一种能自由编组和分散独立的客车列车的制作方法

本发明涉及客车列车领域，尤其涉及一种能自由编组和分散独立的客车列车。

背景技术：

汽车列车是指由牵引车和一辆或一辆以上的挂车组成的车组。汽车列车型式有：乘用车列车、客车列车、货车列车、牵引杆挂车列车、铰接列车、双挂列车、双半挂列车及平板列车。

客车列车是指一辆客车与一辆或多辆客车挂车的组合。客车列车的各节乘客车厢是不连通的，有时也可设服务走廊。这里所指的客车是指9～16座的小型客车、城市客车(公共汽车)、长途客车、旅游客车和其他专用客车。

第一代汽车列车即铰接客车，主要用于快速公交系统的公共汽车，即brt(全称为busrapidtransit)。是指由铰接装置连接两个或两个以上刚性车厢体所组成，车厢体间有通道相连，乘客在其中可自由走动的客车列车。车厢数目为单铰接式(两个车厢体)和双铰接式(三个车厢体)。它通常设计为单层，并包括两个公交车厢。它的容量大，载客量高。单铰接客车通常长约18米，而双铰接客车容量大约为200人，长度达到25米。

第二代汽车列车即智轨列车，是智能轨道快运列车的简称，即art(全称为autonomousrailrapidtransit)。其实，这种列车应该叫虚拟列车，因为它是沿地面两条白色画线作为虚拟轨道行驶的汽车列车。智轨列车的机械结构与传统铰接客车基本一致，智轨列车是传统铰接客车的升级版，并引入智能驾驶系统及自动识别系统。智轨列车引入了动车的驾驶室布置，具有独立的驾驶室，通过铰接盘连接，车厢可达3节及以上，长度超过30米，容量达到300人以上。

第一代汽车列车虽然不需要对道路基础设施进行大量投入与改造，但其显著缺点主要有以下几点：1.1不能任意拆分组合；1.2铰接盘成本较高；1.3运营成本偏高；1.4需要使用更长的站台。

第二代汽车列车主要缺点有以下几点：2.1不能利用原铰接客车brt专线，需重新进行基础设施建设；2.2只能固定数量组合，不能任意拆分组合；2.3制造成本偏高；2.4占用社会车辆空间。

同时，现有的城市早晚高峰期公交车站台，第一辆大公交进站台，而后面依次有好几辆公交等待进站台。而为了安全，每辆公交必须进入站台才能开门上下客，这样一来，第一辆车上下客用去好几分钟的时间，之后的车才进站再上下客。这样，导致看似有好几辆车来载客，实际没有达到及时运载的功效。在城市公交平峰期公交路线上，由于公交早晚高峰期一过，进入公交平峰期，在各条公交路线上，随处可见一种现象：一个大公交车、一个公交司机、几个乘客。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种能自由编组和分散独立的客车列车，以解决铰接客车不能任意拆分组合、智轨列车基础设施再投入和制造成本偏高的缺陷，以及公交公司在早晚高峰期没有及时运载和公交平峰期浪费资源的问题。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种能自由编组和分散独立的客车列车，包括若干能自由编组以及分散独立的客车；当所述若干客车自由编组时，若干客车间构成客车列车，任意一辆客车均可作为主车，其余均为跟随车辆，客车列车各节车厢相通且设有服务走廊，相邻两客车间弱牵引连接；当所述若干客车分散独立时，各客车间各自独立运行。

进一步的是，所述客车包括车厢，所述车厢包括厢体，所述厢体内部左侧包括前方的驾驶区、中间的乘客座椅区以及后方的电气箱，厢体内部右侧包括前端的通道前塞拉门、中间的贯通道以及后端的通道后塞拉门，厢体内部右侧设置有乘客门和折叠座椅。

进一步的是，所述厢体左侧前后两端均设置有挡风玻璃，所述通道前塞拉门和通道后塞拉门与前后挡风玻璃间均设置有立柱；所述乘客门为电动塞拉门，所述挡风玻璃的宽度为厢体宽度的一半。

