轨道交通转向架和轨道交通系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种轨道交通转向架和一种轨道交通系统。
【背景技术】
[0002]常规运输系统利用若干装置来使货物和人运动。这些装置包括常规轨道交通系统，其典型地通过一个或多个机车供以动力，所述一个或多个机车拉动或推动互连的有轨车。机车典型地必需重到足以在轨道上获得充分的牵引，以便用于使机车将整个列车的重量从停滞加速到特定的速度，拉动整个列车上斜坡，以及将列车从一速度减速到再次停滞。
[0003]由于机车的重量相对于负载的总重量较高，所以这是有问题的。为了获得牵引，列车必需是较重的，或者额外的马达必需被添加到由一个或多个机车拉动的每一节轨道车上。这增加了列车的成本和复杂性。自身必需获得牵引的列车越重，则效率越低，这是因为列车的重量被不必要地自身承载。例如，具有专用于使来自矿山的矿石运动到加工厂的运货车厢的列车将典型地沿着一个方向被装满并且沿着相反的方向被腾空。现在，不必要的重量被运载了两倍的距离。
[0004]当然，如果列车使用这样的轮，S卩，所述轮由相对于钢轨具有更高摩擦系数的材料诸如橡胶或聚合物制成，则将更容易获得更好的牵引。然而，这种轮将不具有对于轨道交通所需的耐用性。这种轮将比钢轮磨损得明显更快并且会在其必需支撑的负载的压缩下失效(在这些情况下钢轮未必失效)。列车经常必需将较重的负载运输非常长的距离，并且如果列车不得不具有沿途变化的轮，则将是极其破坏性的。考虑到列车不能像卡车可以做到的那样简单地靠边停车来改变车轮，较为清楚的是为何列车被迫使用由高度耐用的和可靠的材料诸如钢制成。
[0005]当使用常规公共运输系统和散装货物运输系统诸如公交车、卡车和列车来使大量的人或货物运动时，经历三个主要问题:
[0006]1.常规系统包括基于批次的系统。这意味着一批人或货物在两个点之间运动。这与连续运动系统相比效率更低，这是因为人和货物必需在它们可以被分组成运动的批次之前等待，并且如果该批次完成，则人或货物必需在它们可以运动之前等待将被填充的下一个批次。典型地，例如，在人运输的情况下，在高峰时间没有足够的容量使批次足够快地运动，导致较长的等待期。在非高峰时间，散装运输系统操作员典型地缩减每时间单位批次的数量，从而降低系统的有效容量，同样导致较长的等待期。
[0007]2.常规系统还包括根据预定的时间表而非按要求的运动。这导致批次经常没有被装满并且车辆经常不得不以远低于其最优的负载容量运送，并且在其它时间将有比可以容纳的排定的批次数量更高的要求，再次导致次优的运动。
[0008]3.根据时间表运动的常规系统经常不从起始点直线运行到目的点，反而是在起始点与终点之间的各个点诸如车站处停车的情况下从起始点运行到终点。这增加了行进时间并且也导致运输容量的次佳利用。
[0009]常规逻辑表明，这些问题的解决方案是使较大量的人和货物一起运动，以便提高规模经济效益，并且继而优化车辆的时序安排，使得空的或半满的车辆的运动最小化，并且继而限制车辆沿着排定的路线停车的次数，以便在可能的情况下节约总时间。列车操作员在高峰时段将更多的有轨车钩挂到同一个机车上而提供该方面的证据。这也在每个都运载更大数量的集装箱的卡车中得以证明。在搬运诸如矿石的原材料的列车中，并不罕见的是观察到具有几百米甚至超过一公里的长度的列车，并且对于矿石运输轨道而言则仅具有单个起始点和单个目的点。这也在例如澳大利亚内陆地区的公路列车中得以重复。
