè)電力開關(guān)電路3的控制信號(hào)輸入端相對(duì)應(yīng)的各個(gè)端口依次稱為控制信號(hào)輸出 端第1端口、控制信號(hào)輸出端第2端口、控制信號(hào)輸出端第3端口、……、控制信號(hào)輸出端倒 數(shù)第3端口、控制信號(hào)輸出端倒數(shù)第2端口、控制信號(hào)輸出端倒數(shù)第l端口。
為了對(duì)行駛中的軌道電車在動(dòng)態(tài)上進(jìn)行描述，可以將在開始進(jìn)行描述時(shí)的與軌道電車第 一車載控制發(fā)生器81最靠近的地面接收應(yīng)答器4稱為當(dāng)前地面接收應(yīng)答器，而將與該地面接 收應(yīng)答器4相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電單軌2則稱為當(dāng)前導(dǎo)電單軌，將與該地面接收應(yīng)答器4相對(duì)應(yīng)的電力 開關(guān)電路3稱為當(dāng)前電力開關(guān)電路(其中的電力開關(guān)器件則稱為當(dāng)前電力開關(guān)器件)，將前 端計(jì)算機(jī)5的通斷信號(hào)輸入端的與當(dāng)前地面接收應(yīng)答器4相對(duì)應(yīng)的端口稱為前端計(jì)算機(jī)的通斷 信號(hào)輸入端的當(dāng)前端口，將前端計(jì)算機(jī)5的控制信號(hào)輸出端的與當(dāng)前電力開關(guān)電路3的控制信 號(hào)輸入端相對(duì)應(yīng)的端口稱為前端計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)輸出端的當(dāng)前端口。
而將此時(shí)位于軌道電車前進(jìn)方向上的導(dǎo)電單軌2依照先后達(dá)到的順序稱為前方第1導(dǎo)電單 軌、前方第2導(dǎo)電單軌、前方第3導(dǎo)電單軌等，而將相對(duì)應(yīng)的各電力開關(guān)電路3依次稱為前方 第l電力開關(guān)電路、前方第2電力開關(guān)電路、前方第3電力開關(guān)電路等，將相應(yīng)的電力開關(guān)器 件稱為前方第l電力開關(guān)器件、前方第2電力開關(guān)器件、前方第3電力開關(guān)器件等，還將相對(duì) 應(yīng)的地面接收應(yīng)答器4稱為前方第1地面接收應(yīng)答器、前方第2地面接收應(yīng)答器、前方第3地面 接收應(yīng)答器等，將前端計(jì)算機(jī)5的通斷信號(hào)輸入端的相對(duì)應(yīng)的端口稱為前端計(jì)算機(jī)的通斷信 號(hào)輸入端的前方第l端口、前端計(jì)算機(jī)的通斷信號(hào)輸入端的前方第2端口、前端計(jì)算機(jī)的通斷 信號(hào)輸入端的前方第3端口等，將前端計(jì)算機(jī)5的控制信號(hào)輸出端的相對(duì)應(yīng)的端口稱為前端計(jì) 算機(jī)的控制信號(hào)輸出端的前方第l端口、前端計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)輸出端的前方第2端口、前端 計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)輸出端的前方第3端口等。
本發(fā)明中，車載控制發(fā)生器81、 82與各地面接收應(yīng)答器4在使用中相互配合非常重要。 地面接收應(yīng)答器4可以由抗干擾能力較強(qiáng)且具有記憶(自鎖)功能的電子高頻脈沖的開關(guān)器 件與光電耦合器聯(lián)接(并聯(lián)或串連)后形成。開關(guān)器件接受車載高頻脈沖發(fā)生器的控制，而 實(shí)施開關(guān)器件相應(yīng)的通斷動(dòng)作；同時(shí)光電耦合器則將開關(guān)器件的通斷動(dòng)作的狀態(tài)輸送到前端 計(jì)算機(jī)的輸入端的相應(yīng)端口，而在前端計(jì)算機(jī)5的控制信號(hào)輸出端的相應(yīng)端口輸出相應(yīng)的控 制信號(hào)。車載控制發(fā)生器81、 82與各地面接收應(yīng)答器4還可以在以下多種模式中進(jìn)行選擇， 各地面接收應(yīng)答器4的接收模式可以是電磁感應(yīng)接收模式、磁敏接收模式、射頻接收模式、 視頻接收模式或光控接收模式，而與其相配合的車載控制發(fā)生器的模式則與之相對(duì)應(yīng)。