进一步的是，所述客车列车前车尾部和后车头部间设置有连接相邻两客车的铰接机构、通道机构和连接棚。

进一步的是，所述铰接机构包括安装在前车尾部和后车头部处的弹簧铰接装置，所述弹簧铰接装置包括伸缩气缸、压缩弹簧和强电磁铁；

所述伸缩气缸安装在相邻两客车的前后保险杠内端，伸缩气缸连接所述压缩弹簧，所述压缩弹簧连接所述强电磁铁，前车尾部和后车头部处的强电磁铁相互连接。

进一步的是，所述铰接机构还包括链子锁装置和拉力传感器；

所述链子锁装置包括链子锁收纳装置、链子锁和链子锁钩，所述链子锁收纳装置设置在前车尾部，所述链子锁置于所述链子锁收纳装置内，所述链子锁钩安装在所述后车头部，且与链子锁连接；

所述拉力传感器安装在弹簧铰接装置上；所述前车尾部和后车头部处均设置有两个弹簧铰接装置，所述链子锁装置位于两弹簧铰接装置中间。

进一步的是，所述通道机构包括通道盖板、伸缩装置、通道过板和过板接口；

所述通道盖板翻折设置在前车尾部，所述伸缩装置位于所述通道盖板下方，伸缩装置的输出端连接所述通道过板，所述过板接口设置在后车头部，通道过板收缩时位于所述通道盖板内，伸出时搭接在所述过板接口处。

进一步的是，所述通道过板包括上端的过板盖板和下端的弹簧基板；

所述过板盖板的下端设置有横杆槽，过板盖板的材料为橡胶；所述过板基板包括横杆和弹簧，所述横杆沿过板盖板长度方向均匀设置有多根，相邻两横杆间通过多根弹簧连接。

进一步的是，所述连接棚包括通道棚、外雨棚、第一弹簧气缸和第二弹簧气缸；

所述通道棚、外雨棚、第一弹簧气缸和第二弹簧气缸均位于前车尾部，且通道棚位于所述外雨棚内端，所述第一弹簧气缸的活塞弹簧连接所述通道棚，所述第二弹簧气缸的活塞弹簧连接所述外雨棚，所述通道机构位于所述通道棚底端。

进一步的是，所述通道棚和外雨棚均为倒u型结构，所述第一弹簧气缸和第二弹簧气缸均设置有两个，且位于通道棚和外雨棚顶部左右两端。

本发明的有益效果：

本发明提供的客车列车，客车列车可以任意拆分组合，即可以由多辆客户自由编组运行，也可分散独立运行；在现有道路基础设施状态下或者在已有brt道路上，不需要再投入；解决了城市公交高峰期与平峰期的运率问题，提高了效率，节约了资源，降低了成本。

本发明提供的客车列车车厢，在厢体内部右侧前后两端设置前后塞拉门用于连通两客车车厢，中间设置贯通道用于乘客站立以及通行，结构精巧、新颖、简单，除满足常规客车功能外，也达到客车列车的连通车厢并形成服务通道的效果。

本发明提供的客车列车铰接机构，在前车尾部和后车头部处设置弹簧铰接装置，通电时两强电磁铁相互吸引连接，使前车尾部和后车头部连接，两辆车实现自由编组；断电时两强电磁铁分离，使前车尾部和后车头部分离，两辆车实现分散独立。

本发明提供的客车列车铰接机构，结构简单，制造成本低，满足了客车列车弱牵引连接的功能，从而实现自动拆分组合，为客车列车的自由编组打下坚实的基础；采用弱牵引连接，不仅满足了客车列车的设计思想和控制策略，而且还是一种安全机构，当控制系统故障等情况时，起到保护通道机构和连接棚作用，进而保护乘客安全。

本发明提供的客车列车通道机构，通过伸缩装置带动通道过板伸缩，通道过板收缩时位于通道盖板内，伸出时搭接在过板接口处，在客车列车的前车与后车连接中，自动准确伸缩连接，从而达到客车列车自由编组效果；通过设置有弹簧基板，弹簧纵向布置，既满足乘客通行的需求，又能满足客车列车转弯半径，还满足客车列车的弱牵引连接。

本发明提供的客车列车连接棚，通过弹簧气缸带动通道棚和外雨棚实现伸缩，两车组合时伸出，保护两车间的通道，以及遮挡风雨，两车分离时收回客车内，简单、快速、自动实现拆分组合；与此同时，结构简单，制造成本低，满足了客车列车弱牵引连接的功能，达到自动拆分组合的效果。

