[发明专利]一种坡道牵引的山地嵌齿式单轨列车及轨道系统

说明书

本发明公开了一种坡道牵引的山地嵌齿式单轨列车及轨道系统，包括轨道、车体、通过空气弹簧悬挂机构与车体连接的转向架、设置在转向架上的齿轮，转向架上安装有橡胶轮和电动驱动装置，电动驱动装置同时与橡胶轮的轮轴和齿轮的轮轴连接，轨道包括轨道梁、设置在轨道梁侧面的第三轨、设置在轨道梁中间位置并用于与齿轮啮合的齿轨，橡胶轮支撑在轨道梁上。在爬坡时，电动驱动装置可为橡胶轮和齿轮提供转矩输出，以提高列车的爬坡能力，爬坡效率较高，列车能够更好的在山地、河谷等地形复杂的具有大坡度区段的线路上运行。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体地说，是涉及一种坡道牵引的山地嵌齿式单轨列车及轨道系统。

背景技术

齿轨铁路(Rack Railway)是一种登山铁路。一般铁路可以攀爬的斜坡坡度约为4％至6％，期间亦可越过短的9％路段。齿轨铁路在普通路轨中间的轨枕上，另外放置一条机车专用的齿轨。行走齿轨铁路的机车，配备了一个或多个齿轮，跟齿轨啮合着行走。这样机车便能克服黏着力不足的问题，把列车拉上达坡度达48％的陡峭斜坡。

传统技术的齿轨铁路有以下几种:

Riggenbach系统使用形似梯子的齿轨。齿轨由多块钢板组成，中间每隔固定距离由圆柱连结。这种齿轨最先被发明，缺点是这种齿轨比其他的系统复杂及昂贵。这种齿轨亦称Marsh系统，因为美国人Sylvester Marsh在华盛顿山的登山铁路同时发明相同的设计。

Abt由瑞士人Roman Abt发明，是一种Riggenbach的改良系统。Abt的齿轨是垂直的钢板，上面用机器铣割上了准确的齿坑。它们可以比Riggenbach更平滑地与车上的齿轮啮合。Abt齿轨经常是两或三条平衡使用，火车上亦配有相同数量的齿轮，这样便能确保最少有一个齿轮是啮合上的。

Strub系统与Abt类似，但只用一条较宽的齿轨，这种系统维修最简单，亦越来越受欢迎。

Locher系统的齿是铣割在钢轨两侧的，而不是上方。机车以两个齿轮同时在左右两侧啮合齿轨。这种齿轨不会出现齿轮跳出齿轨，适合攀爬特陡峭的斜坡。

传统轨道技术由于仅仅依靠列车底部的齿轮与齿轨啮合行走，齿轮缺少有效的直接驱动装置，爬坡效率较低，已不能满足当前需求，列车难以更好的在山地、河谷等地形复杂的具有大坡度区段的线路上运行。

内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种坡道牵引的山地嵌齿式单轨列车及轨道系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种坡道牵引的山地嵌齿式单轨列车，包括车体、通过空气弹簧悬挂机构与所述车体连接的转向架、设置在所述转向架上的齿轮；

所述转向架上还安装有橡胶轮和电动驱动装置，所述电动驱动装置同时与所述橡胶轮的轮轴和所述齿轮的轮轴连接。

一种轨道系统，包括轨道、上述坡道牵引的山地嵌齿式单轨列车，所述轨道包括轨道梁、设置在所述轨道梁侧面的第三轨、设置在所述轨道梁中间位置的齿轨，所述橡胶轮支撑在所述轨道梁上，所述齿轨用于与所述齿轮啮合。

作为本专利选择的一种技术方案，所述电动驱动装置包括电机、轮轴Ⅰ、轮轴Ⅱ、离合器、齿轮箱Ⅰ、齿轮箱Ⅱ；

所述齿轮的轮轴位连接在所述轮轴Ⅰ上，所述橡胶轮的轮轴位连接在所述轮轴Ⅱ上；

所述齿轮箱Ⅰ设置有一个转矩输出端和一个转矩输入端，所述齿轮箱Ⅱ设置有两个转矩输出端和一个转矩输入端，所述齿轮箱Ⅰ的转矩输出端与所述轮轴Ⅰ连接，所述齿轮箱Ⅰ的转矩输入端通过所述离合器与所述齿轮箱Ⅱ的其中一个转矩输出端连接，所述齿轮箱Ⅱ的另一个转矩输出端与所述轮轴Ⅱ连接，所述齿轮箱Ⅱ的转矩输入端与所述电机的转矩输出端连接。