本發(fā)明的城市軌道電車在相應(yīng)的供電系統(tǒng)的支持下行駛的過(guò)程如下當(dāng)軌道電車在沿著行駛路線行駛中，軌道電車的第一車載控制發(fā)生器81通過(guò)當(dāng)前導(dǎo)電單 軌2而靠近當(dāng)前接收應(yīng)答器4時(shí)，則在當(dāng)前接收應(yīng)答器4的通斷執(zhí)行端的控制下，使得當(dāng)前電 力開關(guān)電路3的接收受控端被接通，若此時(shí)的前端計(jì)算機(jī)5的控制信號(hào)輸出端的當(dāng)前端口處于 輸出可以供電的控制信號(hào)的情況而使得當(dāng)前電力開關(guān)電路5的控制電路處于工作狀態(tài)時(shí)，則 當(dāng)前電力開關(guān)電路5的控制電路由其控制信號(hào)輸出端輸出的控制信號(hào)通過(guò)接收受控端后對(duì)當(dāng) 前電力開關(guān)器件的控制端進(jìn)行控制而使當(dāng)前電力開關(guān)器件導(dǎo)通，供電線纜l則開始通過(guò)當(dāng)前 電力開關(guān)器件向當(dāng)前導(dǎo)電單軌2供電，再由第一受電靴82向電車內(nèi)部的供電系統(tǒng)供電；與此 同時(shí)，當(dāng)前地面接收應(yīng)答器4的通斷狀態(tài)信號(hào)輸出端向前端計(jì)算機(jī)5的通斷信號(hào)輸入端的當(dāng)前 端口輸送當(dāng)前導(dǎo)電單軌2已經(jīng)處于得電狀態(tài)的信號(hào)；該信號(hào)經(jīng)過(guò)前端計(jì)算機(jī)5處理后，從前端 計(jì)算機(jī)5的控制信號(hào)輸出端的前方第3端口向與其連接的前方第3電力開關(guān)電路3的控制信號(hào)輸 入端輸送不可供電的信號(hào)，而使得前方第3電力開關(guān)電路3的控制電路處于不工作狀態(tài)(也就 是該電力開關(guān)電路3的接收受控端的兩個(gè)端口之間無(wú)論以何種器件接通，在電路上也無(wú)控制 信號(hào)通過(guò)，使得前方第3電力開關(guān)器件3無(wú)法導(dǎo)通)。
隨著軌道電車?yán)^續(xù)沿著行駛路線行駛一個(gè)很短的時(shí)間，當(dāng)設(shè)置在軌道電車上的第二車載 控制發(fā)生器84在上方經(jīng)過(guò)當(dāng)前導(dǎo)電單軌2而靠近當(dāng)前接收應(yīng)答器4時(shí)，則在當(dāng)前地面接收應(yīng)答 器4的通斷執(zhí)行端的控制下，使得當(dāng)前電力開關(guān)電路3的接收受控端被斷開，而使當(dāng)前電力開 關(guān)器件3由導(dǎo)通狀態(tài)變成關(guān)斷狀態(tài)，供電線纜1則停止向當(dāng)前導(dǎo)電單軌2供電；與此同時(shí)，當(dāng) 前地面接收應(yīng)答器4由其通斷狀態(tài)信號(hào)輸出端向前端計(jì)算機(jī)5的通斷信號(hào)輸入端的當(dāng)前端口輸 送當(dāng)前導(dǎo)電單軌2已經(jīng)處于失電狀態(tài)的信號(hào)；該信號(hào)經(jīng)過(guò)前端計(jì)算機(jī)5處理后， 一方面從前端 計(jì)算機(jī)5的控制信號(hào)輸出端的前方第3端口向前方第3電力開關(guān)電路3的控制信號(hào)輸入端輸送可 以供電的信號(hào)，而使得前方第3電力開關(guān)電路3的控制電路處于工作狀態(tài)；另一方面則從前端 計(jì)算機(jī)5的控制信號(hào)輸出端的當(dāng)前端口向當(dāng)前電力開關(guān)電路3的控制電路的控制信號(hào)輸入端輸 送不可供電的信號(hào)，而使得當(dāng)前電力開關(guān)電路的控制電路3處于不工作狀態(tài)。
在上述過(guò)程中，本發(fā)明的軌道電車在沿行駛路線行駛中，供電系統(tǒng)通常只對(duì)軌道電車所 經(jīng)過(guò)的包括當(dāng)前導(dǎo)電單軌以及后面相鄰的1根導(dǎo)電單軌在內(nèi)的2根導(dǎo)電單軌同時(shí)進(jìn)行供電；要 使兩根導(dǎo)電單軌同時(shí)帶電且還要使得軌道電車能獲得穩(wěn)定的電力電源所應(yīng)考慮的問(wèn)題是應(yīng)
