本申請(qǐng)要求對(duì)美國臨時(shí)申請(qǐng)No.62/021,905的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)申請(qǐng)?jiān)诖艘云淙耐ㄟ^引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及不具有內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器的軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，特別涉及用于通過軌道運(yùn)輸系統(tǒng)移動(dòng)車廂的驅(qū)動(dòng)站構(gòu)造。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)的列車、卡車、傳送帶、架空索道中移動(dòng)散裝材料(bulk materials)或作為料漿在管線中移動(dòng)散裝材料的方法和構(gòu)造是公知的，并由于現(xiàn)場特定需要或經(jīng)歷而典型地用于各種產(chǎn)業(yè)中。例如，在礦物或骨料產(chǎn)業(yè)中，將散裝材料從采礦或提煉地點(diǎn)移動(dòng)到處理設(shè)施以進(jìn)行升級(jí)或尺寸分級(jí)?？ㄜ嚩嗄陙硪殉蔀橐苿?dòng)散裝材料的所選系統(tǒng)?？ㄜ囉捎谄鋵?duì)散裝材料的高效運(yùn)輸和增大的容量而被放大用于越野(off-road)車輛。不過，這些車輛受限于場地特定應(yīng)用并以高資金成本提供。主要的越野卡車已發(fā)展為需要很寬的車道以用于會(huì)車，運(yùn)輸每噸英里的材料在能量上并不高效，爬坡能力有限，且由于操作者失誤的可能性以及對(duì)周圍環(huán)境不友好而具有危險(xiǎn)。

列車已使用多年，以料斗車廂運(yùn)輸散裝材料。其在鋼軌上使用自由軋制鐵或鋼輪，由于低摩擦而成為很高效的能量使用者，不過在所需的驅(qū)動(dòng)器或機(jī)車方面則能力有限。大噸位的長列車使用多個(gè)重型單元的驅(qū)動(dòng)器，其規(guī)定軌道重量和壓艙要求。所有鐵道的設(shè)計(jì)必須考慮驅(qū)動(dòng)器或機(jī)車包含的燃料的重量，而不是車廂加上負(fù)載的組合重量(這顯然較小)。驅(qū)動(dòng)器需具有足夠重量而使得旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動(dòng)輪胎與靜止軌道接觸而且必須具有足夠摩擦以產(chǎn)生將包括重載車廂在內(nèi)的部分的向前或逆向運(yùn)動(dòng)。傳統(tǒng)鐵道系統(tǒng)的傾斜能力受限于載重驅(qū)動(dòng)輪與車軌之間的摩擦。軌道車廂是獨(dú)立單元，每個(gè)單元均不得不以批量處理方式加載，一次一個(gè)車廂。散裝材料可通過開啟底傾倒口從料斗車廂中卸載，或者可獨(dú)立旋轉(zhuǎn)以從頂部傾倒。用于加載和卸載的現(xiàn)場車廂(spotting car)耗時(shí)且費(fèi)力。

雖然從一個(gè)地點(diǎn)到另一地點(diǎn)的移動(dòng)可能在成本上有效，不過在較短距離運(yùn)輸中的批量加載和卸載的增加成本減小了軌道運(yùn)輸成本效率。在正常單個(gè)雙軌列車系統(tǒng)情況下，一次僅有一個(gè)列車可用于系統(tǒng)上。

傳送帶已使用多年以移動(dòng)散裝材料。存在廣泛多種傳送帶系統(tǒng)，可實(shí)際上移動(dòng)每種可想到的散裝材料。很長距離的單帶行程的資金成本很高，而且當(dāng)帶破損或撕裂時(shí)會(huì)經(jīng)歷災(zāi)難性的故障，典型地關(guān)斷整個(gè)系統(tǒng)并傾倒所承載的負(fù)載，需要清理。傳送帶在能量上比較高效，但可能需要高維護(hù)性，這是因?yàn)槎鄠€(gè)惰輪軸承的固有問題而需要持續(xù)檢查和更換。短距離傳送帶常用于幾乎所有類型材料的干式或夾式運(yùn)輸。由于傳送帶柔性很高而且希望在相當(dāng)平坦的地域上操作，因而其在運(yùn)輸中高度固態(tài)料漿時(shí)并不高效，其中，水和細(xì)料可能積聚在低位中和溢出側(cè)邊，形成溢出濕料漿處理問題。

