一种新能源防脱轨可逃生的运载车辆及其运行方法与流程

本发明涉及一种运载车辆及其运行方法，特别是指一种由电机驱动的能够防止脱轨的运载车辆及其运行方法。

背景技术：

目前立体交通成为了解决交通拥堵的一种有效方法，怎样降低占用道路资源是一个极具挑战性的课题。占用更少的道路资源就意味着动力系统要更窄，就会对动力的要求就会更苛刻。在狭小的空间里既要保证足够的动力，还要保证车辆良好的制动性能，还要保障车辆不能太颠簸，其困难程度可想而知。

现有的轮毂电机的技术还不是很成熟，轮毂电机的厚度较大，还不能满足现有公共交通领域中要求更窄的动力需求。轮毂电机动力系统没有统一的动力轴，动力协调性比较困难，需要长时间的开发。

摩擦力是路面车辆制动的根本动力，较大质量的车惯性也较大，怎样有效的制动，怎样减小刹车距离，答案无疑是增加与之对抗的摩擦力。轮对与钢轨之间的接触面积有限，车辆的自重也是固定的，质量越重摩擦力的压力就越大，同时惯性也跟着加大，怎样有效的增加摩擦力，减小时制动的刹车距离，是关乎路面轨道交通设备安全行驶的突出问题。

如何增强车厢的结构稳定性，是困扰着路面立体交通事业的发展重要问题之一。优秀的车身整体结构和分区保护是增强整体安全的必然前提。在车辆运行的过程中，如果客车内发生火灾，将危及到车内每一位乘客的生命安全及其财产损失，所以当车辆发生火灾时，怎样有效的预防和消灭火灾，是必须深思的问题。

技术实现要素：

本发明所采用的技术方案为：一种新能源防脱轨可逃生的运载车辆，其包括车厢系统、动力系统以及车辆保持系统，其中，该动力系统以及该车辆保持系统设置在该车厢系统两侧，该动力系统用以驱动车辆运行，该车辆保持系统用以保持车辆的平稳运行。

该动力系统包括新能源电池、电机以及轮毂单元，其中，该新能源电池设置在该车厢系统中，该新能源电池中存储电力并为该动力系统提供电力供给，该电机连接在该新能源电池与该轮毂单元之间，该电机用以将电能转换为机械能并驱动该轮毂单元工作，该电机的输出轴上设置有差速器，该差速器的动力输出轴与该轮毂单元相连接。

该轮毂单元包括主动轮、从动轮、盘刹式传动齿轮以及轮毂，其中，该主动轮设置在该差速器的动力输出轴上，该差速器的动力输出轴驱动该主动轮转动，该从动轮设置在该主动轮的正下方，该从动轮固定连接在该盘刹式传动齿轮上，该从动轮与该盘刹式传动齿轮同步转动，在该主动轮与该从动轮之间连接有传动皮带，该主动轮通过该传动皮带驱动该从动轮转动，并同步驱动该盘刹式传动齿轮转动，该盘刹式传动齿轮的外侧面上设置有传动齿。

该轮毂处于该盘刹式传动齿轮的正下方，该轮毂上设置在轮毂齿轮，该轮毂齿轮与该轮毂同轴转动，该轮毂齿轮与该盘刹式传动齿轮相啮合，由该盘刹式传动齿轮通过该轮毂齿轮驱动该轮毂转动。

在该盘刹式传动齿轮一侧设置有制动器，该制动器具有夹片，两个该夹片分别设置在该盘刹式传动齿轮两侧，制动的时候，该制动器动作，两个该夹片加紧该盘刹式传动齿轮通过两者之间的摩擦力达到制动的作用。

该传动皮带一侧设置有皮带挤压器，该皮带挤压器具有挤压轮，该挤压轮与该传动皮带相对应，并顶设在该传动皮带一侧，工作的时候，通过该挤压轮顶压该传动皮带的力度调整该传动皮带的张紧度，紧而达到调整该主动轮与该从动轮之间传动力的作用。

该车辆保持系统设置在该车厢系统底部两侧，该车辆保持系统包括下延伸外壳、保持轨道以及保持单元，其中，该下延伸外壳固定连接在该车厢系统底部两侧，该保持单元设置在该下延伸外壳中，该保持单元套设在该保持轨道上。