能夠及時(shí)對(duì)導(dǎo)電單軌的供電進(jìn)行轉(zhuǎn)換，還應(yīng)考慮電車的總長(zhǎng)度、導(dǎo)電單軌的長(zhǎng)度、兩個(gè)車載 控制發(fā)生器之間的距離以及兩個(gè)受電靴與車載控制發(fā)生器之間的距離、軌道電車在行駛中能 將帶電的導(dǎo)電單軌覆蓋在電車下等因素。
在上述過(guò)程中，只有當(dāng)軌道電車在行駛中通過(guò)的當(dāng)前導(dǎo)電單軌2才有可能使之帶電并保
12持一段時(shí)間，也就是說(shuō)只有在滿足如下兩個(gè)條件后當(dāng)前導(dǎo)電單軌2才能得電 一是當(dāng)?shù)孛娼?收應(yīng)答器4的通斷執(zhí)行端處于將當(dāng)前電力開關(guān)電路3的接收受控端接通的狀態(tài)，二是當(dāng)前電力 開關(guān)電路3的控制電路處于工作狀態(tài)。這種控制方式在邏輯上呈"與"的關(guān)系，從而確保了 本發(fā)明的供電系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)電單軌的供電控制的可靠性。
在上述過(guò)程中，應(yīng)滿足帶電的導(dǎo)電單軌被始終覆蓋在軌道電車之下的要求，這樣在軌道 電車離開的那些導(dǎo)電單軌應(yīng)該不帶電，從而有利于系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。這樣應(yīng)該對(duì)導(dǎo)電單軌 的長(zhǎng)度、軌道電車的長(zhǎng)度、兩個(gè)車載控制發(fā)生器的位置、受電靴的數(shù)量和位置、以及一列軌 道電車通過(guò)時(shí)同時(shí)帶電的導(dǎo)電單軌的根數(shù)進(jìn)行選擇。在具體實(shí)施中，可以有如下考慮
本發(fā)明的軌道電車上的受電靴的數(shù)量通常為兩個(gè)，這兩個(gè)受電靴電連接在一起。在鋪設(shè)
全程斷續(xù)導(dǎo)電軌的過(guò)程中，所采用的各導(dǎo)電單軌2的長(zhǎng)度一般是相同的。 一列軌道電車長(zhǎng)度 可以考慮為30至80米之間(也可以由城市規(guī)模、交通流量、人口密度以及乘客量的不同情況 另行設(shè)定)，導(dǎo)電單軌2的長(zhǎng)度則可以根據(jù)軌道電車在行駛中能將帶電的導(dǎo)電單軌覆蓋在電 車下的原則，并按照軌道電車長(zhǎng)度以及兩個(gè)車載控制發(fā)生器以及兩個(gè)受電靴處于電車上的位 置而確定。其中的一種方案是導(dǎo)電單軌2的長(zhǎng)度為整列軌道電車長(zhǎng)度的l/3或略少于l/3進(jìn)行 設(shè)置。
與此方案相對(duì)應(yīng)的一種實(shí)施方式是第一車載控制發(fā)生器81設(shè)置在軌道電車的前端，第 一受電靴82與第一車載控制發(fā)生器81之間的距離略小于一根導(dǎo)電單軌的長(zhǎng)度(例如O. 9倍的 導(dǎo)電單軌的長(zhǎng)度)，第二受電靴83與第一受電靴之間的距離也是略小于一根導(dǎo)電單軌的長(zhǎng)度 ，第二車載控制發(fā)生器84與第二受電靴83在先后方向上并排設(shè)置。當(dāng)軌道電車行駛至其第一 車載控制發(fā)生器81經(jīng)過(guò)當(dāng)前地面接收應(yīng)答器4時(shí)，當(dāng)前電力開關(guān)器件導(dǎo)通，供電線纜l所提供 的電力電源通過(guò)當(dāng)前電力開關(guān)器件輸送至當(dāng)前導(dǎo)電單軌2，第一受電靴82受電后將電力電源 輸送至電車供電系統(tǒng)。隨后，軌道電車行駛至第一受電靴82和第二受電靴83同時(shí)與當(dāng)前單軌 軌道2相接觸的位置，此時(shí)只有當(dāng)前導(dǎo)電單軌l對(duì)電車的供電系統(tǒng)供電。再隨后，軌道電車行 駛至其第一車載控制發(fā)生器81經(jīng)過(guò)前方第1地面接收應(yīng)答器4時(shí)，使前方第l導(dǎo)電單軌得電， 此時(shí)的供電方式是由前方第1導(dǎo)電單軌通過(guò)第一受電靴82以及由當(dāng)前導(dǎo)電單軌通過(guò)第二受 電靴83同時(shí)對(duì)電車供電系統(tǒng)進(jìn)行供電。