鐵路載具和纜車裝置的製作方法
2023-04-26 22:01:33 1
發明領域
本發明涉及一種鐵路載具(véhicule)，並且更具體地，涉及一種特別用於運輸重負載的纜車，重負載例如用於旨在被掩埋在地下場所中的放射性廢物的隔離罩。
現有技術
文獻fr2954747描述了一種纜車，其被設計成在上遊的地上車站和地下廢物填埋設施的下遊車站之間運輸放射性廢物。傾斜的斜坡將上遊車站連接到下遊車站，並且實現鐵路運輸軌道和一個或多個配重軌道。貨車在運輸軌道上運行，而一個或多個配重物在配重軌道上沿著相反的方向運行。貨車和配重物通過兩條纜繩連接，每條纜繩通過驅動滑輪，以便提供裝置的冗餘度，以提升其安全性。貨車的金屬底盤位於軌道滾輪上，滾輪的數量至少為四個，且優選為八個。這些滾輪可以例如通過貝氏(belleville)墊圈安裝在剛性的主懸架上。為了考慮軌道之間的間隔的任何微小變化，在軌道中的一個上運行的滾輪可以設置有引導凸緣，而在另一個軌道上運行的滾輪可以是圓柱形的。雖然該懸架設計成運輸重負載，但其不適用於該使用條件，並且不能保證滾輪之間的負載的平衡分布。
在文獻ch415731中，描述了一種設計成在鐵路軌道上運行的載具，其包括界定中間縱向垂直平面的底盤。底盤位於至少一個擺動傳動裝置上，該擺動傳動裝置包括位於中間縱向垂直平面的兩側的兩個獨立的側擺設備。每個側擺設備包括：副擺和兩個主擺，副擺相對於底盤圍繞水平副樞轉軸線接合，其中兩個主擺中的每個相對於副擺圍繞水平主樞轉軸線接合，其中兩個主擺的主樞轉軸線在副樞轉軸線的兩側縱向地彼此間隔開，其中每個主擺與設計成在鐵路軌道上運行的至少兩個支撐滾輪關聯，每個支撐滾輪圍繞平行於相關聯的主擺的主樞轉軸線並且縱向地定位在相關聯的主擺的主樞轉軸線的兩側的旋轉軸線旋轉。但是，該載具不適合在傾斜的軌道上行駛。此外，沒有為載具的裝載和卸載、也沒有為其制動提供特定的裝置。
技術實現要素：
本發明旨在解決現有技術的缺陷，並提出一種載具，該載具在鐵路上運行並且能夠通過平衡鐵路上負擔的負載來運輸重負載。
為此目的，本發明的第一方面提出了一種載具，該載具設計成在鐵路軌道上運行並包括界定中間縱向垂直平面的底盤。底盤位於至少一個擺動傳動裝置上，該擺動傳動裝置包括位於中間縱向垂直平面的兩側的兩個獨立的側擺設備。每個側擺設備包括：副擺和兩個主擺，副擺相對於底盤圍繞水平副樞轉軸線接合，其中兩個主擺中的每個相對於副擺圍繞水平主樞轉軸線接合，其中兩個主擺的主樞轉軸線在副樞轉軸線的兩側縱向地彼此間隔開，其中每個主擺與設計成在鐵路軌道上運行的至少兩個支撐滾輪關聯，每個支撐滾輪圍繞平行於相關聯的主擺的主樞轉軸線並且縱向地定位在相關聯的主擺的主樞轉軸線的兩側的旋轉軸線旋轉。
每個側擺設備包括板，該板通過一個或多個起重器(vérins)連接到底盤，起重器垂直於副樞轉軸線定向並且副擺設備圍繞該副樞轉軸線接合。每個側擺設備的主擺和副擺的布置用於平衡施加在支撐滾輪上的力，並從而將載具重量分布在多個支撐滾輪上。
根據優選的實施方案，載具設計成以低速在直的鐵路上運行，其狀態被掌握和控制。因此，不需要允許傳動裝置或側擺設備圍繞垂直於軌道的旋轉軸線樞轉。副擺鉸接到底盤，使得副擺的副樞轉軸線總是垂直於中間縱向垂直平面。因此，副擺不會圍繞垂直於其第二樞轉軸線的第二軸線旋轉。因此，這種副接合是僅有一個樞轉軸線的樞轉聯接。
優選地，主擺相對於副擺接合，使得對於每個側擺設備，主樞轉軸線總是平行於副樞轉軸線。因此，接合是具有單個樞轉軸線的樞轉聯接。
