воздушно-дорожный транспорт кашеварова "вдтк"
Классы МПК: | B60V3/04 движущиеся по рельсам или другим направляющим устройствам, например с воздушной подушкой между рельсами и транспортным средством |
Патентообладатель(и): | Кашеваров Юрий Борисович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-07-17 публикация патента:
20.12.1997 |
Использование: изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструирования средств скоростного транспорта. Сущность изобретения состоит в том, что в известном устройстве воздушно-дорожного транспорта, содержащем состав вагонов со стыковочными устройствами и колесными тележками, полотно выполнено с барьерами, разделяющими нижние части камер расширения и воздушных подушек, разделенных металлическими стенками, параллельными рельсами, при этом состав выполнен с верхней частью двигателей-движителей, выполненных в виде воздушно-реактивного двигателя, которая соединена расширяющимся газоводом с камерой расширения, образованной в нижней части стенками и барьерами дороги, а в верхней части - дверцей и дном вагона. При этом отработанные выхлопные газы из камеры расширения поступают через газовод в воздушные подушки, образованные стенками и барьерами дороги с двух сторон камер расширения, вагоны выполнены многоэтажными с дополнительными колесными тележками, между колесными тележками с каждой стороны вагона установлены тормозные лыжи с масляными домкратами, каждое стыковочное устройство выполнено в виде рамы, имеющей вертикальную ось вращения и две полуоси горизонтальной оси этого устройства, а каждая тормозная лыжа может быть выполнена со сменной тормозной подошвой, штоком, поршнем и масляными камерами масляного домкрата, расположенными над и под поршнем в корпусе этого домкрата, жестко связанного с корпусом вагона. 3 з.п. ф-лы, 23 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23
Формула изобретения
1. Воздушно-дорожный транспорт, содержащий товаро-пассажирский подвижной состав вагонов со стыковочными устройствами для соединения смежных вагонов, имеющий головной и хвостовой вагоны с обтекаемой формой корпуса, при этом каждый вагон выполнен с двумя колесными тележками для перемещения вагонов подвижного состава по рельсам широкой колеи железнодорожного полотна, при этом каждая колесная тележка имеет вертикальную ось вращения, отличающийся тем, что железнодорожное полотно выполнено с барьерами, сооруженными перпендикулярно рельсам этого полотна между ними, и разделяющими между собой нижние части смежных камер расширения и смежных камер воздушных подушек, установленных между рельсами и разделенных между собой металлическими стенками, параллельными рельсам, причем пассажирские и товарные вагоны подвижного состава выполнены многоэтажными, и состав имеет в них верхнюю часть двигателей-движителей, выполненных в виде воздушно-реактивного двигателя с камерой сгорания, в которую подведены патрубки от компрессора через баллоны со сжатым воздухом и патрубки с форсунками от топливного насоса, причем эта камера сгорания соединена сопловым отверстием с расширяющимся газоводом, ведущим к верхней части камеры расширения, при этом расширяющийся газовод имеет дверцу, периодически перекрывающую отверстие газовода в камеру расширения и воспринимающую давление газов в камере расширения, преобразуя это давление в силу тяги, при этом по обеим сторонам воздушно-реактивного двигателя установлены камеры, соединяющие камеры расширения с камерами воздушных подушек, при этом камера сгорания, расширяющиеся газоводы и передняя часть камеры расширения отделены от нижних помещений вагона теплоизолирующей камерой, соединенной с одной стороны патрубком с компрессором через баллоны со сжатым воздухом, а с другой противоположной стороны с передней верхней частью камеры расширения, в головном и товарном вагоне при этом установлены помимо двигателя-движителя с компрессором и баллоном для сжатого воздуха, баллоном для сжиженного или природного газа еще и роторные двигатели внутреннего сгорания с электродвигателями, при этом в хвостовом вагоне расположен воздушно-реактивный движитель, формируемый наклонным дном вагона, образующим камеру расширения, периодически соединяющуюся при движении вагона с камерами воздушных подушек, при этом вагоны имеют по две дополнительных колесных тележки с вертикальными осями вращения, установленными как и у вышеупомянутых тележек в боковых стенках вагона, при этом несколько колес каждой из колесных тележек имеют возможность качения по рельсам полотна дороги с шириной колеи, в несколько раз превышающей по величине ширину упомянутой колеи, при этом между двумя колесными тележками с каждой стороны вагона установлены тормозные лыжи с масляными домкратами, а каждое стыковочное устройство имеет вертикальную и горизонтальную оси вращения, с помощью которых стыковочное устройство соединено соответственно с задним и передним смежными вагонами состава. 