本發(fā)明涉及軌道交通領(lǐng)域，尤其涉及索道懸掛式軌道梁及具有索道懸掛式軌道梁的索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

地面公共交通系統(tǒng)具有運量小、污染大、占用道路多和地面道路空間不足的天然缺陷。地鐵運量大，無污染，也不占用地面道路空間，但卻面臨地下空間的有限和地鐵造價高、經(jīng)濟性不足及地質(zhì)條件等的限制。懸掛軌道交通，能夠有效利用地面以上的空間，在解決交通問題方面有著自己獨特的優(yōu)勢。人類使用懸掛軌道交通系統(tǒng)已經(jīng)有100多年的歷史，目前中國、德國和日本都有線路在運營。

經(jīng)過多年發(fā)展到目前為止，現(xiàn)有懸掛軌道交通系統(tǒng)的行走軌道的行走面均是水平的，兩組車輪平行地行駛在行走軌道的兩條行走面上。由于車輪行駛時水平的行走面不能對車輪產(chǎn)生一定的橫向作用力，因此，當(dāng)車體受到側(cè)風(fēng)和偏載的影響較大時，車體會發(fā)生橫向移動。為此，必須設(shè)置導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪，以解決車體受外力影響而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的問題。但是，穩(wěn)定輪的穩(wěn)定力和導(dǎo)向輪的導(dǎo)向力較大，對軌道梁側(cè)面的作用力較大，從而影響了軌道梁的橫向穩(wěn)定性，降低了安全性能，同時，不僅增加了成本，而且由于較大的導(dǎo)向力和穩(wěn)定力，產(chǎn)生了噪聲，尤其是高頻噪聲。此外，目前國內(nèi)外還沒有公開索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，降低成本，減少噪聲，具有自導(dǎo)向和自穩(wěn)定功能，有效解決車體因受外力影響而發(fā)生橫向移動的問題的索道懸掛式軌道梁。

本發(fā)明還提供一種包括上述索道懸掛式軌道梁的索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)。

(二)技術(shù)方案

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：

本發(fā)明提供一種索道懸掛式軌道梁，所述軌道梁的上方兩側(cè)供懸掛式單軌車輛兩側(cè)的車輪行駛，包括兩條平行設(shè)置的索道和用于固定并連接兩條索道的支撐結(jié)構(gòu)，所述索道的表面形成有至少一個弧面，所述車輪與所述至少一個弧面滾動接觸，所述至少一個弧面和與其滾動配合的車輪的輪廓接觸面相匹配，所述弧面采用耐磨材料制成。

作為索道懸掛式軌道梁的優(yōu)選方案，所述弧面為圓弧面、橢圓弧面和雙曲弧面的任一種或組合。

作為索道懸掛式軌道梁的優(yōu)選方案，所述弧面與索道一體成型，或所述弧面通過連接件與索道固定連接，且弧面與索道之間設(shè)置阻尼層。

作為索道懸掛式軌道梁的優(yōu)選方案，所述支撐結(jié)構(gòu)包括多個平行設(shè)置的橫桿和多個斜拉桿，每個橫桿的兩端分別連接兩條索道，所述多個斜拉桿沿索道的長度方向一前一后排成多排、一前一后對向傾斜地連接在位于上方的承載結(jié)構(gòu)和橫桿之間，且多個斜拉桿在垂直于索道長度方向上一前一后排成兩列、一前一后對向傾斜地布置。

作為索道懸掛式軌道梁的優(yōu)選方案，兩個斜拉桿分別連接在橫桿上的連接點之間沿索道長度方向的間距l(xiāng)為1-50m，兩個橫桿之間的間距l(xiāng)為1-10m。

作為索道懸掛式軌道梁的優(yōu)選方案，所述承載結(jié)構(gòu)為拱橋、懸索橋、梁橋、吊橋中的一種。

本發(fā)明還提供一種索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)，包括車廂和成對設(shè)置的多對車輪，還包括如以上任一方案所述的索道懸掛式軌道梁；

