CN100406282C - 汽车铁路 - Google Patents

Abstract

汽车铁路，由装有钢轮的汽车，及专供汽车行驶的铁路和进出路装置组成，其特征在于：车轮上装有钢轮的汽车经进路装置的导向，直接由公路进入铁路运行，或通过出路装置直接驶出铁路进入公路。兼具公路运输的方便灵活，铁路运输安全节能等优点，进出路装置转换简便迅速；进入铁路的车辆油耗降低70%以上，铁路公路之间实现互通互联形成网络，旅客货物无需换乘即可抵达，大幅降低了旅客旅行时间，和货物周转时间及仓储搬运费用，快速高效，减轻目前铁路的压力，产业前景巨大。

Description

汽车铁路

技术领域

本发明涉及一种交通设施和交通工具，具体说是一种专供装有钢轮的汽车行驶的专用铁路。

背景技术

目前的铁路仅能供列车行驶，而汽车也只能在公路上行驶。铁路运输相对于公路运输具有行驶快速安全，轮轨之间阻力小、能耗低等优点；公路运输相对于铁路运输则具有机动灵活方便，可将客货直接送达目的地等优点。为了能将公路运输和铁路运输这二种模式结合起来，世界各国均尝试将汽车改装后在铁路上行驶，但都因线路转换困难，所需时间长，并且车辆改装复杂成本高等诸多因素限制难以普及使用。同时如果任由改装后的汽车在目前的铁路上穿插行驶，也势必会造成整个铁路系统的混乱和瘫痪，得不偿失。

申请号02814700.6的用于不同类型车道的多功能车辆中提供的可在公路和铁路间转换使用的车辆，其缺点是：其用于车辆在公路和铁路之间转换的斜接台需要在铁路上铺设比较长的路面，并且必须在铁路两侧设置轮辙导向装置，对橡胶轮或钢轮进行导向；如钢轮安装在橡胶轮外侧时，左右两个橡胶轮的外轮距必须小于左右钢轨轨距1435mm，使车辆在公路上行驶的稳定性和安全性大为下降，难以实际应用；如将钢轮安装在橡胶轮内侧，通过轮辙导向装置对橡胶轮进行导向时，轮辙导向装置则直接作用于橡胶轮的外侧，薄弱的橡胶轮外侧在滚动过程中与轮辙导向装置之间产生的强烈推挤和摩擦，轻者降低其使用寿命，严重的会造成橡胶轮的当场损坏(特别是货车和重车)；其设置在公路与轨道(铁路)交叉口的轮辙导向装置也存在同样的问题。并且其道岔中直道线路和岔道线路上都必须设置下沉或摆出装置，同时设置两套下沉或摆出装置使道岔结构复杂，稳定性差，制造成本高。另其前后钢轮均设置在橡胶轮一侧，使载重汽车在铁路上行驶时后轮的承载能力大幅度下降，安全性降低。

发明内容

本发明提供的是一种专供汽车行驶的轻轨铁路，和加装了钢轮(或合金轮)可在轻轨铁路上行驶的汽车。通过进、出路装置和道岔装置，汽车可在公路和铁路之间快速转换。

本发明主要由安装有钢轮的汽车，可供汽车行驶的专用铁路以及进、出路装置和平移道岔组成。进、出路装置分设于铁路的首末二端，或通过平移道岔和铁路相连，同时进、出路装置的另一端和公路相连。铁路分为大型车线路和小型车线路，二者可分开独立铺设，也可将小型车线路铺设在大型车线路的中间。装有钢轮的车辆通过进路装置的导向直接进入铁路，由钢轮驱动在铁路上运行，也可由进路装置通过道岔进入铁路运行，并通过出路装置或经道岔通过出路装置直接驶离铁路重新返回公路。

钢轮设置在小型车车轮的轮圈上，钢轮的一侧设轮缘，并且前后钢轮轮距相等。大型车的钢轮设置在前轮的轮圈上和后双轮之间的驱动轴上，钢轮二侧均设轮缘，前后钢轮轮距相等；如大型车的后轮也是单轮，其钢轮和前轮一样设置在轮圈上，钢轮一侧有轮缘，并且前后轮距相等。如钢轮安装在车轮的内侧，车轮外侧钢圈上同时可设有导向轮缘。