2. Транспорт по п.1, отличающийся тем, что он имеет двигатель-движитель, установленный в товарном вагоне и составленный из двух половин: верхней, соединенной с вагоном, и нижней, соединенной с дорогой, при этом верхняя половина двигателя-движителя имеет камеру сгорания цилиндрической формы с торцами в виде полусфер, к которым подведены патрубок с клапаном, соединяющим камеру сгорания с баллоном для сжатого воздуха, и патрубок с форсункой, соединяющей камеру сгорания с топливным насосом, при этом в средней части камеры сгорания установлены электросвечи зажигания, камера сгорания соединена по образующей своей цилиндрической поверхности сопловым отверстием с газоводом, расширяющимся к прямоугольному отверстию, соединяющему его с камерой расширения, периодически перекрываемому дверцей, имеющей горизонтальную ось вращения, проходящую под расширяющимся газоводом в плоскости, соединяющей вертикальные оси вращения колесных тележек, установленных на противоположных стенках вагона, при этом одна дверца выполнена с возможностью одновременного перекрытия нескольких смежных газоводов, идущих от своих камер сгорания к одной общей для них камере расширения, при этом ось дверцы имеет рычаги для восприятия на себя момента силы давления газов, приложенной к поверхности дверцы, и для передачи этого момента силы пружине-рессоре и амортизатору этой дверцы, которая имеет пластинчатую пружину, соединенную с ней по ее краю, которая имеет пластинчатую пружину, соединенную с ней по ее краю, противоположному и параллельному оси ее вращения, и пластинчатые пружины, соединенные с торцами этой дверцы, а нижняя половина двигателя-движителя имеет стальной корпус с боковыми стенками, между которыми через равные расстояния установлены упомянутые барьеры, выполненные с крутыми передними и пологими задними склонами, при этом на верхней части каждого барьера установлена пластинчатая пружина, скользящая по дну вагона, образующему камеру расширения, при этом каждая боковая стенка стального корпуса оканчивается в верхней части желобом с пластинчатой пружиной, касающейся дна вагона, а по обе стороны камеры расширения образованы на упомянутом полотне вышеуказанные камеры воздушных подушек, ограниченные стенкой стального корпуса камеры расширения, а также упомянутыми барьерами между этими стенками с пластинчатыми пружинами, являющимися гребнями барьеров, при этом гребни барьеров камеры расширения и камер воздушных подушек выполнены пластинчатыми и установлены в одной плоскости, перпендикулярной рельсу, а стенки камеры расширения и камер воздушных подушек имеют одинаковую конструкцию. 3. Транспорт по п.1, отличающийся тем, что каждое его стыковочное устройство выполнено в виде рамы, соединяющей между собой смежные передний и задний вагоны состава, которые являются или товарными и пассажирскими, или головными и товарными, или пассажирскими и хвостовыми вагонами, при этом задний вагон соединен со стыковочным устройством его упомянутой вертикальной осью вращения, проходящей через проушины заднего вагона и раму стыковочного устройства, а передний вагон соединен со стыковочным устройством вышеупомянутой горизонтальной осью, которая выполнена из двух полуосей, вставленных в проушины рамы, и переднего вагона, при этом рама имеет переднюю и заднюю плоскости, перпендикулярные рельсам. 4. Транспорт по п.1, отличающийся тем, что каждая тормозная лыжа выполнена со сменной тормозной подошвой, штоком, поршнем и масляными камерами масляного домкрата, расположенными над и под поршнем в корпусе этого домкрата, жестко связанного с корпусом вагона, а масляные камеры соединены маслопроводом с масляным насосом, при этом масляный насос выполнен с возможностью перекачивания масла из нижней камеры в верхнюю при торможении и контактировании тормозной подошвы с головкой рельса.