CN201520295U

CN201520295U - 一种轨道交通系统

Info

Publication number: CN201520295U
Application number: CN2009201569847U
Authority: CN
Inventors: 叶高峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2019-06-09

Abstract

本实用新型公开了一种新型自发电轨道交通系统，利用变频电机或发电电动一体机在车辆减速或下坡时发电，并利用架空轨道的支柱作为支撑物，架设风力发电机和太阳能发电设备，以减少车辆驱动时对外界能源的依赖，另外，本实用新型借鉴导弹制导系统，增加了自动控制系统，从而实现了自动化交通。由于本实用新型设有自动控制系统，架空轨道系统具有自发电功能，从而使整个轨道交通系统实现了同时具有自发电、自动化、电气化、无污染、依赖外来能源少，极少占地、立体化空中交通，减少了因地面交通对人畜、动物的危害，并改变了耗费大量人力却车祸频发的当前交通方式。

Description

一种轨道交通系统

技术领域

本实用新型属一种交通运输系统，尤其是轨道交通系统。

背景技术

快捷的交通工具在社会进步中扮演着极其重要的角色，20世纪以来，交通工具主要由汽车、火车承担，进入21世纪，高速公路、高速铁路建设更如火如荼，但它们具有以下几个无法克服的弊病：1，平面交通，与人畜争道，不可预测性事件极多，运行环境复杂，操控困难，耗费大量人力物力，且不安全，事故多；2，下坡须依靠发动机作负功，且坡度过大不能行驶；3，特别是车速越快，则车辆底盘必须越重，否则会引起打滑、制动、转向失灵造成事故，且道路建设成本也会越高、占地面积越大，导致车辆成本、能耗、道路建设成本成倍增长；4，能耗高，污染严重，还易发生自燃等危险。所以当前车速的提高是以增加车辆制造成本、能耗、污染、道路建设成本及占地面积为前提的，是用巨大的付出与代价换取的，是不可持续的发展模式。

随着能源日益紧张，控制碳排放成为国际共识，低碳经济成为日益走红，作为能耗大户的交通行业更是重点，于是各国争相研发电动汽车，但电动汽车电池成本高、重量大、持续里程短，使用年限短等弊端制约了其发展；近两年001集团推出可自发电的电动自行车，口号是：“节能自发电，边骑边充电”，但因回充电流变化幅度大实用效果有限；最有前景的当属轨道交通，最近公开的专利号为：200810020483.6的发明专利则通过滚轮夹持轨道的方式，消除了车速越快则底盘越重的设计缺陷，并取消了转向系统，还可因采用电机驱动方式而取消了复杂的传动系统，从而使车辆结构变得极为简单重量轻，因而大大降低车辆制造成本和轨道建设成本。但该发明未采用自动化技术和自发电技术，未充分挖掘节能降耗潜力，实用性不强。

发明内容

本实用新型目的是提供一种新型具有自发电功能的架空轨道交通系统，利用变频电机或发电电动一体机在车辆减速或下坡时发电，并利用架空轨道的支柱作为支撑物，架设风力发电机和太阳能发电设备，以减少车辆驱动时对外界能源的依赖，另外，本实用新型借鉴导弹制导系统，增加了自动控制系统，从而实现了自动化交通。

本实用新型技术法案如下：

为实现上述目的，本实用新型所述的轨道交通系统，包括架空轨道系统、发电——驱动系统、飞车、控制系统及车站组成，其特征在于：所述架空轨道系统的支柱按一定距离纵向竖直排列，支柱的顶端安装有风力发电机，风力发电机与输电线A连接，风力发电机下端的支柱上设有太阳能发电装置，并与输电线A连接，采用此结构，是利用支柱上端及顶端具有良好的风力发电和太阳能发电的环境，无须重复投资、另外设立支柱，就可作为风力和太阳能发电站，为轨道系统提供电力；支柱设有横梁，轨道通过固定装置固定在横梁上，轨道上有夹持在轨道上的滚轮组，滚轮组的滚轮内安装有自发电电机，其具有发电机和电动机双重功能，或由发电机和电动机组成，发电机电力输出端与输电线A连接，输电线A与变电装置连接，变电装置与输电线B连接，输电线B通过受电弓与电动机连接，电机通过自动控制装置，实现在加速时依靠电动机驱动并在减速或下坡时发电机自发电；滚轮组由滚轮组支架固定，滚轮组支架设有锁定装置，锁定装置将飞车的支承装置锁定，实现飞车空中飞行；轨道按一定距离设置车速和位置感应器，轨道的岔道处，设有岔道自动拨岔装置，飞车内设有通信装置和控制装置，各感应器、控制装置和通信装置通过有线或无线方式与设于车站的控制中心联接，控制中心有通信装置、计算机和调度指挥台，以控制岔道拨岔和车辆运行；