軌道電車?yán)^續(xù)行駛至其第二車載控制發(fā)生器84經(jīng)過(guò)當(dāng) 前地面接收應(yīng)答器4時(shí)，當(dāng)前電力開關(guān)器件關(guān)斷，從而當(dāng)前導(dǎo)電單軌失電，同時(shí)當(dāng)前地面接 收應(yīng)答器4通過(guò)前端計(jì)算機(jī)使得當(dāng)前電力開關(guān)電路3的控制電路停止工作，還使得前方第3電 力開關(guān)電路3的控制電路開始工作。如此的方式，使得相對(duì)于一列行駛中的軌道電車，只有 兩根被電車覆蓋下的相鄰的導(dǎo)電單軌2同時(shí)處于帶電狀態(tài)，使這兩根導(dǎo)電單軌前方的一根導(dǎo)電單軌處于即將帶電狀態(tài)，也就是說(shuō)只有與這三根導(dǎo)電單軌分別相連的三個(gè)電力開關(guān)電路的 控制電路處于工作狀態(tài)。這種只有兩根導(dǎo)電單軌帶電、只有三個(gè)電力開關(guān)電路的控制電路處 于工作狀態(tài)的情況隨著軌道電車的行駛動(dòng)態(tài)向前變化，從而在確保凡是帶電的導(dǎo)電單軌均處 于軌道電車的下方的情況下，軌道電車可獲得穩(wěn)定連續(xù)的電力電源而順利運(yùn)行。
本發(fā)明的中央計(jì)算機(jī)對(duì)上述過(guò)程的順利實(shí)現(xiàn)起到保證作用。本發(fā)明的中央計(jì)算機(jī)應(yīng)該是 服務(wù)器級(jí)別的計(jì)算機(jī)，中央計(jì)算機(jī)可以起到以下作用組網(wǎng)作用，編制、編譯、儲(chǔ)存、傳送 各前端計(jì)算機(jī)的運(yùn)行程序，監(jiān)控各前端計(jì)算機(jī)的工作狀況、調(diào)度各路段的運(yùn)行，向前端計(jì)算 機(jī)發(fā)布命令、接收各前端計(jì)算機(jī)返回的實(shí)時(shí)工作信息，且可從根本上避免追尾事故，是控制 的核心。具體來(lái)說(shuō)， 一是存儲(chǔ)有各種運(yùn)行模式的程序，例如每種運(yùn)行模式可以包含實(shí)現(xiàn)上 述只有3個(gè)電力開關(guān)電路的控制電路處于工作狀態(tài)且隨著軌道電車的行駛動(dòng)態(tài)向前變化的控 制程序，還可以包含使前方第3電力開關(guān)電路的控制電路延時(shí)開始工作的程序，以便對(duì)軌道 電車進(jìn)行限速等。二是將存儲(chǔ)的各種運(yùn)行模式的程序輸送至各路段的前端計(jì)算機(jī)，并可隨著 季節(jié)的不同或行駛線路沿線臨時(shí)舉辦展覽會(huì)、臨時(shí)設(shè)置高考考場(chǎng)等情況，對(duì)存儲(chǔ)在前端計(jì)算 機(jī)中的運(yùn)行模式的程序進(jìn)行更新或更換。三是對(duì)各路段的前端計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)和關(guān)斷進(jìn)行控制 。四是隨時(shí)接收前端計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)的信號(hào)。五是根據(jù)前端計(jì)算機(jī)的工作狀態(tài)的信號(hào) 是否為特定信號(hào)，而運(yùn)行相應(yīng)的特定程序。
例如中央計(jì)算機(jī)將各路段倒數(shù)第3根軌道至倒數(shù)第1根軌道的失電信號(hào)作為特定信號(hào)。 在軌道電車沿著行駛路線行駛而駛?cè)肽骋宦范魏螅醒胗?jì)算機(jī)對(duì)該路段的前端計(jì)算機(jī)所 傳輸?shù)南鄳?yīng)的導(dǎo)電單軌得電和失電的信號(hào)作為普通信號(hào)進(jìn)行接收。