附图说明

图1为本发明客车自由编组的示意图；

图2为本发明客车分散独立的示意图；

图3为本发明车厢的内部示意图；

图4为本发明通道前塞拉门闭合状态的示意图；

图5为本发明通道前塞拉门外推状态的示意图；

图6为本发明通道前塞拉门侧移状态的示意图；

图7为本发明客车尾部的示意图；

图8为本发明铰接机构的示意图；

图9为本发明通道机构中通道盖板、伸缩装置和通道过板的示意图；

图10为本发明通道机构中前车和后车未连接状态的示意图；

图11为本发明通道机构中前车和后车连接未盖通道盖板的示意图；

图12为本发明通道机构中前车和后车连接并盖通道盖板的示意图；

图13为本发明通道机构中通道过板未组合前的示意图；

图14为本发明通道机构中通道过板组合后的示意图；

图15为本发明客车尾部的示意图；

图中：1、客车；2、车厢；201、厢体；202、驾驶区；203、乘客座椅区；204、电气箱；205、通道前塞拉门；206、贯通道；207、通道后塞拉门；208、乘客门；209、挡风玻璃；210、立柱；3、铰接机构；31、弹簧铰接装置；311、伸缩气缸；312、压缩弹簧；313、强电磁铁；32、链子锁装置；321、链子锁收纳装置；322、链子锁；4、通道机构；41、通道盖板；42、伸缩装置；43、通道过板；431、过板盖板；432、弹簧基板；433、横杆槽；434、横杆；435、弹簧；44、过板接口；5、连接棚；51、通道棚；52、外雨棚；53、第一弹簧气缸；54、第二弹簧气缸。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种能自由编组和分散独立的客车列车，如图1和2所示，包括若干能自由编组以及分散独立的客车1。

当若干客车1自由编组时，若干客车1间构成客车列车，任意一辆客车1均可作为主车，其余均为跟随车辆，客车列车各节车厢相通且设有服务走廊，相邻两客车1间弱牵引连接，此状态下的自由编组客车适用于城市公交高峰期运行，在公交高峰期，几辆车编组进入站台，能同时上下客。

当若干客车1分散独立时，各客车1间各自独立运行，此状态下的分散独立客车适用于城市公交平峰期运行，在公交平锋期，编组客车分散独立运行。自由编组和分散独立的客车列车，解决了城市公交高峰期与平峰期的运率问题，提高了效率，节约了资源，降低了成本；同时在现有道路基础设施状态下或者在已有brt道路上，不需要再投入基建成本。

作为本实施例的优化方案，如图3-6所示，客车1包括车厢2，车厢2包括厢体201，厢体201内部左侧包括前方的驾驶区202、中间的乘客座椅区203以及后方的电气箱204，厢体201内部右侧包括前端的通道前塞拉门205、中间的贯通道206以及后端的通道后塞拉门207，厢体201内部右侧设置有乘客门208和折叠座椅。

驾驶区201为驾驶员的专属区，驾驶员被包围在其中，同时在驾驶区旁设置有投币机；乘客座椅区203内设置有多排乘客座椅，用于乘客坐下休息；电气箱204用于放置电气元件；前塞拉门205用于打开后和前车的车厢连通；贯通道206为乘客站立区，用于乘客站立以及行走；通道后塞拉门207用于打开后与后车的车厢连通；乘客门208用于乘客上下车；折叠座椅可翻折，让厢体201右侧也形成一列座椅用于乘客坐下休息。通过前后塞拉门以及贯通道206的设置，满足常规客车功能外，也达到客车列车的连通车厢并形成服务通道的效果。

作为本实施例的优化方案，如图3-6所示，厢体201左侧前后两端均设置有挡风玻璃209，通道前塞拉门205和通道后塞拉门207与前后挡风玻璃209间均设置有立柱210；立柱210的作用是隔开挡风玻璃209，以便于前后通道塞拉门的安装。本实施例中，通道前塞拉门205和通道后塞拉门207为现有技术中车辆常规的塞拉门结构，如面包车的塞拉门，或者大巴车的塞拉门，本实施例将其安装在客车的前后两端，以连通车厢。

乘客门208为电动塞拉门，挡风玻璃209的宽度为厢体201宽度的一半，以便于挡风玻璃209右侧安装通道塞拉门。同时，驾驶区的仪表台也相应只有左侧驾驶区宽度的一半，让整个结构精巧而紧凑。