进路装置位于铁路前端，其底座上设有一块或多块可横向移动的托板，二侧设边梁，边梁内侧沿纵向设有钢制导向侧板或导向条(导向条可呈半圆形)；当车辆的车轮驶上托板时，如果其进入进路装置的角度不正确，一侧车轮外侧的钢制导向轮缘就会对进路装置一侧边梁上设置的导向侧板或导向条产生挤压，从而对该车轮产生一个近似横向的反向作用力；由于车轮承受的反向作用力，迫使车轮下方的托板反向横移，从而调整托板上方车轮的进入角度，使车轮对正铁路，车轮上的钢轮顺利驶上钢轨，同时进路装置前端二边梁呈外扩喇叭形。也可在进路装置的底座上方中间设楔形或锥形导向台，在导向台的二侧分别设导向侧板或导向条(导向条可呈半圆形)，当车轮驶上托板，如果其进入进路装置的角度不正确，车轮内侧钢圈上所设的钢轮或轮缘，就会挤压其中一侧的导向侧板或导向条，产生一个近似横向的反作用力；由于车轮承受的横向反向作用力，迫使车轮下方的托板发生反向横移，从而调整托板上方车轮的进入角度，使车轮对正铁路，车轮上的钢轮顺利驶上钢轨运行。

进路装置中的横移托板也可在电动装置或液压装置的作用下横向移动，由距离或位置传感器测得车轮或车辆在进路装置或托板上的相对位置，控制电动装置或液压装置使托板横移，从而使车轮(车辆)对正铁路，车轮上的钢轮顺利驶上钢轨运行。同时进路装置中可不设导向台和边梁及导向侧板。

出路装置呈斜坡状位于轨道线路末端，斜坡的低点位于铁路末端钢轨下方，高点和公路相连。当车辆进入钢轨末端，橡胶轮驶上出路装置的斜坡时，由于斜坡不断升高，使车轮上的钢轮脱离钢轨，车辆改由橡胶轮运行，重新进入公路。

在中长线铁路上可设置多组平移道岔，通过上方设有直道过渡轨和岔道过渡轨的可横向移动的道岔滑枕，将滑枕上的直道过渡轨和岔道过渡轨，在直道线路和岔道线路中横移，从而实现直道和岔道的线路转换。平移道岔中的直道钢轨和岔道钢轨以及直道过渡轨和岔道过渡轨之间的交汇处，均设有供低于钢轨轨面的橡胶轮通过的缺口，从而使钢轮不脱离钢轨，即可通过道岔快速完成线路转换，使汽车铁路之间以及和公路之间形成可互联互通的快速交通网络，提高运营效率，降低造价；同时也使汽车的运行更加方便快捷。

与申请号02814700.6的用于不同类型车道的多功能车辆相比，进路装置转换迅速，汽车通过进路装置由公路直接进入铁路快速安全；道岔简单可靠，汽车可快速安全的通过道岔；设置在后双轮之间的驱动轴上二侧均设轮缘的钢轮，其结构强度和承重能力和稳定性均远优于安装在橡胶轮一侧的钢轮。

与目前的公铁两用车相比，结构简单，造价低，使用方便。

与目前各类公路或铁路运营模式相比，汽车通过专用铁路运行，由于钢轮和钢轨之间行驶阻力大大低于橡胶车轮与路面之间的行驶阻力，使能耗可下降70％以上，同时不受大雾、雨雪等气候影响，运行更加安全快捷。减少客货运输由铁路到公路或由公路到铁路的转运时间，方便旅客，降低货物中转的仓储费用和搬运装卸费用，减少货物在周转搬运过程中造成的损失。与公路运输相比，其线路铺设时间短造价低，占用土地少；与铁路运输相比，其方便灵活，可直接抵达目的地，使旅客和货物的转运总量下降，降低燃油消耗，节能环保。

应用中，车辆应加装距离传感器和限速装置，以保证前后车辆的安全制动距离。同时，多台车辆之间(如集装箱车辆)可使用牵引杆连接，形成列车；故障车辆可由前车或后车使用牵引杆将其通过道岔带离铁路。

应用中，钢轮也可通过螺栓安装在车轮的钢圈上，不用时将其拆除。应用中钢轮的安装不应对车辆的减震或悬挂造成影响，特别是小型车，在出厂时即应预留钢轮的安装位置，或对钢轮进行直接预装，使钢轮的轮距实现标准化。

