专利名称：新概念铁路及其机车的制作方法
技术领域：
本实用新型属于铁路运输设施，尤其是涉及到一种能够随意改变机车运行轨道的机车。
二背景技术：
铁路运输不仅具有相对安全、快速、运力大、成本低等优点，而且还具有污染小、不受天气变化影响运行的优势。它是公路、水路等运载工具无法比拟的。目前的铁路及其机车，经过两百多年的发展，机车由过去的时速几十公里发展到现在500多公里的程度，从机车的外形到车内的各种现代化设施以及自动化的操作方式等等方面来看，火车基本上发到了尽善尽美的程度。按理讲，铁路运输应当承担起交通运输的主导作用；但实际状态是，目前任何一条铁路线运行机车的车次都相当少，远远满足不了人们对交通运输的需求，这里面的主要原因是现有机车不能自由择道，它把自己向何处去的决定权交给了道岔，道岔又不能适应各类机车要快速通过的需要。尽管道岔经过不断地改革和发展，由手动发展到了电动，但它放行一趟车少则几分钟，多则10多分钟，一个小时只能放行几趟车，最多10趟左右。目前这种变来变去的道岔没有能力让机车随到随走，它只有将经过道岔处的机车在离它很远的地方排队，然后通过信号灯按次序放行。这样一来，道岔就极大地制约了机车的运行次数，限制了铁路运输的流量，使铁路的运输能力得不到充分的发挥，道岔虽小，制约极大。
三、发明内容本实用新型克服了目前铁路上这种活动道岔对机车的制约，提供一种能够由机车自己变道、方便而快捷的新概念铁路及其机车。本实用新型的技术方案是它是由铁路、三叉路和机车等部分构成，在机车每组车轮的前面增设一个导向轮，导向轮的内凹槽形状与铁轨上部形状相对应，将导向轮分别安装在两个支撑架两端的横轴上，支撑架通过其中心孔安装在机车底部中间的前后大梁上， 支撑架两端的横轴上设有液压升降装置或汽压升降装置，也可以同时采用液压和汽压升降装置，对导向轮进行升降，所述升降装置的另一端安装在车身大梁上。为了保证机车在高速运行中的安全，在铁路的两根铁轨中心安装一根制动轨，在机车后面底部的中心位置安装一套与制动轨相对应的液压制动装置。本实用新型的有益效果是一是由于机车实现了自己择路，那么由原来依靠电动道岔的变道方法就不用了，整个铁路为安装电动道岔或手动道岔所需要的费用全部节省了，为电动道岔的运行提供服务的人员和设施也全部取消了，这对铁路建设的投资和运行来说是很大的一项节省。二是由于铁道机车的能耗只有公路汽车能耗的1/10-1/20，又由于原来的火车不具备汽车具备的灵活性这一缺点的消除，汽车就没有存在的必要了(除特殊领域以外)，汽车的高油耗将使它被淘汰，这样一来，地球上石油的利用年限将会延长，石油的短缺将随着新概念机车的广泛应用而逐步缓解。三是汽车的年代，造成了地球上人类生命几百万、甚至上千万的伤亡，很多汽车也就成了人类生命的致命凶器，由于铁道机车安全性高于汽车千倍、万倍以上，随着新概念铁路及其机车的广泛应用，公路上车毁人亡的惨景将减少。四是由于制约火车次数这种障碍的消除，现在像长龙一样的火车也就没有存在的必要，现在的火车为把每次客流、物流进行相对集中所需要的时间，对乘客来说，是对生命的一种浪费，人们需要的是不候车的旅行，这种新概念铁路及其机车将以目前每条铁路线10倍以上的运力来面对需要者，铁路这种天生具备的优势将得到充分的发挥，人们将不再乘车难，人类的交通将因此进入一个拐点，即从难到易。五是人类对交通的投资也将会减少，因为一条复线铁路的建造资金与一条高速公路的建造资金相当，公路的使用寿命大约 15-20年，而一条铁路线的寿命最少也在百年以上。因此，本实用新型的实施将会改变世界的运输格局。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
四
图1为本实用新型小型车站铁路结构示意图；图2为本实用新型三叉路结构示意图；图3为本实新型导向轮与铁轨截面示意图；图4为本实用新型机车车轮、导向轮安装结构示意图；图5为本实用新型支撑架、导向轮工作状态示意图；图6为本实用新型机车车轮与铁轨、导向轮平面结构示意图；图7为本实用新型制动轨截面示意图。图中1为导向轮，2为支撑架，3为液压升降装置，4为汽压升降装置，5为左护轨， 6为右护轨，7为左尖轨，8为右尖轨，9为左主行轨与左尖轨相邻铁轨，10为右主行轨与右尖轨相邻铁轨，11为铁路，12为三叉路，13为机车，14为车轮，15为铁轨，16为制动轨，17为水泥枕，18为支撑架中心孔，19为车身大梁。
五具体实施方式
