本發(fā)明涉及軌道車輛領(lǐng)域，具體的是一種懸掛式空軌列車。

背景技術(shù)：

懸掛式空軌作為中小運量軌道交通的代表，對解決大城市支線、輔助線和中、小城市骨干線的運輸需求具有建設(shè)成本低、建設(shè)周期短、建設(shè)維護方便、可遷移、可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢。

本次發(fā)明，重點設(shè)計了一種全新制式的懸掛式空軌列車。包括：輕量化車體、熊貓元素的外觀設(shè)計、可靠的吊掛方式、平穩(wěn)的走行部件，輕便型的牽引輔助供電系統(tǒng)，綠色環(huán)保的儲能電池供電系統(tǒng)，智能化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、安全冗余設(shè)計的制動系統(tǒng)等。

空軌在國內(nèi)尚屬發(fā)展初期，特別適宜我國人口眾多、地形復(fù)雜的城市化的交通需求，適應(yīng)了城市軌道發(fā)展技術(shù)方向，預(yù)期具有較好的市場前景。

現(xiàn)有技術(shù)中軌道車輛通常采用接觸網(wǎng)或第三軌形成的電網(wǎng)供電。電網(wǎng)設(shè)備復(fù)雜，建設(shè)成本高，線路損耗大。因此開發(fā)一種兼容常規(guī)電網(wǎng)供電方式的同時，還能夠采用拖車自帶電池包的綠色新能源供電方式，的空軌列車是當(dāng)前所要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種懸掛式空軌列車，具體方案如下。

懸掛式空軌列車，包括牽引系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，所述空軌列車包括軌道梁和懸掛在軌道梁下方的列車車體，所述軌道梁內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)向架和電池拖車，轉(zhuǎn)向架與電池拖車相互掛連，轉(zhuǎn)向架上安裝有行走輪、導(dǎo)向輪和永磁水冷電機，電池拖車上安裝有蓄電池，所述列車車體頂設(shè)有多個設(shè)備箱，多個設(shè)備箱中分別安裝有牽引逆變器、輔助逆變器、水冷裝置和制動電阻，所述蓄電池、永磁水冷電機、牽引逆變器、制動電阻通過電纜電連接構(gòu)成列車車體的牽引系統(tǒng)，所述蓄電池與輔助逆變器通過電纜電連接構(gòu)成列車車體的供電系統(tǒng)，所述輔助逆變器與水冷裝置通過電纜電連接，所述水冷裝置通過冷凝管與永磁水冷電機連接構(gòu)成冷卻系統(tǒng)。

進一步所述蓄電池為dc750v牽引蓄電池。

進一步所述制動電阻與水冷裝置集成在同一設(shè)備箱內(nèi)。

進一步所述列車車體包括有兩節(jié)車廂，每節(jié)車廂頂部連接有兩組轉(zhuǎn)向架，每組轉(zhuǎn)向架上安裝有兩個永磁水冷電機，兩個永磁水冷電機分別位于轉(zhuǎn)向架的前后兩端。

進一步所述轉(zhuǎn)向架底部裝有懸吊裝置，懸吊裝置固定在列車車體的頂部

進一步所述列車車體頂部裝有空調(diào)，所述輔助逆變器與空調(diào)電連接。

更進一步所述列車車體包括由中空鋁合金材料構(gòu)建的框架，框架的底部鋪設(shè)有鋁合金板作為底板，框架的側(cè)部鋪設(shè)有酚醛板作為側(cè)墻，框架的頂部鋪設(shè)有酚醛泡沫板作為頂部蓋板，所述列車車體中設(shè)有內(nèi)裝中頂板，所述頂部蓋板與兩側(cè)側(cè)墻以及內(nèi)裝中頂板合圍構(gòu)成列車車體的風(fēng)道，所述風(fēng)道與空調(diào)的風(fēng)機相連接。