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструирования средств скоростного транспорта. Известен воздушно-дорожный транспорт, содержащий товаро-пассажирский подвижной состав вагонов со стыковочными устройствами для соединения смежных вагонов, имеющий головной и хвостовой вагоны с обтекаемой формой корпуса, при этом каждый вагон выполнен с двумя колесными тележками для перемещения вагонов подвижного состава по рельсам широкой колеи железнодорожного полотна, при этом каждая колесная тележка имеет вертикальную ось вращения (Михайленко А.А. Дизель-поезда типа ДР. М. Транспорт, 1990, с. 3-10. Однако известный воздушно-дорожный транспорт обладает низкими эксплуатационными качествами. Технический результат от реализации описываемого изобретения заключается в повышении эксплуатационных качеств воздушно-дорожного транспорта. Этот технический результат достигается тем, что у воздушно-дорожного транспорта, содержащего товаро-пассажирский подвижной состав вагонов со стыковочными устройствами для соединения смежных вагонов, имеющий головной и хвостовой вагоны с обтекаемой формой корпуса, каждый вагон выполнен с двумя колесными тележками для перемещения вагонов подвижного состава по рельсам широкой колеи железнодорожного полотна, при этом каждая колесная тележка имеет вертикальную ось вращения, железнодорожное полотно выполнено с барьерами, сооруженными перпендикулярно рельсам этого полотна между ними и разделяющими между собой нижние части смежных камер расширения и смежных камер воздушных подушек, установленных между рельсами и разделенных между собой металлическими стенками, параллельными рельсам, причем пассажирские и товарные вагоны подвижного состава выполнены многоэтажными, а состав имеет в них верхнюю часть двигателей-движителей, выполненных в виде воздушно-реактивного двигателя с камерой сгорания, в которую подведены патрубки от компрессора через баллоны со сжатым воздухом и патрубки с форсунками от топливного насоса, причем эта камера сгорания соединена сопловым отверстием с расширяющимся газоводом, ведущим к верхней части камеры расширения, при этом расширяющийся газовод имеет дверцу, периодически перекрывающую отверстие газовода в камеру расширения и воспринимающую давление газов в камере расширения, преобразуя это давление в силу тяги, при этом по обеим сторонам воздушно-реактивного двигателя установлены камеры, соединяющие камеры расширения с камерами воздушных подушек, при этом камера сгорания, расширяющиеся газоводы и передняя верхняя часть камеры расширения отделены от нижних помещений вагона теплоизолирующей камерой, соединенной с одной стороны патрубком с компрессором через баллоны со сжатым воздухом, а с другой противоположной стороны с передней верхней частью камеры расширения, в головном и товарном вагоне при этом установлены помимо двигателя-движителя с компрессором и баллоном для сжатого воздуха, баллоном для сжиженного или природного газа еще и роторные двигатели внутреннего сгорания с электродвигателями, при этом в хвостовом вагоне расположен воздушно-реактивный движитель, формируемый наклонным дном вагона, образующим камеру расширения, периодически соединяющуюся при движении вагона с камерами воздушных подушек, при этом вагоны имеют по две дополнительных колесных тележки с вертикальными осями вращения, установленными как и у вышеупомянутых тележек в боковых стенка вагона, при этом несколько колес каждой из колесных тележек имеют возможность качения по рельсам полотна дороги с шириной колеи, в несколько раз превышающей по величине ширину упомянутой колеи, при этом между колесными тележками с каждой стороны вагона установлены тормозные лыжи с масляными домкратами, а каждое стыковочное устройство имеет вертикальную и горизонтальную оси вращения, с помощью которых стыковочное устройство соединено соответственно с задним и передним смежными вагонами состава. Такой воздушно-дорожный транспорт может иметь двигатель-движитель, установленный в товарном вагоне и составленный из двух половин: одной верхней, соединенной с вагоном, и другой нижней, соединенный с дорогой, при этом верхняя половина двигателя-движителя имеет