當(dāng)軌道電車行駛至其第二 車載控制發(fā)生器84經(jīng)過(guò)本路段的倒數(shù)第3地面接收應(yīng)答器4時(shí)，該倒數(shù)第3地面接收應(yīng)答器4一 方面直接關(guān)斷倒數(shù)第3電力開關(guān)器件，使倒數(shù)第3導(dǎo)電單軌2失電，另一方面向該路段的前端 計(jì)算機(jī)輸送倒數(shù)第3導(dǎo)電單軌已經(jīng)處于失電狀態(tài)的信號(hào)，前端計(jì)算機(jī)一方面對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處 理，使得倒數(shù)第3電力開關(guān)電路3的控制電路處于不工作狀態(tài)，同時(shí)也將該信號(hào)輸送至中央計(jì) 算機(jī)61;中央計(jì)算機(jī)61收到倒數(shù)第3導(dǎo)電單軌已經(jīng)處于失電狀態(tài)的信號(hào)進(jìn)行處理后，向下一 路段的前端計(jì)算機(jī)5輸送信號(hào)，使得下一路段的前端計(jì)算機(jī)5從其控制信號(hào)輸出端的第1端口 輸出可以供電的信號(hào)，而使下一路段的第1電力開關(guān)電路3的控制電路開始工作。當(dāng)軌道電車 行駛至其第二車載控制發(fā)生器84經(jīng)過(guò)本路段的倒數(shù)第2地面接收應(yīng)答器4時(shí)，則中央計(jì)算機(jī) 61控制下一路段的前端計(jì)算機(jī)5從其控制信號(hào)輸出端的第2端口輸出可以供電的信號(hào)，而使下 一路段的第2電力開關(guān)電路3的控制電路開始工作。當(dāng)軌道電車行駛至其第二車載控制發(fā)生器 84經(jīng)過(guò)本路段的倒數(shù)第1地面接收應(yīng)答器4時(shí)，則中央計(jì)算機(jī)61控制下一路段的前端計(jì)算機(jī)5
14從其控制信號(hào)輸出端的第3端口輸出可以供電的信號(hào)，而使下一路段的第3電力開關(guān)電路3的 控制電路開始工作。
上述實(shí)施例為本發(fā)明的一種實(shí)施例，對(duì)于驅(qū)動(dòng)和控制電力開關(guān)器件也可以采用集成電路 或智能模塊，以得到各種需要的控制和保護(hù)功能，例如過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、欠壓保護(hù)、溫 度控制、抗干擾等功能。
(實(shí)施例2、城市軌道電車用供電系統(tǒng)及軌道電車)
見(jiàn)

圖1至圖4，本實(shí)施例的城市軌道電車用供電系統(tǒng)在采用實(shí)施例l中的城市軌道電車用 供電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還對(duì)其中的一部分進(jìn)行細(xì)化或優(yōu)選如下。
見(jiàn)圖3，所述地面接收應(yīng)答器4為高頻脈沖接收應(yīng)答器。高頻脈沖接收應(yīng)答器4包括抗干 擾能力較強(qiáng)且具有記憶(自鎖)功能的電子高頻脈沖的開關(guān)器件K和光電耦合器件W。
電子高頻脈沖的開關(guān)器件K具有通斷輸入端、通斷輸出端和通斷控制端(圖4中用簡(jiǎn)化符 號(hào)表示)。光電耦合器W具有輸入回路和輸出回路；輸入回路包括發(fā)光二極管，輸出回路包 括光電二極管、三極管Q41和電阻R41。光電耦合器件W的輸入回路并聯(lián)在開關(guān)器件K的通斷輸 入端與通斷輸出端之間。光電耦合器件W的輸出回路連接在前端計(jì)算機(jī)5的電源端A與通斷信 號(hào)輸入端的相應(yīng)一個(gè)端口之間。也即光電耦合器件W的輸出回路的兩個(gè)接線端作為地面應(yīng)答 接受電路4的通斷信號(hào)輸出端。
見(jiàn)圖4，電力開關(guān)電路3的控制電路包括光電耦合器U1和IGBT柵控電路；IGBT柵控電路包 括三極管Q1、電阻R1、 R2、 M0S管Q2、以及由三極管T1、 T2和電容C1、 C2、 C3、 C4構(gòu)成的 晶體管推挽電路。
電力開關(guān)電路3的電力開關(guān)器件由絕緣柵雙結(jié)晶體管IGBT、串連在IGBT的柵極上的柵極 電阻、連接在IGBT的集電極與發(fā)射極之間的二極管D10和連接在IGBT的發(fā)射極上的發(fā)射極電 阻R3構(gòu)成。絕緣柵雙結(jié)晶體管的集電極作為電力開關(guān)器件的電力電源輸入端，發(fā)射極電阻的 另一端作為電力開關(guān)器件的電力電源輸出端，柵極電阻的另一端作為電力開關(guān)器件的控制端
高頻脈沖接收應(yīng)答器4的開關(guān)器件K的通斷輸入端與電力開關(guān)電路3的控制電路控制信號(hào) 輸出端電連接，高頻脈沖接收應(yīng)答器4的開關(guān)器件K的通斷輸出端與電力開關(guān)器件的控制極電 連接。也即開關(guān)器件K的通斷輸入端和通斷輸出端作為地面接受應(yīng)答器4的通斷執(zhí)行端。