[0010]该方法的问题在于，由于纯粹的庞大体积，用于这种较高容量的运输单元的驱动单元必需增大。这增加了设备上的成本和应变。由于该系统的纯粹的重量和惯性，耗费更久的时间来加速和减速，这实际上增加了所述运输单元的实际行进时间。另外，如果所述运输单元发生了故障，则在解决好该问题的同时更大量的人或散装物料被延迟。
[0011 ] 由本申请人提出，在较小的运输单元中，并且对于这样的运输系统而言，可以更加高效地运输人和散装货物，即，所述运输系统总体上能够允许各个运输单元从任何站沿着运输网络独立地或以较小的组运动到任何其它站，而不必在该离开的站和特定的目的站之间的站处停车。尤其真实的是当运输单元以与需要驾驶员截然相反的自动方式运动时按要求而并非根据预定的时间表来提供运动。
[0012]作为示例，应认为，对于通勤者而言将高效的是当那些人想要从一个位置运动到另一个位置时他们在一次满足少于或等于6人使用的较小运输单元中从在预建的运输网络诸如相交的轨道网上的任何位置按要求被运输到在该网络上的任何其它所选位置，而他们不必遵守时间表或由于不必在其离开的位置和目的地位置之间沿着网络的其它位置处停车而不必浪费运送时间。
[0013]在这种实例中，应认识到，对于各个运输单元而言将必要的是能够在从一个位置行进到其它位置时在轨道网中从一个轨道以合理的速度安全地切换到其它轨道。
[0014]这同样应用于在轨道网上的位置之间运输货物。
[0015]本发明的目的
[0016]本发明的目的是提供一种轨道交通转向架、一种轨道交通系统和用于这种转向架和运输系统的轨道，它们至少部分地克服了上述问题。
【发明内容】
[0017]根据本发明，提供一种轨道交通转向架，所述轨道交通转向架被构造成在轨道上操作，所述轨道具有在其相对的两侧上的轨道面和沿着基本轨道的中心通过轨道延伸的狭槽，所述转向架包括用于在两个轨道面中的第一轨道面上运行的承重轮、从承重轮操作地通过轨道中的狭槽延伸的且终止于负载支撑装置中的支撑轴、相对于支撑轴被可转动地固定在前位置中的第一夹送轮和相对于支撑轴被可转动地固定在后位置中的第二夹送轮，第一夹送轮和第二夹送轮二者位于承重轮和负载支撑装置之间以在两个轨道面中的第二轨道面上运行，承重轮和夹送轮在它们之间将转向架夹持到相对的轨道面，并且在一个或两个夹送轮和承重轮中的至少一个被操作地连接到马达以被驱动，由此包括用于转向架的从动轮。
[0018]进一步提供转向架沿着向前方向或向后方向的运动，所述转向架沿着向前方向或向后方向的运动通过从动轮的向前或向后驱动来实现。
[0019]进一步提供这样的转向架，即，所述转向架被构造成在由于从动轮的转动而使转向架加速时，对于被操作地固定到负载支撑装置的负载而言具有使转向架在承重轮的轴线上枢转而将相对于转向架的运动方向位于此时的后位置中的夹送轮加压在两个轨道面中的第二轨道面上的惯性，这操作地增大了承重轮与后夹送轮之间的夹持力而增大承重轮与两个轨道面中的第一轨道面之间的摩擦以帮助转向架和固定到该转向架的负载加速。
[0020]还提供这样的转向架，即，所述转向架被构造成在由于转向架的轮中的任一个制动而使转向架减速时，对于被操作地固定到负载支撑装置的负载而言具有使转向架在承重轮的轴线上枢转而将相对于转向架的运动方向位于此时的前位置中的夹送轮加压在两个轨道面中的第二轨道面上的惯性，这操作地增大了承重轮与前夹送轮之间的夹持力而增大承重轮与两个轨道面中的第一轨道面之间的摩擦以帮助转向架和固定到该转向架的负载减速或以减小转向架的速度或使转向架休止。