和現(xiàn)有技術(shù)相比較本發(fā)明把蓄電池包安裝在轉(zhuǎn)向架上，通過轉(zhuǎn)向架搭載重量較大的蓄電池，降低了列車的載重，同時給永磁水冷電機和列車供電，實現(xiàn)無需上一級供電設(shè)施，節(jié)約了供電的成本的同時還刪減了原有機車沉重的供電設(shè)備，降低了空軌列車整體的重量。

附圖說明

圖1為空軌列車的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為動力轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為拖車轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為車廂以及風(fēng)道的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1、圖2和圖3所示，懸掛式空軌列車，包括牽引系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和供電系統(tǒng)，所述空軌列車包括軌道梁1和懸掛在軌道梁1下方的列車車體2，所述軌道梁1內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)向架3和電池拖車4，轉(zhuǎn)向架3與電池拖車4相互掛連，轉(zhuǎn)向架3上安裝有行走輪5、導(dǎo)向輪6和永磁水冷電機7，電池拖車4上安裝有蓄電池8，所述蓄電池8為dc750v牽引蓄電池,所述列車車體頂2設(shè)有多個設(shè)備箱9，多個設(shè)備箱9中分別安裝有牽引逆變器10、輔助逆變器11、水冷裝置12和制動電阻13，所述蓄電池8、永磁水冷電機7、牽引逆變器10、制動電阻13通過電纜電連接構(gòu)成列車車體2的牽引系統(tǒng)，所述蓄電池8與輔助逆變器11通過電纜電連生成低頻低壓電流接構(gòu)成列車車體2的供電系統(tǒng)，所述輔助逆變器11與安裝在列車上的低壓用電設(shè)備連接，所述低壓用電設(shè)備包括安裝在列車車體頂部的空調(diào)14，生成低頻低壓電流，所述輔助逆變器11與水冷裝置12通過電纜電連接，所述水冷裝置12通過冷凝管與永磁水冷電機7連接構(gòu)成冷卻系統(tǒng)。所述制動電阻12與水冷裝置12集成在同一設(shè)備箱9內(nèi)，制動電阻13的冷卻由安裝在冷卻裝置12上的風(fēng)機直接冷卻。所述列車車體2包括有兩節(jié)車廂21，每節(jié)車廂21頂部連接有兩組轉(zhuǎn)向架3，每組轉(zhuǎn)向架3上安裝有兩個永磁水冷電機7，兩個永磁水冷電機7分別位于轉(zhuǎn)向架3的前后兩端。所述轉(zhuǎn)向架3底部裝有懸吊裝置15，懸吊裝置15固定在列車車體2的頂部。兩個轉(zhuǎn)向架3通過中心懸吊裝置將列車車體2懸吊在軌道梁1下方，經(jīng)轉(zhuǎn)向架3上的懸掛減振系統(tǒng)和橡膠材質(zhì)的行走輪4，最終將列車車體3重量傳遞至軌道梁中1的走行軌上，使得車輛沿著軌道梁1安全、平穩(wěn)地運行，保證列車車體2不會脫軌。

dc750v蓄電池8為牽引逆變器10供電，電能經(jīng)牽引逆變器10dc-ac逆變控制后輸入給永磁電機7驅(qū)動列車。當(dāng)列車制動時，優(yōu)先采用電制動，即永磁電機7由列車慣性動能驅(qū)動反轉(zhuǎn)發(fā)電，經(jīng)牽引逆變器10反充給dc750v蓄電池8。電能無法回充時，采用制動電阻13消耗或部分消耗改能量。當(dāng)電制動無法充分發(fā)揮作用時采用機械制動（液壓制動系統(tǒng)）補償。設(shè)置的水冷裝置可提供冷卻液給永磁電機7，帶走電機發(fā)出的熱能。冷卻液帶出的熱能由車頂冷卻裝置的風(fēng)機散熱到空氣環(huán)境中。同時冷卻裝置的風(fēng)機還給制動電阻散熱。上述均有相應(yīng)電纜連接構(gòu)成列車牽引與制動的供電系統(tǒng)。

dc750v蓄電池8還為輔助逆變器供電，輔助逆變輸出dc380給空調(diào)14的機組使用，輸出dc24v給列車照明、控制、網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)使用。同時列車車頂配置了24v備用蓄電池21，在dc750v蓄電池8不工作時，24v備用蓄電池21用于喚醒和控制列車。