该保持单元包括套筒体、摩擦片、液压器以及顶柱，其中，该套筒体设置在该下延伸外壳底部，该顶柱连接在该车厢系统与该套筒体之间，该摩擦片与该保持轨道相对应设置在该套筒体中，该液压器与该摩擦片相连接。

该保持轨道包括顶板、底板以及竖板，其中，该竖板固定连接在该顶板与该底板之间，该摩擦片包括上摩擦片以及下摩擦片，其中，该上摩擦片设置在该保持轨道的该顶板顶部，该下摩擦片相对于该保持轨道的该竖板而设置在该顶板底部。

该车厢系统由若干车厢头尾连接而成，每一节该车厢都包括下结构梁、顶棚以及侧壁，其中，两面该侧壁连接在该下结构梁与该顶棚之间，在该车厢的前后两端分别设置有防火门，在该车厢一侧的该侧壁上设置有若干换乘车门，该换乘车门开启后可以完成上下乘客的作用，在每一节该车厢中都设置有若干隔板，该隔板中设置有斜拉机构，该隔板两侧布置广告位。

每一节该车厢的底部都设置有隐藏逃生梯，该隐藏逃生梯具有收起以及打开两种状态，当该隐藏逃生梯处于收起状态的时候，该隐藏逃生梯闭合在该车厢的底部，当该隐藏逃生梯处于打开状态的时候，乘客可以通过当该隐藏逃生梯并从该车厢底部进行逃生，该隐藏逃生梯包括折叠梯板、若干阶梯以及若干绳索，其中，该折叠梯板一端枢接在该车厢的底部，若干该阶梯设置在该折叠梯板上，若干该绳索连接在该折叠梯板与该车厢底部之间。

一种运载车辆的运行方法，在车厢系统上分别设置动力系统以及车辆保持系统，其中，该动力系统以及该车辆保持系统设置在该车厢系统两侧，该动力系统用以驱动车辆运行，该车辆保持系统用以保持车辆的平稳运行。

该动力系统包括新能源电池、电机以及轮毂单元，其中，该新能源电池设置在该车厢系统中，该新能源电池中存储电力并为该动力系统提供电力供给，该电机连接在该新能源电池与该轮毂单元之间，该电机用以将电能转换为机械能并驱动该轮毂单元工作，该电机的输出轴上设置有差速器，该差速器的动力输出轴与该轮毂单元相连接。

该轮毂单元包括主动轮、从动轮、盘刹式传动齿轮以及轮毂，其中，该主动轮设置在该差速器的动力输出轴上，该差速器的动力输出轴驱动该主动轮转动，该从动轮设置在该主动轮的正下方，该从动轮固定连接在该盘刹式传动齿轮上，该从动轮与该盘刹式传动齿轮同步转动，在该主动轮与该从动轮之间连接有传动皮带，该主动轮通过该传动皮带驱动该从动轮转动，并同步驱动该盘刹式传动齿轮转动，该盘刹式传动齿轮的外侧面上设置有传动齿。

该轮毂处于该盘刹式传动齿轮的正下方，该轮毂上设置在轮毂齿轮，该轮毂齿轮与该轮毂同轴转动，该轮毂齿轮与该盘刹式传动齿轮相啮合，由该盘刹式传动齿轮通过该轮毂齿轮驱动该轮毂转动。

在该盘刹式传动齿轮一侧设置有制动器，该制动器具有夹片，两个该夹片分别设置在该盘刹式传动齿轮两侧，制动的时候，该制动器动作，两个该夹片加紧该盘刹式传动齿轮通过两者之间的摩擦力达到制动的作用。

该传动皮带一侧设置有皮带挤压器，该皮带挤压器具有挤压轮，该挤压轮与该传动皮带相对应，并顶设在该传动皮带一侧，工作的时候，通过该挤压轮顶压该传动皮带的力度调整该传动皮带的张紧度，紧而达到调整该主动轮与该从动轮之间传动力的作用。

该车辆保持系统设置在该车厢系统底部两侧，该车辆保持系统包括下延伸外壳、保持轨道以及保持单元，其中，该下延伸外壳固定连接在该车厢系统底部两侧，该保持单元设置在该下延伸外壳中。

