[发明专利]高架单轨列车系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种属于立体交通系统的高架列车及轨道系统。特别涉及一种共设于一根工字型承载主梁上的上下行复线式单轨系统和运行列车的高架单轨列车系统

背景技术

现代交通系统中的高架轨道属于造价低及占地少的一种立体交通形式，优于地铁及地面交通等。但是传统高架轨道结构巨大、粗笨，例如复线式高架城轨的轨道桥宽在7.5米以上，较宽的轨道桥不仅加重了桥体，须使用重型的双柱桥墩，造价高、工期长，同时宽大的桥体自身对周围环境形成遮挡，影响视觉与邻近植被的生长，并直接影响城市景观以及运行的高分贝噪音等。目前，城轨列车设计基本上照抄传统火车的结构，0.9米直径的大车轮、2.8×3.8米断面的大车身和来自传统火车的笨重的底盘一减震机构，其尺寸和重量接近火车。这种过于保守的设计也影响到其造价、运行成本和普及率，也造成实际上的低效、高耗。城轨短途代步的特点，起步停车频繁，粗笨的列车难以兼顾便捷和节能等要求。尽管有多种新型城轨的设想，例如喷气推进悬挂列车等，但仍需解决技术、成本及安全等问题。

发明内容

本发明的目的是利用现有的成熟技术，提出一种结构简单的、尤其满足大都市立体交通要求的高架列车轨道系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高架单轨列车系统，包括：主副单轨列车和高架主副单轨道系统。所述的主副单轨列车由列车车身8、平衡导向架26和车架一底盘系统9组成，列车车身8的主体结构是钢管制成的车厢框架，车厢框架结构的壁厚(45±15)毫米，每节车厢长度(14±2.5)米、宽度(2.15±0.45)米，每节车厢设有4-6个乘客车门、侧车窗和车厢顶部的通风设施；所述的平衡导向架32长(550±250)毫米、宽(135±75)毫米，由一对保持列车平衡的副轮13、缓冲滑块、水平导轨槽和缓冲弹簧元件组成，在每节车厢顶部装有两组共计4-6个平衡导向架32，平衡导向架以横向对称于副轨9的方位固定在车顶上，每个平衡导向架上有一对长方形或凸字形断面的水平导轨槽对称地位于副轨9下部工作带的两侧，水平导轨槽内设有缓冲滑块和弹簧元件，弹簧元件位于缓冲滑块与导轨槽顶端壁之间，缓冲滑块的断面形状与导轨槽断面相同；副轮轴垂直固定在缓冲滑块顶部；所述的车架一底盘系统9由固定车厢的主车架22、副车架27、主轨轮驱动系统、减震器和刹车分泵机构组成；主车架22是由两根钢管或C形钢制成的梯形车架，副车架27位于主车架22端部的内侧，由副车架中部转向桁梁43上的垂直转向轴机构42与主车架对应的转向桁梁46铰接，副车架在主车架平面内转动，副车架27是断面尺寸(135±45)×(65±15)毫米的矩形钢管制成的长方形框架，长(1650±750)毫米、宽(350±120)毫米，副车架两侧长度(550±250)毫米的中段钢管44向下弯曲(75±25)毫米，降低(75±25)毫米的空间便于安装主车架转向桁梁46，使其上表面在车箱底部34，副车架与主车架侧向的间隙有(210±135)毫米，前后两个副车架距离(9.75±2.75)米；每个副车架(27)上装有2-4个单列主轨轮35和主轨轮轴端部的减震器，主轨轮有效直径是(250±75)毫米，主轨轮35具有双侧轮边凸缘，轮边凸缘的直径是(285±75)毫米；主轨轮轴固定在主轨轮22轴孔内，主轮轴端部的主轮轴承压入L型挂架39及U型挂架40上部的轴承孔内；牵引车厢的主轨轮35由主轨轮驱动电机31直接驱动，驱动电机31由其外壳端部的安装法兰盘36直接固定在U型挂架40的外侧壁上，驱动电机轴穿过U型挂架侧壁上的专用通孔经过联轴器直接驱动主轨轮轴，在主轨轮驱动电机31一侧的并对应驱动电机部位的主车架22的侧壁上开设有水平向宽孔45，宽孔45的水平向尺寸是垂直向的(2±0.5)倍，垂直向尺寸是驱动电机垂直尺寸的(1.35±0.25)倍，尺寸较长的驱动电机机体可由宽孔45伸出主车架侧壁之外，宽尺寸的主车架及短型驱动电机，无须主车架壁上开孔；所述的减震器由减震橡胶板、主车架底部的减震器上板和主轮轴两端的L型挂架39和U型挂架40下部水平板部分构成，安有主轮轴端的轴承的39和40的上部侧板部分与下部水平板部分相互垂直，39和40的下部水平部分比上部纵向加宽(1.25±0.85)倍；减震器30由穿过副车架27和减震器下部的柱形销37作水平向定位；和副车架前后安装的刹车分泵机构29，刹车分泵柱塞端部有制动蹄片38，制动蹄片直接与主轨顶面磨擦制动；所述的高架主副单轨道系统由工字型梁3、主副轨道及桥墩18组成；工字型梁3是具有工字形横截面的承载主梁，有((2.85±0.45)×(2.9±0.35))米的断面尺寸，由工字梁上翼17、水平向的工字梁下翼10和中间竖墙7构成，上翼17和下翼10都是根部加厚、翼边缘逐渐减薄的结构，竖墙7的断面成上窄下宽的梯形，梯形两斜边的夹角成(5.5±3.5)度，竖墙7上开设有结构孔24，竖墙7在上翼17根部的壁厚为(215±45)毫米；上翼17设有对称于中间竖墙的两列通孔20，每个通孔20尺寸为((1.75±0.75)×(0.9±0.25))米，相邻开孔20间留有(0.45±0.25)米的间隔6；工字型梁3两端26的顶部28处设有可校正工字梁的连结板安装槽23并由工字梁连结板19嵌入安装槽23内连结，安装槽23和连结板19均有梯形断面；工字型梁3上设有上、下行复线的副主单轨道，即在工字梁左右两侧各有一对副主单轨4和14分属在3上的上、下行复线的各自线路，副主单轨均安装在翼边缘上，上翼17边缘的侧面与底面是副单轨安装面2，主单轨安装面15在下翼10边缘，下翼10的上表面12与中间竖墙7下部之间是弧形连结面25，下翼边缘的平均厚度是中间竖墙7腰部壁厚的(0.75±0.3)倍；对于由两列按一定间隔排列的副轨支架臂5构成的工字型梁的上翼17，副轨支架臂5的断面成T形或工字型，副单轨4安装在副轨支架臂顶端，此时工字梁的其它部分由倒置的T型断面的承载主梁1组成，T型主梁1具有高度(2.85±0.35)米的断面尺寸，副轨支架臂5固定在倒置的T型主梁1顶部28两侧，T型主梁1结构与整体式的工字型梁3对应部位相同；所述的主副轨道系统由主单轨14和副单轨4组成，分别安装在工字型梁1上、下翼缘的轨道专用安装面2、15处，副单轨4是断面成T型的轨道，主单轨14是工字型断面的轨道；所述的桥墩18为T型结构桥墩。