本實(shí)施例的軌道電車在采用實(shí)施例1中軌道電車的基礎(chǔ)上，還對(duì)其中的一部分進(jìn)行細(xì)化 或優(yōu)選如下。軌道電車的前端所設(shè)的第一車載控制發(fā)生器81和中后部所設(shè)的第二車載控制發(fā) 生器84均為高頻脈沖發(fā)生器。當(dāng)軌道電車經(jīng)過(guò)一根導(dǎo)電單軌2 (該導(dǎo)電單軌稱為當(dāng)前導(dǎo)電單軌，且設(shè)定該導(dǎo)電單軌2為 本路段的第l根導(dǎo)電單軌)的前端時(shí)，當(dāng)前高頻脈沖接收應(yīng)答器4的電子高頻脈沖的開關(guān)器件 K接收軌道電車前端的高頻脈沖發(fā)生器81所發(fā)射出的高頻脈沖信號(hào)，而使得其控制端控制開 關(guān)器件K的通斷輸入端與通斷輸出端之間的電路可以被接通，若此時(shí)當(dāng)前電力開關(guān)電路3的控 制電路處于工作狀態(tài)則當(dāng)前電力開關(guān)電路3的接收受控端被接通，從而使當(dāng)前電力開關(guān)器件 的IGBT導(dǎo)通，隨即當(dāng)前電力開關(guān)電路3的電力電源輸入端和電力電源輸出端相導(dǎo)通，此時(shí)供 電線纜1向當(dāng)前導(dǎo)電單軌2供電。與此同時(shí)，光電耦合器W的輸入回路由導(dǎo)通發(fā)光狀態(tài)變成發(fā) 光二極管熄滅狀態(tài)，其輸出回路則將該接收受控端被接通的信號(hào)輸送至前端計(jì)算機(jī)5的通斷 信號(hào)輸入端的當(dāng)前端口B1。
當(dāng)位于軌道電車中后部的作為第二車載控制發(fā)生器84的高頻脈沖發(fā)生器經(jīng)過(guò)當(dāng)前導(dǎo)電單 軌2的前端時(shí)，當(dāng)前高頻脈沖接收應(yīng)答器4的電子高頻脈沖的開關(guān)器件K接收該高頻脈沖發(fā)生 器84所發(fā)射出的高頻脈沖信號(hào)，而使得其控制端控制開關(guān)器件K的通斷輸入端與通斷輸出端 之間的電路被關(guān)斷，而斷開當(dāng)前電力開關(guān)電路3的接收受控端，從而使當(dāng)前電力開關(guān)器件的 IGBT關(guān)斷，隨即當(dāng)前電力開關(guān)電路3的電力電源輸入端和電力電源輸出端相斷開，此時(shí)供電 線纜1停止向當(dāng)前導(dǎo)電單軌2供電。
與此同時(shí)，光電耦合器W的輸入回路由熄滅狀態(tài)變成發(fā)光狀態(tài)，其輸出回路則將該接收 受控端被斷開的信號(hào)輸送至前端計(jì)算機(jī)5的通斷信號(hào)輸入端的當(dāng)前端口B1。
前端計(jì)算機(jī)5得到該信號(hào)后， 一方面在其控制信號(hào)輸出端的當(dāng)前端口D1輸出低電平信號(hào) ，使得當(dāng)前電力開關(guān)電路3的控制電路的光電耦合器U1的發(fā)光二極管由點(diǎn)亮狀態(tài)變?yōu)橄鐮?態(tài)，從而使得由該光電耦合器U1的輸出回路控制的晶體管推挽電路由工作狀態(tài)變?yōu)椴还ぷ鳡?態(tài)。由此，光電耦合器W的輸入回路因失電而在被點(diǎn)亮的瞬間又熄滅。
另一方面前端計(jì)算機(jī)5的控制信號(hào)輸出端的前方第3端口D4輸出高電平信號(hào)，使得前方第 3電力開關(guān)電路3的控制電路的光電耦合器U4的發(fā)光二極管由熄滅狀態(tài)變?yōu)辄c(diǎn)亮狀態(tài)，從而使 得由該光電耦合器U4的輸出回路控制的晶體管推挽電路由不工作狀態(tài)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)。由此， 相應(yīng)的前方第3接受應(yīng)答器4的光電耦合器W的輸入回路因得電而由熄滅狀態(tài)變化為點(diǎn)亮狀態(tài)
隨著軌道電車的向前行駛，供電系統(tǒng)的各前方的相應(yīng)器件配合軌道電車的運(yùn)行而提供電 力電源。
(實(shí)施例3、城市軌道電車用供電系統(tǒng)及城市軌道電車) 本實(shí)施例的全部?jī)?nèi)容的大部分與實(shí)施例2相同，在此基礎(chǔ)上，還對(duì)其中一部分進(jìn)行了如
