專利名稱：組合式鐵路車組和由這種車組組成的鐵路列車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及組合式鐵路車組(rake)，它由所謂“雙層客車”車輛(每個(gè)車輛具有兩個(gè)疊置的層和一個(gè)通向車輛的中間層)形式的組合構(gòu)件構(gòu)成的組合式鐵路車組，本發(fā)明也涉及由這種車組組成的鐵路列車。
更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的目的是創(chuàng)造上述種類的標(biāo)準(zhǔn)化車組和列車，其對(duì)乘客來(lái)說(shuō)更舒適，而且不管其組成，它們都具有沿車組或列車的全長(zhǎng)大致均等分布的質(zhì)量、車組或列車間實(shí)際上相同的性能，以及對(duì)運(yùn)輸部門的良好投資回報(bào)。
大家知道，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)當(dāng)對(duì)運(yùn)輸需求大時(shí)，特別是如果組合構(gòu)件是雙層客車形式時(shí)可以組成大容量的車組和列車，而且當(dāng)需求下降時(shí)可避免使用容量大于實(shí)際需要的車輛，如果沒有這種運(yùn)營(yíng)的靈活性，則需要運(yùn)輸部門很高的投資。需要注意的是，乘客的舒適性意味著乘客具有充足的空間，這就要求具有以規(guī)則的方式增加容量的能力，即，乘客可用空間必須大致在所有組合構(gòu)件中相同。
另外，為使車組或列車具有良好的動(dòng)力性能，以及為了限制軌道磨損，車軸荷載必須盡可能相似；出于可靠性及安全性的原因，車載機(jī)械或電氣設(shè)備也必須遠(yuǎn)離其性能極限工作(不僅就車軸荷載而言，而且也就輸送和消耗的電力、電絕緣性等而言)；因此，上述設(shè)備必須以最適當(dāng)?shù)姆绞椒植?，而不是不作適當(dāng)考慮地減少數(shù)量或體積；在單層客車的情形中一般采用的方案在雙層客車的情形中是不宜采用的，這是由于單層客車的方案是將設(shè)備沿車輛分布，在車室中的大部分設(shè)備是在乘客室之下的，而這將使車輛高且不穩(wěn)，不適于現(xiàn)存的裝載界限。設(shè)備的分布不得不適當(dāng)?shù)赜绊懗丝腿萘?，不得有損乘客的舒適性，包括殘疾乘客的舒適性，例如不得減少每個(gè)乘客的空間或妨礙通向座位及各種設(shè)施(酒巴、廁所、行李空間)的通道，并且不得妨礙乘客沿車組的運(yùn)動(dòng)；設(shè)備的分布也必須與下述情況相容，即，使各車輛都是以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的。本發(fā)明也旨在解決上述問題。
大家也知道，車輛的增、減因會(huì)引起原動(dòng)力的改變而可能影響車組或列車的性能，這可能要求使在流通中的所有車組及所有列車的速度匹配于最慢的車組或列車的速度，而最慢的車組或列車通常是具有最低的原動(dòng)力與荷載之比的車組或列車；本發(fā)明旨在提供并不顯著受上述缺陷影響的標(biāo)準(zhǔn)化車組及列車。在下文中，車輛或一組車輛的原動(dòng)力表達(dá)為“原動(dòng)力系數(shù)”，其等于車輛的或車輛組的主動(dòng)軸數(shù)目與軸的總數(shù)之比。
另外，如上所述，雖然標(biāo)準(zhǔn)組合式通過相對(duì)較少的車輛數(shù)目能夠提供對(duì)需求浮動(dòng)的快速適應(yīng)，從而降低運(yùn)輸部門需要的投資，但是降低運(yùn)輸部門需要的投資并不是為了獲得良好投資回報(bào)所要考慮的唯一因素；車輛的成本和使用壽命一定，獲得良好的投資回報(bào)也意味著良好的長(zhǎng)期適應(yīng)性，因而使運(yùn)輸部門凡當(dāng)預(yù)報(bào)證實(shí)不正確時(shí)，或者凡當(dāng)市場(chǎng)或軌道下部結(jié)構(gòu)趨勢(shì)要求改變車輛時(shí)可以長(zhǎng)期地以低成本改變它的提供。因此必須保證車輛的標(biāo)準(zhǔn)化不構(gòu)成對(duì)其發(fā)展或?qū)南嗤圀w結(jié)構(gòu)演化足夠多的變型的可能性的障礙，從而無(wú)論在短期及長(zhǎng)期上使車隊(duì)能夠低成本地作出適應(yīng)性改變。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)車組及列車的缺陷并最大程度上滿足上述條件。
