本申請涉及包括局部鐵路運輸接著中轉(zhuǎn)至公路進行局部貨車運輸?shù)挠糜谔峁┌霋燔嚭蛼燔嚨倪\輸?shù)南到y(tǒng)，并且涉及可用于促進這種運輸和中轉(zhuǎn)的設(shè)備。

背景技術(shù)：

在貨運行業(yè)，公知的是在許多情況下，由于可能需要特別通過鐵路將少量貨物運輸至遠程地點，因此最后的幾英里成為延遲和額外成本的來源。然而，由于運輸通常涉及將能夠公路運輸?shù)膾燔囪F路中轉(zhuǎn)至接近最終目的地的地點，隨后與卡車的連接是相當勞動密集且耗時的工作。

結(jié)果，鐵路-公路聯(lián)運系統(tǒng)和方法的使用很大程度上局限于長途貨運。然而，在貨運成本競爭日益激烈的環(huán)境下，尤其對于貨物運輸要求的最后幾英里，仍然需要可提供成本節(jié)約、特別是工時節(jié)約的改進。因此，如果新穎的、成本有效的方法以及用于實施這種方法的新穎的設(shè)備可用于提高船舶-鐵路-公路貨運中轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性，則會十分有利。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在第一方面，提供了一種用于對鐵路上的短列提供動力的設(shè)備，所述設(shè)備包括：(a)鐵路車輛，所述鐵路車輛包括車架，所述車架具有前部、后部和甲板，所述車架由第一轉(zhuǎn)向架和第二轉(zhuǎn)向架支承，所述第一轉(zhuǎn)向架具有第一路軌輪軸和位于所述第一路軌輪軸的兩側(cè)的第一對主凸緣路軌車輪，所述第一轉(zhuǎn)向架位于或靠近所述車架的前部，所述第二轉(zhuǎn)向架具有第二路軌輪軸和位于所述第二路軌輪軸的兩側(cè)的第二對主凸緣路軌車輪，所述第二轉(zhuǎn)向架位于或靠近所述車架的后部；第一齒輪傳動系統(tǒng)，所述第一齒輪傳動系統(tǒng)包括多個齒輪，被構(gòu)造成接收從一個或多個外部路軌主動齒輪供給的動力，并且其中所述一個或多個外部路軌主動齒輪位于所述第一對主凸緣路軌車輪的上方；(b)第一公路牽引車，所述第一公路牽引車包括發(fā)動機、變速器、第一驅(qū)動軸，所述第一驅(qū)動軸還包括位于所述第一驅(qū)動軸的兩側(cè)的第一和第二組雙輪；以及第一和第二外部路軌主動齒輪，所述第一外部路軌主動齒輪設(shè)置在所述第一組雙輪之間，并充分凹進使得所述第一外部路軌主動齒輪避免公路運行期間的地面接觸，并且所述第二外部路軌主動齒輪設(shè)置在所述第二組雙輪之間，并充分凹進使得所述第二外部路軌主動齒輪避免公路運行期間的地面接觸，(c)其中所述甲板包括有孔，所述孔的尺寸和形狀配置成容納穿過其中的所述第一和第二組雙輪，使得當所述第一公路牽引車放置在所述甲板上時，所述第一和第二外部路軌主動齒輪定位成與所述第一齒輪傳動系統(tǒng)嚙合，以便將動力從所述第一公路牽引車的發(fā)動機供給至所述第一齒輪傳動系統(tǒng)。