優選地，起重器能夠升起底盤以用於使載具運動，且能夠降低底盤以用於裝載或卸載階段或用於緊急制動。載具可以包括固定到底盤的制動器，該制動器旨在當底盤被降低時抵靠在鐵路軌道旁運行的制動軌道。
根據特別有利的實施方案，對於每個側擺設備，板通過兩個起重器連接到底盤，該兩個起重器優選地是平行的、定向成垂直於副樞轉軸線、優選地縱向地布置在副樞轉軸線的兩側。
根據一個實施方案，載具是包括界定水平平面和垂直軸線的底板的纜車。起重器沿著相對於垂直軸線傾斜並且設計成垂直於軌道的軸線定向。
根據特別有利的實施方案，載具是纜繩拖動的載具，並且包括至少一個第一返回滑輪(premièrepouliederenvoi)以引導牽引纜繩沿著預定的第一牽引方向拉動載具，其中第一返回滑輪具有位於中間縱向平面中並且在與載具底盤一體的軸承中旋轉的旋轉軸線，該旋轉軸線優選地在牽引方向上位於距第一擺動傳動裝置的副擺的副樞轉軸線一定距離處並在其前方。這種布置還有助於確保載具在軌道上正確的定向。
根據優選的實施方案，載具包括至少一個第二返回滑輪以引導牽引纜繩(其可以與穿過第一返回滑輪的牽引纜繩相同或不相同)，所述牽引纜繩沿著與第一牽引方向相反的第二牽引方向拉動載具，其中第二返回滑輪具有位於中間縱向平面中並且在至少一個軸承中旋轉的旋轉軸線，該至少一個軸承與載具底盤一體並且優選地在第二牽引方向上相對於第一返回滑輪的軸承縱向地偏移。這種布置同樣有助於確保載具在軌道上正確的定向。
優選地，當空車時，載具的重心在第一牽引方向上在載具的中間縱向平面中位於距第一返回滑輪的軸承一定距離處並位於其後方。這種布置同樣有助於在傾斜的、直的軌道上確保載具在軌道上正確的定向。
在實踐中，載具包括至少一個第二擺動傳動裝置，該第二擺動傳動裝置沿著載具的縱向方向與第一擺動傳動裝置間隔開。第二擺動傳動裝置類似於第一擺動傳動裝置，並且包括位於中間縱向垂直平面的兩側的兩個獨立的側擺設備。每個側擺設備包括：副擺和兩個主擺，副擺相對於底盤圍繞水平副樞轉軸線接合，其中兩個主擺中的每個相對於副擺圍繞水平主樞轉軸線接合，其中兩個主擺的主樞轉軸線在副樞轉軸線的兩側縱向地彼此間隔開，其中每個主擺與設計成在鐵路軌道上運行的至少兩個支撐滾輪關聯，每個支撐滾輪圍繞平行於相關聯的主擺的主樞轉軸線並且縱向地定位在相關聯的主擺的主樞轉軸線的兩側的旋轉軸線旋轉。
第二擺動傳動裝置的每個側擺設備優選地包括連接到底盤的板，並且第二擺動傳動裝置的副擺鉸接到該板。對於第二擺動傳動裝置的每個側擺設備，板優選地通過一個或多個起重器連接到底盤，該一個或多個起重器定向成垂直於副樞轉軸線。
當空車時，載具的重心優選地在兩個擺動傳動裝置的副樞轉軸線之間。在用於承載負載的平臺的情況下，負載優選地以使得當裝載時載具的重心同樣地位於兩個傳動裝置的副樞轉軸線之間的方式布置在兩個擺動傳動裝置的副樞轉軸線之間。
根據一個實施方案，載具由纜繩驅動並且不是馬達驅動的。特別地，第一擺動傳動裝置的支撐滾輪和第二擺動傳動裝置的支撐滾輪不是馬達驅動的。
在載具具有兩個返回滑輪和兩個傳動裝置的情況下，第二返回滑輪優選地在距第二擺動傳動裝置的主樞轉軸線的一定距離處並位於其前方。返回滑輪的軸線優選地位於第一傳動裝置的副擺的樞轉軸線和第二傳動裝置的副擺的樞轉軸線之間。載具的重心優選地在兩個擺動傳動裝置的副樞轉軸線之間。
根據本發明的另一方面，本發明涉及一種纜車，其包括上遊車站、下遊車站、將上遊車站連接到下遊車站的鐵路軌道、和在鐵路軌道上運行並由至少一根牽引纜繩拖動的如上所述的載具。