камеру сгорания цилиндрической формы с торцами в виде полусфер, к которым подведены патрубок с клапаном, соединяющим камеру сгорания с баллоном для сжатого воздуха, и патрубок с форсункой, соединяющей камеру сгорания с топливным насосом, при этом в средней части камеры сгорания установлены электросвечи зажигания, камера сгорания соединена по образующей своей цилиндрической поверхности сопловым отверстием с газоводом, расширяющимся к прямоугольному отверстию, соединяющему его с камерой расширения, периодически перекрываемому дверцей, имеющей горизонтальную ось вращения, проходящую под расширяющимся газоводом в плоскости, соединяющей вертикальные оси вращения колесных тележек, установленных на противоположных стенках вагона, при этом одна дверца выполнена с возможностью одновременного перекрытия нескольких смежных газоводов, идущих от своих камер сгорания к одной общей для них камере расширения, при этом ось дверцы имеет рычаги для восприятия на себя момента силы давления газов, приложенной к поверхности дверцы, и для передачи этого момента силы пружине-рессоре и амортизатору этой дверцы, которая имеет пластинчатую пружину, соединенную с ней по ее краю, противоположному и параллельному оси ее вращения, пластинчатые пружины, соединенные с торцами этой дверцы, а нижняя половина двигателя-движителя имеет стальной корпус с боковыми стенками, между которыми через равные расстояния установлены упомянутые барьеры, выполненные с крутыми передними и пологими задними склонами, при этом на верхней части каждого барьера установлена пластинчатая пружина, скользящая по дну вагона, образующему камеру расширения, при этом каждая боковая стенка стального корпуса оканчивается в верхней части желобом с пластинчатой пружиной, касающейся дна вагона, а по обе стороны камеры расширения образованы на упомянутом полотне вышеуказанные камеры воздушных подушек, ограниченные стенкой стального корпуса камеры расширения, а также упомянутыми барьерами между этими стенками с пластинчатыми пружинами, являющимися гребнями барьеров, при этом гребни барьеров камеры расширения и камер воздушных подушек выполнены пластинчатыми и установлены в одном плоскости, перпендикулярной рельсу, а стенки камеры расширения и камер воздушных подушек имеют одинаковую конструкцию. Кроме того у такого воздушно-дорожного транспорта каждое его стыковочное устройство может быть выполнено в виде рамы, соединяющей между собой смежные передний и задний вагоны состава, которые являются или товарными и пассажирскими, или головными и товарными, или пассажирскими и хвостовым вагонами, при этом задний вагон соединен со стыковочным устройством его упомянутой вертикальной осью вращения, проходящей через проушины заднего вагона и раму стыковочного устройства, а передний вагон соединен со стыковочным устройством вышеупомянутой горизонтальной осью, которая выполнена из двух полуосей, вставленных в проушины рамы и переднего вагона, при этом рама имеет переднюю и заднюю плоскости, перпендикулярные рельсам. Кроме того у такого воздушно-дорожного транспорта каждую тормозную лыжу целесообразно выполнять со сменной тормозной подошвой, штоком, поршнем и масляными камерами масляного домкрата, расположенными над и под поршнем в корпусе этого домкрата, жестко связанного с корпусом вагона, а масляные камеры могут быть соединены маслопроводом с масляным насосом, при этом масляный насос целесообразно выполнять с возможностью перекачивания масла из нижней камеры в верхнюю при торможении и контактировании тормозной подошвы с головкой рельса. На фиг. 1 дан вид сверху товаро-пассажирского состава;на фиг. 2 разрез А-А фиг. 1 в районе передней части этого состава, в увеличенном масштабе, с задним обрывом;
на фиг. 3 разрез Б-Б фиг. 2;
на фиг. 4 разрез Б-Б фиг. 2;
на фиг. 5 узел "А" фиг. 2, в увеличенном масштабе;
на фиг. 6 разрез Г-Г фиг. 5;
на фиг. 7 разрез Д-Д фиг. 5;
на фиг. 8 разрез Е-Е фиг. 5;
на фиг. 9 разрез Ж-Ж фиг. 8;
на фиг. 10 узел "Б" фиг. 2, в увеличенном масштабе;
на фиг. 11 дано взаимное расположение двух двигателей-движителей вагона и двух барьеров камеры расширения;
на фиг. 12 разрез З-З фиг. 10, уменьшенный по масштабу в 2 раза по сравнению с тем разрезом, который показан на фиг. 10;
на фиг. 13 разрез И-И фиг. 12 и фиг. 10;
на фиг. 14 разрез К-К фиг. 13;
