一种适用于大坡度轨道交通运输的轮轨列车的制作方法

本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种适用于大坡度轨道交通运输的轮轨列车。

背景技术：

随着轨道交通在高海拔地区或山区旅游景区的广泛运用，大坡度线路日益增多，线路坡度也进一步增大，因此列车车轮与轨道之间可能会出现打滑的行车情况。国外现有的山区旅游铁路采用的是齿轨式轨道交通车辆，国内的齿轨式车辆多用于煤矿运输。现有的齿轨式轨道交通车辆是依靠车辆的电机驱动齿轮盘，齿轮盘与轨道的齿条进行啮合，牵引车辆运行。齿轨式轨道交通车辆在大坡道线路上运行时，车辆的齿轮盘与轨道的齿条处于啮合状态，所以不会出现车辆打滑的情况，齿轨式车辆虽然爬坡能力强，但车辆运行噪音大，车速较慢一般小于30km/h，影响车辆运行的不稳定性，降低了乘客的舒适性，所以齿轨式车辆仅适用于山区短距离运行，为了保证车辆的运行的平稳性，往往齿轨式轨道交通车辆只用在坡道较大的线路上，不适用于城际车辆运行速度。鉴于此，为了避免乘客换乘的麻烦，有必要设计出一种轨道车辆既适用于城际轨道交通运行，又能满足大坡道山区旅游线路的运行要求。

现有的轮轨式轨道交通车辆是依靠车辆转向架内部的电机驱动车轮在铁轨上运行，这种制式的轨道车辆只适用于坡度不高于50‰的轨道线路上运行，线路坡度如果进一步增加，车轮与轨道将可能发生打滑的行车事故。轮轨式轨道交通车辆的制动方式是依靠转向架内部的制动夹钳夹紧与车轮同轴的制动盘进行制动，车辆在大坡度的轨道线路上仅有这一套制动夹钳进行制动，同样会出现车轮在轨道上打滑，导致车辆无法制动。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种适用于大坡度轨道交通运输的轮轨列车，解决现有轮轨式轨道交通车辆在大坡度轨道运行时易打滑、制动性能差的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种适用于大坡度轨道交通运输的轮轨列车，包括车厢，所述车厢底部设置有前转向架和后转向架，还包括设置在车厢底部的直线电机和第二制动夹钳；

所述前转向架和后转向架内均设置有直线电机和第一制动夹钳，所述第一制动夹钳通过夹紧制动盘实现对车轮的制动，所述第二制动夹钳采用液压式制动实现对轨道夹紧；

所述直线电机与轨道上的感应板相配合。

本实用新型所述大坡度轨道具体是指坡度高于50‰的轨道，所述第一制动夹钳通过夹紧制动盘实现对转向架车轮的制动为现有制动方式。

本实用新型设置在车厢底部的直线电机、转向架或后转向架内的直线电机6作为牵引车辆的动力源，列车转向架上的车轮仅起承载的作用。采用直线电机牵引技术，列车的牵引力不受轮轨之间附着条件的影响，列车能获得优良的动力性能和爬坡能力。另外，列车在大坡道轨面上运行时，车辆的制动性能也进一步加强。与传统式轮轨轨道车辆的一套制动系统相比，本实用新型的轮轨车辆设置有三套制动系统，第一套制动系统是通过第一制动夹钳夹紧与车轮同轴的制动盘进行制动，这与传统轮轨车辆的制动方式一致；第二套制动系统是利用驱动车辆的直线电机进行反向制动；第三套制动系统是通过第二制动夹钳对线路轨道进行夹紧制动。列车在平直或缓坡轨面运行时，可采用第一套和第二套制度方式进行车辆制动；列车在大坡度轨面一定速度运行时制动，采用第一套和第二套制动系统同时动作进行车辆制动；列车在大坡度轨面低速运行时制动或驻车，采用第一套和第三套制动系统同时制动进行车辆制动或驻车。

