用于在轨道运输系统上传输散装材料的支撑框架和轨道车厢技术方案

本公开涉及支撑框架、轨道车厢和列车。支撑框架包括：第一和第二侧驱动板；第一和第二横越构件，其连接到侧驱动板的相应端；第三和第四横越构件，其连接侧驱动板并与第一和第二横越构件相距选定距离；联接组件，其位于第一横越构件处并适于将另一轨道车厢连接到第一横越构件；第一和第二斜向支撑构件，以一角度连接到第一横越构件而足以将来自联接组件的力基本导引到第三横越构件和侧驱动板。支撑框架和轨道车厢可用于在轨道运输系统上传输散装材料。装材料。装材料。

【技术实现步骤摘要】
用于在轨道运输系统上传输散装材料的支撑框架和轨道车厢
[0001]本申请是申请日为2015年3月31日、申请号为201580042787.0、专利技术名称为“用于在轨道运输系统上传输散装材料的支撑框架和轨道车厢”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]本申请要求对美国临时申请No.62/021905的优先权，该临时申请在此以其全文通过引用并入本文。


[0003]本专利技术通常涉及用于在轨道运输系统上传输散装材料的支撑框架和轨道车厢。更特别地，本专利技术涉及用于轨道车厢的支撑框架并涉及轨道车厢，用于不具有内驱动器的传输散装材料的轨道运输系统。