16下細(xì)化。
本實(shí)施例的軌道電車為導(dǎo)向軌電車。軌道電車還具有導(dǎo)向裝置。軌道電車的電車轉(zhuǎn)向架 為導(dǎo)向軌電車轉(zhuǎn)向架；電車轉(zhuǎn)向架還具有用于支承整車重量的輪胎72。
導(dǎo)向裝置設(shè)置在車架上且位于車架前部下方，導(dǎo)向裝置具有導(dǎo)向輪架和2個(gè)導(dǎo)向輪；導(dǎo) 向輪架固定在車架上且位于車架下方，各導(dǎo)向輪與導(dǎo)向輪架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且兩個(gè)導(dǎo)向輪斜向相 對(duì)設(shè)置。電車電氣系統(tǒng)的電源負(fù)端與導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向輪電連接。
沿行駛路線鋪設(shè)在地面上的使用時(shí)起電力電源負(fù)端作用的軌道為單軌軌道。該單軌軌道 還是使用時(shí)還起導(dǎo)向作用的軌道。該單軌軌道由各段V形導(dǎo)向軌連接在一起而構(gòu)成，各段V形 導(dǎo)向軌由斜向相對(duì)設(shè)置的兩根導(dǎo)軌固定連接在一起構(gòu)成。各導(dǎo)電單軌2鋪設(shè)在地面上且位于 單軌軌道旁邊，或者各導(dǎo)電單軌2通過(guò)絕緣連接件固定在單軌軌道上而與單軌軌道一同構(gòu)成 復(fù)合單軌軌道。
本實(shí)施例的軌道電車在行駛路線上行駛時(shí)，其導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向輪與單軌軌道相嵌合，從 而該軌道電車的行駛由單軌軌道限制和導(dǎo)向。
在采用導(dǎo)向軌電車和具有單軌軌道的供電系統(tǒng)的場(chǎng)合下，單軌軌道也可以選用H形、C形 、I形、L形等各種異型導(dǎo)向軌道。相應(yīng)的軌道電車的導(dǎo)向裝置也按與相應(yīng)形狀的導(dǎo)向軌相配 合的要求制備。
(實(shí)施例4、城市軌道電車用供電系統(tǒng)及城市軌道電車)
本實(shí)施例的全部?jī)?nèi)容的大部分與實(shí)施例2相同，在此基礎(chǔ)上，還對(duì)其中一部分進(jìn)行了如 下細(xì)化。
本實(shí)施例的軌道電車為有軌電車。電車轉(zhuǎn)向架為有軌電車轉(zhuǎn)向架；軌道電車轉(zhuǎn)向架還具 有用于導(dǎo)向和支承整車重量的軌輪72;電車電氣系統(tǒng)的電源負(fù)端與軌輪72電連接。
沿行駛路線鋪設(shè)在地面上的使用時(shí)起電力電源負(fù)端作用的軌道為雙軌軌道；該雙軌軌道 還是使用時(shí)起導(dǎo)向和承載作用的軌道；各導(dǎo)電單軌2設(shè)置在雙軌軌道之間。
本實(shí)施例的軌道電車在行駛路線上行駛時(shí)，其兩側(cè)的軌輪72與雙軌軌道相配合，并被限 位在雙軌軌道上，從而該軌道電車的行駛由雙軌軌道限制和導(dǎo)向。 (實(shí)施例5、城市軌道電車用供電系統(tǒng)及城市軌道電車)
見(jiàn)圖5，本實(shí)施例的大部分內(nèi)容與實(shí)施例2相同，不同之處在于，本實(shí)施例的軌道電車的 電車轉(zhuǎn)向架有4個(gè)，相應(yīng)的車廂71也有4個(gè)，每個(gè)車廂71安裝在相應(yīng)一個(gè)電車轉(zhuǎn)向架上。各相 鄰電車轉(zhuǎn)向架之間由各自的轉(zhuǎn)向桁梁通過(guò)垂直轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)相連接。
若整列軌道電車的長(zhǎng)度約為80米，則每根導(dǎo)電單軌2的長(zhǎng)度約為25米。
權(quán)利要求