该保持单元套设在该保持轨道上，该保持单元包括套筒体、摩擦片、液压器以及顶柱，其中，该套筒体设置在该下延伸外壳底部，该顶柱连接在该车厢系统与该套筒体之间，该摩擦片与该保持轨道相对应设置在该套筒体中，该液压器与该摩擦片相连接。

本发明的有益效果为：本发明的车辆包括：轮毂、制动装置、传动齿轮、正时皮带或链条、清障器、阻尼减震器、皮带挤压器、套筒、差速器传动轴、电机、受电器、新能源电池、差速器、转向器、盘刹式传动齿轮、齿轮罩、回形装置、顶柱、上摩擦片、下摩擦片、液压器、复位装置、套筒装置、车身骨架、防火墙体、内部防火墙体、防火门、换乘车门、逃生梯、阻拦绳索、广告位、结构梁、斜拉机构、事故挡板、车内监控器。所述盘刹式传动齿轮具有传动和制动的作用，让每一个车轮都具有行车和刹车的作用提高车辆的安全性。电机的中位高度设置有利于行车安全和设备检修。差速器传动轴的设置可有效避免两侧轮毂的差速问题。回形装置环绕在钢轨上，通过液压力量挤压轨头的上下两面实现制动，能够有效减小刹车距离，提高车辆的安全且能防止脱轨。顶柱的升降功能可把车辆抬高，增加停站时的安全。所述防火墙体可以增强车厢的稳定性，增加换乘门的数量。底部逃生梯的设置有利于人员逃生。

另外，本发明的电机产生的动力传递给差速器，通过差速器传动轴传送给正时皮带或链条，正时皮带或链条带动盘刹式传动轮转动，通过齿轮咬合带动传动齿轮和轮毂。转向器上方是阻尼减震器。转向器带动转向轴、盘刹式齿轮、传动齿轮、轮毂、制动器转动。所述清障器主要是用来清理轨道槽内的物体，为行驶系统提供安全的运转环境，保证轮毂不受损坏。所述盘刹式齿轮既为车辆传递了动力，又为行驶体统提供了较好的盘式刹车。具有刹车效果好、噪音小、散热好等优点。所述传动齿轮通过轮轴与轮毂相结合，使动力传输更加稳定。所述正时皮带或链条是为传动齿轮提供稳定的动力，还可以保护动力过载的情况下对动力系统的损害。所述阻尼减震器为车辆提供减震效果，较高的位置可以保证车辆的稳定性。所述皮带挤压器为防止正时皮带运转时压力不足时起滑。所述套筒是用来保证车辆的稳定性，使得动力系统只能上下移动，不能向四周移动。所述差速器传动轴为车辆提供对称的动力，差速器的设置可以消除车辆转弯时车轮运动差速的问题。所述转向器为车轮转向提供稳固的转向角度。所述受电器设置在车辆的两侧，与市政供电相连接。所述新能源电池可安装在动力装置的两侧或结构梁内或车厢内部，能为车辆提供充足的电力。所述齿轮罩为保护传动齿轮设计，保护齿轮不受损坏，减少灰尘等杂物对齿轮的影响。

本发明的所述回形装置是一种包裹无缝钢轨的装置，回形装置下开口的宽度小于钢轨轨头的宽度，可将列车牢牢扣在轨道上。如果出现轮毂爬轨的现象，将触动下摩擦片，车辆随即减速，将轮缘重新调整回轨道，极大的减小了脱轨的可能。所述车身骨架是按照受力的条件设置与扩张力和紧拉力相呼应的结构。配合套筒装置，只允许制动器上下运动，阻止制动器前后、左右运动，从而实现车体的制动。所述液压器是由两个液压装置组成，同时作用在上摩擦片与下摩擦片上，自动使两种摩擦片均匀受力，增加制动的效果。所述顶柱可直接作用到车身的底盘，也可以连接到车身的其他位置，其主要作用是抬高车辆高度和刹车时与轨道摩擦制动。所述复位装置是在取消制动之后，将上摩擦片和下摩擦片与轨道分离，使正常行驶的列车不产生来自防脱轨液压制动装置的摩擦力。在紧急状态下，复位装置可为顶柱和上摩擦片提供作用力，增加上摩擦片与轨道面的摩擦压力，从而更有效的为列车减速、制动。

