本发明属于交通设备技术领域，具体提供一种侧向爬升的交通系统。
背景技术：
轨道交通系统(例如火车的铁轨)通常采用开挖路堑、填筑路堤、开凿隧道的方式穿越山地或地面起伏较大的地段。
对于高度落差较大的地段，需要大范围地开挖路堑、填筑路堤、开凿隧道，以便延长轨道线路长度，降低轨道路线的坡度。路堑、路堤、隧道的大量建设不仅成本较高，而且势必会严重破坏原有的地形地貌，影响人们的观感，尤其是对于景区而言。
相应地，本领域需要一种新的侧向爬升的交通系统来解决上述问题。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决路堑、路堤、隧道的大量建设会严重破坏原有地形地貌的问题，本发明提供了一种侧向爬升的交通系统，所述交通系统包括：
高海拔轨道，其设置在高海拔位置，用于承载列车行走；
低海拔轨道，其设置在低海拔位置，用于承载列车行走；
爬升轨道，其第一端与所述高海拔轨道对接，第二端与所述低海拔轨道对接；
轨道单元，其能够承载列车并沿所述爬升轨道的延伸方向移动，以及选择性地与所述高海拔轨道或所述低海拔轨道对接。
在上述交通系统的优选技术方案中，所述高海拔轨道包括与所述轨道单元匹配的第一接合位，所述轨道单元滑动到所述爬升轨道的第一端时嵌入所述第一接合位，并因此与所述高海拔轨道对接。
在上述交通系统的优选技术方案中，所述低海拔轨道包括与所述轨道单元匹配的第二接合位，所述轨道单元滑动到所述爬升轨道的第二端时嵌入所述第二接合位，并因此与所述低海拔轨道对接。
在上述交通系统的优选技术方案中，所述轨道单元上设置有驱动装置，所述驱动装置用于驱使所述轨道单元沿所述爬升轨道的延伸方向横向移动。
在上述交通系统的优选技术方案中，所述驱动装置包括驱动连接的动力单元和行走轮，所述动力单元能够驱动所述行走轮在所述爬升轨道上行走，并因此驱动所述轨道单元移动。
在上述交通系统的优选技术方案中，所述动力单元包括电机。
在上述交通系统的优选技术方案中，所述行走轮是齿轮，所述爬升轨道沿其延伸方向设置有与所述齿轮相啮合的齿条。
在上述交通系统的优选技术方案中，所述爬升轨道包括两条平行设置的轨道，并且至少一条轨道上设置有所述齿条。在上述交通系统的优选技术方案中，所述列车是悬挂式空铁。
在上述交通系统的优选技术方案中，所述高海拔轨道、所述低海拔轨道和所述爬升轨道分别通过多根立柱固定到地基上。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过在高海拔轨道和低海拔轨道之间设置爬升轨道，使得承载着列车的轨道单元能够沿爬升轨道的延伸方向横向移动，进而选择地与高海拔轨道或低海拔轨道对接，将列车从高海拔轨道运送到低海拔轨道，或者从低海拔轨道运送到高海拔轨道。因此，本发明通过使轨道单元沿爬升轨道横向上升或下降，在保证列车运行平稳的前提下，减少了爬升轨道的长度，从而减少了路堑、路堤、隧道建设，最大化地保持了原有的地形地貌。
爬升时，轨道单元与低海拔轨道对接。列车先从低海拔轨道行驶至轨道单元上。轨道单元沿爬升轨道上升到与高海拔轨道对接的位置，列车从轨道单元行驶至高海拔轨道上。
下降时，轨道单元与高海拔轨道对接。列车先从高海拔轨道行驶至轨道单元上。轨道单元沿爬升轨道下降到与低海拔轨道对接的位置，列车从轨道单元行驶至低海拔轨道上。
附图说明