综上，本实用新型所述轮轨列车通过在车辆底部和转向架内部均设置直线电机作为车辆动力源牵引车辆，可使车辆实现大坡度线路上运行车辆，列车在平直或缓坡轨面高速行驶，设置了两套制动系统进行对车辆制动。避免了车辆车轮与轨道打滑的情况发生，可有效保护车轮和轨道的使用寿命，且能有效缩短车辆的制动距离，使车辆在紧急制动时车辆行车制动更安全，列车在缓坡或大坡道轨面高速行驶，设置了三套制动系统进行对车辆制动，避免了车辆车轮与轨道打滑的情况，保护了车轮和轨道的使用寿命，缩短车辆的制动距离的同时，当车辆由低速行驶制动到车辆驻车情况时，第一制动夹钳保持制动力，第二制动夹钳也同时进行制动，避免了车辆车轮与轨道因打滑导致车辆不能驻车的情况出现。如此，本实用新型解决了现有轮轨式轨道交通车辆在大坡度轨道运行时易打滑、制动性能差的问题。

进一步地，设置在车厢底部的直线电机设置在转向架和后转向架之间。

进一步地，车厢包括前头车厢、中部车厢和后头车厢，所述前头车厢、中部车厢和后头车厢的底部均设置有前转向架、后转向架、直线电机和第二制动夹钳。

进一步地，前头车厢、中部车厢和后头车厢的底部至少设置有2个直线电机。

进一步地，转向架或后转向架包括转向架本体，所述转向架本体内设置有直线电机，所述转向架本体上对称设置有2对车轮，所述车轮用于在轨道上行走，所述转向架本体内设置有与车轮同轴的制动盘，所述转向架本体内设置有用于实现夹紧制动盘的第一制动夹钳。

进一步地，第二制动夹钳包括两个对称设置在轨道两侧的制动闸片，所述第二制动夹钳采用液压油缸提供夹紧力，第二制动夹钳设置在车体底部结构下方。

进一步地，直线电机与感应板之间形成气隙。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型采用了在列车底部和转向架内部均设置直线电机作为车辆动力源牵引车辆。相比传统的轮轨车辆，具有更大的牵引动力，能适用于大坡度线路的轨道交通运输。

2、本实用新型直线电机式轮轨列车在平直或缓坡轨面运行可满足城际轨道交通运行速度要求，在大坡道轨面运行，列车具有较强的爬坡能力，能满足大坡道线路运行，避免了城际与山区需要换乘的麻烦。

3、本实用新型采用直线电机驱动车辆，没有齿轮传动机构的啮合振动和噪音。其次，车轮不是驱动轮，没有动力车轮于轨道蠕滑滚动产生的振动和噪音。

4.本实用新型所述轮轨列车设置有三套制动方式，相比传统的轮轨车辆，避免了车辆车轮与轨道打滑的情况发生，使车轮和轨道的磨损减少，可有效延长车轮和轨道的使用寿命，降低维护、更换成本。直线电机反向制动方式的设置，避免了传统轮轨车辆的车轮与轨道的滑动摩擦制动，能有效缩短车辆的制动距离，使车辆在紧急制动时行车更安全。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为轮轨列车的结构示意图；

图2为转向架与轨道配合的示意图；

图3为第二制动夹钳与轨道配合的示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-前头车厢，2-中部车厢，3-后头车厢，4-前转向架，5-后转向架，6-直线电机，7-第一制动夹钳，8-第二制动夹钳，9-制动盘，10-车轮，11-感应板，12-轨面，13-气隙。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1-图3所示，一种适用于大坡度轨道交通运输的轮轨列车，包括车厢，所述车厢包括前头车厢1、中部车厢2和后头车厢3，所述前头车厢1、中部车厢2和后头车厢3的底部均设置有前转向架4、后转向架5、直线电机6和第二制动夹钳8；

设置在车厢底部的直线电机6设置在前转向架4和后转向架5之间，所述前头车厢1、中部车厢2和后头车厢3的底部均设置有3个直线电机6，所述前转向架4和后转向架5内均设置有直线电机6和第一制动夹钳7，所述第一制动夹钳7通过夹紧制动盘9实现对车轮10的制动，所述第二制动夹钳8采用液压式制动实现对轨道夹紧；