為此目的，本發(fā)明提供一種組合式鐵路車組，它由至少兩節(jié)帶有兩個(gè)疊置層的車輛構(gòu)成，包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)向架，該轉(zhuǎn)向架包括至少一根承載軸，以及車載設(shè)備，所述車載設(shè)備包括至少一個(gè)電力供應(yīng)電子裝置，其用于向一個(gè)或多個(gè)牽引電機(jī)供應(yīng)原動(dòng)力；至少一個(gè)原動(dòng)力供應(yīng)裝置，其用于向所述電子裝置供電；至少一個(gè)輔助供電裝置，其用于向輔助設(shè)備供電；以及至少一個(gè)用于連接架空供電網(wǎng)的裝置，其中，一節(jié)車輛或一組車輛的原動(dòng)力系數(shù)定義為車輛或車輛組的主動(dòng)軸數(shù)目與軸的總數(shù)之比，所述車組的特征在于至少一節(jié)車輛包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)向架，該轉(zhuǎn)向架包括至少一根主動(dòng)軸；以及至少一個(gè)轉(zhuǎn)向架，該轉(zhuǎn)向架包括至少一根承載軸，車組的包括至少一根承載軸的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向架與大致設(shè)置在該轉(zhuǎn)向架上的所述車載設(shè)備之一配合工作，車組的兩車輛任何兩個(gè)組的各自的原動(dòng)力系數(shù)之間的比不小于1/3且不大于3。
借助上述特征，一個(gè)包括兩節(jié)車輛的車組已經(jīng)具有適于它可選送的乘客數(shù)目的原動(dòng)力，并且不以通常的方式顯著過功率，以便能夠向原來(lái)的兩節(jié)車輛增加非動(dòng)力車輛，從而(如果不是在全部轉(zhuǎn)向架上的話)可以使大多數(shù)轉(zhuǎn)向架上的總荷載很相似。
按照本發(fā)明的車組也可以具有下述特征中的一個(gè)或多個(gè)—包括至少一根主動(dòng)軸的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向架包括兩根主動(dòng)軸；—包括至少一根承載軸的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向架包括兩根承載軸；—至少一個(gè)供電電子裝置大致設(shè)置在包括至少一根主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向架上；—至少一個(gè)供電電子裝置包括至少一個(gè)換流器，并設(shè)置在車頂中；—一個(gè)變阻制動(dòng)系統(tǒng)大致設(shè)置在至少一個(gè)包括至少一根主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向架上；—至少一個(gè)供電裝置大致設(shè)置在包括至少一根承載軸的轉(zhuǎn)向架上；—至少一個(gè)原動(dòng)力供應(yīng)裝置包括至少一個(gè)變壓器；—至少一個(gè)原動(dòng)力供應(yīng)裝置包括至少一個(gè)扼流圈；—至少一個(gè)包括至少一個(gè)承載軸的轉(zhuǎn)向架與至少一個(gè)供電裝置和一個(gè)適于連接于架空供電網(wǎng)并大致設(shè)置在該轉(zhuǎn)向架上方的裝置配合工作；—它包括至少一個(gè)在兩節(jié)端部車輛之間插入的帶有兩重疊層的車輛，所述插入車輛包括一個(gè)包括至少一根主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向架和一個(gè)包括至少一根承載軸的轉(zhuǎn)向架；—至少一個(gè)插入車輛的包括至少一根主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向架包括兩根主動(dòng)軸；—至少一個(gè)插入車輛的包括至少一根承載軸的轉(zhuǎn)向架包括兩根承載軸；—它包括在兩個(gè)車輛之間插入的帶有兩重疊層的另一個(gè)車輛，其包括兩個(gè)承載轉(zhuǎn)向架；—它包括在兩節(jié)端部車輛之間插入的帶有兩重疊層的、包括兩個(gè)轉(zhuǎn)向架的車輛，其中一個(gè)轉(zhuǎn)向架包括兩根主動(dòng)軸，另一轉(zhuǎn)向架包括至少一根主動(dòng)軸；—它包括在兩節(jié)端部車輛之間插入的帶有兩個(gè)重疊層的、包括兩個(gè)轉(zhuǎn)向架的車輛，其中一個(gè)轉(zhuǎn)向架包括兩根承載軸，另一轉(zhuǎn)向架包括至少一根承載軸；因此，在兩節(jié)端部車輛之間增加車輛伴隨著乘客容量和原動(dòng)力的增加，因而從一個(gè)特定水平的原動(dòng)力起，可以增加一非機(jī)動(dòng)車輛，而不致引起車組顯著功率不足。
本發(fā)明也涉及一種鐵路列車，它包括至少兩個(gè)上述車組，所述車組由可卸連接裝置連接起來(lái)，因此，用數(shù)量少的車輛結(jié)構(gòu)可以形成高容量的列車。
現(xiàn)在對(duì)照以下附圖，以非限定性舉例方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1A和1B分別以側(cè)視圖和平面圖示意地表示按照本發(fā)明的兩車輛車組上的車載設(shè)備的總體布置；圖2A和2B分別以側(cè)視圖和平面圖示意地表示按照本發(fā)明的、從圖1A和1B所示車組派生的三車輛車組上的車載設(shè)備的總體布置；圖3A和3B分別以側(cè)視圖和平面圖示意地表示按照本發(fā)明的、從圖2A和2B所示車組派生的四車輛車組上的車載設(shè)備的總體布置；圖4A和4B表示按照本發(fā)明的、從圖3A和3B所示車組派生的四車輛車組上的車載設(shè)備的總體布置。