一些散裝材料可當(dāng)與水混合以形成料漿時(shí)在管線中運(yùn)輸，料漿通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)泵推進(jìn)器在無空氣或淹沒環(huán)境中被推動(dòng)或拉動(dòng)。散裝材料中存在的單獨(dú)顆粒的尺寸指示出保持運(yùn)動(dòng)所必需的運(yùn)輸速度。例如，如果大顆粒存在，則速率必須足夠高以使非常最大顆粒通過沿管道底部跳動(dòng)和滑動(dòng)而保持運(yùn)動(dòng)。由于管線在動(dòng)態(tài)環(huán)境中操作，因而運(yùn)動(dòng)流體和固態(tài)物質(zhì)與靜止管壁形成摩擦。運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的速度越高，則在壁表面處的摩擦損失越高，這需要增大能量加以補(bǔ)償。根據(jù)應(yīng)用，散裝材料不得不初始以水稀釋以利于運(yùn)輸，并在排放端處脫水。

用于從礦山和類似地點(diǎn)運(yùn)輸散裝材料的輕軌窄距鐵道是已知的，在示例中如參照Hubert等人的美國專利No.3,332,535所述，其中由多個(gè)車廂構(gòu)成的輕軌列車通過驅(qū)動(dòng)輪和電動(dòng)馬達(dá)的組合推進(jìn)，在外環(huán)上傾倒。在進(jìn)一步的示例中，Robinson,Jr.等人的美國專利No.3,752,334公開一種類似的窄距鐵道，其中車廂通過電動(dòng)馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)。Richardson的美國專利No.3,039,402描述一種使用靜止摩擦驅(qū)動(dòng)輪胎移動(dòng)鐵道車廂的方法。

雖然上述運(yùn)輸系統(tǒng)和方法相對(duì)于傳統(tǒng)系統(tǒng)具有特定優(yōu)點(diǎn)，不過每種方案高度依賴于具體應(yīng)用。變得顯見的是，勞力、能量和材料成本以及替代性的運(yùn)輸方法的環(huán)境因素的增加需要實(shí)現(xiàn)能量和勞力高效、安靜、無污染、且在美學(xué)上不刺眼。Dibble等人的美國專利公開物US 2003/0226470“用于散裝材料的軌道運(yùn)輸系統(tǒng)“、Dibble的US 2006/0162608“用于散裝材料的輕軌運(yùn)輸系統(tǒng)”、和Dibble的美國專利No.8,140,202描述一種輕軌列車，采用具有驅(qū)動(dòng)站的開放式半圓槽列車，給公開內(nèi)容在此以全文通過引用并入本文。這樣的輕軌系統(tǒng)提供針對(duì)前述材料運(yùn)輸系統(tǒng)的新式可替代方案，并使用多個(gè)相連車廂實(shí)現(xiàn)散裝材料運(yùn)輸，其中多個(gè)車廂在除了始末車廂之外的每個(gè)車廂開放，且始末車廂具有端板。列車形成長開放槽并具有柔性翼片，柔性翼片附接到每個(gè)車廂且在前方疊蓋車廂以防止在運(yùn)動(dòng)過程中溢出。前導(dǎo)車廂具有四個(gè)輪和在車廂前面的錐形側(cè)驅(qū)動(dòng)板，以利于進(jìn)入驅(qū)動(dòng)站。隨后的車廂具有兩個(gè)輪，其中U形卡聯(lián)件緊接向前將車廂前部連接到后部。列車的運(yùn)動(dòng)通過一系列適合就位的驅(qū)動(dòng)站實(shí)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)站在車軌任一側(cè)上具有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)是交流(AC)電動(dòng)馬達(dá)，其中以驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(例如輪胎)提供與側(cè)驅(qū)動(dòng)板的摩擦接觸。在每個(gè)驅(qū)動(dòng)站處，每個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)連接到AC變換器和用于驅(qū)動(dòng)控制的控制器，二者的電壓和頻率根據(jù)需要修改。每個(gè)電動(dòng)馬達(dá)在水平面中轉(zhuǎn)動(dòng)輪胎以物理接觸每個(gè)車廂輪之外的兩個(gè)平行的側(cè)驅(qū)動(dòng)板。通過這些驅(qū)動(dòng)輪胎作用在側(cè)驅(qū)動(dòng)板上的壓力將輪胎的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樗經(jīng)_力。車廂上的輪分開以允許使用雙組軌道在逆轉(zhuǎn)位置操作，從而允許車廂顛倒懸掛以進(jìn)行卸載。通過旋轉(zhuǎn)這種雙車軌系統(tǒng)，單元列車可返回到其正常操作狀態(tài)。這樣的系統(tǒng)是公知的，且在市場上被稱為Rail-Veyor^TM材料處理系統(tǒng)。

法蘭輪可相對(duì)于側(cè)驅(qū)動(dòng)板對(duì)稱以允許在逆轉(zhuǎn)位置操作，當(dāng)使用四個(gè)軌道封裝車輪時(shí)，可以進(jìn)行散裝材料的外環(huán)排放。通過使用升高的軌道，列車可盡可能容易地以便利方式在逆轉(zhuǎn)位置操作。