在第二方面，提供了一種用于驅(qū)動鐵路車輛的設(shè)備，包括：車架，所述車架具有前部、后部和甲板，所述車架由第一轉(zhuǎn)向架和第二轉(zhuǎn)向架支承，所述第一轉(zhuǎn)向架具有第一路軌輪軸和位于所述第一路軌輪軸的兩側(cè)的第一對主凸緣路軌車輪，所述第一轉(zhuǎn)向架位于或靠近所述車架的前部，所述第二轉(zhuǎn)向架具有第二路軌輪軸和位于所述第二路軌輪軸的兩側(cè)的第二對主凸緣路軌車輪，所述第二轉(zhuǎn)向架位于或靠近所述車架的后部；第一齒輪傳動系統(tǒng)，用于接收來自外部路軌驅(qū)動力源的動力，并將來自動力源的動力傳遞至安裝在所述第一轉(zhuǎn)向架上的所述第一路軌輪軸，所述第一齒輪傳動系統(tǒng)包括安裝在所述第一路軌輪軸上的第一齒輪組，以及安裝有第二齒輪組和第三齒輪組的第一浮動軸，所述第一浮動軸樞轉(zhuǎn)地安裝至所述第一轉(zhuǎn)向架；所述第二齒輪組設(shè)置成與所述第一齒輪組嚙合，并響應(yīng)于由所述第三齒輪組接收的施加至所述第一浮動軸的動力而驅(qū)動所述第一齒輪組，使得所述第一路軌輪軸響應(yīng)于施加至所述第三齒輪組的動力而驅(qū)動所述鐵路車輛。

在第三方面，提供了一種通過鐵路進行聯(lián)合貨物運輸?shù)姆椒ǎㄒ韵虏襟E：設(shè)置如第二方面所述的鐵路車輛；設(shè)置一輛或多輛公路牽引車，所述一輛或多輛公路牽引車構(gòu)造成對支承所述鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架上的路軌輪軸提供動力；設(shè)置一輛或多輛貨運車輛；將所述一輛或多輛貨運車輛連接至所述鐵路車輛；以及使用由所述一輛或多輛公路牽引車提供至所述鐵路車輛的動力牽拉所述一輛或多輛貨運車輛。

附圖說明

將通過附圖中示出的示例性實施例說明本發(fā)明，在附圖中相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中：

圖1示出被開發(fā)用于支承一輛或多輛公路牽引車(適于牽拉半掛車的類型)的平板鐵路車輛的局部剖視側(cè)視圖，其中牽引車附加地設(shè)置有主動齒輪，適于與支承鐵路車輛的轉(zhuǎn)向架上設(shè)置的從動齒輪嚙合。

圖2進一步詳細示出適于在列車車輛推進中使用的公路牽引車的實施例，其中示出在一個實施例中，主動齒輪可位于第一車軸兩側(cè)的一組雙輪之間，并且示出可使用雙聯(lián)車軸的布置。

圖3示出具有位于各組雙輪之間的主動齒輪的單后軸牽引車的俯視圖；牽引車和齒輪(參見圖1和圖4)適于驅(qū)動用于局部貨物運輸?shù)牧熊嚒?/p>

圖4提供示出可用于鐵路車輛的實施例的第一齒輪傳動系統(tǒng)的示意圖，該鐵路車輛具有的傳動裝置適于從具有雙輪間的主動齒輪的公路牽引車接收動力。

前述附圖僅僅是示例性的，包含了在本文所教導的設(shè)備的特定實施例中可存在或省略的各種元件。已經(jīng)以至少示出對于理解本文所教導的設(shè)備和方法以及對于替代性構(gòu)造而言重要的元件的方式來提供附圖。然而，可在本文的教導以及本文所記載的權(quán)利要求所覆蓋的范圍內(nèi)，使用可用于驅(qū)動鐵路車輛的齒輪傳動系統(tǒng)以及聯(lián)合貨運系統(tǒng)部件及其使用方法的各種其它元件。

具體實施方式

本文提出了在船舶-鐵路-公路聯(lián)合貨運系統(tǒng)中使用的獨特設(shè)備及方法?？捎糜趫?zhí)行本文所述方法的一些設(shè)備之前在2014年8月12日頒授予大衛(wèi)·昆的名稱為“鐵路貨車的裝載或卸載”的美國專利us8800452b2中，以及在2016年5月2日提交的名稱為“用于聯(lián)運集裝箱裝卸的方法和設(shè)備”的美國專利申請15/144517中有記載，各文獻的公開內(nèi)容全文通過引用結(jié)合在本文中。在本公開內(nèi)容中提供的說明所涉及的實施例使用了在北美的公路運輸應(yīng)用中最常用的牽引車、即用于牽拉半掛車的牽引車的設(shè)計方案。根據(jù)定義，半掛車是一種不具有前軸的掛車。在半掛車中，半掛車的大部分重量由公路牽引車支承。公路牽引車通常裝備有大型柴油機，并且通過傳動改進可用于為短列的鐵路運行提供充足的動力。