在上述附圖中所示的按照本發(fā)明的鐵路車組是雙層電動(dòng)車組(帶有兩個(gè)疊置層和一個(gè)層)。在這種鐵路車組中，除電機(jī)以外，車載設(shè)備包括相對(duì)較重的設(shè)備和顯著較輕的設(shè)備，每個(gè)轉(zhuǎn)向架上或者甚至每根軸上的荷載只能通過審慎分布重設(shè)備和較輕設(shè)備而均衡。輕于其它軸的軸的存在，最好是輕于其它轉(zhuǎn)向架的轉(zhuǎn)向架的存在便于上述分布，軸或轉(zhuǎn)向架的概念，對(duì)于主動(dòng)軸或電機(jī)轉(zhuǎn)向架來(lái)說(shuō)，包括軸或轉(zhuǎn)向架本身和電機(jī)；因此，在下文中術(shù)語(yǔ)“主動(dòng)軸”指軸和它的牽引電機(jī)的組合，術(shù)語(yǔ)“電機(jī)轉(zhuǎn)向架”指兩根主動(dòng)軸的組合，術(shù)語(yǔ)“承載軸”指無(wú)電機(jī)的一根軸，術(shù)語(yǔ)“承載轉(zhuǎn)向架”指無(wú)電機(jī)的轉(zhuǎn)向架；根據(jù)前述描述，重的軸和轉(zhuǎn)向架是主動(dòng)軸和電機(jī)轉(zhuǎn)向架，輕的軸和轉(zhuǎn)向架是承載軸和承載轉(zhuǎn)向架；質(zhì)量介于電機(jī)轉(zhuǎn)向架質(zhì)量和承載轉(zhuǎn)向架質(zhì)量之間的半電機(jī)轉(zhuǎn)向架包括一根主動(dòng)軸和一根承載軸。上述重設(shè)備包括例如用于連接架空供電網(wǎng)的受電弓等系統(tǒng)，這種系統(tǒng)包括帶有磁路的電氣構(gòu)件，例如包括變壓器和電感器的原動(dòng)力供應(yīng)設(shè)備，這些構(gòu)件不能拆分，也不便用多個(gè)較輕質(zhì)量的構(gòu)件替代；原動(dòng)力供應(yīng)電子裝置，它從架空電網(wǎng)向牽引電機(jī)以適當(dāng)形式可能經(jīng)由各種變壓器供應(yīng)能量；輔助供電設(shè)備，其特別用于向輔助電機(jī)供電；以及濾波電容器；這一類別也包括蓄電池、電機(jī)-壓縮機(jī)機(jī)組和在這種機(jī)組中使用的流體的儲(chǔ)存罐。相對(duì)較輕的設(shè)備包括低壓電氣柜和可裝在車廂中的各種電子控制裝置或者可設(shè)置在低壓電氣柜中的拉出式組件，即使它們?cè)诟綀D中畫成并置的以便于描述本發(fā)明。
本發(fā)明利用不同設(shè)備質(zhì)量的不一致性，在任何可能的部位，例如通過將大致設(shè)置在電機(jī)轉(zhuǎn)向架上方的重設(shè)備的數(shù)目減少至一個(gè)，從而使較重的軸或轉(zhuǎn)向架上的荷載小于較輕的軸或轉(zhuǎn)向架上的荷載。
在某些情形中，半電機(jī)轉(zhuǎn)向架已經(jīng)使質(zhì)量有了較好的分布。
要考慮的另一因素是被分布的設(shè)備的功能，通常這可以分類為下述三組之一牽引設(shè)備(包括牽引電機(jī)及其供電電子裝置)。用于向牽引設(shè)備供電的設(shè)備和氣動(dòng)力供應(yīng)設(shè)備，為限制每組中的傳送長(zhǎng)度，最好將設(shè)備分在相同的組中。
另一個(gè)要考慮的因素是下述事實(shí)重設(shè)備的數(shù)目，特別是原動(dòng)力供應(yīng)設(shè)備的數(shù)目按照車組使用的國(guó)家是不同的，不過某些設(shè)備在所有車組上是必須設(shè)置的。
這里，牽引電機(jī)是三相500伏交流型的，這種選擇需要將通過架空供電網(wǎng)并由連接裝置如受電弓傳導(dǎo)的電能經(jīng)過變壓而獲得上述電壓。原動(dòng)力供應(yīng)設(shè)備則一般包括至少一個(gè)變壓器和一個(gè)或多個(gè)電感器；具體來(lái)說(shuō)，由于必須防止開關(guān)引起的干擾在架空電網(wǎng)和車組之間的傳遞，在供電設(shè)備中必須包括至少一個(gè)扼流圈。
取決于從架空電網(wǎng)得到的電壓，可以根據(jù)選擇設(shè)置附加設(shè)備如附加變壓器。如果車組是在電網(wǎng)電壓不同的國(guó)家中運(yùn)行，則它必須是雙電壓或三電壓式的。
更確切地說(shuō)，由于從電網(wǎng)電能轉(zhuǎn)變成牽引電機(jī)可用電能需要幾個(gè)步驟，沒有電網(wǎng)是提供三相500伏電能的，并且本發(fā)明所述電網(wǎng)提供的最低電壓是1500V直流電壓，或者有時(shí)是300V直流電壓，因而這里所作的選擇是要將電力根據(jù)需要從連接于1500V直流電源或3000V直流電源的換流器供電電子裝置供應(yīng)到每一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)向架的牽引電機(jī)(或者，每個(gè)牽引電機(jī)可設(shè)一個(gè)裝置)。由于輔助設(shè)備如輔助電機(jī)必須連接于三相380V電源，因而這里也要選擇提供輔助供電設(shè)備，其包括一個(gè)供應(yīng)上述電壓的和72V直流的固定式換流器，其用于從1500V直流電源或3000V直流電源或一些其它可用電壓蓄電的蓄電池。
