[实用新型]中间轨道及辅助装置运输系统

说明书

所属技术领域

本实用新型属轮轨铁路技术，涉及一种在现有轮轨铁路中位线建立中间轨道及辅助装置以解决列车运行过程中的横向力、竖向力、启动、制动和爬坡等技术问题。

背景技术

钢轨是轨道的重要组成部件，它的主要功能是：为车轮提供连续平顺的承重表面，并引导列车运行。但是，现有的钢轨在发挥它的功能方面确存在着以下方面的不足：

1、不能解决横向力问题。

A.列车在直线运行过程中，由于轮/轨的自激作用，迫使轮对作蛇行运动，列车运行速度越大，横向加速度就越大，即车轮轮缘对钢轨侧面的冲击力也就越大，车轮轮缘和钢轨侧面的的横向作用力越大，蛇行失稳的危险就越大。

B.列车作曲线运行时，由于实际运行速度与设计速度的偏差，导致外轨的欠超高或过超高的存在，这样列车运行产生的离心力和自身重量在轨道平面的向心力就不能被完全平衡，未被平衡的横向力主要靠车轮轮缘和钢轨侧面的作用来完成。

C.列车运行进入曲线后，车辆第1轮对外侧轮缘与外轨有一个夹角(冲角)并与钢轨侧面接触，在曲线外轨形成一个轮缘力(导向力)促使机车车辆滑移到曲线内侧并迫使转向，但就是这种轮缘力增加了车轮轮缘和钢轨侧面的横向作用力。

D.列车运行过程中，由于车轮轮缘和钢轨的冲角较大造成了车轮轮缘对钢轨的横向冲击力较大，这样不仅给钢轨提供振动和噪声源，还不利于列车运行的稳定性，甚至随着横向冲击力的增大，轨头有被横向击溃的可能。

2、不能解决竖向力问题

列车运行过程中，由于轮载过轻，轨道纵向不平顺或风力等作用下列车车轮可能会出现跃起、腾空现象。

3、由于上述1中轮/轨的横向力作用会使列车发生爬轨、越轨和轨头被横向击溃的可能及2中竖向力问题未得到解决使列车有失去平衡发生倾覆的危险，这些因素都为列车的运行埋下了安全隐患。

4、因列车的安全问题未得到充分解决，加上列车曲线路段运行车轮与钢轨侧面的滑动摩擦力较大，列车的运行速度因此而受到极大限制，目前列车运行蛇行失稳临界速度为500公里/小时，线路安全运行最大速度为350公里/小时(安全冗余30％)，这个速度成了难以突破的至高点。

5、列车运行过程中车轮轮缘和钢轨侧面的滑动摩擦造成了轮/轨的磨耗较大。

6、列车运行过程中车轮轮缘和钢轨侧面接触时的运行状态为滑动运行状态，滑动运行的 摩擦系数较大，导致列车运行受到的摩擦阻力较大，这样不仅限制了列车运行的速度，还会增大列车运行的能耗。

7、列车作曲线运行时，外轨的欠、过超高主要靠车轮轮缘与钢轨侧面的横向作用力来平衡，并且横向作用力会随欠、过超高的增大而增大，这样不仅会造成轮/轨磨耗增大，而且列车轮对爬轨的危险也越大，这种情况不能解决在较大的速差范围内满足不同速度的列车混跑。另一方面，由于轮/轨作用对于外轨欠、过超高横向力的调节有限限制了曲线半径设计的选择范围，即在困难地段不利于曲线的小半径化。

8、列车运行的横、竖向力未能得到解决限制了列车的进一步轻量化发展，这种情况使列车轴重在同比速度条件下不能得到进一步减轻，列车的运行阻力在这一环节上不能得到进一步减小，同时车轮对钢轨、道床和桥梁的冲击力不能达到最小化。

9、现有轮/轨铁路车轮踏面和轨道摩擦力较小，摩擦力较小决定了启动加速度较小，列车需要较长时间的加速才能达到正常运行速度，这在一定程度上影响了列车运行的平均速度。

10、现有轮轨铁路由于轮/轨摩擦力小，按目前制动技术200公里/小时以上时速制动距离通常在5公里左右，这种情况对于列车紧急情况下不能实现快速制动，同时制动距离大又影响了列车运行的平均速度。

11、现有轮轨铁路由于车轮踏面和轨道的摩擦力小，在大坡度条件因不能足以克服列车运行阻力导致一些山区路段使列车被迫绕道爬行，这样不仅增加铁路建设费用，还增加了铁路的运行里程。

发明内容

为了克服现有轮轨铁路不能解决横、竖向作用力等问题。本实用新型提供一种中间轨道及辅助装置运输系统，辅助装置由控制器装置、启动装置和制动装置组成。该运输系统能有效解决列车运行的横向力、竖向力、启动、制动和爬坡技术问题。