所述車輪與車軸連接，所述車軸通過懸掛架與車廂連接。

作為索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述車軸垂直于與其連接的車輪設(shè)置。

作為索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)的優(yōu)選方案，每對的兩個車輪之間通過包圍在軌道梁外部的車軸連接，所述車軸包括中部的中軸段及分別連接中軸段兩端部的兩個端軸段，所述中軸段的中部通過懸掛架與車廂連接，所述端軸段的末端與相應(yīng)的車輪連接，且端軸段垂直于相應(yīng)的車輪設(shè)置。

作為索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述懸掛架包括至少一個懸掛桿。

(三)有益效果

本發(fā)明的有益效果是：

由于本發(fā)明軌道梁的兩條索道的表面形成有至少一個弧面，弧面和與其滾動配合的車輪的輪廓接觸面相匹配，即車輪行駛在軌道梁上的行走面為與弧形車輪相對應(yīng)的弧面。因此，本發(fā)明公開的索道懸掛式軌道梁及具有該軌道梁的索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

1、填補了國內(nèi)外未公開索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)的空白；

2、上述索道表面形成的弧面結(jié)構(gòu)簡單，為車軸承提供了橫向的作用力，具有自導(dǎo)向和自穩(wěn)定功能，為有效解決了車體因受外力影響而發(fā)生橫向移動的問題，從而提高了穩(wěn)定性和安全性。

3、由于上述弧面具有自導(dǎo)向功能，降低了導(dǎo)向力，可減少導(dǎo)向輪的設(shè)置，甚至不設(shè)置導(dǎo)向輪；同時，上述弧面還具有自穩(wěn)定功能，可以減少穩(wěn)定輪的設(shè)置，甚至不設(shè)置穩(wěn)定輪，從而節(jié)約了成本。

4、基于不設(shè)置或少設(shè)置導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪，減少了由于導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪的導(dǎo)向力和穩(wěn)定力產(chǎn)生的噪聲，尤其是高頻噪聲，保護了環(huán)境。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2是本發(fā)明的索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3是本發(fā)明的索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖三；

圖4是本發(fā)明的斜拉桿在橫桿上的布置圖；

圖5是本發(fā)明的斜拉桿在拱橋上的布置圖；

圖6是本發(fā)明的斜拉桿在懸索橋上的布置圖；

圖7是本發(fā)明的斜拉桿在梁橋上的布置圖。

圖中：

1、車廂；2、車輪；3、懸掛架；4、車軸；5、索道；6、橫桿；7、斜拉桿；8、承載結(jié)構(gòu)；41、中軸段；42、端軸段。

具體實施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖，通過具體實施方式，對本發(fā)明作詳細描述。

如圖1至圖7所示，本發(fā)明公開了一種索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括車廂1、索道懸掛式軌道梁和滑動地設(shè)置在索道懸掛式軌道梁上方兩側(cè)的多對車輪2。索道懸掛式軌道梁架設(shè)在空中，車廂1的頂部固設(shè)有懸掛架3，懸掛架3的頂端鉸接有掛壁，掛壁的另一端軸承安裝有與驅(qū)動裝置連接的車軸4，車軸4的端部安裝有車輪2。驅(qū)動裝置與車廂1內(nèi)的車輛控制器電連接。