假定車組需要在1500V直流電網(wǎng)和50Hz單相25,000V交流電網(wǎng)上工作，則要設(shè)置一個(gè)降壓變壓器，它適于在初級(jí)側(cè)連接于25,000V交流電源，每個(gè)次級(jí)繞組有一個(gè)強(qiáng)制整流單相電橋，它向逆變器及前述固定式換流器供應(yīng)1500V直流電。這里，強(qiáng)制整流單相電橋最好結(jié)合在逆變器中的供電電子裝置中。
如果車組需要在1500V直流和3000V直流下工作，則要設(shè)置一個(gè)供電電子裝置、一個(gè)在1500V直流下工作的固定式換流器和一個(gè)在裝置在將3000V直流變成1500V直流的換流器(chopper)。
如果車組需要在16 2/3Hz單相15000V交流下工作，可以使用與用于50Hz 25,000V交流的相同的變壓器，只要它具有相應(yīng)的設(shè)計(jì)并包括適當(dāng)?shù)某轭^。
當(dāng)然，當(dāng)每次改變供電網(wǎng)時(shí)要進(jìn)行開關(guān)以便選擇相應(yīng)的電路。
除了上面講到的設(shè)備以外，每個(gè)車組包括主要放置電氣構(gòu)件和電子構(gòu)件的電氣柜，例如，低壓柜和電子柜，它們必須可由司機(jī)夠到，為此目的，就在設(shè)置在車組中的司機(jī)室中，以及至少一個(gè)非為司機(jī)設(shè)置的低壓柜；它也包括為司機(jī)室和乘客室分開設(shè)置的空調(diào)機(jī)。為了在電流涌或電壓涌的情形中使電源與逆變器斷開，設(shè)有至少一個(gè)直流斷路器。上面提到的電機(jī)-壓縮機(jī)機(jī)組和流體儲(chǔ)存罐在壓力下向各種裝置如制動(dòng)器和開、閉門的缸供應(yīng)各種流體。
如果不能將在制動(dòng)過程中未被使用的電能送回供電網(wǎng)，那么，變阻制動(dòng)裝置可以消耗未使用的電能。
如上所述，按照本發(fā)明的車組的最小結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)組合構(gòu)件，即，兩節(jié)車輛組成的。為了使組合構(gòu)件的制造和荷載的分布標(biāo)準(zhǔn)化，兩節(jié)車輛的乘客容量是相似的，設(shè)備在兩節(jié)車輛之間分開，由于其它限制，要盡可能地使主動(dòng)軸的荷載比承載軸的荷載小，以便使質(zhì)量在每個(gè)組合構(gòu)件中并且盡可能在每個(gè)車組中被正確地分布。
另外，如上所述，一些設(shè)備，特別是一些電氣設(shè)備是可以選擇使用的；例如雙電壓車組中，應(yīng)運(yùn)輸部門的要求安裝的選用設(shè)備盡可能地安裝在“適于居住的”空間中，因而如果不安裝選用設(shè)備就可以安裝附加的乘客座椅。重量不大的設(shè)備最好裝在組合構(gòu)件的座位不占據(jù)兩個(gè)疊置層的部分，即組合構(gòu)件的靠近端部的車頂中，并大致在轉(zhuǎn)向架上，以便保持在標(biāo)準(zhǔn)裝載界限內(nèi)。如上所述，在選擇某些設(shè)備的位置時(shí)要優(yōu)先考慮限制(電或流體)連接長(zhǎng)度。
在上層和下層，組合構(gòu)件的中央?yún)^(qū)域一般由乘客座椅占據(jù)。對(duì)于相同車組的所有組合構(gòu)件來(lái)說(shuō)，上層最好提供相同數(shù)目的座椅；另一方面，當(dāng)車體結(jié)構(gòu)相同時(shí)，可以派生各種組合構(gòu)件，例如，在上層提供大約50個(gè)座位的地區(qū)使用的組合構(gòu)件和在上層提供大約二十幾個(gè)座位的市區(qū)使用的組合構(gòu)件，這是通過適當(dāng)布置座位實(shí)現(xiàn)的，這是由于短途城區(qū)旅行對(duì)舒適性要求不高。借助在地區(qū)組合構(gòu)件和市區(qū)組合構(gòu)件的稍許不同的布置，由于更多的乘客可以容納在地區(qū)組合構(gòu)件的端部區(qū)域中，在上、下層之間的層上；地區(qū)組合構(gòu)件比市區(qū)組合構(gòu)件在上層和組合構(gòu)件其余部分之間乘客容量上的差別要大；這是因?yàn)樵谑袇^(qū)組合構(gòu)件中的車門要比地區(qū)組合構(gòu)件中更靠近端部，因?yàn)樵诘貐^(qū)車輛中，月臺(tái)的高度較低，如果門在轉(zhuǎn)向架上面這更難于上、下車，而在市區(qū)車站月臺(tái)高度較大，這樣在市區(qū)組合構(gòu)件中，在上層和在下層中都可有較長(zhǎng)的不中斷的乘客室。