如图1所示，它是一条复线铁路的小车站，在此站复线铁路两边各有两条停车道和两条分支道，停车道与分支道全部设计在机车运行方向的右边，此站有十二个三叉路12， 在每个三叉路12处，必须把现有技术铁路道岔中的铁轨按照机车13的车轮14行驶轨迹所需要的位置固定起来，也可以按照图2所示把左尖轨7和左主行轨与左尖轨相邻铁轨9 这一段铸造成一体，右尖轨8和右主行轨与右尖轨相邻铁轨10这一段也铸造成一体，尖轨和相邻轨中间间隙都控制在38-42毫米范围内。三叉路12中间的左护轨5和右护轨6也必须按照机车车轮14的运动轨迹固定，在目前车轮宽度约11厘米的情况下，这种办法是能够行得通的。为了满足运输的需要，新概念铁路可做成双向四车道，也可做成双向两车道， 若是四车道，中间两车道为快速道，时速为300-500公里，每50-100公里设一个停车站，两边的两车道为慢速道，时速为200公里以下，每5-10公里设一个停车站，每个停车站设在机车运行方向的右边，快速道和慢速道在一般路段不串通，可在大车站前后的适当位置串通， 在城市线路的设计中，可以实行主行线两边都有停车站和分支线，但这种设计不能有十字交叉线，可设计成“T”字连线和单行线，可以把复线设计在两条不同的街道。一辆机车可设8个轮，两个轮为一组(如图6所示)，(也可实行四组四轮制或四组多轮制)，在这四组轮中可设两组为驱动轮，也可设三组或四组，驱动方式可用电动或油动，或电池作动力，在每组车轮14的前面设一个导向轮1，导向轮1的内凹槽的形状与铁轨15上部形状相对应 (如图3所示)，一辆车共设四个导向轮，将导向轮1分别安装在两个支撑架2两端的横轴上(如图5所示)，支撑架2通过其中心孔18安装在机车底部中间的前后大梁上，支撑架2 两端的横轴上设有液压升降装置3或汽压升降装置4，也可以同时采用液压升降装置3和汽压升降装置4，所述支撑架2和两端的横轴是一个整体结构，升降装置的一端安装在支撑架 2的横轴上，另一端安装在车身大梁19上，升降装置若是垂直安装，可用普通轴承将两头与横轴和车身大梁相连接；若是非垂直安装，可用关节轴承直接套入横轴和车身大梁上的连接轴(如图4所示)。把四个导向轮1分为左右两组，左边两个为左组轮，右边两个为右组轮(如图6所示)。如果机车前面摆着两条道，机车若走左道，就放下左组导向轮，让其与两根铁轨中的左边一根铁轨接触，当这两个导向轮顺着左轨前进时，机车必然顺着左道前进； 如果机车要走右道，在距离三叉路前约100米处，放下右组导向轮，让其顺着右边一根铁轨前进，这样必然导致机车右行，机车在没有变道的非三叉路口处运行可以把四个导向轮全部升起约2-3厘米，使导向轮处于非工作状态。为了保证机车在高速运行中的安全，在铁路的两根铁轨中心安装一根制动轨16，在车站的停车道和三叉路处前后约100米的地方不安装制动轨，制动轨高于运行轨18厘米至20厘米，制动轨处的水泥枕17高于运行轨处的水泥枕(如图7所示)，在机车后面底部的中心位置安装一套与制动轨相对应的液压制动装置。当需要作紧急制动时，机车上安装的制动片由液压装置压向制动轨16从而达到机车的制动，制动完成后，制动片自动收回到待压状态。此制动装置作为机车上现有常规车轮制动系统的一项补充措施，将会使机车得到在任何情况下的行驶安全。
权利要求1.一种新概念铁路及其机车，它包括铁路(11)、三叉路(1 和机车(13)，其特征在于 在机车(13)每组车轮(14)的前面增设一个导向轮(1)，导向轮(1)的内凹槽形状与铁轨 (15)上部形状相对应，将导向轮⑴分别安装在两个支撑架⑵两端的横轴上，支撑架⑵ 通过其中心孔(18)安装在机车底部中间的前后大梁上，支撑架( 两端的横轴上设有升降装置，所述升降装置的另一端安装在车身大梁(19)上。
2.根据权利要求1所述的新概念铁路及其机车，其特征在于在铁路(11)的两根铁轨 (15)中心安装一根制动轨(16)，在机车(1 后面底部的中心位置安装一套与制动轨(16) 相对应的液压制动装置。
专利摘要本实用新型公开了一种新概念铁路及其机车，它解决了现有铁路依靠活动的道岔来改变列车行驶方向而使机车运行次数受到制约的问题，其特征在于在机车(13)每组车轮(14)的前面增设一个导向轮(1)，导向轮(1)的内凹槽形状与铁轨(15)上部形状相对应，将导向轮(1)分别安装在两个支撑架(2)两端的横轴上，支撑架(2)通过其中心孔(18)安装在机车底部中间的前后大梁上，支撑架(2)两端的横轴上设有升降装置。本实用新型可在长途、短途、城乡的大部分区域推广应用。
文档编号E01B7/00GK202081349SQ20112001601
公开日2011年12月21日 申请日期2011年1月11日 优先权日2011年1月11日
发明者孙又能, 孙琛, 孙逸君 申请人:孙又能, 孙琛, 孙逸君