技术介绍

[0004]在传统的列车、卡车、传送带、架空索道中移动散装材料(bulk materials)或作为料浆在管线中移动散装材料的方法和构造是公知的，并由于现场特定需要或经历而典型地用于各种产业中。例如，在矿物或骨料产业中，将散装材料从采矿或提炼地点移动到处理设施以进行升级或尺寸分级。卡车多年来已成为移动散装材料的所选系统。卡车由于其对散装材料的高效运输和增大的容量而被放大用于越野(off
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road)车辆。不过，这些车辆受限于场地特定应用并以高资金成本提供。主要的越野卡车已发展为需要很宽的车道以用于会车，运输每吨英里的材料在能量上并不高效，爬坡能力有限，且由于操作者失误的可能性以及对周围环境不友好而具有危险。
[0005]列车已使用多年，以料斗车厢运输散装材料。其在钢轨上使用自由轧制铁或钢轮，由于低摩擦而成为很高效的能量使用者，不过在所需的驱动器或机车方面则能力有限。大吨位的长列车使用多个重型单元的驱动器，其规定轨道重量和压舱要求。所有铁道的设计必须考虑驱动器或机车包含的燃料的重量，而不是车厢加上负载的组合重量(这显然较小)。驱动器需具有足够重量而使得旋转式驱动轮胎与静止轨道接触而且必须具有足够摩擦以产生将包括重载车厢在内的部分的向前或逆向运动。传统铁道系统的倾斜能力受限于载重驱动轮与车轨之间的摩擦。轨道车厢是独立单元，每个单元均不得不以批量处理方式加载，一次一个车厢。散装材料可通过开启底倾倒口从料斗车厢中卸载，或者可独立旋转以从顶部倾倒。用于加载和卸载的现场车厢(spotting car)耗时且费力。
[0006]虽然从一个地点到另一地点的移动可能在成本上有效，不过在较短距离运输中的批量加载和卸载的增加成本减小了轨道运输成本效率。在正常单个双轨列车系统情况下，一次仅有一个列车可用于系统上。
[0007]传送带已使用多年以移动散装材料。存在广泛多种传送带系统，可实际上移动每种可想到的散装材料。很长距离的单带行程的资金成本很高，而且当带破损或撕裂时会经历灾难性的故障，典型地关断整个系统并倾倒所承载的负载，需要清理。传送带在能量上比较高效，但可能需要高维护性，这是因为多个惰轮轴承的固有问题而需要持续检查和更换。短距离传送带常用于几乎所有类型材料的干式或夹式运输。由于传送带柔性很高而且希望
在相当平坦的地域上操作，因而其在运输中高度固态料浆时并不高效，其中，水和细料可能积聚在低位中和溢漏侧边，形成溢漏湿料浆处理问题。
[0008]一些散装材料可当与水混合以形成料浆时在管线中运输，料浆通过马达驱动泵推进器在无空气或淹没环境中被推动或拉动。散装材料中存在的单独颗粒的尺寸指示出保持运动所必需的运输速度。例如，如果大颗粒存在，则速率必须足够高以使非常最大颗粒通过沿管道底部跳动和滑动而保持运动。由于管线在动态环境中操作，因而运动流体和固态物质与静止管壁形成摩擦。运动物质的速度越高，则在壁表面处的摩擦损失越高，这需要增大能量加以补偿。根据应用，散装材料不得不初始以水稀释以利于运输，并在排放端处脱水。
[0009]用于从矿山和类似地点运输散装材料的轻轨窄距铁道是已知的，在示例中如参照Hubert等人的美国专利No.3,332,535所述，其中由多个车厢构成的轻轨列车通过驱动轮和电动马达的组合推进，在外环上倾倒。在进一步的示例中，Robinson,Jr.等人的美国专利No.3,752,334公开一种类似的窄距铁道，其中车厢通过电动马达和驱动轮驱动。Richardson的美国专利No.3,039,402描述一种使用静止摩擦驱动轮胎移动铁道车厢的方法。
[0010]虽然上述运输系统和方法相对于传统系统具有特定优点，不过每种方案高度依赖于具体应用。变得显见的是，劳力、能量和材料成本以及将采用的替代性运输方法的环境因素的增加需要实现能量和劳力高效、安静、无污染、且在美学上不刺眼。Dibble等人的美国专利公开物US 2003/0226470“用于散装材料的轨道运输系统”、Dibble的US 2006/0162608“用于散装材料的轻轨运输系统”、和Dibble的美国专利No.8,140,202描述一种轻轨列车，采用具有驱动站的开放式半圆槽列车，该公开内容在此以全文通过引用并入本文。这样的轻轨系统提供针对前述材料运输系统的新式的可替代方案，并使用多个相连车厢实现散装材料运输，其中多个车厢在除了始末车厢之外的每个车厢开放，且始末车厢具有端板。列车形成长开放槽并具有柔性翼片，柔性翼片附接到每个车厢且在前方叠盖车厢以防止在运动过程中溢漏。前导车厢具有四个轮和在车厢前面的锥形侧驱动板，以利于进入驱动站。随后的车厢具有两个轮，其中U形卡联件将前部连接到前方紧邻车厢的后部。列车的运动通过一系列适合就位的驱动站实现，驱动站在车轨任一侧上具有驱动马达，驱动马达是交流(AC)电动马达，其中以驱动机构(例如轮胎)提供与侧驱动板的摩擦接触。在每个驱动站处，每个驱动马达连接到AC变换器和用于驱动控制的控制器，电压和频率根据需要修改。每个电动马达在水平面中转动轮胎以物理接触每个车厢轮之外的两个平行的侧驱动板。通过这些驱动轮胎作用在侧驱动板上的压力将轮胎的旋转运动转变为水平冲力。车厢上的轮分开以允许使用双组轨道在逆转位置操作，从而允许车厢颠倒悬挂以进行卸载。通过旋转这种双车轨系统，单元列车可返回到其正常操作状态。这样的系统是公知的，且在市场上被称为Rail