更進(jìn)一步地，用于這種輕軌系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器已被開發(fā)出，如Kiuchi等人的美國專利No.5,067,413中所述，其中描述了一種用于在固定路徑上傳送可行進(jìn)物體的裝置，其不設(shè)置驅(qū)動(dòng)源。多個(gè)殼行進(jìn)物體行進(jìn)在固定路徑上，而同時(shí)大致對(duì)準(zhǔn)且相互緊密接觸。行進(jìn)動(dòng)力傳送到多個(gè)可行進(jìn)物體中位于對(duì)準(zhǔn)列中至少一端上的一個(gè)。行進(jìn)動(dòng)力在施壓于可行進(jìn)物體的一側(cè)表面時(shí)以摩擦力驅(qū)動(dòng)可行進(jìn)物體，并在支持可行進(jìn)物體另一側(cè)表面時(shí)傳送到可行進(jìn)物體。用于傳送行進(jìn)動(dòng)力的裝置僅布置在固定路徑的一部件上。

雖然上述輕軌系統(tǒng)(例如Rail-Veyor^TM材料處理系統(tǒng))整體上被接受，不過需要提供一種改進(jìn)系統(tǒng)，其在控制列車(特別是具有散裝材料運(yùn)輸系統(tǒng)的多列車)運(yùn)動(dòng)方面具有高效率和可靠性。本發(fā)明還涉及一種改進(jìn)的系統(tǒng)和方法，用于以高效和可靠方式控制這樣的輕軌系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明通常涉及不具有內(nèi)驅(qū)動(dòng)器的軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，特別涉及一種改進(jìn)的軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，用于傳輸散裝材料。軌道運(yùn)輸系統(tǒng)包括在功能性、可制造性上的改進(jìn)、并因而減少系統(tǒng)部件成本。軌道運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)一步包括：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造，其包括在可靠性和功能性上的改進(jìn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種驅(qū)動(dòng)器組件，用于軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，以通過適于形成列車的多個(gè)車廂傳輸散裝材料，每個(gè)車廂具有成對(duì)的側(cè)驅(qū)動(dòng)板和槽構(gòu)造，以在軌道上承載散裝材料。所述驅(qū)動(dòng)器組件包括：支撐結(jié)構(gòu)；至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，其連接到所述支撐結(jié)構(gòu)。所述驅(qū)動(dòng)單元包括驅(qū)動(dòng)輪胎，所述驅(qū)動(dòng)輪胎適于摩擦接觸至少一個(gè)所述車廂的側(cè)驅(qū)動(dòng)板以將從動(dòng)力矩(driven moment)施加于所述車廂。驅(qū)動(dòng)器組件進(jìn)一步包括：彈簧元件，其可操作地位于所述支撐體與所述驅(qū)動(dòng)單元之間，以控制在接觸的所述驅(qū)動(dòng)輪胎與所述車廂的側(cè)板之間的擠壓力。所述驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)一步適于：在與所述支撐結(jié)構(gòu)的連接處在平行于所述車軌的平面上樞轉(zhuǎn)，使得驅(qū)動(dòng)力在所述驅(qū)動(dòng)單元與所述支撐體之間的連接處起作用(react)且擠壓力通過所述彈簧元件起作用。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)單元被可樞轉(zhuǎn)地連接到所述支撐結(jié)構(gòu)，從而能夠訪問所述驅(qū)動(dòng)輪胎以對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。

在另一實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)力在將所述驅(qū)動(dòng)單元與所述支撐結(jié)構(gòu)連接的樞轉(zhuǎn)襯套處起作用。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述彈簧元件是空氣彈簧構(gòu)造，以控制在所述驅(qū)動(dòng)輪胎與所述側(cè)驅(qū)動(dòng)板之間的所述擠壓力。

在又一進(jìn)一步的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器組件進(jìn)一步包括：框架，用于相對(duì)于所述軌道支撐所述支撐結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種驅(qū)動(dòng)器組件，用于軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，以通過適于形成列車的多個(gè)車廂傳輸散裝材料，每個(gè)車廂具有成對(duì)的側(cè)驅(qū)動(dòng)板和槽構(gòu)造，以在軌道上承載散裝材料。所述驅(qū)動(dòng)器組件包括：支撐結(jié)構(gòu)；至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪胎，其用于摩擦接觸至少一些所述車廂的側(cè)驅(qū)動(dòng)板以將從動(dòng)力矩施加于每個(gè)車廂。所述驅(qū)動(dòng)輪胎被樞轉(zhuǎn)地連接到所述支撐結(jié)構(gòu)，從而能夠訪問所述驅(qū)動(dòng)輪胎以對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)力在所述樞轉(zhuǎn)連接處起作用。