現(xiàn)在對(duì)照?qǐng)D1A和1B描述由可卸連接裝置連接的兩節(jié)車輛1，2的地區(qū)車組的總體布置。在該車組中，電機(jī)轉(zhuǎn)向架10是在車組端部的轉(zhuǎn)向架，每個(gè)車輛靠近車組中央的轉(zhuǎn)向架是承載轉(zhuǎn)向架11。車組的每個(gè)端部是為司機(jī)室12保留的，司機(jī)室12大致在電機(jī)轉(zhuǎn)向架上面，并稍許從車輛底盤懸伸，當(dāng)然，在司機(jī)室中裝有在司機(jī)室中實(shí)際上不可缺少的全部設(shè)備，即，司機(jī)室空調(diào)機(jī)13、它的低壓柜14、它的電子柜15和一個(gè)滑輪柜16。在電機(jī)轉(zhuǎn)向架上方的車頂中的室裝納變阻制動(dòng)裝置17、乘客室中的空調(diào)機(jī)18，為了有效進(jìn)行空調(diào)，每個(gè)組合構(gòu)件靠近上層的各端設(shè)有兩個(gè)空調(diào)機(jī)18，按照本發(fā)明，只有一個(gè)重設(shè)備，即，供電電子裝置19，它與牽引電機(jī)一起構(gòu)成轉(zhuǎn)向架的原動(dòng)力設(shè)備；該設(shè)備的控制器20裝在司機(jī)室中；因此，“牽引”組的大部分靠近司機(jī)室組合在一起。相對(duì)于車組的中央縱垂面，低壓柜14和電子柜15在司機(jī)室的一側(cè)，滑輪柜16和原動(dòng)力設(shè)備的供電電子裝置的控制器20在另一側(cè)；這種布置留下一個(gè)大致在中央的自由空間，在該空間中可以設(shè)置一個(gè)進(jìn)出乘客空間的門。
對(duì)比來(lái)說(shuō)，兩車輛1，2相互面對(duì)的端部區(qū)域彼此是不同的，這是由于設(shè)備是在整個(gè)車組上而不是按車輛分布的。
因此，在遠(yuǎn)離司機(jī)室的端部，即，大致在承載轉(zhuǎn)向架上方，一個(gè)車輛在車頂具有一個(gè)將車組連接于供電網(wǎng)的裝置(受電弓)21；該車輛1的柜或室在車輛的一側(cè)裝納一扼流圈22、低壓設(shè)備23和蓄電池24，在另一側(cè)裝納一個(gè)25,000V變壓器25和一個(gè)直流斷路器26，一個(gè)中央通道形成一個(gè)車輛向另一車輛的通路。因此，上述柜或室容納了“電力”組的大部分。如上所述，在車頂中的室中裝納用于乘客室的空調(diào)機(jī)18。在這一端的設(shè)備可以重于另一端的設(shè)備，這是由于這一端的轉(zhuǎn)向架是承載轉(zhuǎn)向架，因而較輕的緣故。應(yīng)注意的是，乘客座位在下層和上層之間的中間層，靠近柜設(shè)置。因此，如果在1500V或3000V單電壓車組的情形中，一些設(shè)備被省略，如25,000V變壓器25，那么，相應(yīng)的空間可以安裝附加的乘客座位。
另一車輛2的與司機(jī)室相對(duì)的端部區(qū)域，在內(nèi)部，在室、拉出裝置或柜中，取決于其尺寸，可在中央通道的一側(cè)安裝固定式換流器的控制器27b，在另一側(cè)安裝電機(jī)-壓縮機(jī)機(jī)組28和儲(chǔ)存罐29，即，乘客座位安裝在大部分“氣動(dòng)能量”組附近；在車頂?shù)氖抑醒b納構(gòu)成輔助供電設(shè)備的一部分的固定式換流器30，當(dāng)然還裝納乘客室的空調(diào)機(jī)18。
在市區(qū)型中，變阻制動(dòng)裝置17被省略，這樣就減輕了本來(lái)就較重的電機(jī)轉(zhuǎn)向架10的荷載。
現(xiàn)在對(duì)照?qǐng)D2A和2B描述由可卸連接裝置連接的三節(jié)地區(qū)車輛的車組的總體布置。該車組是通過在兩個(gè)端部車輛1，2之間插入一個(gè)附加的雙層車輛3(帶有中間層)而得到的。這里，附加車輛3具有一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)向架10和一個(gè)承載轉(zhuǎn)向架11，承載轉(zhuǎn)向架相鄰于端部車輛1的承載轉(zhuǎn)向架11，車輛1裝有受電弓21。
為便于將兩車輛車組轉(zhuǎn)變成三車輛車組，兩個(gè)端部車輛1，2，除兩車輛之一稍有改變外，是相同的，具體來(lái)說(shuō)，減小了連接長(zhǎng)度。更確切來(lái)說(shuō)，構(gòu)成裝在一節(jié)端部車輛的車頂室中的輔助供電設(shè)備的一部分的固定式換流器30轉(zhuǎn)移至附加車輛3的車頂室中，大致在承載轉(zhuǎn)向架的上方，其控制器27轉(zhuǎn)移至車輛3在該換流器下面的一個(gè)室中；該車輛的同一端裝有在中間層的座位。在電機(jī)轉(zhuǎn)向架10上方，在附加車輛3的相反端也具有在中間層的座位，這是因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)向架的供電電子裝置19與相應(yīng)的變阻制動(dòng)裝置17一起裝在車頂中的一個(gè)室中；因此，只有供電電子裝置的控制器20在車輛3的靠近座位的室中。當(dāng)然，兩個(gè)空調(diào)機(jī)18裝在車頂室中，一個(gè)大致在承載轉(zhuǎn)向架11上面，另一個(gè)大致在電機(jī)轉(zhuǎn)向架10的上面。