作为本实施例的优化方案，如图7所示，客车列车前车尾部和后车头部间设置有连接相邻两客车1的铰接机构3、通道机构4和连接棚5，使客车列车间可拆卸连接，同时形成通道，相邻两车间弱牵引连接，便于了客车列车自由编组以及分散独立运行。

作为本实施例的优化方案，如图7和8所示，铰接机构3包括安装在前车尾部和后车头部处的弹簧铰接装置31，弹簧铰接装置31包括伸缩气缸311、压缩弹簧312和强电磁铁313；伸缩气缸311安装在相邻两客车1的前后保险杠内端，伸缩气缸311连接压缩弹簧312，压缩弹簧312连接强电磁铁313，前车尾部和后车头部处的强电磁铁313相互连接。

弹簧铰接装置31用于连接前车尾部和后车头部，其中，伸缩气缸311用于伸出和收回压缩弹簧312和强电磁铁313；压缩弹簧312替代了气缸活塞杆，以便于实现自动伸缩连接；强电磁铁313用于使相邻两客车的前车尾部和后车头部连接，通电时两强电磁铁313相互吸引连接，使前车尾部和后车头部连接，两辆车实现自由编组；断电时两强电磁铁313分离，使前车尾部和后车头部分离，两辆车实现分散独立。

作为本实施例的优化方案，如图7和8所示，铰接机构3还包括链子锁装置32和拉力传感器。

链子锁装置32包括链子锁收纳装置321、链子锁322和链子锁钩，链子锁收纳装置321设置在前车尾部，链子锁322置于链子锁收纳装置321内，链子锁钩安装在后车头部，且与链子锁322连接；链子锁装置32为最后一道保险，使两车相连，防止其分离。其中，链子锁收纳装置321具体为一个收纳腔结构，用于收纳链子锁322；链子锁322用于连接相邻两客车的前车尾部和后车头部；链子锁钩用于挂住链子锁322。具体使用时，通过人为从链子锁收纳装置321取出链子锁322，并挂在链子锁钩处，连接两客车；客车分离时，人为取下链子锁322并放入链子锁收纳装置321内。

拉力传感器安装在弹簧铰接装置31上，拉力传感器的作用是检测两车间连接的拉力，以便于控制系统控制客车列车工作。前车尾部和后车头部处均设置有两个弹簧铰接装置31，链子锁装置32位于两弹簧铰接装置31中间。即，相邻两客车的连接处设置有四个弹簧铰接装置31，两两相互连接构成两组弹簧铰接机构，链子锁装置32位于两组弹簧铰接机构中间，如图8所示。

作为本实施例的优化方案，如图9-12所示，通道机构4包括通道盖板41、伸缩装置42、通道过板43和过板接口44；通道盖板41翻折设置在前车尾部，伸缩装置42位于通道盖板41下方，伸缩装置42的输出端连接通道过板43，过板接口44设置在后车头部，通道过板43收缩时位于通道盖板41内，伸出时搭接在过板接口44处。

通道盖板41用于盖住伸缩装置42和通道过板43，对伸缩装置42和通道过板43进行保护；伸缩装置42用于带动通道过板43收缩和伸出，伸缩装置42具体可为伸缩气缸；通道过板43用于在前车和后车间形成通道，让乘客可以在前车和后车间自由行走；过板接口44用于通道过板43伸出后的准确搭接，形成通道。

作为本实施例的优化方案，如图13和14所示，通道过板43包括上端的过板盖板431和下端的弹簧基板432；过板盖板431的下端设置有横杆槽433，过板盖板431的材料为橡胶；过板基板432包括横杆434和弹簧435，横杆434沿过板盖板431长度方向均匀设置有多根，相邻两横杆434间通过多根弹簧435连接。

过板盖板431为行人通道，满足乘客通行的需求，弹簧基板432用于满足客车转弯半径的需要。通过设置有横杆434和弹簧435，满足了客车列车的弱牵引连接，以及便于了客车列车的转弯。

作为本实施例的优化方案，如图7和15所示，连接棚5包括通道棚51、外雨棚52、第一弹簧气缸53和第二弹簧气缸54；通道棚51、外雨棚52、第一弹簧气缸53和第二弹簧气缸54均位于前车尾部，且通道棚51位于外雨棚52内端，第一弹簧气缸53的活塞弹簧连接通道棚51，第二弹簧气缸54的活塞弹簧连接外雨棚52，通道机构4位于通道棚51底端。