本发明的所述防火墙体和防火门的设计，按照横向分隔车厢的布局增加车厢的稳定性和灾害隔绝的作用。纵向乘坐和站立的乘客更加适应车辆行驶轨迹，当车辆启动或停车时乘客站立将更加稳定。所述每一个隔离空间都具有完整的独立性，相互之间没有干扰，防火门的设置可有效调节和控制灾害的蔓延。所述防火墙体围成的独立单元的两端均设置有乘客换乘门，可有效的提高乘客的换乘效率。所述结构梁用来增加车体的稳定性，增加逃生梯的升降口，平时逃生梯和阻拦绳索都内置在结构梁上，且逃生梯与结构梁齐平。当灾害发生时列车下方的车辆会清空，逃生梯放下，使乘客抵达到路面逃生。所述斜拉机构可以加强车厢中部的稳定性，可以有效的将中心受力点进行合理分散。所述广告位设置在乘客座位上方的内部防火墙体上，可以有效增加无遮挡的广告位。所述事故挡板设置在车辆的前后两端，当出现紧急情况下后端的挡板启用，挡住车身下方的通道。等到当车身下方成为净空时，底部逃生门开始使用。所述车内监控能有效监测每个单元车厢内的乘客活动，为乘客安全提供保障。

附图说明

图1为本发明的的结构示意图。

图2为本发明动力系统的结构示意图。

图3为本发明动力系统的主视结构示意图。

图4为本发明车辆保持系统的结构示意图。

图5为本发明车辆保持系统的主视结构示意图。

图6为本发明车厢系统的侧视结构示意图。

图7为本发明车厢系统的俯视结构示意图。

图8为本发明隐藏逃生梯的示意图。

具体实施方式

如图1至8所示，一种新能源防脱轨可逃生的运载车辆，其包括车厢系统100、动力系统200以及车辆保持系统300，其中，该动力系统200以及该车辆保持系统300设置在该车厢系统100两侧，该动力系统200用以驱动车辆运行，该车辆保持系统300用以保持车辆的平稳运行。

该动力系统200包括新能源电池210、电机220以及轮毂单元400，其中，该新能源电池210设置在该车厢系统100中，该新能源电池210中存储电力并为该动力系统200提供电力供给。

该电机220连接在该新能源电池210与该轮毂单元400之间，该电机220用以将电能转换为机械能并驱动该轮毂单元400工作。

该电机220的输出轴上设置有差速器221，该差速器221的动力输出轴与该轮毂单元400相连接。

该轮毂单元400包括主动轮410、从动轮420、盘刹式传动齿轮430以及轮毂440，其中，该主动轮410设置在该差速器221的动力输出轴上，该差速器221的动力输出轴驱动该主动轮410转动。