在市區(qū)型中，附加車輛3除了電機(jī)轉(zhuǎn)向架10也支承低壓柜外，在一個(gè)端部車輛的相同變化后，包括相同的設(shè)備；一些座位也可以由廁所替代，例如大致在電機(jī)轉(zhuǎn)向架上面的座位。
現(xiàn)在對(duì)照?qǐng)D3A和3B描述由可卸連接裝置連接的四節(jié)車輛的地區(qū)車組。它是通過在圖2的附加車輛3和為構(gòu)成三車輛車組而改變的那個(gè)端部車輛2之間插入另一個(gè)雙層車輛4而得到的。
這里，另一車輛4包括相鄰于圖2所示附加車輛3的電機(jī)轉(zhuǎn)向架的一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)向架10和相鄰于前述端部車輛2的承載轉(zhuǎn)向架的一個(gè)承載轉(zhuǎn)向架11；但是，該端部車輛與三車輛車組相比較有了進(jìn)一步修改，在象在兩節(jié)車輛1，2中那樣，包括一個(gè)在車頂室中的固定式換流器30，這是因?yàn)樗隽硪卉囕v4包括大致設(shè)置在其承載轉(zhuǎn)向架11上面的連接于架空電網(wǎng)的裝置21；但是，附加車輛3保留一個(gè)車頂安裝的固定式換流器30，這是因?yàn)榫o鄰于在另一端部車輛1的車頂上的連接架空電網(wǎng)的裝置21，而且大致在電機(jī)轉(zhuǎn)向架上面，在控制器20附近增設(shè)了一個(gè)低壓設(shè)備柜23；如前所述，控制器20可以裝在與低壓柜整體的一個(gè)室中；象在車輛1的另一端的承載轉(zhuǎn)向架11上面一樣，大致在另一車輛4的承載轉(zhuǎn)向架11上面，在中央通道兩相對(duì)側(cè)，在一側(cè)設(shè)有一扼流圈22、一低壓柜23和一蓄電池24，在另一側(cè)設(shè)有一個(gè)25,000V變壓器25和一直流斷路器26；如果存在因所作的選擇而沒有設(shè)備的空間，則可在中間層安裝座位。牽引電機(jī)的供電電子裝置19和變阻制動(dòng)裝置17大致在電機(jī)轉(zhuǎn)向架10上面裝在車頂室中，在車輛中，在中央通道兩相對(duì)側(cè)，設(shè)有一低壓柜23，以及在一側(cè)供電電子裝置的控制器20和座位和在另一側(cè)的乘客座位。大致在每個(gè)轉(zhuǎn)向架10，11上面，在車頂室中也設(shè)有用于乘客室的空調(diào)機(jī)18。
在市區(qū)型中，與前述情形一樣，由于市區(qū)車輛的端部區(qū)域較短，省去了變阻制動(dòng)裝置17，以及大部在端部區(qū)域中的座位。
現(xiàn)在對(duì)照?qǐng)D4A和4B描述通過可卸連接裝置連接起來(lái)的五車輛地區(qū)車組的總體布置。它是通過在附加車輛3和圖3和3B所示的另一車輛4之間設(shè)置由另一車輛5構(gòu)成的組合構(gòu)件而得到的。
這里，車輛5具有兩個(gè)承載轉(zhuǎn)向架11，但是它的存在并不顯著“加重”車組的運(yùn)轉(zhuǎn)，所述車組原來(lái)包括四節(jié)車輛，并且是50％機(jī)動(dòng)的。在這種情形中，當(dāng)沒有電機(jī)轉(zhuǎn)向架時(shí)，車輛大致在每個(gè)轉(zhuǎn)向架11上面，在車頂室中包括一個(gè)空調(diào)機(jī)18；在車輛5中，在其每個(gè)端部區(qū)域設(shè)置乘客座位。
在市區(qū)型中情況相同。
借助上述可卸連接裝置連接的多個(gè)車組可以組成列車；為了經(jīng)濟(jì)和簡(jiǎn)化，可限制為兩個(gè)連接的車組，這是由于使用前述單一車組組成二至五節(jié)組合構(gòu)件的列車是一件簡(jiǎn)單的事情，因而使用兩個(gè)車組就可以構(gòu)成四至十節(jié)組合構(gòu)件的列車。
借助電機(jī)轉(zhuǎn)向架10和承載轉(zhuǎn)向架11，每個(gè)50％機(jī)動(dòng)的車輛1，2，3，4可以避免一、二個(gè)機(jī)動(dòng)車輛當(dāng)不使用中間車組時(shí)構(gòu)成的過大功率的車組和使用多節(jié)無(wú)動(dòng)力中間車輛時(shí)構(gòu)成的功率不足的車組的大家熟知的缺點(diǎn)；與上述情況相反，可以得到總保持最佳功率的、能夠無(wú)顯著不便地接納附加的非動(dòng)力車輛5的車組。
當(dāng)然，上面描述的車組只是舉例，但是，為了沿每個(gè)車組大致均勻地分布原動(dòng)力，按照本發(fā)明，它們是在服從關(guān)于原動(dòng)力系數(shù)的限制的條件下構(gòu)成的。如前所述，一車輛或一組車輛的原動(dòng)力系數(shù)定義為車輛或<p>表10
表10所示的用作多孔材料的無(wú)紡布織物的樹脂原料馬來(lái)酸改性(Tafmer A+Mirason 11P)+Alcon P125。
