一种跨座式单轨货运动车

技术领域

本发明涉及轨道运输领域，特别是涉及一种跨座式单轨货运动车。

背景技术

现有的列车中，主要有一下技术：

(1)庞巴迪公司为代表跨座式单轨客运车辆最新技术最独特方面是采用了单轴双轮转向架相关技术，每辆车配备两台单轴转向架，走形轮为充气轮，导向轮、稳定轮为橡胶轮；车辆曲线通过能力强。

(2)日立公司为代表的客运单轨技术，在我国重庆最先落地；经过中车长客公司10年发展，到2016年形成新一代跨座式单轨系列化车辆，主要技术特点：每辆车装有2个转向架，每个转向架采用双轴双走形轮，走形轮为充气轮，导向轮、稳定轮为橡胶轮。

以上车辆技术主要存在问题

(1)由于走形轮单侧与构架连接(单侧不对称支撑结构)，走形轮在单侧受到车辆垂向悬挂力，产生偏转力矩，特别是单轴双轮转向架该问题突出，为平衡该力矩设有压紧力较大的导向轮；导向轮压紧力大，走形阻力增大，将产生较大且多余能量消耗。

(2)胶轮与水泥梁接触面带来摩擦力大、可通过较大坡道，同时也相对常规钢轮—钢轨接触面车辆阻力要大的多。

(3)同一轴上安装2个相同大小的走形轮，尽管走行轨面较窄，同轴两走形轮之间中心距较小，但在过曲线时还存在外侧轮相对内侧轮具有一定滑移，特别是小曲线更为严重，走形轮磨耗严重。

由于上述问题，目前跨座式单轨技术，存在能耗大、磨耗大缺陷，但其噪声低，因此基本只能用在比较特殊客运运输中。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种跨座式单轨货运动车，将现有悬挂式单轨转向架技术基础上改进转向架结构、走形轮两端都与构架连接(双侧对称支撑结构)、钢对钢轮轨接触面适用于货物运输；采用了混合动力技术用于坡道加速和能量回收。另外，还可将车轮更换为弹性车轮，用于小时运量1万人以下的小运量的跨坐式单轨客运运输。解决了载重量小，能耗大的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种跨座式单轨货运动车，包括单轨，所述单轨的顶部中央设置有导向轨，包括设置于车底的若干转向架，所述转向架的下方设置有若干钢轮导向轮，所述钢轮导向轮夹设在单轨的导向轨的两侧。

进一步地，本发明公开了一种跨座式单轨货运动车的优选结构，所述单轨包括轨道主体，所述轨道的上表面设置有两条铁轨，所述导向轨设置于两条铁轨之间；所述转向架前后分别连接有一组钢轮走形轮，所述每组钢轮走形轮包括平行设置的两个单轮，两个单轮行驶在平行设置的铁轨上，所述两个单轮之间得转轴上设置有差速器。

进一步地，所述转向架的前后两端均设置有一组钢轮导向轮，所述钢轮导向轮水平设置，每组钢轮导向轮包括两个钢轮导向轮，两个钢轮导向轮对称设置于导向轨的两侧。

进一步地，所述转向架两侧设置有向下延伸的稳定装置，所述稳定装置夹设在轨道主体的两侧。

进一步地，所述稳定装置的末端设置有稳定轮，所述稳定轮可在轨道主体的侧面滚动。

进一步地，所述转向架上方设置有车厢，所述转向架与车厢之间设置有二系橡胶堆，所述二系橡胶堆用于车厢的支撑和减震。

进一步地，包括动力装置，所述动力装置包括电机驱动装置，所述钢轮走形轮通过传动装置与电机驱动装置动力相连，所述动力装置包括供电系统，所述供电系统与电机驱动装置电连接。

进一步地，所述供电系统包括柴油发电机组，所述柴油发电机组用于发电，所述供电系统包括牵引变流柜，所述牵引变流柜的输出端与电机驱动装置电连接，所述柴油发电机组通过电缆与牵引变流柜的输入端电连接。

进一步地，所述供电系统包括动力电池组，所述动力电池组用于存储电能与混合牵引，所述供电系统包括充放电柜，所述柴油发电机组通过电缆与牵引变流柜电连接，充放电柜与牵引变流柜整流后中间直流环节电连接，所述充放电柜输出端与动力电池组电连接，所述充放电柜对动力电池组充电。

进一步地，列车的前端设置有防撞装置，列车设置有ATO及ATP控制柜，所述ATO及ATP控制柜连接至列车控制系统。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.通过设置本装置，将接触面材料改为钢对钢后动车阻力显著减少了，从而减少动车能耗；走形轮双侧对称支撑结构，传递垂向力不会产生偏转力矩，因此导向轮设计为间隙配合，相对传统导向轮设有预压力，进一步减少能耗；动车在小曲线时，内外轮通过差速器产生不同转速，降低走形轮曲线通过时磨耗；