如上所述的发电——驱动系统，其特征在于：发电——驱动系统由风力发电机、太阳能发电装置、输电线A、变电装置、输电线B、滚轮、滚轮的自发电电机、受电弓、滚轮组支架、锁定装置组成，风力发电机、太阳能发电装置、滚轮的自发电电机所发的电都输送到输电线A之上，输电线A所收集的电由于电流、电压变化幅度极大，必须经过变电装置的整流、变压、变电，变为恒稳电流才能提供给用电设备，因此在输电线A与输电线B之间设立变电装置，由二个以上滚轮构成滚轮组，滚轮组由滚轮组支架固定，使其在轨道上滚动而不会滑落，脱轨；滚轮组支架上的锁定装置用于锁定飞车，使飞车不会自动脱离滚轮组支架；

如上所述的轨道与横梁，其特征在于：轨道与横梁可以有一层或多层，横梁由钢材或混凝土制成，轨道可以是钢轨、混凝土制成的轨道，也可以是由竹木、复合材料制成，还可以是绳索、管状、带状；

如上所述的飞车，其特征在于：飞车车厢内有控制装置和通信装置，以控制车辆运行，飞车呈流线型外形，具有一定的翼面，符合空气动力学外形结构，并根据设计时速选择最能增升与减阻的外形，如风筝、滑翔机、导弹等相似，使其在拥有一定的相对气流时就可以实现飞行；

本实用新型借鉴过山车的动能——势能相互转换而实现不断前进之原理，根据运行环境的变化，改为动能、势能——电能互换，利用减速时的动能、下坡的的势能转换为电能，再经过驱动电机将电能转换为动能，驱动飞车前进，所述的滚轮与滚轮的自发电电机，其特征在于：滚轮是象过山车一样夹持在轨道上，可以在坡度大的地区前进，还可取消转向系统，并可以避免出轨，电机如是外转子电机则安装在滚轮轮毂内，如是内转子电机则电机主轴安装在滚轮中心的轴承内，电机可以是具有发电和电动双重功能的变频电机或发电电动一体机，或者是发电机与电动机组合构成滚轮组，以实现可以在减速、下坡时自发电，从而极少需求外来能源。这在多山的中国，是非常重要的，可以到达汽车、火车难以到达的地区，并可以节约大量的能源并大量减少污染。

由于本实用新型设有自动控制系统，利用架空轨道的支柱安装了风力发电机和太阳能发电装置，并使用自发电电机，使架空轨道系统具有自发电功能，从而使整个轨道交通系统实现了同时具有自发电、自动化、电气化、无污染、依赖外来能源少，极少占地、立体化空中交通，减少了因地面交通对人畜、动物的危害和改变了耗费大量人力却车祸频发的当前交通方式，亦符合未来低碳经济发展要求。

附图说明

图1为本实用新型轨道系统结构示意图；

图2为本实用新型发电——驱动系统结构示意图；

图3为本实用新型发电——驱动系统电力线路示意图；

图4为本实用新型自动控制系统简图。

具体实施方式

图中：1、支柱 2、横梁 3、轨道 4、岔道 5、自动拨岔装置 6、固定装置 7、飞车 8、滚轮组 9、输电线B 10、输电线A 11、太阳能发电装置 12、风力发电机 13、滚轮组支架 14、锁定装置 15、飞车支承装置 16、变电装置 17、受电弓