在另一實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)力在將所述驅(qū)動(dòng)輪胎與所述支撐結(jié)構(gòu)連接的樞轉(zhuǎn)襯套處起作用。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器組件進(jìn)一步包括：框架，用于相對(duì)于所述軌道支撐所述支撐結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面，提供一種驅(qū)動(dòng)器組件，用于軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，以通過適于形成列車的多個(gè)車廂傳輸散裝材料，每個(gè)車廂具有成對(duì)的側(cè)驅(qū)動(dòng)板和槽構(gòu)造，以在軌道上承載散裝材料。所述驅(qū)動(dòng)器組件包括：至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，其包括馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)輪胎。所述馬達(dá)適于使所述驅(qū)動(dòng)輪胎旋轉(zhuǎn)以摩擦接觸至少一個(gè)所述車廂的側(cè)驅(qū)動(dòng)板，以將從動(dòng)力矩施加于所述車廂。驅(qū)動(dòng)器組件進(jìn)一步包括：安裝板，其位于所述馬達(dá)與所述驅(qū)動(dòng)輪胎之間；和支撐結(jié)構(gòu)，其適于承載所述安裝板，使來自所述驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)力和在所述驅(qū)動(dòng)輪胎與所述側(cè)板之間的擠壓力通過所述安裝板對(duì)所述支撐結(jié)構(gòu)起作用。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述安裝板包括：接合部，用于允許從所述支撐結(jié)構(gòu)升舉所述驅(qū)動(dòng)單元。

在另一實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)一步包括：接合部，用于允許從所述支撐結(jié)構(gòu)升舉所述驅(qū)動(dòng)單元。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述安裝板包括：安裝接合部，用于選擇性地調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)輪胎相對(duì)于所述側(cè)板的接近度(proximity)，以選擇性地控制所述驅(qū)動(dòng)輪胎與所述側(cè)板之間的擠壓力。

在又一進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述安裝板限定多個(gè)孔。通過利用相對(duì)于所述安裝板的所述孔之一的銷構(gòu)造將所述安裝板附接到所述支撐系統(tǒng)，擠壓力的控制被選擇性地調(diào)節(jié)。

在再一進(jìn)一步的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器組件進(jìn)一步包括：基底，用于相對(duì)于所述軌道支撐所述支撐結(jié)構(gòu)。

在任意前述實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器組件可進(jìn)一步包括：動(dòng)態(tài)制動(dòng)構(gòu)造，用于限制所述驅(qū)動(dòng)輪胎的旋轉(zhuǎn)。動(dòng)態(tài)制動(dòng)構(gòu)造的制動(dòng)動(dòng)作通過限制對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元組件的電流而進(jìn)行控制。

在任意前述實(shí)施例的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)器組件可進(jìn)一步包括：機(jī)械制動(dòng)構(gòu)造，用于限制所述驅(qū)動(dòng)輪胎的旋轉(zhuǎn)。所述機(jī)械制動(dòng)構(gòu)造是液壓松脫類型的構(gòu)造。

附圖說明

本發(fā)明的各種實(shí)施例利用示例參照附圖和附錄進(jìn)行描述。通過閱讀以下參照附圖對(duì)本發(fā)明各種實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將會(huì)是顯見的。

圖1是基于本發(fā)明教示的一種軌道系統(tǒng)的示意性例示圖；

圖2和3分別是能夠通過圖1所示系統(tǒng)操作的列車的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視平面圖和俯視平面圖；

圖4是能夠通過本發(fā)明的控制系統(tǒng)操作的軌構(gòu)造的示意性例示圖；

圖5是以下部分的示意性例示圖：(a)水平驅(qū)動(dòng)站，(b)彈簧元件的獨(dú)立圖，和(c)樞轉(zhuǎn)軸承的獨(dú)立圖，所有部分均根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水平驅(qū)動(dòng)站的支撐結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彈簧元件的立體圖；

圖8是以下部分的示意性例示圖：(a)處于停用位置的驅(qū)動(dòng)器組件，和(b)支撐柱的獨(dú)立圖，所有部分均根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例；

圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的豎直驅(qū)動(dòng)站的立體圖；

圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的豎直驅(qū)動(dòng)站中使用的支撐結(jié)構(gòu)的立體圖；

圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的豎直驅(qū)動(dòng)站中使用的驅(qū)動(dòng)單元組件的立體圖；