2.走形轮为双侧对称支撑结构，不会产生翻转力矩，可将导向轮改为无压紧力结构；即导向轨置轨道梁中部，导向轮与导向轨为2mm间隙配合。这样避免传统跨坐式单轨导向轮采用较高的预紧力带来的高能耗；

3.本方案采用“动力电池组+柴油机”或“动力电池组+变压器(接触网) 或第三轨直流供电”，可适应各类用户动力需求。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明转向架结构示意图；

图3是本发明转向架侧面结构示意图；

图中标记：

1是防撞装置，2是ATO及ATP控制柜，3是转向架，4是电器柜，5是动力电池组，6是柴油发电机组，7是牵引变流柜，8是充放电柜，9是钢轮导向轮，10是钢轮走形轮，11是二系橡胶堆，12是稳定轮，13是支撑架。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

如图1-图3所示，本发明公开了一种跨座式单轨货运动车的优选实施方式，包括车厢，所述车厢的底部设置有两个转向架3，每个转向架3的前后分别设置有一组钢轮走形轮10，所述每组钢轮走形轮10包括平行设置的两个单轮。两个单轮行驶在平行设置的铁轨上，所述两个单轮之间得转轴上设置有差速器。同轴两轮之间增设差速器，减少曲线通过时磨耗。

轨道包括单轨，所述单轨包括轨道主体，所述轨道主体的顶部设置有两条铁轨，两条铁轨平行设置。每组钢轮走形轮10的单轮上设置在所对应的铁轨上。钢轮走形轮10可沿着铁轨运动。轮轨接触面改为钢对钢接触面，减少摩擦阻力，降低能耗。

所述单轨的顶部中央设置有导向轨，所述导向轨设置于两条铁轨之间；所述转向架3的下方设置有两组钢轮导向轮9，所述钢轮导向轮9对称夹设在单轨的导向轨的两侧。

所述转向架3两侧设置有向下延伸的稳定装置，所述稳定装置夹设在轨道主体的两侧。所述稳定装置的末端设置有稳定轮12，所述稳定轮12可在轨道主体的侧面滚动。

所述转向架3上方设置有车厢，所述转向架3与车厢之间设置有二系橡胶堆11，所述二系橡胶堆11用于车厢的支撑和减震。

包括动力装置，所述动力装置包括电机驱动装置，所述钢轮走形轮10通过传动装置与电机驱动装置动力相连，所述动力装置包括供电系统，所述供电系统与电机驱动装置电连接。所述供电系统包括柴油发电机组6，所述柴油发电机组6用于发电，所述供电系统包括牵引变流柜7，所述牵引变流柜7的输出端与电机驱动装置电连接，所述柴油发电机组6通过电缆与牵引变流柜7的输入端电连接。

供电系统包括动力电池组5，所述动力电池组5用于存储电能与混合牵引供电，所述供电系统包括辅助变流柜8，所述柴油发电机组6通过电缆与牵引变流柜7电连接，充放电柜8与牵引变流柜整流后中间直流环节电连接，所述充放电柜8输出端与动力电池组5电连接，所述充放电柜8对动力电池组5充电。放电时，则动力电池组5通过充放电柜8在牵引变流柜7与柴油发电机组 6整流后的直流环节汇流后一起完成混合牵引。

包括供电电网设备，通过设置于轨道上的电缆或列车顶部得电缆提供能源，实现车辆得驱动

列车的前端设置有防撞装置1，列车设置有ATO及ATP控制柜2，所述ATO 及ATP控制柜2连接至列车控制系统。

具体运行过程，列车沿着单轨的顶部运行。列车处于平衡状态，整个列车无翻转力矩，导向轨与钢轮导向轮9之间无压紧力，钢轮导向轮9与导向轨为 2mm间隙配合。这样避免传统跨坐式单轨导向轮采用较高的预紧力带来的高能耗。

列车运行时，通过柴油发电机组6提供电能，并将电能输送给牵引变流柜 7、充放电柜8，所述牵引变流柜7驱动机车电机运行，所述充放电柜8为动力电池组5充电；所述动力电池组5可在柴油发电机组6功率不足时为牵引变流柜7提供电能。实现列车的驱动。

这样，将接触面材料改为钢对钢后动车阻力显著减少了，从而减少动车能耗；走形轮双侧对称支撑结构，传递垂向力不会产生偏转力矩，因此导向轮设计为间隙配合，相对传统导向轮设有预压力，进一步减少能耗；动车在小曲线时，内外轮通过差速器产生不同转速，降低走形轮曲线通过时磨耗。

实施例2：

在实施例1得基础上，将列车得动能系统改为第三轨直流供电模式，在单轨上设置专用的导电轨用于对列车提供电能，列车设置相应的受电装置，通过设置导电轨对列车提供能量。或者在列车的上方架设供电电缆，列车顶部设置受电弓实现能量的供给。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。