空軌列車為了滿足爬坡能力強，救援能力強的研發(fā)目標(biāo)，采取了仿照全動車配置的設(shè)計方案，即每兩節(jié)車廂21配有四個轉(zhuǎn)向架3，每個轉(zhuǎn)向架3配置兩臺電機。為滿足轉(zhuǎn)向架3在軌道梁1內(nèi)運行，采用了體積小、重量輕、效率高的永磁水冷電機7。與永磁水冷電機7相匹配，采用了軸控的牽引系統(tǒng)方案，并配置了水冷系統(tǒng)?？紤]牽引蓄電池吸收電制動的能力又配置了制動電阻13，為了節(jié)約空間采用了水冷裝置12和制動電阻13的集成方案。同時，把新能源理念和空鐵相結(jié)合，采用了dc750v牽引蓄電池供電技術(shù)。每輛車配置一套牽引系統(tǒng)（牽引逆變器、輔助逆變器和水冷裝置）構(gòu)成一個單元，全列車共2個單元，每輛動車上配置完全相同，實現(xiàn)了完全對稱的編組設(shè)計。

實施例2

懸掛式空軌列車受軌道梁承載上限的限制和載客量最大化的市場價值需求，對列車輕量化，特別是列車車體自重的輕量化要求非常高。從列車總體出發(fā)，統(tǒng)籌考慮車體、內(nèi)裝、風(fēng)道等設(shè)計需要

如圖4所示，所述列車車體2包括由中空鋁合金材料構(gòu)建的框架，框架的底部鋪設(shè)有鋁合金板作為底板16，框架的側(cè)部鋪設(shè)有酚醛板作為側(cè)墻17，框架的頂部鋪設(shè)有酚醛泡沫板作為頂部蓋板18，所述頂部蓋板18與兩側(cè)側(cè)墻17以及內(nèi)裝中頂板19合圍構(gòu)成列車車體的風(fēng)道20，所述列車車體2中設(shè)有內(nèi)裝中頂板19，所述風(fēng)道20與空調(diào)14的風(fēng)機相連接。上述結(jié)構(gòu)中采用中空鋁型材構(gòu)建框架式車體結(jié)構(gòu)，利用復(fù)合材料的輕質(zhì)、隔音、隔熱性能作為側(cè)墻、車頂蒙皮，車頂蒙皮與內(nèi)裝中頂板形成風(fēng)道20。充分發(fā)揮不同材料的性能特點，實施協(xié)同發(fā)揮各種材料的最大優(yōu)勢。并評估驗證了車輛載客承載、牽引制動力傳遞、碰撞安全壓縮指標(biāo)。設(shè)計出輕量化水平高，便于制造的車體結(jié)構(gòu)。車體僅1.8噸重，與常規(guī)設(shè)計相比重量減少30%以上。

本發(fā)明中受車輛空中吊軌上運行的制約，不能沿用原軌道車輛用的排水方式（管道直接排放至軌道上，不受時間地點的約束），否則可能淋到路人或一些地面設(shè)備，帶來不良影響因此冷凝排水采用水箱集中收集，并采用到站信號自動控制其排放的方式，保證冷凝水在車輛進站前不得隨意排放。水箱上設(shè)置有電動控制型排水閥，冷凝水的排放通過水箱上設(shè)置的電磁閥控制，列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將列車到站信號發(fā)送給空調(diào)機組，空調(diào)機組將排水信號發(fā)送至水箱電磁閥，控制水箱排水，排水30s后，排水電磁閥自動關(guān)閉。具體排水時間可以根據(jù)具體項目的停站時間而定。同時本水箱還配置了溢水管，即使在正常排水出現(xiàn)故障時，也能通過溢水管排放。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。