下面参照附图并结合悬挂式空铁来描述本发明的优选实施方式，附图中：
图1是本发明的侧向爬升的交通系统的原理示意图；
图2是本发明的侧向爬升的交通系统的效果示意图；
图3是本发明的轨道单元搬运悬挂式空铁时的效果示意图；
图4是本发明的提梁车的第一状态示意图；
图5是本发明的提梁车的第二状态示意图；
图6是本发明的蓄能装置的效果示意图。
附图标记列表：
1、高海拔轨道；11、第一对接位；2、低海拔轨道；21、第二对接位；3、爬升轨道；31、齿条；4、轨道单元；5、立柱；6、提梁车；61、本体；62、齿轮；63、l形机械臂；64、限位传感器；7、蓄能装置；71、固定基体；711、定滑轮；72、配重装置；721、动滑轮；73、第一牵引索；74、雕塑；75、水泵；8、限速卷盘；81、第二牵引索；9、悬挂式空铁。
具体实施方式
本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然附图中的各部件之间是按一定比例关系绘制的，但是这种比例关系并非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和图2所示，本发明的侧向爬升的交通系统主要包括高海拔轨道1、低海拔轨道2、爬升轨道3、轨道单元4、立柱5、作为转运装置的提梁车6和蓄能装置7。其中，高海拔轨道1位于海拔较高的位置，其上设置有第一对接位11；低海拔轨道2位于海拔较低的位置，其上设置有第二对接位21。爬升轨道3倾斜设置，与水平面具有夹角，该夹角是0°到90°之间的任意值。爬升轨道3的第一端通向高海拔轨道1，与第一对接位11对准；爬升轨道3的第二端通向低海拔轨道2，与第二对接位21对准。轨道单元4能够沿爬升轨道3的延伸方向横向移动，并选择地嵌入第一对接位11或第二对接位21中，与高海拔轨道1或低海拔轨道2对接。轨道单元4与高海拔轨道1或低海拔轨道2对接之后，悬挂式空铁9能够沿高海拔轨道1或低海拔轨道2的延伸方向行驶。
本领域技术人员能够理解的是，爬升轨道3和轨道单元4之间不仅限于垂直关系一种，两者之间的夹角还可以是0°到90°之间的任意值。
此外，本领域技术人员可以根据需要，使轨道单元4选择性地与高海拔轨道1或低海拔轨道2的两端对接，从而省去图1中所示的第一对接位11和第二对接位21。
本领域技术人员能够理解的是，轨道单元4可以采用任意可行的方式与高海拔轨道1或低海拔轨道2对接。示例性地，设置两根单独的立柱5，该两根立柱5之间的距离正好等于轨道单元4的长度，并且两根立柱5的顶端设置有允许轨道单元4滑动的滑轨，以便轨道单元4的两端能够被两根立柱5支撑。当轨道单元4沿爬升轨道3移动到两根立柱5上时，轨道单元4的两端正好分别与高海拔轨道1或低海拔轨道2对接。进一步，立柱5上还设置有锁止装置(例如液压推杆)用于锁定轨道单元4，防止轨道单元4与高海拔轨道1或低海拔轨道2对接之后发生晃动、位移。
进一步，本领域技术人员能够理解的是，爬升轨道3的数量不限于图1中所示的两根，其还可以是三根、四根、五根等。
如图2所示，高海拔轨道1、低海拔轨道2和爬升轨道3分别通过立柱5固定到地基上。具体地，高海拔轨道1通过立柱5固定到山顶或其他海拔较高的位置，低海拔轨道2通过立柱5固定到山脚或其他海拔较低的位置，爬升轨道3通过立柱5固定到山体的斜坡上。提梁车6被设置在爬升轨道3上，用于夹持并转运轨道单元4。蓄能装置7设置在山顶或其他海拔较高的位置，并且与提梁车6相连接。蓄能装置7能够在提梁车6向低海拔轨道2移动时储存重力势能，向高海拔轨道1移动时释放重力势能。