根據本發明的另一方面，其是與本申請同時提交的國際申請的主題並且可以作為參考，該申請涉及一種纜車，其包括上遊車站、下遊車站、將上遊車站連接到下遊車站的軌道(優選為鐵路)、在該軌道上運行的載具(特別是根據本發明的第一方面的載具)、至少一根牽拉纜繩，該至少一根牽拉纜繩具有第一牽拉部分和第二牽拉部分，第一牽拉部分穿過上遊車站的第一滑輪並穿過固定到載具的返回滑輪，第二牽拉部分與第一牽拉部分完全地分開並穿過返回滑輪且穿過上遊車站的第二滑輪。
更一般地，本申請要求優先權的在先申請的內容通過引用完全併入本申請中。
附圖簡述
本發明的其它特徵和優點將從閱讀參考附圖完成的以下描述變得明顯，附圖示出：
-圖1是根據本發明的第一實施方案的纜車的示意圖；
-圖2是根據本發明的第一實施方案的纜車的載具的側視圖；
-圖3是圖2中載具的俯視圖；
-圖4是圖2中載具的主視圖；
-圖5是圖2的詳細視圖；
-圖6是圖1中纜車的上遊車站的部分的等軸側視圖；
-圖7是圖5中上遊車站的俯視圖；
-圖8是圖6中上遊車站的側視圖；
-圖9是圖1中纜車的下遊車站的等軸側視圖；
-圖10是圖1中下遊車站的俯視圖；
-圖11是根據本發明的第二實施方案的纜車的示意圖；
-圖12是圖11中纜車的另一示意圖。
為了更清楚起見，在全部附圖中，相同或相似的特徵使用相同的參考標記識別。
具體實施方式
在圖1中，提供了包括上遊車站10、下遊車站12和軌道14(優選為鐵路，單個載具16沿著其往復行進)的纜車的示意的和簡化的圖示，該纜車設計成從上遊車站10到下遊車站12或從下遊車站12到上遊車站10可交替地運輸負載。軌道14優選地在上遊車站10和下遊車站12之間具有恆定的斜度。
上遊車站10配備有由馬達裝置22.1、22.2驅動的兩個驅動滑輪20.1、20.2，馬達裝置22.1、22.2對於每個滑輪可以是公用的或是分開的。
下遊車站12還配備有兩個自由旋轉的滑輪24.1、24.2，滑輪24.1、24.2圍繞平行於上遊車站10的驅動滑輪的軸線的軸線轉動。
載具16又配備有兩個大直徑的返回滑輪26、28，返回滑輪26、28圍繞位於載具16的中間縱向中間平面p中的兩個軸線a、b自由旋轉。返回滑輪26、28布置成沿著載具的路徑彼此相距一定距離，一個返回滑輪在上遊車站10的一側上，而另一個返回滑輪在下遊車站12的一側上。
在載具16的返回滑輪26、28以及上遊車站的滑輪20.1、20.2和下遊車站的滑輪24.1、24.2之間牽引閉環纜繩30。更具體地，纜繩30包括第一牽引部分32.1、第一聯接部分34.1、第一返回部分(premierderetour)36.1、第二返回部分36.2、第二聯接部分34.2和第二牽引部分32.2，第一牽引部分32.1在載具16的上遊返回滑輪26和上遊車站10的滑輪中的第一滑輪(20.1)之間牽引，第一聯接部分34.1在第一驅動滑輪20.1和下遊車站的滑輪中的第一滑輪24.1之間牽引，第一返回部分36.1在下遊車站的第一滑輪24.1和位於載具16上的下遊返回滑輪28之間牽引，第二返回部分36.2在下遊返回滑輪28和下遊車站的第二滑輪24.2之間牽引，第二聯接部分34.2在位於下遊車站中的下遊車站的第二滑輪24.2和上遊車站10的第二驅動滑輪20.2之間牽引，第二牽引部分32.2在第二驅動滑輪20.2和載具16的上遊返回滑輪26之間牽引，從而閉合環。
可選地，兩個聯接部分34.1、34.2中的每個穿過拉緊設備38.1、38.2，拉緊設備38.1、38.2包括上遊引導滑輪40.1、40.2、下遊引導滑輪42.1、42.2和承載重物46.1、46.2的移動滑輪44.1、44.2，移動滑輪44.1、44.2在垂直井(puitsvertical)48.1、48.2中移動。在圖1的示意性表示中，滑輪的空間定向和纜繩的路徑不一定被遵守，而從圖2至圖10將更明顯。