图1中，一种新型轨道交通系统，有纵向竖直排列的支柱1，该支柱的顶端安装有风力发电机12，输出端与输电线A10连接，在风力发电机的下部，还安装有太阳能发电装置11，其电力输出端也与输电线A10连接，输电线A10电流和电压都极不稳定的电能通过变电装置16，转变为恒稳电流，再输送到输电线B9中，成为驱动电力；在支柱1的中部设有横梁2，横梁2通过固定装置6将轨道3固定在横梁2上，轨道3安装有夹持于其之上的滚轮组8，滚轮组8由滚轮组支架13固定，滚轮组支架13上设有锁定装置14，该装置将飞车支承装置15锁定，使飞车7悬浮于空中并实现在空中飞行。

图2为发电——驱动系统结构示意图，轨道3安装有夹持于其之上的滚轮组8，滚轮组8由滚轮组支架13固定，滚轮组支架13上设有锁定装置14，该装置将飞车支承装置15锁定，使飞车7悬浮于空中。输电线A10与逆变装置16连接，逆变装置16与输电线B9连接，电机安装于滚轮组8的滚轮中间，电机为变频电机，具有发电和电动双重功能，发电输出端与输电线A10连接，电动输入端则通过受电弓17与输电线B9连接，此结构主要是由于无论风力发电、太阳能发电还是减速、下坡时自发电，其电流和电压都是变化幅度极大，不能直接用于驱动电机，采用经变电装置处理后，就可以实现向电动机输送恒稳电流，实现低成本自发电功能；

图3为发电——驱动系统电力线路示意图，由图3可知，风力发电机、太阳能发电装置和具有自发电功能的变频电机发电输出端都连接到输电线A上，输电线A将电能输送到变电装置，经变电装置变压、整流后再输送到输电线B，再经受电弓将电流输送到电机驱动电力输入端，为驱动电机在驱动时提供电力，实现发电——驱动系统电力循环利用，节约能耗，降低成本。

图4为自动控制系统简图，在轨道中按一定距离设置感应器，以感应飞车的位置、速度；岔道自动拨岔装置有控制装置，飞车内有通信装置和控制装置，所述各感应器、控制装置、和通信装置通过有线或无线方式与设于车站的控制中心的通信装置联接，所述通信装置与计算机和调度指挥台连接，以控制轨道变轨和车辆运行。由于自动控制实现方式、控制元件非常多，本实用新型不特别要求采用某种方式，采用其它方式也能实现对车辆的自动控制，所以只作实用例简要述说。

Claims

1.一种轨道交通系统，包括架空轨道系统、发电——驱动系统、飞车、控制系统及车站组成，其特征在于：所述架空轨道系统的支柱按一定距离纵向竖直排列，支柱的顶端安装有风力发电机，风力发电机的电力输出端与输电线A连接，风力发电机下端的支柱上设有太阳能发电装置，其电力输出端也与输电线A相连接，输电线A与变电装置连接，变电装置与输电线B连接；支柱上设有横梁，轨道通过固定装置固定在横梁上，轨道上有夹持在轨道上的滚轮组，滚轮组的滚轮安装有自发电电机，其具有发电机和电动机双重功能，或由发电机和电动机组成，发电机电力输出端与输电线A连接，输电线A与变电装置连接，变电装置与输电线B连接，输电线B通过受电弓与电动机电力输入端连接，实现通过电动机驱动加速并在减速或下坡时使发电机发电；滚轮组由滚轮组支架固定，滚轮组支架设有锁定装置，锁定装置与飞车的支承装置相扣，实现飞车空中飞行；轨道按一定距离设置车速和位置感应器，轨道的岔道处，设有岔道自动拨岔装置，飞车内设有通信装置和控制装置，各感应器、控制装置和通信装置通过有线或无线方式与设于车站的控制中心联接，控制中心有通信装置、计算机和调度指挥台，以控制岔道拨岔和车辆运行。

2.根据权利要求1所述的轨道交通系统，其特征在于：所述飞车车体内有控制装置和通信装置，飞车呈流线型外形，符合空气动力学外形结构，并根据设计时速选择最能增升与减阻的外形。

3.根据权利要求1所述的轨道交通系统，其特征在于：所述滚轮的自发电电机是具有发电和电动双重功能的变频电机或发电电动一体机。