參照圖1，其中示出用于為路軌上的短列提供動力的設(shè)備。在一個實施例中，該設(shè)備包括鐵路車輛10，其具有由第一轉(zhuǎn)向架14和第二轉(zhuǎn)向架16支承的車架12。車架12具有前部18、后部20和甲板22。第一轉(zhuǎn)向架14可包括兩個輪組24a和24b，兩者之一包括第一路軌輪軸26以及位于第一路軌輪軸26兩側(cè)的第一對主凸緣路軌車輪28a和28b。如圖1中所示，第一轉(zhuǎn)向架14位于或靠近車架12的前部18。第二轉(zhuǎn)向架16也可包括兩個輪組30a和30b，兩者之一包括第二路軌輪軸32以及位于第二路軌輪軸32兩側(cè)的第二對主凸緣路軌車輪34(與圖4中所示的第一對主凸緣路軌車輪28a和28b相似)。如圖1中所示，第二轉(zhuǎn)向架16位于或靠近車架12的后部20。

另如圖1中所示，設(shè)置有第一齒輪傳動系統(tǒng)40。第一齒輪傳動系統(tǒng)40包括多個齒輪(參見圖4且如下面進一步說明的)，構(gòu)造成接收從一個或多個外部路軌主動齒輪供給的動力，例如分別位于第一公路牽引車50的右雙輪46r1和46r2之間以及左雙輪48l1和48l2之間的外部路軌主動齒輪42r和42l。在一個實施例中，一個或多個外部路軌主動齒輪42r和42l位于第一對主凸緣路軌車輪28a和28b上方的升高位置(例如，豎直上方但可縱向向后移位)。

如圖2中所示，在一個實施例中，第一公路牽引車50可包括發(fā)動機52和變速器54，以常規(guī)方式經(jīng)由傳動系56和差速器58連接至第一驅(qū)動軸60。在第一驅(qū)動軸60上安裝有位于第一驅(qū)動軸60兩側(cè)的第一和第二組雙輪(右側(cè)是46r1和46r2，左側(cè)是48l1和48l2)。如上所述，第一外部路軌主動齒輪42r可設(shè)置在第一組雙輪46r1和46r2之間，并可充分凹進使得第一外部路軌主動齒輪42r顯著避免公路運行期間的地面接觸。第二外部路軌主動齒輪42l可設(shè)置在第二組雙輪48l1和48l2之間，并可充分凹進(即，具有足夠小的外徑)使得第二外部路軌主動齒輪42l顯著避免公路運行期間的地面接觸。

在一個實施例中，如從圖1或圖2中可見，甲板22中包括有孔(例如，由右側(cè)的側(cè)壁62和左側(cè)的側(cè)壁64限定)，其尺寸和形狀設(shè)置成容納穿過其中的第一和第二組雙輪(右側(cè)是46r1和46r2，左側(cè)是48l1和48l2)，使得當?shù)谝还窢恳?0放置在甲板22上時，第一和第二外部路軌主動齒輪42r和42l定位成與第一齒輪傳動系統(tǒng)40嚙合，以便將動力從第一公路牽引車50的發(fā)動機52供給至第一齒輪傳動系統(tǒng)40。

如圖1中所示，在一個實施例中，可設(shè)置第二公路牽引車70。第二公路牽引車70可包括與第一公路牽引車50基本相同的部件。這些部件可包括發(fā)動機52和變速器54，以常規(guī)方式經(jīng)由傳動系56和差速器58連接至第二驅(qū)動軸80(一些剛剛提到的第二公路牽引車70的部件在附圖中未示出，但可設(shè)置成與關(guān)于第一公路牽引車50由相同附圖標記標示的先前的構(gòu)造基本相同的構(gòu)造)。