圖12是(a)豎直驅(qū)動(dòng)站的俯視平面圖；和(b)安裝板的孔的獨(dú)立圖，它們均根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照顯示本發(fā)明實(shí)施例的附圖和附錄在下文中對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面描述。不過，本發(fā)明可能實(shí)施為多種不同形式，并且應(yīng)被認(rèn)為不限于在此提出的實(shí)施例。相反地，在此呈現(xiàn)的實(shí)施例使得本公開內(nèi)容將是透徹和完整的，并應(yīng)向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳遞出本發(fā)明的范圍。

首先參見圖1－3，基于本發(fā)明的教示，一個(gè)列車系統(tǒng)10包括具有平行軌道12a、12b的車軌12。列車14包括：具有前、后輪對(duì)18、20的第一或前導(dǎo)車廂16，前、后輪對(duì)18、20能夠在車軌12上操作而為前導(dǎo)車廂提供自由輪轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。對(duì)于作為示例在此描述的實(shí)施例，列車包括另外的車廂，其被描述為第二或后車廂22以及在前導(dǎo)車廂與后車廂之間承載的中間車廂24或多個(gè)中間車廂。后車廂22和中間車廂24包括前樞轉(zhuǎn)連接部26，用于將中間車廂和后車廂樞轉(zhuǎn)地連接到相鄰的前車廂。后車廂22和中間車廂24僅具有后輪對(duì)20，能夠在車軌12上操作而提供其自由輪轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

繼續(xù)參見圖2，每個(gè)車廂具有相附接的側(cè)板28。參見圖1、3、4，多個(gè)驅(qū)動(dòng)站30中的每個(gè)均具有可變頻驅(qū)動(dòng)器(VFD)，可變頻驅(qū)動(dòng)器包括驅(qū)動(dòng)輪胎32，用于摩擦接觸側(cè)板28并將從動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞到每個(gè)車廂以及列車14。如繼續(xù)參見圖3所示，在此描述的實(shí)施例包括的每個(gè)車廂包括相反的側(cè)板28a、28b和相反的驅(qū)動(dòng)輪胎32a、32b。特別地，每個(gè)車廂可在每側(cè)上具有固定的側(cè)板，固定的側(cè)板沿車廂的長度延伸并分布在輪和車軌外。這些側(cè)板可相對(duì)于輪而對(duì)稱定位且平行于輕軌道。在另一布置中，側(cè)壁可相對(duì)于輪非對(duì)稱定位。不過，在此布置中，輪是側(cè)板的一部分，使得側(cè)板－輪布置允許列車向下游或向上游運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，輪被安置為允許列車在豎立(upright)位置或相反位置操作。每個(gè)驅(qū)動(dòng)站30包括A/C變換器和控制器，其中控制器連接到每組驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，從而可通過修改其電壓和頻率中的至少一種而使各馬達(dá)同步。列車的向前或逆向運(yùn)動(dòng)由于列車相反側(cè)上的輪胎的水平旋轉(zhuǎn)所致，所述水平旋轉(zhuǎn)通過所述旋轉(zhuǎn)的適合壓力沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)以在輪胎表面與側(cè)板之間提供最小的滑動(dòng)。換言之，兩個(gè)相反的輪胎均被朝向車軌中心向內(nèi)推動(dòng)。為了停止列車，驅(qū)動(dòng)輪胎32進(jìn)一步適于接合于和施壓于車廂的側(cè)板28。

參見圖5－12，分別顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水平驅(qū)動(dòng)站和豎直驅(qū)動(dòng)站布置。首先參見圖5的水平驅(qū)動(dòng)站40的設(shè)計(jì)，這種布置可用于具有限制高度空隙的安裝部。與先前驅(qū)動(dòng)站相比，水平驅(qū)動(dòng)站的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)更少的系統(tǒng)用鋼、改進(jìn)可制造性并因而減少系統(tǒng)部件成本。另外，驅(qū)動(dòng)站布置使驅(qū)動(dòng)力和擠壓力分離。特別地，驅(qū)動(dòng)力在樞轉(zhuǎn)軸承50處起作用(react)，擠壓力針對(duì)旋轉(zhuǎn)元件(即，驅(qū)動(dòng)輪胎44)隔離。水平驅(qū)動(dòng)站40的支撐結(jié)構(gòu)42還為驅(qū)動(dòng)輪胎44提供改進(jìn)的維護(hù)性和訪問路徑。

支撐結(jié)構(gòu)42提供基底，用于安裝驅(qū)動(dòng)單元組件46。在大多數(shù)應(yīng)用中，支撐結(jié)構(gòu)42將安裝到橫越平行車軌12a、12b的框架96。在這種布置中，兩個(gè)支撐結(jié)構(gòu)42a、42b設(shè)置在平行車軌12a、12b的任一側(cè)上以允許兩個(gè)分立的驅(qū)動(dòng)單元組件接合于車廂的相反側(cè)板。