此外，本领域技术人员可以根据需要，将蓄能装置7设置在其他任意可行的位置，例如山脚或其他海拔较低的位置。进一步，本领域技术人员还可以根据需要，使蓄能装置7直接与轨道单元4相连接。
如图3所示，本发明的高海拔轨道1、低海拔轨道2和轨道单元4都是适用于悬挂式空铁9的箱式轨道梁，并且轨道单元4的长度大于悬挂式空铁9的总长，以便轨道单元4横向移动时，悬挂式空铁9能够完全悬吊在轨道单元4的下方。
此外，本领域技术人员可以根据需要，将高海拔轨道1、低海拔轨道2和轨道单元4设置成其他任意可行的轨道，只要该轨道能够承载悬挂式空铁9即可。进一步，本领域技术人员还可以根据需要，将悬挂式空铁9替换成其他任意形式的列车，例如火车，并适当调整高海拔轨道1、低海拔轨道2和轨道单元4的形式。本领域技术人员应当理解的是，悬挂式空铁9较之火车等行走轮设置在底部的列车而言，其与轨道单元4之间横向上的固定更加牢靠。
如图3至图5所示，提梁车6用于驱动轨道单元4沿爬升轨道3的延伸方向横向移动，即轨道单元4横向地沿爬升轨道3的延伸方向移动。提梁车6主要包括本体61、动力装置(图中未示出)、作为行走轮的齿轮62、作为夹持装置的l形机械臂63。其中，本体61呈“n”形，骑跨在爬升轨道3上，以便提高其左右方向的稳定性。齿轮62枢转地设置在本体61上，并且能够与爬升轨道3滚动接触。与齿轮62相对应地，爬升轨道3与齿轮62相接触的面上设置有与齿轮62啮合的齿条31。通过齿轮62和齿条31之间的啮合作用，能够提高齿轮62和齿条31的摩擦力，防止齿轮62在爬升轨道3上行走时发生打滑现象。进一步，在本发明的优选实施方案中，爬升轨道3的两端分别设置有止挡构件(图中未标示)，用于防止齿轮62滑脱爬升轨道3。优选地，止挡构件上还设置有能够与本体61接触的弹性构件，用于减缓提梁车6对止挡构件的冲击。
继续参阅图3至图5，四条l形机械臂63对称地、枢转地设置在本体61的两侧，用于勾住轨道单元4。优选地，每一条l形机械臂63还设置有限位传感器64，用于判定l形机械臂63已勾住轨道单元4。进一步优选地，两条相对的l形机械臂63设置有防脱保险装置(例如绳索)，用于防止轨道单元4从l形机械臂63上滑脱坠下。
虽然图中并未示出，但是动力装置固定地设置在本体1上，用于驱动齿轮62转动，驱动l形机械臂63摆动。优选地，动力装置包括电机和齿轮传动结构。电机和齿轮传动结构都固定地设置在本体1上，齿轮传动结构的输入端与电机的输出轴连接，齿轮传动结构的输出端与齿轮62和/或l形机械臂63连接，电机输出的扭矩通过齿轮传动结构之后传递给齿轮62和/或l形机械臂63。本领域技术人员能够理解的是，齿轮62和l形机械臂63可以由一台电机和一个齿轮传动结构共同驱动，也可以通过多台电机和多个齿轮传动结构共同或分别驱动。
本领域技术人员能够理解的是，提梁车6的数量不仅限于图2中所示的两台，其还可以是其他任意可行的数量，例如一台、三台、四台等。本领域技术人员还能够理解的是，l形机械臂63还可以是其他任意可行的机械臂，例如具有钩子的杆状机械臂。l形机械臂63的数量也不仅限于上述的四个，其还是可以任意多个，例如两个、三个、六个、八个等。