在第二公路牽引車70的第二驅(qū)動軸80上安裝有位于第二驅(qū)動軸80兩側(cè)的第三和第四組雙輪(與在圖2和圖4中對于第一和第二組雙輪所示基本相同，其中右側(cè)是46r1和46r2，左側(cè)是48l1和48l2)。與剛才對于第一公路牽引車50所述的構(gòu)造相似，在第二公路牽引車70的情況下，第三外部路軌主動齒輪43r可設(shè)置在第三組雙輪47r1和47r2之間，并可充分凹進使得第三外部路軌主動齒輪43r顯著避免公路運行期間的地面接觸。第四外部路軌主動齒輪43l(未示出，但與圖2中所示對于外部路軌主動齒輪42r的設(shè)置基本相似)可設(shè)置在第四組雙輪49l1和49l2之間(同樣未示出，但與圖2中所示對于雙輪48l1和48l2的設(shè)置基本相似)，并可充分凹進(即，具有足夠小的外徑)使得第四外部路軌主動齒輪43l顯著避免公路運行期間的地面接觸。

在一個實施例中，如從圖1或圖2中可見，甲板22中包括有孔(例如，由右側(cè)的側(cè)壁78和左側(cè)未示出的側(cè)壁84限定)，其尺寸和形狀設(shè)置成容納穿過其中的第三和第四組雙輪(右側(cè)是47r1和47r2，左側(cè)是49l1和49l2)，使得當?shù)诙窢恳?0放置在鐵路車輛10的甲板22上時，第三和第四外部路軌主動齒輪43r和43l定位成與第二齒輪傳動系統(tǒng)72嚙合，以便將動力從第二公路牽引車70的發(fā)動機52供給至第二齒輪傳動系統(tǒng)72。

參照圖4，其中示意性并按功能示出第一齒輪傳動系統(tǒng)40(為了易于理解，與圖1中所示的實施例中示出的布置相比，這些部件縱向展開顯示)。第一齒輪傳動系統(tǒng)40設(shè)置用于接收來自例如公路牽引車50的外部路軌驅(qū)動力源的動力。第一齒輪傳動系統(tǒng)40構(gòu)造成經(jīng)由外部路軌主動齒輪42r和42l接收動力，并將來自動力源(牽引車50)的動力傳遞至安裝在第一轉(zhuǎn)向架14上的第一路軌輪軸26。第一齒輪傳動系統(tǒng)40包括安裝在第一路軌輪軸26上的第一齒輪組80(在一個實施例中可包括至少兩個齒輪80a和80b)。設(shè)置第一浮動軸82，其上安裝有第二齒輪組84(在一個實施例中可包括至少兩個齒輪84a和84b)和第三齒輪組86(在一個實施例中可包括至少兩個齒輪86a和86b)。如圖1中所示，第一浮動軸82可通過臂88可樞轉(zhuǎn)地安裝至第一轉(zhuǎn)向架14。第一浮動軸82提供了與第一轉(zhuǎn)向架14的可樞轉(zhuǎn)連接，使第一齒輪組80能夠在相對于第二齒輪組84相對運動的同時與第二齒輪組84連接，并且使鐵路車輛的甲板22能夠相對于第一路軌輪軸26豎直運動。第二齒輪組84a和84b設(shè)置成與第一齒輪組80a和80b嚙合，并且響應(yīng)于由第三齒輪組86a和86b接收的施加至第一浮動軸82的動力而驅(qū)動第一齒輪組80a和80b。在本實施例中，第一路軌輪軸26響應(yīng)于由牽引車50施加至第三齒輪組86a和86b的動力而驅(qū)動鐵路車輛10。

現(xiàn)在返回至圖1，可設(shè)置第二公路牽引車70將動力從發(fā)動機52經(jīng)由第二齒輪傳動系統(tǒng)72供給至鐵路車輛10。第二齒輪傳動系統(tǒng)72構(gòu)造成經(jīng)由外部路軌主動齒輪43r和43l接收動力，并將來自動力源(牽引車70)的動力傳遞至安裝在第二轉(zhuǎn)向架16上的第二路軌輪軸32。第二齒輪傳動系統(tǒng)72包括安裝在第二路軌輪軸32上的第四齒輪組81(在一個實施例中可包括至少兩個齒輪80a和80b)。設(shè)置第二浮動軸83，其上安裝有第五齒輪組85(在一個實施例中可包括至少兩個齒輪85a和85b)和第六齒輪組87(在一個實施例中可包括至少兩個齒輪87a和87b)。如圖1中所示，第二浮動軸83可通過臂88可樞轉(zhuǎn)地安裝至第二轉(zhuǎn)向架16。第五齒輪組85(可包括至少兩個齒輪85a和85b)設(shè)置成與第四齒輪組81(可包括至少兩個齒輪81a和81b)嚙合，并且響應(yīng)于由第六齒輪組87(可包括至少兩個齒輪87a和87b)接收的施加至第二浮動軸83的動力而驅(qū)動第四齒輪組81a和81b。本領(lǐng)域技術(shù)人員和本說明書所涉及的人士將會理解，盡管在圖1的正視圖中僅示出了工作原理圖，然而在本段中提及的各種齒輪組(81、85、87)可以與對于圖4中所示的伴隨的第一齒輪傳動系統(tǒng)40示出的相同的方式設(shè)置成至少兩個齒輪。在任何情況下，在本實施例中，第二路軌輪軸32響應(yīng)于由第二牽引車70施加至第六齒輪組87a和87b的動力而驅(qū)動鐵路車輛10。