该从动轮420设置在该主动轮410的正下方，该从动轮420固定连接在该盘刹式传动齿轮430上，该从动轮420与该盘刹式传动齿轮430同步转动。

在该主动轮410与该从动轮420之间连接有传动皮带450。

该主动轮410通过该传动皮带450驱动该从动轮420转动，并同步驱动该盘刹式传动齿轮430转动。

该盘刹式传动齿轮430的外侧面上设置有传动齿431。

该轮毂440处于该盘刹式传动齿轮430的正下方，该轮毂440上设置在轮毂齿轮441，该轮毂齿轮441与该轮毂440同轴转动。

该轮毂齿轮441与该盘刹式传动齿轮430相啮合。

由该盘刹式传动齿轮430通过该轮毂齿轮441驱动该轮毂440转动。

在该盘刹式传动齿轮430一侧设置有制动器460，该制动器460具有夹片461，两个该夹片461分别设置在该盘刹式传动齿轮430两侧。

制动的时候，该制动器460动作，两个该夹片461加紧该盘刹式传动齿轮430通过两者之间的摩擦力达到制动的作用。

在具体实施的时候，该传动皮带450为正时皮带。

该传动皮带450一侧设置有皮带挤压器470，该皮带挤压器470具有挤压轮471。

该挤压轮471与该传动皮带450相对应，并顶设在该传动皮带450一侧。

工作的时候，通过该挤压轮471顶压该传动皮带450的力度调整该传动皮带450的张紧度，紧而达到调整该主动轮410与该从动轮420之间传动力的作用。

在具体实施的时候，该轮毂440一侧设置有清障器442，该轮毂440可以在轨道上运行。

在具体实施的时候，该轮毂单元400设置在一套筒480中，该套筒480连接在该车厢系统100两侧。

该车辆保持系统300设置在该车厢系统100底部两侧，该车辆保持系统300包括下延伸外壳310、保持轨道320以及保持单元500，其中，该下延伸外壳310固定连接在该车厢系统100底部两侧，该保持单元500设置在该下延伸外壳310中。

该保持单元500套设在该保持轨道320上。

在具体实施的时候，该保持轨道320包括顶板321、底板322以及竖板323，其中，该竖板323固定连接在该顶板321与该底板322之间，该保持轨道320的横截面呈“工”形。

该保持单元500包括套筒体510、摩擦片、液压器530以及顶柱520。

其中，该套筒体510设置在该下延伸外壳310底部，该顶柱520连接在该车厢系统100与该套筒体510之间。

该摩擦片与该保持轨道320相对应设置在该套筒体510中。

该液压器530与该摩擦片相连接。

在具体实施的时候，该摩擦片包括上摩擦片540以及下摩擦片550，其中，该上摩擦片540设置在该保持轨道320的该顶板321顶部，该下摩擦片550相对于该保持轨道320的该竖板323而设置在该顶板321底部。

在具体实施的时候，该顶柱520中设置有复位装置521。

在具体实施的时候，该套筒体510为回形装置其是一种包裹无缝钢轨的装置，回形装置下开口的宽度小于钢轨轨头的宽度，可将列车牢牢扣在轨道上。如果出现轮毂爬轨的现象，将触动下摩擦片，车辆随即减速，将轮缘重新调整回轨道，极大的减小了脱轨的可能。

该下延伸外壳310中的车身骨架311是按照受力的条件设置与扩张力和紧拉力相呼应的结构。配合套筒装置，只允许制动器上下运动，阻止制动器前后、左右运动，从而实现车体的制动。

该液压器530是由两个液压装置组成，同时作用在上摩擦片与下摩擦片上，自动使两种摩擦片均匀受力，增加制动的效果。

该顶柱520可直接作用到车身的底盘，也可以连接到车身的其他位置，其主要作用是抬高车辆高度和刹车时与轨道摩擦制动。

该复位装置521是在取消制动之后，将上摩擦片和下摩擦片与轨道分离，使正常行驶的列车不产生来自防脱轨液压制动装置的摩擦力。在紧急状态下，复位装置可为顶柱和上摩擦片提供作用力，增加上摩擦片与轨道面的摩擦压力，从而更有效的为列车减速、制动。

该车厢系统100由若干车厢110头尾连接而成，每一节该车厢110都包括下结构梁111、顶棚112以及侧壁113，其中，两面该侧壁113连接在该下结构梁111与该顶棚112之间。

在该车厢110的前后两端分别设置有防火门114。

在该车厢110一侧的该侧壁113上设置有若干换乘车门115，该换乘车门115开启后可以完成上下乘客的作用。

在每一节该车厢110中都设置有若干隔板，该隔板中设置有斜拉机构116，该斜拉机构116可以加强车厢中部的稳定性，可以有效的将中心受力点进行合理分散。

该隔板两侧可以布置广告位。

每一节该车厢110的底部都设置有隐藏逃生梯120。

该隐藏逃生梯120具有收起以及打开两种状态，当该隐藏逃生梯120处于收起状态的时候，该隐藏逃生梯120闭合在该车厢110的底部，当该隐藏逃生梯120处于打开状态的时候，乘客可以通过当该隐藏逃生梯120并从该车厢110底部进行逃生。

该隐藏逃生梯120包括折叠梯板121、若干阶梯122以及若干绳索123，其中，该折叠梯板121一端枢接在该车厢110的底部，若干该阶梯122设置在该折叠梯板121上。