這種設(shè)計(jì)也使軸的荷載可以規(guī)律地分布，這可以避免超荷載軸的運(yùn)轉(zhuǎn)非常接近軌道下部結(jié)構(gòu)所允許的極限，從而引起這種作法引起種種缺陷。
另外，由于在特定應(yīng)用環(huán)境中根據(jù)運(yùn)輸部門的要求可以省略的大部分設(shè)備裝在適于乘座的區(qū)域中，因而省略這些設(shè)備就意味著可以增加乘客容量。盡可能多的必要設(shè)備裝在組合構(gòu)件的車頂中，這意味著可以為乘客室保留最大的空間，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)在市區(qū)型中因車門在轉(zhuǎn)向架上方而更顯其重要性。
最后，按照設(shè)備的功能范圍或分組(牽引、電能、氣動(dòng)能)來(lái)設(shè)定設(shè)備的位置，這可以減小在同一分組中使設(shè)備相連所需要的連接長(zhǎng)度。
但是，本發(fā)明當(dāng)然并不局限于上面描述及圖示的實(shí)施例，也可以構(gòu)想出其它實(shí)施例而并不超出本發(fā)明的范圍。具體來(lái)說(shuō)，例如，象其它四節(jié)(原動(dòng)力系數(shù)等于1)一樣，車組的第五節(jié)組合構(gòu)件可以是50％機(jī)動(dòng)的車輛，或者，甚至可以是任何已包括至少兩節(jié)50％機(jī)動(dòng)的端部車輛的車組的組合構(gòu)件之一，或在帶有三節(jié)組合構(gòu)件的車組的情形中分別構(gòu)成一個(gè)33％機(jī)動(dòng)的車組(原動(dòng)力系數(shù)在從1/2至2的范圍內(nèi))或66％機(jī)動(dòng)的車組(原動(dòng)力系數(shù)在從2/3至3/2的范圍內(nèi))的一個(gè)非機(jī)動(dòng)的或100％機(jī)動(dòng)的車輛；與此相關(guān)，應(yīng)注意的是，在這種情形中，每個(gè)端部車輛實(shí)際上必須具有一個(gè)在其承載轉(zhuǎn)向架上方的受電弓；另外，在帶有三節(jié)車輛的三電壓型中實(shí)際上也必須具有兩個(gè)受電弓，但是在這種情形中，中間的車輛最好具有一個(gè)在其承載轉(zhuǎn)向架上方的附加受電弓。
權(quán)利要求
1.一種組合式鐵路車組，它由至少兩節(jié)帶有兩個(gè)疊置層的車輛(1，2)構(gòu)成，包括至少一個(gè)包括至少一根主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向架(10)、至少一個(gè)包括至少一根承載軸的轉(zhuǎn)向架(11)和車載設(shè)備，所述車載設(shè)備包括至少一個(gè)用于向一個(gè)或多個(gè)牽引電機(jī)供應(yīng)原動(dòng)力的供電電子裝置(19)、至少一個(gè)用于向電子裝置供電的原動(dòng)力供應(yīng)裝置(22，25)、至少一個(gè)用于向輔助設(shè)備供電的輔助供電裝置(30)和至少一個(gè)用于連接架空供電網(wǎng)的裝置(21)，在所述車組中，一個(gè)車輛或一個(gè)車輛組的原動(dòng)力系數(shù)定義為車輛或車輛組的主動(dòng)軸數(shù)目與軸的總數(shù)之比，所述車組的特征在于至少一個(gè)車輛(1)包括至少一個(gè)包括至少一根主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向架(10)和至少一個(gè)包括至少一根承載軸的轉(zhuǎn)向架(11)，車組的包括至少一個(gè)承載軸的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向架(11)與大致設(shè)置在該轉(zhuǎn)向架上面的所述車載設(shè)備(19；22，25；30；21)中的至少一個(gè)配合工作，車組的任何兩車輛的兩個(gè)組的各自的原動(dòng)力系數(shù)之間的比不小于1/3且不大于3。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于包括至少一根主動(dòng)軸的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向架(10)包括兩根主動(dòng)軸。
3.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于包括至少一根承載軸的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向架(11)包括兩根承載軸。
4.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于至少一個(gè)供電電子裝置(19)大致設(shè)置在包括至少一根主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向架(10)的上面。