此外，本领域技术人员还可以根据需要，省去l形机械臂63，使本体61与轨道单元4固定连接到一起或一体制成。
如图6所示，本发明的蓄能装置7用于辅助提梁车6驱动轨道单元4，其主要包括固定基体71、配重装置72和第一牵引索73。其中，第一牵引索73绕过固定基体71之后，两端分别与本体61和配重装置72连接，并因此将配重装置72进行悬吊。其中，固定基体71可以是水泥建筑物、钢结构、木质结构等。
继续参阅图6，固定基体71上设置有多个定滑轮711，配重装置72上设置有多个动滑轮721。第一牵引索73依次绕过所有的定滑轮711和所有的动滑轮721，以便减少配重装置72的行程。换句话说，当提梁车6移动一百米时，配重装置72只移动十几米、几米甚至几厘米。
继续参阅图6，本发明的蓄能装置7还包括雕塑74。虽然图中并未明确示出，但是雕塑74与配重装置72固定连接，以便使雕塑74随配重装置72的升降而升降，提高观众的观赏感。示例性地，固定基体71的顶部设置有通孔，连接杆或支撑柱穿过该通孔之后将雕塑74和配重装置72固定连接到一起。或者本领域技术人员也可以根据需要，在固定基体71的顶部设置一个较大的窗口结构，将雕塑74设置在配重装置72上，或者使雕塑74和配重装置72一体制成。
本领域技术人员能够理解的是，雕塑74不仅限于图6中所示的佛像，其还可以是其他任意形状的石雕、木雕、铜雕等。例如，假山、景观石、灯组、喷泉、绿植等。
虽然图中并未明确示出，但是配重装置72内设置有能够盛放液体的容腔，以便通过调节容腔内液体的多少来调整配重装置72的重量。
继续参阅图6，本发明的蓄能装置7还包括水泵75，水泵75的一端通向水源(例如蓄水罐)，水泵75的另一端通向配重装置72内的容腔。以便向配重装置72内的容腔中泵送水，或将配重装置72内的容腔中的水抽出。需要说明的是，该水泵75为双向泵，或者本领域技术人员可以根据需要，为蓄能装置7配置两台泵，一台用于向容腔中泵送水，另一台用于从容腔中抽取水。
如图1所示，为了避免提梁车6运送轨道单元4时下降速度过快，本发明的侧向爬升的交通系统还包括限速卷盘8，限速卷盘8通过第二牵引索81与本体61相连接。限速卷盘8能够随着提梁车6的移动而转动，并且当其超过一定转速时，转动阻力增大。由于实现该功能的限速卷盘8是本领技术人员能够从市场上直接获得的，所以此处不再做过多说明。
下面结合图1和图2来对侧向爬升的交通系统转移悬挂式空铁9的过程进行详细说明。
将悬挂式空铁9从低海拔轨道2转运到高海拔轨道1时，通过提梁车6和蓄能装置7将轨道单元4运送至第二对接位21，与低海拔轨道2对接。悬挂式空铁9从低海拔轨道2上全部驶入轨道单元4上。提梁车6夹持轨道单元4沿爬升轨道3向高海拔轨道1运动。在提梁车6上升的同时，配重装置72下降，释放重力势能，为提梁车6提供辅助动力。当提梁车6滑动到爬升轨道3的第一端时，轨道单元4移动至第一对接位11，与高海拔轨道1对接。此时，悬挂式空铁9可以从轨道单元4行驶至高海拔轨道1上。
将悬挂式空铁9从高海拔轨道1转运到低海拔轨道2时，悬挂式空铁9从高海拔轨道1上全部驶入轨道单元4上。提梁车6夹持轨道单元4沿爬升轨道3向低海拔轨道2运动。在提梁车6下降的同时，配重装置72上升，储存重力势能，防止提梁车6下降速度过快。当提梁车6滑动到爬升轨道3的第二端时，轨道单元4移动至第二对接位21，与低海拔轨道2对接。此时，悬挂式空铁9可以从轨道单元4行驶至低海拔轨道2上。