附图说明

图1为本发明的应用示意图。

图2为进路装置的结构示意图。

图2-1为图2的俯视图。

图3为小型车进路装置的结构示意图。

图3-1为图3的俯视图。

图4小型车线路位于大型车线路中的进路装置结构示意图。

图4-1为图4的俯视图。

图5为整个线路的应用示意图。

图6为装有液压装置的进路装置的结构示意图。

图6-1为图6的俯视图。

图7为钢轮在车辆后双轮之间的应用示意图。

图8为钢轮在车辆单轮上的应用示意图。

图9为弧形钢轮踏面与弧形钢轨表面的应用示意图。

图10为平移道岔的俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步的描述。

实施例1：

图1中所示，配置有钢轮的汽车1在专用的轻轨铁路2上运行。

图2中所示的大型车进路装置，由基座10和位于基座二侧的边梁8，以及可在基座中横向移动的多块托板9组成。托板下方设滚轮，二端设复位弹簧；同时边梁8上设有上部向外倾斜的钢制导向侧板7。车辆前方的转向轮13的内侧轮圈上设有一侧带有轮缘5的钢轮12，轮圈外侧设有导向轮缘6；车辆后部的驱动轮3的二轮之间设二侧均带有轮缘5的钢轮4，驱动轮3外车轮的轮圈外侧设有导向轮缘6。钢轨11的前端呈楔形，并有由前端往后由低到高的过渡段，钢轨的前端同时位于基座10上。

应用中，当装有钢轮的汽车由公路驶入进路装置，车轮位于托板上时，如车辆进入的角度或方向不准确，其一侧车轮外侧的导向轮缘就与边梁上的导向侧板发生挤压，从而对车轮产生一个近似横向的反作用力，由于车轮所受的反作用力，迫使车轮下方托板反向横移，从而调整托板上方车轮进入铁路的位置或角度，使其对正铁路，车轮上的钢轮准确顺利的驶上钢轨在铁路上运行。当车辆驶上钢轨，车轮脱离托板后，托板在其二端弹簧的作用下，重新复位。

实施例2：

图3中所示，小型车进路装置的基座10上方的中间设导向台14，导向台14二侧分别设有上部向导向台内侧倾斜的钢制导向侧板16，导向台呈楔形或锥形，同时基座上还设有可横向滑移的托板9，托板的下方有滚轮，二端设复位弹簧。小型车车轮轮圈的内侧设有带有轮缘5的钢轮12。钢轨15的前端呈楔形并有由前到后由低到高的过渡段，钢轨的前端同时位于基座10上。

应用中，当装有钢轮的汽车由公路驶入进路装置，车轮位于托板上时，如车辆进入的角度或方向不准确，其一侧车轮上所设的钢轮，就与导向台一侧的导向侧板发生挤压，从而产生一个近似横向的反作用力，由于车轮承受的反作用力，迫使车轮下方托板反向横移，从而调整托板上方车轮进入铁路的方向或角度，使其对正铁路，钢轮准确顺利驶上钢轨运行。当车轮驶上钢轨脱离托板后，托板在其二端的复位弹簧的作用下，重新复位。

应用中，小型车辆如使用例1中所述的边梁导向进道装置。可在车轮外侧同时安装导向轮缘，或将钢轮安装在轮圈的外侧。(大中型前后单轮车辆的应用方法和小型车相同)

实施例3：

图4中所示，小型车线路中的钢轨15可铺设在大型车线路中的钢轨2之间。

图5中所示，车辆由公路通过进路装置驶入铁路，再由出道装置的斜坡面17驶出铁路，重新返回公路行驶。

实施例4：

图6中所示，进路装置中每块托板的下方设压力开关，二端设液压装置；边梁8和导向侧板7或导向台14和导向侧板16之间均设有压力开关(压力传感器)19以及弹性材料18，进路装置中其它部分和实施例3中所述相同。

应用中，当车轮驶上托板，托板下的压力开关接通液压装置的电源；如车轮进入的角度不正确，车轮内侧的钢轮或车轮外侧的导向轮缘，就会挤压一侧导向台或边梁上的导向侧板，压动导向侧板后的压力开关，接通其一侧下方液压装置中的液压泵电源，液压泵工作，将高压油泵入液压缸，通过液压缸上的柱塞推动托板反向运行，托板同时带动其上方车轮反向运行对正铁路。当车轮对正铁路后，车轮内侧的钢轮或车轮外侧的导向轮缘，脱离导向台或边梁上的导向侧板，导向侧板在弹性材料的作用下复位，导向侧板后的压力开关失去压力关闭，液压泵的电源断开停止工作；当钢轮进入轨道车轮驶离托板后，托板上的压力消失，托板下方控制液压装置的压力开关关闭，液压缸中的压力(推力)消失，托板重新在其二端弹簧的作用下，回复到原来的位置。