為了適應(yīng)于驅(qū)動(dòng)單元組件46，支撐結(jié)構(gòu)42典型地通過基板94形成，兩個(gè)側(cè)板98a、98b附接到基板94并且與其垂直(圖6)。每個(gè)側(cè)板98在一端連接到安裝板92，安裝板92垂直于側(cè)板98延伸并大致平行于車軌12。在一些應(yīng)用中，緩沖安裝板100在側(cè)板98的另一端平行于安裝板92定位。如果采用緩沖體104，則其可附接到緩沖安裝板100，從而在車廂在經(jīng)過時(shí)受到針對(duì)驅(qū)動(dòng)站的側(cè)向沖擊的情況下使對(duì)于整個(gè)驅(qū)動(dòng)站30的損害最小化。為了適應(yīng)于驅(qū)動(dòng)單元組件46的樞轉(zhuǎn)軸承50，設(shè)置樞轉(zhuǎn)安裝板102，以覆蓋形成在側(cè)板98與安裝板92之間的角部。

驅(qū)動(dòng)單元組件46包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪胎44，驅(qū)動(dòng)輪胎44聯(lián)接到馬達(dá)齒輪箱構(gòu)造48(例如電動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)器，其具有適合的馬力額定值以推進(jìn)列車并具有適合的齒輪比以按指定速度使其移動(dòng)且滿足所希望的占空比)，并被可樞轉(zhuǎn)地連接到支撐結(jié)構(gòu)42，使得單元46可樞轉(zhuǎn)以進(jìn)行維護(hù)(例如，移除輪胎或保養(yǎng)驅(qū)動(dòng)器)。每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元46操作驅(qū)動(dòng)輪胎44以摩擦接觸車廂的側(cè)板28。提供一構(gòu)造以控制所需的相反壓力以提供適合的向前或逆向沖力以無滑動(dòng)地移動(dòng)列車14。

另外，驅(qū)動(dòng)輪胎44樞轉(zhuǎn)的平面在本文中所述水平驅(qū)動(dòng)站中與現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)站相比有所改變。改變此平面使得來自驅(qū)動(dòng)站的作用力被承載到支撐結(jié)構(gòu)的方式有所不同。

特別地，較早的系統(tǒng)包括螺紋桿，用于通過使整個(gè)驅(qū)動(dòng)器樞轉(zhuǎn)到列車中而將驅(qū)動(dòng)輪胎拉入。在此布置中，法向(擠壓)力和作用(reactive)沖力在螺紋桿中均被承載為拉伸/張緊力。

與參照現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動(dòng)站中的基礎(chǔ)(ground)豎直移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪胎不同，在此所述的驅(qū)動(dòng)輪胎44在平行于車軌12的平面上旋轉(zhuǎn)。在這種布置中，力施加于不同平面上，不同于較早系統(tǒng)，而且作用力分離于張緊裝置。特別地，驅(qū)動(dòng)力和擠壓力分離，其中，驅(qū)動(dòng)力在樞轉(zhuǎn)軸承50處起作用，擠壓力隔離于旋轉(zhuǎn)元件(即，驅(qū)動(dòng)輪胎44)。以這種方式，法向(擠壓)力可通過彈簧元件52起作用，彈簧元件52被設(shè)計(jì)為在更寬范圍的行程中保持所需的力。典型地，樞轉(zhuǎn)軸承50附接到支撐結(jié)構(gòu)42的樞轉(zhuǎn)安裝板102。

在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧元件52被設(shè)置為空氣彈簧構(gòu)造，其可用于控制這樣的在輪胎44與列車44側(cè)板28之間所需的壓力(即，擠壓力)(例如用以在考慮到輪胎磨損和制造容差的情況下調(diào)節(jié)輪胎/車廂接合)(圖7)。如圖7的實(shí)施例中所示，彈簧元件52可包括用于空氣彈簧82的殼體58。殼體58的內(nèi)容積可通過伸長或縮短柱84以擴(kuò)張或壓縮空氣彈簧82而進(jìn)行調(diào)節(jié)。彈簧元件52附接到支撐結(jié)構(gòu)42，所述附接的位置允許將壓力施加于驅(qū)動(dòng)安裝板54，這最終使得驅(qū)動(dòng)輪胎44抵靠側(cè)板28被擠壓。在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧元件52停置在支撐結(jié)構(gòu)42的基板94上，并附接到支撐結(jié)構(gòu)42的安裝板92。通常，每個(gè)支撐結(jié)構(gòu)42中使用兩個(gè)彈簧元件52a、52b，且每個(gè)安裝板92上安裝一個(gè)。這種布置允許大致均勻的側(cè)向力在驅(qū)動(dòng)輪胎44的近處施加于驅(qū)動(dòng)安裝板54。

