[發(fā)明專利]一種分布式驅(qū)動(dòng)新輪軌高速列車系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811148190.6
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109178022A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘志華;周軍
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué);德先汽車科技（上海）有限公司
• 主分類號: B61F9/00
• 分類號: B61F9/00;B61F13/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 王一琦

本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域的一種分布式驅(qū)動(dòng)新輪軌高速列車系統(tǒng)，包括多個(gè)轉(zhuǎn)向架主體、以及一對軌道組件，每個(gè)軌道組件均包括承重軌道、導(dǎo)向軌道；每個(gè)轉(zhuǎn)向架主體均包括車廂連接架、承重架、承重輪、導(dǎo)向輪、橫向伸縮連桿機(jī)構(gòu)、彈簧阻尼組件、減震組件、電機(jī)安裝架；每個(gè)轉(zhuǎn)向架主體的承重輪設(shè)有兩個(gè)且分別在兩條承重軌道上滾動(dòng)；每個(gè)轉(zhuǎn)向架主體的導(dǎo)向輪設(shè)有兩組且分別在兩條導(dǎo)向軌道上滾動(dòng)；每個(gè)承重輪均配置一個(gè)動(dòng)力單元，該動(dòng)力單元包括承重輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，承重輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在電機(jī)安裝架上，承重輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出主軸與承重輪的輪軸傳動(dòng)連接。使得每一個(gè)承重輪配置有獨(dú)立的動(dòng)力源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，是新輪軌高速列車系統(tǒng)。

背景技術(shù)

輪軌列車和磁浮列車是軌道交通的主要的兩種技術(shù)形式。其中，輪軌列車采用車輪在軌道上嚙合運(yùn)行的模式，車輪和軌道直接接觸，廣泛運(yùn)用于鐵路、城市交通以及礦山等一些特殊的場合，是軌道交通普遍采用的方式，其具有技術(shù)成熟、安全可靠、運(yùn)輸能力強(qiáng)、兼具準(zhǔn)時(shí)性與速達(dá)性、舒適性高等的優(yōu)勢。

傳統(tǒng)輪軌列車的局限主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)：(1)車輪和軌道組成的系統(tǒng)(簡稱輪軌系統(tǒng))中承重、導(dǎo)向功能是耦合的。在速度達(dá)到400km/h以上時(shí)，輪軌接觸的動(dòng)力學(xué)性能急劇下降，同時(shí)維持高速度對輪軌系統(tǒng)的要求嚴(yán)苛，導(dǎo)致安全性和可靠性大幅下降，相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性能也大幅下降。傳統(tǒng)的輪軌系統(tǒng)限制了列車最高車速的提高；(2)依靠輪軌滾動(dòng)摩擦運(yùn)行，即所謂黏著運(yùn)行，摩擦利用程度既決定了、也限制了系統(tǒng)牽引能力的發(fā)揮。為實(shí)現(xiàn)更高速度，要求盡可能多地利用列車重量產(chǎn)生摩擦力，最終是列車全部重量都被用于產(chǎn)生摩擦力，所有車軸均為動(dòng)軸，這就是當(dāng)前動(dòng)車組的基本原理。牽引力的限制阻礙了列車加速性能以及最高車速的提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種分布式驅(qū)動(dòng)新輪軌高速列車系統(tǒng)，以擺脫重力產(chǎn)生牽引力的限制。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種分布式驅(qū)動(dòng)新輪軌高速列車系統(tǒng)，包括多個(gè)轉(zhuǎn)向架主體、以及與該轉(zhuǎn)向架主體滾動(dòng)配合的一對軌道組件，每個(gè)軌道組件均包括承重軌道、導(dǎo)向軌道，所述承重軌道的工作面水平設(shè)置，所述導(dǎo)向軌道的工作面豎直設(shè)置；

每個(gè)轉(zhuǎn)向架主體均包括車廂連接架、承重架、承重輪、導(dǎo)向輪、橫向伸縮連桿機(jī)構(gòu)、彈簧阻尼組件、減震組件、安裝在車廂連接架上的電機(jī)安裝架，其中，所述車廂連接架水平旋轉(zhuǎn)地安裝在車廂底側(cè)，所述減震組件設(shè)置在車廂連接架、承重架之間且同時(shí)與兩者連接；

每個(gè)轉(zhuǎn)向架主體的承重輪設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)承重輪分別設(shè)置在承重架左右端且分別在兩條承重軌道上滾動(dòng)；

每個(gè)轉(zhuǎn)向架主體的導(dǎo)向輪設(shè)有兩組，每組有兩個(gè)導(dǎo)向輪，兩組導(dǎo)向輪分別設(shè)置在橫向伸縮連桿機(jī)構(gòu)左右端且分別在兩條導(dǎo)向軌道上滾動(dòng)，所述橫向伸縮連桿機(jī)構(gòu)可進(jìn)行左右雙向伸縮且伸縮方向垂直于車廂中心線，所述彈簧阻尼組件與橫向伸縮連桿機(jī)構(gòu)相結(jié)合以使得橫向伸縮連桿機(jī)構(gòu)始終處于向左右兩側(cè)伸張的狀態(tài)；

每個(gè)承重輪均配置一個(gè)動(dòng)力單元，該動(dòng)力單元包括承重輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述承重輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在電機(jī)安裝架上，所述承重輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出主軸與承重輪的輪軸傳動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，每個(gè)導(dǎo)向輪均配置一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，該驅(qū)動(dòng)單元包括安裝在電機(jī)安裝架上的導(dǎo)向輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述導(dǎo)向輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出主軸與導(dǎo)向輪的輪軸傳動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，上述與導(dǎo)向輪配套的驅(qū)動(dòng)單元還包括齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在橫向伸縮連桿機(jī)構(gòu)上，所述導(dǎo)向輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向輪的輪軸依次傳動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪箱，還包括處于齒輪箱內(nèi)的驅(qū)動(dòng)錐齒輪、從動(dòng)錐齒輪，所述驅(qū)動(dòng)錐齒輪和從動(dòng)錐齒輪相互嚙合，所述驅(qū)動(dòng)錐齒輪與導(dǎo)向輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸形成傳動(dòng)配合關(guān)系，所述從動(dòng)錐齒輪同軸套裝在導(dǎo)向輪的輪軸上。