[发明专利]无轨电车自由行系统

说明书

技术领域

本发明涉及车辆运行系统，具体地说是一种无轨电车运行系统。

背景技术

现有的无轨电车有两种形式：1、双线（架空电缆、又称接触网）无轨，胶轮行走，电车顶部设有两条取电杆，为传统车型，行走时横向有一定的自由度，但在同一条线路上行走的车辆中，处在后方的车辆不能超越前方的车辆，若必须超越，则需将前车的两条取电杆拉下，方可让后车通过。此种电车在离线时因无电失去动力，而无法运行。2、无线无轨（电容蓄能式），胶轮行走，可以像汽车一样自由行驶，但因充电容量有限，行驶的里程受到严重制约，沿途需有专用充电站，严格意义上说，此类车归类为电瓶车之列。

现有的有轨电车有两种形式，1、单线（接触网）双轨，钢轮行走，电力机车、地铁、轻轨、动车、高铁等均属此列。显然，该种有轨电车无侧向移动的自由度，且在同一线路上运行中的后方车辆不能超越前方的车辆。2、单线（接触网）单轨，胶轮行走，行走时有一定的侧向移动自由度，但在同一线路上运行中的后方车辆不能超越前方的车辆，且离线时也无法行走，应用范围有限。

可见现有的电车运行系统共同存在的一个弊端是，车辆在运行线路上的自由运行程度较低，尤其是在同一条线路上运行中的车辆，后车不能超越前车。这个弊端严重制约了电车运行系统的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无轨电车自由行系统，该运行系统可使电车在运行线路上获得较大的自由运行程度，并能保证在同一线路上运行中的后方车辆可以超越前方的车辆。

为实现上述目的，本发明采用以下方案：无轨电车自由行系统，包括有无轨电车、运行线路和架设在运行线路上空的电缆，无轨电车的顶部设有可升降的受电弓，在每条运行线路上空的电缆为一条以上，在每条运行线路的地面上铺设有与电缆数目对应的裸体的导电地缆，各电缆与各导电地缆分别一一对应地对准，在电车的底部布有可升降的电刷，导电地缆、电刷、无轨电车的电力系统及受电弓和电缆依次相接构成电气回路。

为确保在每条运行线路上行驶的电车在行进中可以超车，在每条运行路线上空的电缆为2-4条、或更多条，每两条相邻电缆的间距与每两条相邻地缆的间距相同，受电弓的受电弓滑板宽度及电刷的宽度大于任意两条相邻电缆或相邻导电地缆的间距。导电地缆埋设在运行线路的地面中、或铺设在地面上，导电地缆的上表面与运行线路的地面平齐或略高于地面。导电地缆相当于变形的轨道，其作用是导电。

上述方案中本发明提供的无轨电车自由行系统由以下三部分组成：

1、架空电缆系统―在运行线路上空架设有电气化铁路和无轨电车的电气特征的电缆（即接触网），在不同的运行线路上空，此电缆可以是单线、双线、三线、四线或更多线。双线以上的电缆在布局上要求为同相电、等距、平行，电缆的作用是作为火线传输电能。

2、地缆系统―对应于每条电缆，在每条架空电缆正下方的运行路线的地面上均铺设有导电地缆，导电地缆是轨道的变形，我们将导电地缆系统称之为“地缆”系统，导电地缆的作用是导电。同样，地缆在布局上应和电缆一一对应，即每一条电缆的下方必有一条导电地缆。地缆的横截面形状可以有多种，地缆的上表面与运行线路的地面平齐或略高于地面，因此，不会影响其他车辆借道行驶。

3、无轨电车―无轨电车的顶部设有的受电弓与现有电力机车上的受电弓功能相同，无轨电车底部的前、中、后部位可选择地设有电刷，电刷与电车上的电力系统相接，由于电刷可随无轨电车自由移动，其作用实质是使传统意义上的轨道实现了随车移动。加之受电弓在电缆上可作大幅横移，因此无轨电车可获得较大的横向移动的自由度。另外，当电缆和导电地缆为两条或两条以上时，受电弓可以在平行的电缆间侧移和跨越，电刷也可在平行的导电地缆间侧移和跨越，从而实现了无轨电车整车的自由行和跨越，无轨电车可象普通汽车一样在电缆和导电地缆的范围内行驶。无轨电车上的电刷和受电弓应均具有可操控性，受电弓可根据需要自动升降，电刷可根据需要自动升降并能及时补充磨损，以使电刷在滑动状态下与导电地缆保持有效接触，确保车辆用电回路畅通。

另外，本发明所述的无轨电车可以是客车、也可以是货车，且无轨电车可以有以下几种类型：1单纯电力型－仅靠电缆提供电力。2、外电兼内蓄电动力型－在正常行驶时，由电缆供电，同时车上具有的电容或蓄电池充电，当车辆脱线行驶时，自动切换到内部供电系统。3、外电和燃油双动力型－正常行驶由电缆供电，当脱线行驶时，由燃油设备提供动力；以燃油为动力又可分为两种，一种是仅以燃油为动力，另一种是以燃油发电，以电能为动力作为车辆行驶用电。