本發(fā)明的索道懸掛式軌道梁包括兩條平行設(shè)置的索道5和固定并連接兩條索道5的支撐結(jié)構(gòu)8。兩條索道5用來供兩側(cè)的多對車輪2滑行。在本發(fā)明中，優(yōu)選的，支撐結(jié)構(gòu)8包括多個平行設(shè)置的橫桿6和多個斜拉桿7，每個橫桿6的兩端分別連接兩條索道5，且均垂直于兩條索道5設(shè)置。多個斜拉桿7沿索道5的長度方向一前一后排成多排、一前一后對向傾斜地連接在位于上方的承載結(jié)構(gòu)和橫桿6之間，且多個斜拉桿7在垂直于索道5長度方向上一前一后排成兩列、一前一后對向傾斜地布置。這里的“對向傾斜”特指，沿索道5的長度方向看前后的斜拉桿7均是傾斜的，且垂直于索道5長度方向看左右的斜拉桿7也均是傾斜的。如圖5-7所示，上述的承載結(jié)構(gòu)8可以為拱橋、懸索橋、梁橋、吊橋中的一種。當(dāng)然，本發(fā)明也可以不設(shè)置承載結(jié)構(gòu)8，也不需設(shè)置斜拉桿7結(jié)構(gòu)，直接拉近索道5形成供車輪行駛的軌道梁即可，如兩山之間或提供兩拉近索道5的結(jié)構(gòu)柱之間。

下面結(jié)合附圖，具體說明斜拉桿7的結(jié)構(gòu)：所有斜拉桿7的頂端與上方的承載結(jié)構(gòu)8固定連接，底端與一橫桿6固定連接，且所有斜拉桿7均相對于豎直方向傾斜設(shè)置。從整體結(jié)構(gòu)的橫斷面看(見圖1-4)，左側(cè)的斜拉桿7和右側(cè)的斜拉桿7均為傾斜的，左側(cè)的斜拉桿7和右側(cè)的斜拉桿7沿垂直于索道5長度方向間隔布置成兩列，即所有斜拉桿7沿垂直于索道5長度方向按照一前一后傾斜設(shè)置，且前面的斜拉桿7向靠近后面的斜拉桿7的斜后方傾斜，后面的斜拉桿7向靠近前面的斜拉桿7的斜前方傾斜，如此，以提供整體結(jié)構(gòu)的橫向力，提高橫向穩(wěn)定性，抵抗車輛的橫向力以及結(jié)構(gòu)的風(fēng)力和地震力等，提高了安全性和可靠性。從整體結(jié)構(gòu)的縱斷面看(見圖5-7)，沿索道的長度方向，前面的斜拉桿7與后面的斜拉桿7也都是傾斜的，前面的斜拉桿7與后面的斜拉桿7間隔布置成多排，即所有斜拉桿7沿索道5的長度方向按照一前一后傾斜設(shè)置，且前面的斜拉桿7向靠近后面的斜拉桿7的斜后方傾斜，后面的斜拉桿7向靠近前面的斜拉桿7的斜前方傾斜，如此，以提供結(jié)構(gòu)的縱向力，提高縱向穩(wěn)定性，抵抗車輛的縱向力以及結(jié)構(gòu)的風(fēng)力和地震力等，進一步提高了安全性和可靠性。

斜拉桿7在橫桿6上的連接點(即拉點)、布置間距以及傾斜角度由仿真計算和設(shè)計確定。其中，兩個斜拉桿7分別連接在橫桿6上的連接點之間在垂直于索道5長度方向上的間距(橫向間距)越大越好，以不影響車輪正常運行為基準。兩個斜拉桿7分別連接在橫桿6上的連接點之間沿索道5長度方向的間距l(xiāng)(縱向間距)為1-50m，優(yōu)選6m左右(見圖5)，整個軌道梁結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性更好，安全性和可靠性更高。兩個橫桿6之間的間距l(xiāng)由仿真計算和設(shè)計確定，l為1-10m，使得整個軌道梁的結(jié)構(gòu)強度得到提高。

上述索道5表面的弧面采用耐磨材料制成。在本索道懸掛式單軌軌道的實際設(shè)計和制造過程中，防磨層可以采用各種材料，只要能夠起到防磨效果即可，比如橡膠、高分子材料或薄鋼板等。同時，由耐磨材料制成的弧面可以采用各種方式安裝，比如機械安裝、涂裝或粘貼方式敷設(shè)，具體根據(jù)實際情況確定。索道5可以選用承力鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，能夠承受車廂載重一定數(shù)量的人或物體后的總重量。