在實踐中，本文所說明的設(shè)備可在使用公路掛車的、通過鐵路進行聯(lián)合貨物運輸?shù)姆椒ㄖ惺褂?。在這種方法中，鐵路車輛10可用于經(jīng)由連接器90牽拉一輛或多輛貨運車輛fc(未示出，但例如可以是在上述專利或?qū)＠暾堉杏涊d的車輛)。貨運車輛fc適于運載半掛車或掛車，例如，可構(gòu)造成當貨運集裝箱安裝在常規(guī)的公路運輸?shù)妆P上時，用于貨運集裝箱的公路運輸。因此在該方法中，可通過常規(guī)方式將公路牽引車50或70從鐵路車輛10上卸載，然后用于在規(guī)定的鐵路終點目的地將公路掛車運載至貨物運輸?shù)淖罱K目的地。在該方法的進一步改進中，貨運車輛fc可構(gòu)造成運載公路掛車，并且公路掛車可按規(guī)定的最終目的地進行組織并放置在所述一輛或多輛貨運車輛fc上。然后，可在規(guī)定的目的地鐵路終點站場將公路掛車從貨運車輛fc上移走。隨后，公路牽引車50或70將公路掛車輸送至規(guī)定的最終目的地。

在前述說明中，已闡述了眾多細節(jié)，以提供對使用公路牽引車驅(qū)動短列的設(shè)備和方法、及其在鐵路-公路聯(lián)合貨運系統(tǒng)中的使用方法的公開的示例性實施例的透徹理解。然而，為了提供有用的實施例或者實施選定的或其它公開的實施例，一些所述的細節(jié)可能是不需要的。此外，出于說明的目的，說明書可能包括各種相關(guān)的術(shù)語，例如，表面、位于、鄰近、靠近、附近、在…上、到…上，等等。這種用法不應(yīng)被理解為是限制性的。僅與參考點相關(guān)的術(shù)語并非意味著被理解為絕對限制，而是包括在前述說明中用于幫助理解所公開的實施例的各個方面。所述的各種部件可替換性地使用，或者包括在用于特定情況的一些設(shè)計或部件中。因此，本文所述的方法可以在特定情況下最有用的方式，全部或部分地用于各種離散的操作中。然而，說明的順序不應(yīng)被理解為暗示這種替換方案必須依賴順序，或者在該替換方案中必須使用各種部件。而且，讀者將注意到短語“在一個實施例中”已被重復使用。該短語通常不指代同一實施例，然而其也可指代同一實施例。最后，詞語“包含”、“具有”和“包括”應(yīng)被認為是同義的，除非上下文另外指明。

本文所說明和要求保護的各個方面和實施例可在實質(zhì)上不偏離本發(fā)明所提供的新穎教導和優(yōu)點的情況下進行修改，且可在不偏離本發(fā)明的構(gòu)思或本質(zhì)特征的情況下實施為其它特定形式。本文所呈現(xiàn)的實施例無論在哪方面均應(yīng)被認為是說明性的而非限制性或限定性的。本公開內(nèi)容旨在涵蓋本文所述的方法和設(shè)備，且不僅涵蓋其結(jié)構(gòu)等同形式，而且涵蓋其等同結(jié)構(gòu)。按照上述教導的改型和變形是可能的。因此，對本發(fā)明給予的保護應(yīng)僅由本文所述的權(quán)利要求及其法律等同形式限定。