综上所述，在本发明的优选技术方案中，通过在高海拔轨道1和低海拔轨道2之间设置爬升轨道3，使承载着悬挂式空铁9的轨道单元4能够在提梁车6和蓄能装置7的作用下沿爬升轨道3的延伸方向横向移动，进而选择地与高海拔轨道1或低海拔轨道2对接，将悬挂式空铁9从高海拔轨道1运送到低海拔轨道2，或者从低海拔轨道2运送到高海拔轨道1。因此，本发明通过使轨道单元4沿爬升轨道3横向上升或下降，在保证悬挂式空铁9运行平稳的前提下，减少了爬升轨道3的长度，从而减少了路堑、路堤、隧道建设，最大化地保持了原有的地形地貌。
此外，本发明除了上述的优选实施方式外，还提供了实施例一、实施例二和实施例三。具体如下：
实施例一，与上述优选实施例不同的是，在本实施例中，侧向爬升的交通系统仅包括高海拔轨道1、低海拔轨道2、爬升轨道3、轨道单元4和立柱5，而不具有外设的驱动装置。其中，轨道单元4的顶部设置有驱动装置。该驱动装置包括驱动连接的动力单元和行走轮，所述动力单元能够驱动所述行走轮在爬升轨道3上行走，并因此驱动轨道单元4移动。优选地，动力单元包括电机和减速机，减速机的输入端与电机的转轴固定连接，减速机的输出端与行走轮固定连接。与爬升轨道3上的齿条31相对应地，行走轮是为齿轮。或者，本领域技术人员也可以根据需要，将动力单元设置成其他任意可行的形式，例如为每一个行走轮配置一个单独的电机。
本领域技术人员能够理解的是，在实施例一中，通过在高海拔轨道1和低海拔轨道2之间设置爬升轨道3，使承载着悬挂式空铁9的轨道单元4能够沿爬升轨道3的延伸方向横向移动，进而选择地与高海拔轨道1或低海拔轨道2对接，将悬挂式空铁9从高海拔轨道1运送到低海拔轨道2，或者从低海拔轨道2运送到高海拔轨道1。因此，实施例一通过使轨道单元4沿爬升轨道3横向上升或下降，在保证悬挂式空铁9运行平稳的前提下，减少了爬升轨道3的长度，从而减少了路堑、路堤、隧道建设，最大化地保持了原有的地形地貌。
实施例二，与上述优选实施例不同的是，在本实施例中，侧向爬升的交通系统仅包括高海拔轨道1、低海拔轨道2、爬升轨道3、轨道单元4、立柱5和作为转运装置的提梁车6，而不具有蓄能装置7和限速卷盘8。
本领域技术人员能够理解的是，在实施例二中，通过在高海拔轨道1和低海拔轨道2之间设置爬升轨道3，使承载着悬挂式空铁9的轨道单元4能够在提梁车6的作用下沿爬升轨道3的延伸方向横向移动，进而选择地与高海拔轨道1或低海拔轨道2对接，将悬挂式空铁9从高海拔轨道1运送到低海拔轨道2，或者从低海拔轨道2运送到高海拔轨道1。因此，本发明通过使轨道单元4沿爬升轨道3横向上升或下降，在保证悬挂式空铁9运行平稳的前提下，减少了爬升轨道3的长度，从而减少了路堑、路堤、隧道建设，最大化地保持了原有的地形地貌。
实施例三，与上述优选实施例不同的是，在本实施例中，侧向爬升的交通系统仅包括高海拔轨道1、低海拔轨道2、爬升轨道3、轨道单元4、立柱5和蓄能装置7，而不包括提梁车6。其中，第一牵引索71直接与轨道单元4连接。轨道单元4的顶部设置有与爬升轨道3对应的行走轮，用于支撑轨道单元4在爬升轨道3上行走。或者本领域技术人员可以根据需要，使轨道单元4与爬升轨道3滑动连接。此外，侧向爬升的交通系统还包括助力装置，该助力装置在蓄能装置7不足以驱动轨道单元4移动时，所述助力装置用于为轨道单元4提供辅助的动力。优选地，助力装置包括卷扬机和牵引索，其中卷扬机设置在爬升轨道3或地基(山体或地面)上，牵引索的一端与卷扬机相连接，牵引索的另一端与轨道单元4相连接。