如前所述，為了允許維護(hù)驅(qū)動(dòng)輪胎44，驅(qū)動(dòng)單元46可從啟用位置樞轉(zhuǎn)到停用位置，在啟用位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪胎44位于平行于車軌12的平面中，在停用位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪胎44位于垂直于車軌12的平面中。驅(qū)動(dòng)單元組件46(包括驅(qū)動(dòng)單元安裝板54)通過位于支撐結(jié)構(gòu)42上的樞轉(zhuǎn)軸承50而樞轉(zhuǎn)。為了改善工人在驅(qū)動(dòng)器組件46維護(hù)過程中的安全，輪胎束具158可用于在組件46的樞轉(zhuǎn)及其維護(hù)過程中緊固驅(qū)動(dòng)輪胎44(圖8)。

當(dāng)在停用位置時(shí)，通過將支撐桿72插入并緊固到安裝板54，驅(qū)動(dòng)單元組件46可被穩(wěn)定化(即，防止其樞轉(zhuǎn)回到啟用位置)。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐桿72插入穿過被連接到安裝板54的中空支撐樁74。支撐樁74被設(shè)置為：當(dāng)處于啟用位置時(shí)允許安裝板54和相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)單元組件46遠(yuǎn)離支撐結(jié)構(gòu)42定位。

現(xiàn)在參見圖9中所示的豎直驅(qū)動(dòng)站60的設(shè)計(jì)，這種布置可用于不具有高度空隙限制的安裝部。豎直驅(qū)動(dòng)站60的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)更少的系統(tǒng)用鋼、改進(jìn)的可制造性并因而減少系統(tǒng)部件成本。豎直驅(qū)動(dòng)站60的支撐結(jié)構(gòu)62優(yōu)選地是鋼結(jié)構(gòu)，而不是水泥基構(gòu)。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，如圖所示的支撐結(jié)構(gòu)62在使用更少鋼的情況下還更結(jié)實(shí)。特別地，支撐結(jié)構(gòu)62顯示為使用激光切割/彎曲鋼板設(shè)計(jì)(見圖10)，而非如傳統(tǒng)系統(tǒng)中使用的基于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。豎直驅(qū)動(dòng)站60還為驅(qū)動(dòng)輪胎64提供改進(jìn)的維護(hù)性和訪問路徑。特別而言，包括驅(qū)動(dòng)輪胎64的驅(qū)動(dòng)單元組件66經(jīng)由驅(qū)動(dòng)安裝板68聯(lián)接到馬達(dá)齒輪箱構(gòu)造，如前所述。在又一布置中，驅(qū)動(dòng)單元46可為流體動(dòng)力裝置，其顯示為具有流體聯(lián)接構(gòu)造142(圖11)。驅(qū)動(dòng)單元66或驅(qū)動(dòng)安裝板68包括接合部位，例如孔眼56，用于提升所述單元以進(jìn)行維護(hù)(例如，更換輪胎或保養(yǎng)驅(qū)動(dòng)器)。每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元66操作驅(qū)動(dòng)輪胎64以摩擦接觸車廂的側(cè)板28。提供一構(gòu)造以控制所需的相反壓力以提供適合的向前或逆向沖力以無滑動(dòng)地移動(dòng)列車14。特別地，多個(gè)孔70預(yù)先形成在驅(qū)動(dòng)單元安裝板68中(圖12b)，通過將驅(qū)動(dòng)輪胎64安裝在相對(duì)于車廂側(cè)壁28的所選擇的近處而進(jìn)行選擇性調(diào)節(jié)以控制這樣的在輪胎64與車廂側(cè)板28之間的所需壓力(例如，在考慮到輪胎磨損的情況下調(diào)節(jié)輪胎/車廂接合)。

用以控制在輪胎64與車廂側(cè)板28之間壓力的選擇性調(diào)節(jié)通過以下方式實(shí)現(xiàn)：提供預(yù)先形成在驅(qū)動(dòng)單元安裝板68上的多個(gè)孔70(圖12b)以及在支撐結(jié)構(gòu)62上的對(duì)應(yīng)數(shù)量的孔80(圖12b)。預(yù)先形成在驅(qū)動(dòng)單元安裝板68上的多個(gè)孔70典型地平行于遠(yuǎn)離車軌12的安裝板68邊緣，而對(duì)應(yīng)數(shù)量的孔80預(yù)先形成在支撐結(jié)構(gòu)62上且與遠(yuǎn)離車軌12的支撐結(jié)構(gòu)62邊緣錯(cuò)開。通常，兩組孔70a、70b和80a、80b在板68和支撐結(jié)構(gòu)62的相反端處沿遠(yuǎn)離車軌12的邊緣分別預(yù)先形成在驅(qū)動(dòng)單元安裝板68和支撐結(jié)構(gòu)62上。輪胎64可遞進(jìn)地更接近于車軌12定位，通過車廂的側(cè)板28的延伸、通過在促使安裝板68更接近于車軌12的位置處經(jīng)由安裝板68中的孔70之一和支撐結(jié)構(gòu)62中的對(duì)應(yīng)孔80將安裝板68連接到支撐結(jié)構(gòu)62而實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，通過將銷76插入穿過安裝板68和支撐結(jié)構(gòu)62中的對(duì)應(yīng)的孔70、80而將安裝板68連接到支撐結(jié)構(gòu)62。