所述直线电机6与轨道上的感应板11相配合，所述直线电机6与感应板11之间形成气隙13，即所述直线电机6的底部与感应板11之间具有一定间距；

所述前转向架4或后转向架5包括转向架本体，所述转向架本体内设置有直线电机6，所述转向架本体上对称设置有2对车轮10，所述车轮10的底部与轨面12相切，所述车轮10用于在轨道上行走，所述转向架本体内设置有与车轮10同轴的制动盘9，所述转向架本体内设置有用于实现夹紧制动盘9的第一制动夹钳7；

所述第二制动夹钳8包括两个对称设置在轨道两侧的制动闸片，所述第二制动夹钳8采用液压油缸提供夹紧力，第二制动夹钳8设置在车体底部结构下方。

在本实施例中，设置在车厢底部的直线电机6、前转向架4或后转向架5内的直线电机6作为牵引车辆的动力源，列车转向架上的车轮仅起承载的作用。采用直线电机牵引技术，列车的牵引力不受轮轨之间附着条件的影响，列车能获得优良的动力性能和爬坡能力。另外，列车在大坡道轨面上运行时，车辆的制动性能也进一步加强。

本实施例能够实现三种制动系统，具体地：

列车平直或缓坡轨面行驶时，前头车厢1、中部车厢2、后头车厢3下方的前转向架4、后转向架5作为动力型转向架，靠前转向架4、后转向架5内部的直线电机6作为牵引动力源。车辆处于高速行驶需制动时，通过对直线电机6提供反向电流，让直线机电提供反向牵引力作为车辆制动力进行车辆制动，使车辆从高速行驶制动到低速行驶，当车辆处于低速行驶时制动，切断直线电机的制动，制动方式转为转向架本体内部第一制动夹钳7制动，第一制动夹钳7通过夹紧制动盘9对转向架本体内的车轮10进行制动。列车在平直或缓坡轨面高速行驶时，若仅依靠第一制动夹钳进行车辆制动，车辆转向架的车轮10会与轨道发生打滑的情况，这会对车轮10和轨道的使用寿命造成一定影响，车辆的制动距离也会加长。通过先对直线电机6提供反向电流制动车辆，再进行转向架内部的第一制动夹钳7进行制动的方式，可有效保护车轮10和轨道的使用寿命，且能缩短车辆的制动距离。

列车在大坡道轨面上行驶时，前头车厢1、中部车厢2、后头车厢3下方的前转向架4、后转向架5作为动力型转向架，此时前头车厢1、中部车厢2、后头车厢3底部的直线电机6也同时提供牵引力。车辆在大坡道轨面需要制动时，为避免车辆转向架的车轮10与轨道制动时发生打滑的情况，采取以下措施制动方式：车辆在大坡道轨面高速行驶时制动，先通过对车辆转向架本体内部和车厢底部的直线电机6提供反向电流，让直线机电提供反向牵引力作为车辆制动力进行车辆制动，当车辆由高速行驶制动到低速行驶后，切断直线电机6的制动转为转向架本体内部的第一制动夹钳7制动，第一制动夹钳7通过夹紧制动盘9进行对转向架本体内的车轮10的制动。当车辆由低速行驶制动到车辆驻车情况时，第一制动夹钳7保持制动力，第二制动夹钳8也同时进行制动。当车辆在大坡道轨面驻车后，第一制动夹钳7和第二制动夹钳仍同时保持制动进行车辆的驻车。在车辆大坡道轨面高速行驶时，先利用直线电机6提供反向电流制动车辆，再进行转向架本体内部的第一制动夹钳7进行制动的方式，仍是为了有效保护车轮10和轨道的使用寿命，缩短车辆的制动距离。车辆在大坡道轨面驻车制动时，车辆的重力沿轨道方向的分力较大，若仅依靠第一制动夹钳7进行制动，车辆的车轮与轨道可能存在打滑的情况导致车辆不能完全驻车，此时通过利用第二制动夹钳8夹紧轨道侧面进行制动，可有效避免驻车车轮与轨道打滑的情况，使车辆能实现安全的在大坡道轨面驻车。车辆大坡道轨面制动、驻车通过上述三套制度系统进行车辆制动，保证了车辆在大坡道上运行的溜车、打滑的情况，为车辆行车提供安全。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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