本领域技术人员能够理解的是，在实施例三中，通过在高海拔轨道1和低海拔轨道2之间设置爬升轨道3，使得承载着悬挂式空铁9的轨道单元4能够在蓄能装置7和助力装置的作用下沿爬升轨道3的延伸方向横向移动，进而选择地与高海拔轨道1或低海拔轨道2对接，将悬挂式空铁9从高海拔轨道1运送到低海拔轨道2，或者从低海拔轨道2运送到高海拔轨道1。因此，本发明通过使轨道单元4沿爬升轨道3横向上升或下降，在保证悬挂式空铁9运行平稳的前提下，减少了爬升轨道3的长度，从而减少了路堑、路堤、隧道建设，最大化地保持了原有的地形地貌。
此外，不同于上述任何一个实施例，本发明还提供了一种侧向爬升的交通系统，该交通系统仅用于将乘客从高海拔运送至低海拔，从低海拔运送至高海拔。具体地，请参见实施例四、实施例五和实施例六。
实施例四，本实施例的侧向爬升的交通系统包括列车、驱动装置和上文所述的爬升轨道3。其中，驱动装置设置在列车的顶部，并与列车固定连接。驱动装置包括驱动连接的动力单元和行走轮，所述动力单元能够驱动所述行走轮在爬升轨道3上行走，并因此驱动列车横向移动。优选地，动力单元包括电机和减速机，减速机的输入端与电机的转轴固定连接，减速机的输出端与行走轮固定连接。与爬升轨道3上的齿条31相对应地，行走轮是为齿轮。或者，本领域技术人员也可以根据需要，将动力单元设置成其他任意可行的形式，例如为每一个行走轮配置一个单独的电机。
进一步，本实施例的侧向爬升的交通系统还包括设置在爬升轨道3两端的车站，该车站用于停靠列车，并供乘客上下列车。
实施例五，本实施例的侧向爬升的交通系统包括列车、上文所述的爬升轨道3以及实施例三中所述的蓄能装置7和助力装置。其中，蓄能装置7的第一牵引索73与列车相连接，用于拉动列车。列车长度方向上的两端的顶部分别固定地设置有具有齿轮的行走装置。该行走装置的齿轮与爬升轨道3上的齿条滚动接触。或者本领域技术人员也可以根据需要，将列车顶部的行走装置替换为滑动装置，在爬升轨道3上设置滑轨，使列车借助滑动装置和滑轨与爬升轨道3滑动连接。其中，助力装置在蓄能装置7不足以驱动列车移动时，为列车提供辅助的动力。优选地，助力装置包括卷扬机和牵引索，其中卷扬机设置在爬升轨道3或地基(山体或地面)上，牵引索的一端与卷扬机相连接，牵引索的另一端与列车相连接。
进一步，本实施例的侧向爬升的交通系统还包括设置在爬升轨道3两端的车站，该车站用于停靠列车，并供乘客上下列车。
实施例六，其与实施例五不同的是，侧向爬升的交通系统还包括实施例四中所述的驱动装置。
本领域技术人员能够理解的是，在实施例四、实施例五和实施例六中，通过使列车长度方向上的两端分别与一根爬升轨道3滑动连接，使得列车能够沿爬升轨道3的延伸方向横向移动，从而使得列车的长度能够尽可能大，从而能够增加列车的单次载客量。
除此之外，本发明还提供了一种蓄能装置，该蓄能装置包括上文所述的蓄能装置7的所有技术特征。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。