1、一種城市軌道電車，包括車廂(71)、電車轉(zhuǎn)向架和電車電氣系統(tǒng)；電車轉(zhuǎn)向架具有車架；車廂(71)設(shè)置在車架上且位于車架上方；其特征在于還包括均設(shè)置在電車上且位于車架下方的第一車載控制發(fā)生器(81)、第一受電靴(82)、第二受電靴(83)和第二車載控制發(fā)生器(84)；第一車載控制發(fā)生器(81)、第一受電靴(82)、第二受電靴(83)和第二車載控制發(fā)生器(84)按照前后次序依次設(shè)置，或者第一車載控制發(fā)生器(81)、第一受電靴(82)和第二受電靴(83)按照前后次序依次設(shè)置、且第二車載控制發(fā)生器(84)在前后方向上與第二受電靴(83)并排設(shè)置；第一受電靴(82)和第二受電靴(83)均為使用時(shí)與導(dǎo)電單軌(2)通過(guò)動(dòng)接觸而實(shí)現(xiàn)電連接的部件；第一車載控制發(fā)生器(81)位于整列電車的前端，且第一車載控制發(fā)生器(81)是使用時(shí)可使地面接收應(yīng)答器(4)被觸發(fā)而導(dǎo)通的器件；第二車載控制發(fā)生器(84)位于整列電車的中部或中后部，且第二車載控制發(fā)生器(84)是使用時(shí)可使地面接收應(yīng)答器(4)被觸發(fā)而關(guān)斷的器件；第一受電靴(82)位于整列電車的前部，第二受電靴(83)位于整列電車的中部至后部之間；第一受電靴(82)與第二受電靴(83)電連接；第一受電靴(82)的電流輸出端與電車電氣系統(tǒng)的電源正端電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的城市軌道電車，其特征在于整列電車的長(zhǎng)度為導(dǎo)電單軌( 2)長(zhǎng)度的3至3.5倍；第一車載控制發(fā)生器(81)與第一受電靴(82)之間的距離為導(dǎo)電單 軌(2)長(zhǎng)度的0.6至0.9倍；第一受電靴(82)與第二受電靴(83)之間的距離為導(dǎo)電單軌(2)長(zhǎng)度的0.6至0.9倍；第一車載控制發(fā)生器(81)與第二車載控制發(fā)生器(84)之間的 距離為導(dǎo)電單軌(2)長(zhǎng)度的1.8至2.2倍；第一車載控制發(fā)生器(81)和第二車載控制發(fā)生 器(84)均為使用時(shí)與地面接收應(yīng)答器(4)相對(duì)應(yīng)的車載控制發(fā)生器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的城市軌道電車，其特征在于還具有導(dǎo)向裝置；電車轉(zhuǎn)向 架為導(dǎo)向軌電車轉(zhuǎn)向架；電車轉(zhuǎn)向架還具有用于支承整車重量的輪胎(72);導(dǎo)向裝置設(shè)置 在車架上且位于車架前部下方，導(dǎo)向裝置具有導(dǎo)向輪架和2個(gè)導(dǎo)向輪；導(dǎo)向輪架固定在車架 上且位于車架下方，各導(dǎo)向輪與導(dǎo)向輪架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且兩個(gè)導(dǎo)向輪斜向相對(duì)設(shè)置；電車電氣 系統(tǒng)的電源負(fù)端與導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向輪電連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的城市軌道電車，其特征在于電車轉(zhuǎn)向架為有軌電車轉(zhuǎn)向 架；有軌電車轉(zhuǎn)向架還具有用于導(dǎo)向和支承整車重量的軌輪(72);電車電氣系統(tǒng)的電源負(fù) 端與軌輪(72)電連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種城市軌道電車，其包括設(shè)置在電車上且位于車架下方的第一車載控制發(fā)生器、第一受電靴、第二受電靴和第二車載控制發(fā)生器；第一車載控制發(fā)生器、第一受電靴、第二受電靴和第二車載控制發(fā)生器按照前后次序依次設(shè)置，第一受電靴和第二受電靴均為使用時(shí)與導(dǎo)電單軌通過(guò)動(dòng)接觸而實(shí)現(xiàn)電連接的部件；第一車載控制發(fā)生器位于整列電車的前端，第二車載控制發(fā)生器位于整列電車的中部或中后部；第一受電靴位于整列電車的前部，第二受電靴位于整列電車的中部至后部之間；第一受電靴與第二受電靴電連接；第一受電靴與電車電氣系統(tǒng)電連接。
文檔編號(hào)B61C3/00GK101665113SQ200910308539
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者關(guān)湘亭, 原 周 申請(qǐng)人:周 原;關(guān)湘亭