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Veyor
TM
材料处理系统。
[0011]法兰轮可相对于侧驱动板对称以允许在逆转位置操作，当使用四个轨道封装车轮时，可以进行散装材料的外环排放。通过使用升高的轨道，列车可尽可能容易地以便利方式在逆转位置操作。
[0012]更进一步地，用于这种轻轨系统的驱动器已被开发出，如Kiuchi等人的美国专利No.5,067,413中所述，其中描述了一种用于在固定路径上传送可行进物体的装置，其不设置驱动源。多个壳行进物体行进在固定路径上，而同时大致对准且相互紧密接触。行进动力
传送到多个可行进物体中位于对准列中至少一端上的一个。行进动力在施压于可行进主体的一侧表面时以摩擦力驱动可行进主体，并在支持可行进主体另一侧表面时传送到可行进主体。用于传送行进动力的装置仅布置在固定路径的一部件上。
[0013]轨道运输系统典型地在操作过程中在轨道车厢和轨道车厢支撑框架上传递相当大的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支撑框架，用于轨道车厢，以在轨道上传输散装材料，该支撑框架包括：第一侧驱动板，其具有第一端和第二端；第二侧驱动板，其具有第一端和第二端；第一横越构件，其在所述第一侧驱动板和所述第二侧驱动板的相应的第一端之处或其近处连接所述第一侧驱动板和所述第二侧驱动板；第二横越构件，其在所述第一侧驱动板和所述第二侧驱动板的相应的第二端之处或其近处连接所述第一侧驱动板和所述第二侧驱动板；第三横越构件，其连接所述第一侧驱动板和所述第二侧驱动板，且所述第三横越构件以第一距离与所述第一横越构件分开；第四横越构件，其连接所述第一侧驱动板和所述第二侧驱动板，且所述第四横越构件以第二距离与所述第二横越构件分开；联接组件，用于附接到随后的轨道车厢，且所述联接组件位于所述第一横越构件处并适于将随后的轨道车厢连接到所述第一横越构件；第一斜向支撑构件和第二斜向支撑构件，它们中的每个从接近所述联接组件的位置处的所述第一横越构件延伸到所述第三横越构件，使所述第一斜向支撑构件和第二斜向支撑构件以一角度连接到所述第一横越构件而足以将来自所述联接组件的力基本导引到所述第三横越构件和所述第一侧驱动板和第二侧驱动板；和一个或多个轮安装结构，其仅安装到每个所述侧驱动板；其中，至少一个侧驱动板可选地包括一表面，适于摩擦接触一个或多个驱动轮胎和适应与其相关联的力，使得驱动轮胎从动力矩被传递到所述侧驱动板，并且其中，所述支撑框架的至少一部分通过具有切挖部分的上、下片形成。2.如权利要求1所述的支撑框架，其中，所述轮安装结构中的至少一个轮安装结构被布置成使其相应的轮位于由所述第一侧驱动板、所述第一横越构件和所述第一斜向支撑构件限定的区域内或由所述第二侧驱动板、所述第一横越构件和所述第二斜向支撑构件限定的区域内。3.如权利要求1或2所述的支撑框架，其中，所述支撑框架用于在轨道运输系统中能够操作的轨道车厢，其中，所述轨道运输系统包括至少一个驱动站，所述驱动站包括所述一个或多个驱动轮胎，所述一个或多个驱动轮胎适于将从动力矩传递到所述轨道车厢。4.如权利要求1
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3中任一项所述的支撑框架，进一步包括：第二联接组件，其位于所述第二横越构件处，并适于将另一轨道车厢连接到所述第二横越构件。5.如权利要求4所述的支撑框架，进一步包括：第三斜向支撑构件和第四斜向支撑构件，它们中的每个从接近所述第二联接组件的位置处的所述第二横越构件延伸到所述第四横越构件，使所述第三斜向支撑构件和第四斜向支撑构件以一角度连接到所述第二横越构件而足以将来自所述第二联接组件的力基本导引到所述第四横越构件和所述第一侧驱动板和第二侧驱动板。6.如权利要求1所述的支撑框架，其中，所述联接组件是单点连接结构；
优选地，其中，所述联接组件是U形夹类型的联接结构；更优选地，其中，所述联接组件包括平行的叶片，每个叶片形成穿透其中的孔，其中所述平行的叶片进一步适于装容能够压缩的间隔体和内滚道，所述内滚道紧固有刚性的间隔体以提供间隔并形成接头以实现其旋转；进一步更优选地，其中，所述联接组件包括平行的叶片，每个叶片形成穿透其中的孔，其中所述平行的叶片进一步适于在它们之间装容互补叶片，所述互补叶片来自随后轨道车厢的相容的联接组件。7.如权利要求6所述的支撑框架，其中，所述平行的叶片还适于在其之间容纳来自随后轨道车厢的相容的联接组件的互补叶片，并且所述互补叶片包括球形轴承和在所述球形轴承与每个平行叶片之间延伸的刚性的间隔体，其中，所述联接组件适于装容一销，所述销延伸穿过所述互补和平行叶片的孔以形成接头。8.如权利要求1所述的支撑框架，其中，所述轮安装结构连接到所述侧板的不摩擦接触所述驱动轮胎的表面。9.如权利要求1所述的支撑框架，其中，所述轮安装结构适于装容轮毂类型组件；优选地，其中，所述轮毂类型组件包括具有自备组件的轴承；更优选地，其中，所述轮毂类型组...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰姆斯，
申请(专利权)人：轨道型技术全球有限公司，
类型：发明
国别省市：