通道棚51为通道的保护装置，对通道棚51内行走的乘客进行保护；外雨棚52设在通道棚51外端，套在相邻两客车的连接部位，对两客车的连接部位防风雨保护。通道棚51和外雨棚52为现有技术，如可为现有技术中的橡胶伸缩篷。第一弹簧气缸53和第二弹簧气缸54用于带动通道棚51和外雨棚52运动，实现通道棚51和外雨棚52的伸缩，同时前车尾部设置有与通道棚51和外雨棚52适配的腔体，以便于容纳收回时的通道棚51和外雨棚52。第一弹簧气缸53和第二弹簧气缸54受前车控制系统的控制工作。弹簧气缸与普通气缸的区别在于，将普通气缸的活塞杆，替换为对应规格的压缩弹簧，就构成弹簧气缸。本发明采用弹簧气缸带动通道棚51和外雨棚52伸缩，以便于实现自动伸缩连接。

作为本实施例的优化方案，如图7和15所示，通道棚51和外雨棚52均为倒u型结构，保护两车间的通道，以及遮挡风雨；第一弹簧气缸53和第二弹簧气缸54均设置有两个，且位于通道棚51和外雨棚52顶部左右两端，即通道棚51顶部左右两端连接两个第一弹簧气缸53，外雨棚52顶部左右两端连接两个第二弹簧气缸54，以便于带动通道棚51和外雨棚52伸缩。

本发明提供的客车列车，底盘及电气的布置均为现有技术，本发明不对其进行改进，本发明所改进的点主要为相邻两客车的连接，即对车厢2、铰接机构3、通道机构4和连接棚5的改进创新。

为了更好的理解本发明，下面对本发明的工作原理作一次完整的描述：

在城市公交高峰期时，客车列车自由编组运行，几辆车编组进入站台，同时上下客。多辆客车编组形成客车列车，任意一辆客车均可作为主车，其余均为跟随车辆，客车列车各节车厢相通且设有服务走廊，相邻两客车间弱牵引连接。

具体的，前车尾部和后车头部处的伸缩气缸311动作，伸出压缩弹簧312和强电磁铁313，同时强电磁铁313通电，前车尾部和后车头部处的强电磁铁313相互吸引，使前车尾部和后车头部固定连接。同时，人为从链子锁收纳装置321内拿出链子锁322，并连接后车头部的链子锁钩。

前车尾部的伸缩装置42动作，带动通道过板43向后伸出搭在过板接口44处，通道过板43在两车间形成通道，让乘客可以在前车和后车间自由行走。前车尾部的第一弹簧气缸53和第二弹簧气缸54动作，带动通道棚51和外雨棚52伸出，搭接在后车的头部，形成两客车的连接棚。

车厢的通道前塞拉门205打开，与前车的车厢连通形成服务通道；车厢的通道后塞拉门207打开，与后车的车厢连通形成服务通道。

乘客上车后，在乘客座椅区203坐下休息，在贯通道206站立以及行走，同时可以通过通道过板43进入前后车厢2内。

在城市公交平峰期时，客车列车分散独立运行，此时需断开两客车。

具体的，此时前车尾部和后车头部处的强电磁铁313断电断开两客车，同时伸缩气缸311动作，收回压缩弹簧312和强电磁铁313。另外，人为从链子锁钩处取下链子锁322，并放入链子锁收纳装置321内。前车尾部的伸缩装置42动作，带动通道过板43收缩，进入通道盖板41内，两车间的通道断开。前车尾部的第一弹簧气缸53和第二弹簧气缸54动作，带动通道棚51和外雨棚52回收，回收进前车尾部的容纳腔体，两车间的连接棚断开。车厢的通道前塞拉门205和通道后塞拉门207关闭。

弱牵引是指不受牵引力，只起安全保护和通道连通的作用。该客车列车连接相邻两客车的部件中，当控制系统故障等情况时，铰接机构3起到保护通道机构4和连接棚5作用，进而保护乘客安全；通道过板43起通道连通的作用，通道棚51和外雨棚52起安全保护通道过板43的作用，因此本发明满足客车列车的弱牵引连接。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。