实施例5：

图7中所示，二侧均设有轮缘5的钢轮4固定安装在二轮之间的驱动轴22上，同时车轮3的轮圈外侧设有导向轮缘6。

图8中所示，车轮13轮圈的一侧设有钢轮12，钢轮12一侧有轮缘5，轮圈另一侧上设有导向轮缘6。

图9中所示，应用中钢轮4和12的踏面以及钢轨2横截面的轨面可设计成弧形，使钢轮更利于行驶和导向，减少车辆的蛇形运动，提高安全性。

实施例6：

图10中所示，二个为一组的平移道岔中所有的直道钢轨和岔道钢轨以及直道过渡轨25和岔道过渡轨26之间都设有可供橡胶车轮3通过的缺口间隔27。平移道岔利用道岔轨枕23滑槽中可横向移动的滑枕24，将滑枕上的直道过渡轨25和岔道过渡轨26，在直道线路和岔道线路中横移，从而实现直道和岔道的道岔转换。应用中，线路中的二个滑枕同时移动，完成线路转换。由于道岔中相邻的直道钢轨和岔道钢轨或直道过渡轨和岔道过渡轨之间，留有缺口间隔，从而可确保车辆中低于钢轨轨面的橡胶轮顺利通过。同时，在岔道过渡轨26的前端设有小段直道钢轨28，使钢轮通过岔道时更加顺畅，减轻对钢轨接头部分的撞击。

Claims (10)

1.汽车铁路，主要由安装有钢轮的汽车和可供汽车行驶的铁路，以及进路装置和出路装置组成，其特征在于：位于铁路前端与公路相连的进路装置中设可横向滑移的横移托板(9)，通过汽车车轮下方的托板(9)横移，从而调整托板(9)上方车轮进入铁路的方向或角度，使其对正铁路，钢轮准确顺利驶上钢轨运行。

2.根据权利要求1所述的汽车铁路，其特征在于：所述进路装置中的横移托板(9)由距离或位置传感器测得车轮或车辆在进路装置或托板(9)上的相对位置，控制电动装置或液压装置使托板(9)横移，使托板(9)上的车轮对正铁路。

3.根据权利要求1所述的汽车铁路，其特征在于：所述进路装置中呈锥型的导向台(14)的二侧设导向侧板或导向条，或进路装置中二侧呈喇叭状分布的边梁(8)的内侧设导向侧板或导向条；所述的锥型导向台(14)上的二侧导向侧板向内倾斜，边梁(8)上的导向侧板向外倾斜；所述的导向条呈半圆形。

4.根据权利要求1或3所述的汽车铁路，其特征在于：所述进路装置中的托板(9)，由导向侧板与导向台(14)之间或导向侧板与边梁(8)之间所设的压力传感器控制电动或液压装置带动横移。

5.根据权利要求1所述的汽车铁路，其特征在于：所述车轮钢圈内侧或外侧设导向轮缘(6)。

6.根据权利要求1所述的汽车铁路，其特征在于：所述钢轮安装在二轮之间的驱动轴上，所述的钢轮二侧均带有轮缘。

7.根据权利要求1所述的汽车铁路，其特征在于：所述钢轮踏面及铁路钢轨横截面的轨面呈弧形。

8.根据权利要求1所述的汽车铁路，其特征在于：所述的位于进路装置上的铁路前端钢轨呈楔形或锥形；所述的钢轨前端设有由前到后由低到高的过渡段。

9.根据权利要求1所述的汽车铁路，其特征在于：所述铁路中的平移道岔上相邻的直道钢轨和岔道钢轨以及直道过渡轨(25)和岔道过渡轨(26)之间均设有供橡胶车轮(3)通过的缺口(27)。

10.根据权利要求1或9所述的汽车铁路，其特征在于：所述铁路中的平移道岔滑枕上的岔道过渡轨(26)前端设小段直道钢轨(28)。

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