每個索道5的上表面形成有至少一個弧面，每個車輪2與一索道5的至少一個弧面滾動接觸，至少一個弧面和與其滾動配合的車輪2的輪廓接觸面相匹配，即車輪行駛在軌道梁上的行走面為與弧形車輪相對應(yīng)的弧面。

根據(jù)車輛動靜荷載和軌道梁結(jié)構(gòu)尺寸，經(jīng)動力仿真計算確定，上述的弧面可以為一段圓弧面，可以為一段橢圓弧面，可以為一端雙曲弧面，還可以為圓弧面、橢圓弧面和雙曲弧面的任意組合。具體形式可根據(jù)實際需求來進行設(shè)計。

上述弧面為車軸承提供了橫向的作用力，具有自導(dǎo)向和自穩(wěn)定功能，有效解決了車體因受外力影響而發(fā)生橫向移動的問題，從而提高了穩(wěn)定性和安全性。由于上述弧面具有自導(dǎo)向功能，降低了導(dǎo)向力，可減少導(dǎo)向輪的設(shè)置，甚至不設(shè)置導(dǎo)向輪；同時，上述弧面還具有自穩(wěn)定功能，可以減少穩(wěn)定輪的設(shè)置，甚至不設(shè)置穩(wěn)定輪，從而節(jié)約了成本?；诓辉O(shè)置或少設(shè)置導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪，大大減少了由于導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪的導(dǎo)向力和穩(wěn)定力產(chǎn)生的噪聲，尤其是高頻噪聲，保護了環(huán)境。

弧面可以與索道5一體成型，提高整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)然，弧面還可以與索道5為分離式結(jié)構(gòu)，隨時拆換，提高了軌道梁的使用壽命?；∶嫱ㄟ^連接件與對應(yīng)的索道5固定連接，共同受力?；∶?與對應(yīng)的索道5之間設(shè)置有阻尼層，優(yōu)選涂刷一層阻尼漿，能夠保持很好的阻尼性能。

車輪2與車廂1之間的連接結(jié)構(gòu)主要以下兩種形式：一種是，每對的兩個車輪2可分別與一車軸4連接，每個車軸4可垂直于與其連接的車輪2設(shè)置，也可以傾斜于車輪2設(shè)置，每個車軸4再分別通過一懸掛架3與車廂1連接(參見圖2)。另一種是，每對的兩個車輪2之間通過包圍在整個軌道梁外部的車軸4連接，其中，車軸4包括中部的中軸段41以及分別連接中軸段41左右兩端部的兩個端軸段42，中軸段41的中部通過一懸掛架3與車廂1連接。中軸段41可以為u形段(見圖1)，也可以為錐形段(見圖3)，還可以根據(jù)需要設(shè)計為其他形狀(如弧形)。左端的端軸段42末端與左側(cè)的車輪2連接，左端的端軸段42可以垂直于左側(cè)的車輪2設(shè)置，也可以傾斜于左側(cè)的車輪2設(shè)置。右端的端軸段42末端與右側(cè)的車輪2連接，右端的端軸段42可以垂直于右側(cè)的車輪2設(shè)置，也可以傾斜于右側(cè)的車輪2設(shè)置。

懸掛架3包括至少一個懸掛桿，懸掛桿可以為一個縱桿，可以為橫桿與縱桿的組合，也可以為多個傾斜桿，還可以為傾斜桿與橫桿和/或縱桿的組合。以與車廂1頂部直接連接的懸掛桿數(shù)量來說，懸掛架3可以為單桿式(見圖1、3)、雙桿式(參見圖2)和多桿式中的任一種。

在本發(fā)明中，根據(jù)客流大小可以將整個索道懸掛式空鐵交通系統(tǒng)僅設(shè)置1節(jié)車廂進行單獨編組，還可以設(shè)置2節(jié)或2節(jié)以上車廂進行編組。

需要理解的是，以上對本發(fā)明的具體實施例進行的描述只是為了說明本發(fā)明的技術(shù)路線和特點，其目的在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，但本發(fā)明并不限于上述特定實施方式。凡是在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出的各種變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。