5.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于至少一個(gè)供電電子裝置(19)包括至少一個(gè)逆變器，并設(shè)置在車頂上中。
6.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于一個(gè)變阻制動(dòng)系統(tǒng)(17)大致設(shè)置在至少一個(gè)包括至少一根主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向架(10)的上面。
7.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于至少一個(gè)供電裝置(22，25；30)大致設(shè)置在包括至少一根承載軸的轉(zhuǎn)向架(11)上面。
8.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于至少一個(gè)原動(dòng)力供應(yīng)裝置包括至少一個(gè)變壓器(25)。
9.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于至少一個(gè)原動(dòng)力供應(yīng)裝置包括至少一個(gè)扼流圈(22)。
10.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于至少一個(gè)包括至少一根承載軸的轉(zhuǎn)向架(11)與至少一個(gè)供電裝置(22，25；30)和一個(gè)用于連接架空供電網(wǎng)并大致設(shè)置在該轉(zhuǎn)向架上方的裝置(21)配合工作。
11.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于它在兩個(gè)端部車輛(1，2)之間包括至少一節(jié)帶有兩疊置層的插入車輛(3，4)，所述插入車輛(3，4)包括一個(gè)包括至少一根主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向架(10)和一個(gè)包括至少一根承載軸的轉(zhuǎn)向架(11)。
12.如權(quán)利要求11所述的鐵路車組，其特征在于至少一個(gè)插入車輛(3，4)的包括至少一根主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向架(10)包括兩根主動(dòng)軸。
13.如權(quán)利要求11所述的鐵路車組，其特征在于至少一個(gè)插入車輛(3，4)的包括至少一根承載軸的轉(zhuǎn)向架(11)包括兩根承載軸。
14.如權(quán)利要求11所述的鐵路車組，其特征在于它包括在兩車輛之間的并包括兩個(gè)承載轉(zhuǎn)向架(11)的另一個(gè)帶有兩個(gè)疊置層的插入車輛(5)。
15.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于它包括在兩個(gè)端部車輛(1，2)之間的、并包括兩個(gè)轉(zhuǎn)向架的一個(gè)帶有兩個(gè)疊置層的插入車輛，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向架之一包括兩根承載軸，另一個(gè)包括至少一根主動(dòng)軸。
16.如權(quán)利要求1所述的鐵路車組，其特征在于它包括在兩節(jié)端部車輛(1，2)之間的、并包括兩個(gè)轉(zhuǎn)向架的一個(gè)帶有兩個(gè)疊置層的插入車輛，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向架之一包括兩根承載軸，另一個(gè)包括至少一根承載軸。
17.一種鐵路列車，其特征在于它包括至少兩個(gè)由可卸連接裝置連接的按照權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的車組。
全文摘要
車組由至少兩節(jié)車輛(1,2)組成并包括車載設(shè)備,車載設(shè)備包括至少一個(gè)牽引電機(jī)供電裝置(19)、原動(dòng)力供應(yīng)裝置、輔助供電裝置(30)和用于連接供電網(wǎng)的裝置(21)。至少一個(gè)車輛包括至少一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)向架(10)和至少一個(gè)承載轉(zhuǎn)向架(11);車組的至少一個(gè)承載轉(zhuǎn)向架(11)與大致設(shè)置在其上面的至少一個(gè)所述車載設(shè)備(19,30,21)配合工作;車組的任意兩車輛的兩個(gè)組的各原動(dòng)力系數(shù)不小于1/3且不大于3。車組是用于載運(yùn)乘客的。
文檔編號(hào)B61F3/00GK1263839SQ0010169
公開日2000年8月23日 申請(qǐng)日期2000年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月27日
發(fā)明者蓋伊·德沃爾德 申請(qǐng)人:阿爾斯托姆公司