[0021]进一步提供这样的转向架，即，所述转向架被构造成在达到稳定速度时，在所述稳定速度下维持转向架的前进速度所需的力低于使转向架从休止开始加速所需的力，对于后夹送轮而言分别在与当转向架从休止开始加速时相比同量地更低的夹持力下以较小的力被加压在两个轨道面中的第二轨道面上或在等于零的夹持力下完全没有被加压在两个轨道面中的第二轨道面上，这操作地允许转向架以稳定速度在承重轮和此时的后夹送轮之间有比转向架加速时更低的夹持力下运动。
[0022]进一步提供这样的从动轮，S卩，所述从动轮包括一组两个轴向对准的优选地轴向连接的从动轮，所述从动轮被构造成使得两个从动轮在轨道中的狭槽的相对的两侧上的两个轨道面中的第一轨道面或第二轨道面上运行。
[0023]又进一步提供这样的每个夹送轮，S卩，每个夹送轮都包括一组两个轴向对准的优选地轴向连接的夹送轮，每个夹送轮组都被构造成使得在每个夹送轮组中两个夹送轮在轨道中的狭槽的相对的两侧上的两个轨道面中的第二轨道面上运行。
[0024]进一步提供这样的夹送轮支架，S卩，所述夹送轮支架被固定到负载支撑轴，并且所述支架延伸到两个相对的端部，第一端部相对于支撑轴延伸至前位置，第二端部相对于支撑轴延伸至后位置，并且第一夹送轮被可转动地固定到夹送轮支架的第一端部，第二夹送轮被可转动地固定到夹送轮支架的第二端部。
[0025]又进一步提供这样的承重轮，即，所述承重轮包括从动轮。
[0026]进一步提供在后夹送轮的轴线和夹送轮支架的附装到负载支撑轴的附装部之间的距离与在夹送轮支架的附装部的轴线和负载支撑装置之间的距离的比率，所述比率是可依据在从动轮和两个轨道面之间需要多少摩擦才产生任何特定的一组情况所需的最优牵引量来改变的，所述比率优选地是介于1:2和1:5之间，并且最优选地在转向架被主要水平地操作的情况下约为1:3。
[0027]进一步提供这样的在后夹送轮的轴线和夹送轮支架的附装到负载支撑轴的附装部之间的距离与在夹送轮支架的附装部和负载支撑装置之间的距离的比率，即，所述比率在转向架以陡倾的角度至少在轨道的一部分上操作的情况下至少为1:5。
[0028]又进一步提供这样的承重轮和夹送轮，S卩，所述承重轮和夹送轮具有可弹性地压缩的运行面，其优选地由橡胶或塑料材料构成，或者所述承重轮和夹送轮具有基本不可压缩的运行面，其优选地由金属构成，进一步优选地由钢制成。
[0029]进一步提供这样的马达，S卩，所述马达包括线性马达或旋转马达，并且优选地线性马达反作用盘或形成线性马达的一部分的反作用盘优选地在夹送轮支架的上方被固定到负载支撑轴，并且或者旋转马达优选地在夹送轮的下方被固定到负载支撑轴。
[0030]根据本发明的又一个特征，提供这样的转向架，S卩，所述转向架包括导向装置，所述导向装置可在每个轨道交叉点处操作，以便依据转向架将要遵循从轨道交叉点引出的哪个轨道而使转向架朝向轨道的一侧或另一侧横向地横过轨道运动，所述导向装置包括至少一个导轮，所述至少一个导轮可在中性位置和导向位置之间运动，所述导轮被构造成在其导向位置中与沿着从轨道交叉点引出的轨道延伸的导向构件相互作用，以便促使转向架遵循这种轨道，并且所述导轮被构造成当位于其中性位置中时不与任何导向构件相互作用。
[0031]根据本发明的又一个特征，提供这样的转向架，S卩，所述转向架包括导向装置，所述导向装置可在每个轨道交叉点处操作，以便依据转向架将要遵循