還提供了纜繩制動設備49.1、49.2，其可以例如作用在驅動滑輪20.1、20.2上，或作用在纜繩的牽引部分32.1、32.2上。
圖2至圖5中詳細圖示的載具16包括底盤50，承載負載54的水平平臺52形成在底盤50上。可以界定平行於直線路徑的方向的載具的縱向軸線x、垂直於上述軸線並且水平的橫向軸線y、以及垂直於上述軸線和軌道的載具的第三參考軸線z。底盤50位於上遊傳動裝置56和下遊傳動裝置58上。每個傳動裝置由兩個獨立的側擺設備60組成。每個側擺設備60包括副擺62和兩個主擺68，副擺62安裝成圍繞板64上的軸線62.1樞轉，板64通過兩個起重器66固定到底盤，兩個主擺68相對於副擺62圍繞樞轉軸線68.1接合，並且在兩個主擺68中的每個上兩個支撐滾輪70安裝成在軌道14上運行並圍繞軸線70.1旋轉。沿著垂直於軌道14的軸線z定向的起重器66不具有過濾懸掛功能(fonctiondesuspensionfiltrante)，但允許將底盤50升起到地面上方以用於使底盤50運動，且當在車站中靜止用於裝載和卸載階段時，或當移動用於緊急制動時，允許將底盤50降低至與軌道14的底面接觸。主擺68的樞轉軸線68.1縱向地布置在副樞轉軸線62.1的兩側，並且旋轉軸線70.1縱向地布置在主樞轉軸線68.1的兩側，這允許平衡由支撐滾輪70施加在軌道上的力。在載具的一側上，滾輪70是圓柱形的，而在另一側上，滾輪70設置有側向引導凸緣70.2，以允許補償軌道之間的間隔上的任何微小的變化。每個滾輪70還可以配備有剎車件70.3。
在圖2至圖4中可以看出，兩個大直徑的返回滑輪26、28在軌道上方定位在底盤上並圍繞兩個軸線a、b旋轉，兩個軸線a、b位於縱向中間平面中並相對於垂直於軌道的軸線z略微成角度。返回滑輪相對於底盤50由沿著載具的路徑彼此間隔開的軸承26.1、28.1引導。在這種情況下，將載具聯接到上遊車站的上遊返回滑輪26的軸承26.1位於將載具聯接到下遊車站12的下遊返回滑輪28的軸承28.1的上遊。此外，軸承26.1、28.1縱向地定位在上遊傳動裝置56的副樞轉軸線62.1和下遊傳動裝置58的副樞轉軸線62.1之間。引導滾輪72沿著軌道布置以支撐纜繩30。返回滑輪26、28布置在引導滾輪72的上方。底盤50配備有定向滾輪74，定向滾輪74允許纜繩30升高和在返回滑輪26、28的傾斜平面中定向。
載具還可以配備有上遊駕駛室和下遊駕駛室76，上遊駕駛室和下遊駕駛室各自設置有控制臺78。載具16的底盤50的特徵為耐磨製動器80，當起重器66被降低時，該耐磨製動器80在一個區域中置於地面上。
圖6至圖8允許將上遊車站中的纜繩的路徑可視化。第一牽引部分32.1沿著基本上位於垂直平面中的路徑進入車站，該垂直平面平行於從返回滑輪26到驅動滑輪20.1的路徑的軸線x。這同樣適用於在返回滑輪26和第二驅動滑輪20.2之間的第二牽引部分32.2。在離開第一驅動滑輪20.1時，纜繩的第一聯接部分34.1與兩個牽引部分32.1和32.2交叉，並由上遊引導滑輪40.1轉向朝向井46.1中的移動滑輪44.1，以再次出現並由下遊引導滑輪42.1引導，以便沿著平行於載具16的路徑的垂直平面運行到下遊車站12。第二聯接部分34.2遵循著類似的路徑，與兩個牽引部分32.1和32.2交叉，並由上遊引導滑輪40.2轉向朝向井46.2中的移動滑輪44.2，以再次出現並由下遊引導滑輪42.2引導，以便沿著平行於載具16的路徑的垂直平面運行到下遊車站12。聯接部分34.1、34.2與牽引部分32.1、32.2在上遊車站10中的交叉，確保了纜繩30和驅動滑輪20.1、20.2中的每個之間的接觸超過180°，並且在實際中超過225°，並且優選地超過240°。在該實施方案中，上遊驅動滑輪、下遊引導滑輪和移動滑輪具有水平的旋轉軸線，而驅動滑輪具有垂直軸線。