驅(qū)動(dòng)單元46、66的各種部件可被優(yōu)化以在驅(qū)動(dòng)輪胎44、64與車廂側(cè)板28之間提供所需的適合摩擦。這些驅(qū)動(dòng)輪胎－側(cè)驅(qū)動(dòng)板接觸的摩擦輪被優(yōu)化以避免在驅(qū)動(dòng)輪胎44、64與車廂側(cè)板28之間的滑動(dòng)，由此避免向前沖力。在一個(gè)示例中，車廂側(cè)板28的表面可被適配以改進(jìn)這樣的與驅(qū)動(dòng)輪胎44、64的接合(例如，可修改側(cè)板材料或者可將涂層施加于側(cè)板)。在另一示例中，驅(qū)動(dòng)輪胎44、64的各種規(guī)格(例如，輪胎壓力、組分、硬度值、彈簧剛度等)可被實(shí)施，以修改驅(qū)動(dòng)輪胎44、64與車廂側(cè)板28之間的摩擦力。柔性的驅(qū)動(dòng)輪胎44、64可通過各種材料制成。適合材料的示例是但不限于：柔軟固態(tài)輪胎、合成橡膠輪胎、聚氨酯氣動(dòng)橡膠輪胎、和合成泡沫填充輪胎。優(yōu)選的輪胎44、64是泡沫填充氣動(dòng)輪胎。泡沫提供與空氣填充輪胎相關(guān)聯(lián)的彎曲功能(flex function)，而沒有可能的快速放氣問題。彎曲能力補(bǔ)償了側(cè)板28間隔的不規(guī)則性，而且允許完全接觸平直的側(cè)板28，即使在會(huì)導(dǎo)致與非柔性輪胎接觸失效的變形部分中也是如此。使用可放氣輪胎可導(dǎo)致牽引力損失和出現(xiàn)脫軌可能性。如在較早系統(tǒng)中所提供的那樣，希望驅(qū)動(dòng)輪胎44、64具有低硬度值。以這種方式，泡沫填充輪胎的面在與列車側(cè)板接觸時(shí)將會(huì)充分?jǐn)U展(或充分變形)以提供充分?jǐn)D壓力移動(dòng)列車。

如圖5和9中分別所示的水平驅(qū)動(dòng)站40和豎直驅(qū)動(dòng)站60包括：聯(lián)接到馬達(dá)齒輪箱構(gòu)造48的制動(dòng)裝置。制動(dòng)裝置可采取動(dòng)態(tài)制動(dòng)構(gòu)造的形式，以防止列車14在下山運(yùn)行時(shí)失控，并具有在停車情況下致動(dòng)的主動(dòng)鎖定制動(dòng)器，可將列車保持就位，直到系統(tǒng)返回到操作狀態(tài)。通常，可通過兩個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，服務(wù)制動(dòng)構(gòu)造通過馬達(dá)控制系統(tǒng)設(shè)置，并使用馬達(dá)動(dòng)態(tài)的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)器48。在此構(gòu)造中，制動(dòng)動(dòng)作通過限制或消除對(duì)于驅(qū)動(dòng)單元組件的電流而進(jìn)行控制。在另一實(shí)施例中，機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)被設(shè)置為液壓松脫構(gòu)造的形式，其被安裝為齒輪箱中間軸的延伸部。這種機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)可用于保持和緊急情況。另外，這兩種形式的制動(dòng)系統(tǒng)均可被包括在驅(qū)動(dòng)站40、60中，以在其中一種系統(tǒng)故障的情況下在系統(tǒng)中提供冗余備用。

在此提出的本發(fā)明的多個(gè)修改方案和其它實(shí)施例對(duì)于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是可想到的，有益于理解在前文描述和相關(guān)附圖中所呈現(xiàn)的教示內(nèi)容。因此，應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例的特定示例，修改方案和其它實(shí)施例意在被包括在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。雖然在此采用特定表述，不過其僅按照通用的和描述性的方式使用，而不是用于限制目的。