若干该绳索123连接在该折叠梯板121与该车厢110底部之间。

在具体实施的时候，该车厢110具有防火墙体和防火门的设计，按照横向分隔车厢的布局增加车厢的稳定性和灾害隔绝的作用。纵向乘坐和站立的乘客更加适应车辆行驶轨迹，当车辆启动或停车时乘客站立将更加稳定。

该隔板能够隔离形成若干隔离空间，每一个空间都具有完整的独立性，相互之间没有干扰，防火门的设置可有效调节和控制灾害的蔓延。

该下结构梁111用以增加车体的稳定性，增加逃生梯的升降口，平时逃生梯和阻拦绳索都内置在结构梁上，且逃生梯与结构梁齐平。当灾害发生时列车下方的车辆会清空，逃生梯放下，使乘客抵达到路面逃生。

在具体实施的时候，事故挡板130设置在车辆的前后两端，当出现紧急情况下后端的挡板启用，挡住车身下方的通道。等到当车身下方成为净空时，底部逃生门开始使用。

该车厢110中的车内监控140能有效监测每个单元车厢内的乘客活动，为乘客安全提供保障。

如图1至8所示，一种运载车辆的运行方法，在车厢系统100上分别设置动力系统200以及车辆保持系统300，其中，该动力系统200以及该车辆保持系统300设置在该车厢系统100两侧，该动力系统200用以驱动车辆运行，该车辆保持系统300用以保持车辆的平稳运行。

该动力系统200包括新能源电池210、电机220以及轮毂单元400，其中，该新能源电池210设置在该车厢系统100中，该新能源电池210中存储电力并为该动力系统200提供电力供给，该电机220连接在该新能源电池210与该轮毂单元400之间，该电机220用以将电能转换为机械能并驱动该轮毂单元400工作，该电机220的输出轴上设置有差速器221，该差速器221的动力输出轴与该轮毂单元400相连接。

该轮毂单元400包括主动轮410、从动轮420、盘刹式传动齿轮430以及轮毂440，其中，该主动轮410设置在该差速器221的动力输出轴上，该差速器221的动力输出轴驱动该主动轮410转动，该从动轮420设置在该主动轮410的正下方，该从动轮420固定连接在该盘刹式传动齿轮430上，该从动轮420与该盘刹式传动齿轮430同步转动，在该主动轮410与该从动轮420之间连接有传动皮带450，该主动轮410通过该传动皮带450驱动该从动轮420转动，并同步驱动该盘刹式传动齿轮430转动，该盘刹式传动齿轮430的外侧面上设置有传动齿431。

该轮毂440处于该盘刹式传动齿轮430的正下方，该轮毂440上设置在轮毂齿轮441，该轮毂齿轮441与该轮毂440同轴转动，该轮毂齿轮441与该盘刹式传动齿轮430相啮合，由该盘刹式传动齿轮430通过该轮毂齿轮441驱动该轮毂440转动。

在该盘刹式传动齿轮430一侧设置有制动器460，该制动器460具有夹片461，两个该夹片461分别设置在该盘刹式传动齿轮430两侧，制动的时候，该制动器460动作，两个该夹片461加紧该盘刹式传动齿轮430通过两者之间的摩擦力达到制动的作用。

该传动皮带450一侧设置有皮带挤压器470，该皮带挤压器470具有挤压轮471。

该挤压轮471与该传动皮带450相对应，并顶设在该传动皮带450一侧，工作的时候，通过该挤压轮471顶压该传动皮带450的力度调整该传动皮带450的张紧度，紧而达到调整该主动轮410与该从动轮420之间传动力的作用。

该车辆保持系统300设置在该车厢系统100底部两侧，该车辆保持系统300包括下延伸外壳310、保持轨道320以及保持单元500，其中，该下延伸外壳310固定连接在该车厢系统100底部两侧，该保持单元500设置在该下延伸外壳310中。

该保持单元500套设在该保持轨道320上，该保持单元500包括套筒体510、摩擦片、液压器530以及顶柱520，其中，该套筒体510设置在该下延伸外壳310底部，该顶柱520连接在该车厢系统100与该套筒体510之间，该摩擦片与该保持轨道320相对应设置在该套筒体510中，该液压器530与该摩擦片相连接。