圖9和圖10圖示了下遊車站12，下遊車站12配備有自由旋轉以圍繞垂直軸線轉動的兩個滑輪24.1、24.2。上遊車站的驅動滑輪20.1、20.2的直徑和下遊車站的空轉滑輪24.1、24.2的直徑優選地大體相同。如圖2至圖10所示，聯接部分34.1、34.2在其沿著軌道14的路徑中，在牽引部分32.1、32.2和返回部分36.1、36.2的側面。
裝置的對稱性使得在理論中，如果兩個驅動滑輪20.1、20.2以相等的速度沿著相反的方向被驅動，並假定纜繩在兩側的動態彈性變形相等，則載具16沿著上升或下降的方向被驅動，而返回滑輪26、28不旋轉。實際上，由於例如驅動滑輪的周長的差異，和返回滑輪26、28的旋轉允許動態地平衡施加在纜繩30的部分上的力，所以完美對稱的情況未實現。還可以選擇控制驅動滑輪20.1、20.2具有速度差，以便引起返回滑輪26、28的恆定的旋轉，如上所述。該速度差可以是恆定的或可變的，特別是周期性的。
還應當注意，軸承26.1、28.1的相對位置允許在載具相對於軌道略微不對齊的情況下，在載具的底盤50上產生補償扭矩，從而使載具回到對齊。當空車時，將軸承26.1定位在載具的重心的上遊和承載負載54的平臺52的上遊，還確保了載具無論是在裝載時還是空車時在軌道上一定程度地正確的定向：當空車時，載具16的重心在中間縱向平面中，並且負載54也定位成使得其重心在中間縱向平面中。
在馬達22.1、22.2中的一個發生故障的情況下，可以操作相應的剎車件49.1、49.2，並且可以由另外的馬達以低速驅動載具16。
圖11和12提供了本發明的第二實施方案的簡化的和示意的圖示。根據該實施方案，牽引纜繩30是閉環纜繩，其特徵為第一牽引部分32.1、第一聯接部分134.1、第二聯接部分134.2和第二牽引部分32.2，第一牽引部分32.1在載具16上的返回滑輪26和位於上遊車站中的第一驅動滑輪20.1之間，第一聯接部分134.1在第一驅動滑輪20.1和安裝在配重物140上的第二返回滑輪26之間牽引，配重物140在平行於軌道14的配重軌道140(優選地在軌道14的下方)沿著與載具16相反的方向行進，第二聯接部分134.2在配重滑輪124和位於上遊車站中的第二驅動滑輪20.2之間牽引，第二牽引部分32.2在第二馬達滑輪20.2和返回滑輪22之間牽引，使纜繩30的環閉合。為了便於對整個纜車的理解，裝置的各個不同的元件的空間定位故意不與現實對應。
為了控制不同的實施方案中根據本發明的纜車，可以使用不同的傳感器，以便測量裝置的不同的狀態變量，並且更具體地：測量驅動滑輪20.1、20.2的速度或旋轉的傳感器、測量下遊車站的滑輪24.1、24.2的速度或旋轉的傳感器、測量返回滑輪26、28的速度或旋轉的傳感器、檢測纜繩的不同部分或其一些部分的拉伸的伸縮傳感器、測量上遊返回滑輪26的軸線上的合力的傳感器、測量載具16的速度的傳感器和測量驅動滑輪20.1、20.2的馬達扭矩的傳感器。
自然，各種修改是可能的。特別是可以倍增裝置，以確保牽引的冗餘。
拉緊設備不需要定位在牽引部分上，而是可以可替代地放置在聯接部分或返回部分上。驅動馬達可以布置在下遊車站中。也可以考慮在兩個車站之間劃分機動化。