на фиг. 15 разрез Л-Л фиг. 13;
на фиг. 16 разрез М-М фиг. 10, в уменьшенном масштабе;
на фиг. 17 разрез Н-Н фиг. 3;
на фиг. 18 узел "В" фиг. 17, в увеличенном масштабе;
на фиг. 19 разрез О-О фиг. 18, в увеличенном масштабе;
на фиг. 20 разрез А-А фиг. 1, в районе хвостового вагона, в увеличенном виде, с передним обрывом;
на фиг. 21 варианты выполнения узла "Г" фиг. 16;
на фиг. 22 разрез П-П фиг. 21;
на фиг. 23 разрез Р-Р фиг. 21. Воздушно-дорожный транспорт ВДТК представляет собой комплексное соединение трех основных устройств: устройства товаро-пассажирского состава, устройства барьеро-железной дороги и устройства двигателя-движителя, соединяющего между собой упомянутые состав и дорогу. Товаро-пассажирский состав состоит из головного вагона 1, товарных вагонов 2, товаро-пассажирских или пассажирских вагонов 3 и хвостового вагона 4. Вместо одного из пассажирских вагонов в этот состав может быть включен вагон-платформа, предназначенная для транспортировки крупногабаритных грузов. Головной 1 и хвостовой 4 вагоны являются головным и хвостовым аэродинамическими обтекателями состава, имеющими соответствующую этому назначению форму корпуса (фиг. 2 и 20). В головном и товарных вагонах установлены верхние части двух и более двигателей-движителей в виде оголовника 5 с газоводом 6 и дверцей 7 (фиг. 10), компрессор 8 с электродвигателем, баллоны со сжиженным или природным газом 9 и со сжатым воздухом 10. В головном 1 и хвостовом 4 вагонах установлены еще роторные двигатели с электрогенераторами 11. Все вагона состава имеют стыковочное устройство, соединяющее их между собой в состав, который может состоять из 10-20 и более вагонов различного назначения в зависимости от соотношения в потребности транспортировки пассажиров и грузов. Например, состав из десяти товарных и десяти пассажирских вагонов с головным 1 хвостовым 4 вагонами может перевозить более 20000 т полезных грузов и более 30000 пассажиров. Стыковочное устройство вагонов (фиг. 2-9) имеет вертикальную 12 и горизонтальную 13 оси вращения, вставленные в проушины 14, 15 и 16 соответственно заднего и переднего вагонов и соединительной рамы 17. На фиг. 4 8 передний вагон товарный 2, а задний пассажирский 3. Ось 12 вставляется в отверстия проушин 14 вагона 3 и проушин 16 рамы 17 и соединяет раму 17 с вагоном 3 в заводских условиях на длительное время. Ось 13, выполненная из двух полуосей (фиг. 7, 8), вставляется на сортировочной железнодорожной станции при формировании состава, требуемого для транспортировки заданного количества товаров (грузов) и пассажиров. Ось 12 и 13 вставляется без люфта в круговые отверстия вагонов 2 и 3 и с люфтом в удлиненные (расточные) отверстия 18 и 19 рамы 17, которые позволяют смещение вагонов 2 и 3 относительно друг друга соответственно по горизонтали и по вертикали перпендикулярно рельсовому пути. Оси 12 и 13 позволяют также проходить вагонам по рельсам с заданными и минимальными радиусами кривизны рельсового пути в горизонтальных и вертикальных плоскостях в соответствии с углами
![воздушно-дорожный транспорт кашеварова](/images/patents/373/2099048/945.gif)
![воздушно-дорожный транспорт кашеварова](/images/patents/373/2099049/946.gif)
Формирование состава из спаренных вагонов 2 и 3 может производиться на сортировочной станции помощью поворотного круга, соответствующего устройства, подобного железнодорожным поворотным кругам, применяемым в настоящее время (на чертежах не показаны). Двигатель-движитель имеет оголовник 5 в виде цилиндра с полусферами на его торцах, с камерой сгорания 20, покрытой с внутренней стороны термоизоляцией, изображенной на чертежах крестообразной штриховкой; расширяющийся газовод 6, соединенный с камерой сгорания 20 сопловым отверстием 21 и с камерой расширения 22 отверстием 23, перекрываемым дверцей 7; дверцу 7 с осью вращения 24 и с утонченным краем 25 в виде полосы пружинистой стали; теплоизолирующую камеру 26 с перегородками 27, с впускным патрубком 28, соединяющим ее с баллоном 10 для сжатого воздуха, и с выпускным патрубком 29, соединяющим ее с камерой расширения 22, перекрытым клапаном 30; патрубок 31, соединяющий камеру сгорания 20 с баллоном 10 для сжатого воздуха и перекрытый клапаном 32; патрубок 33, идущий от топливного насоса 34, оканчивающийся форсункой 35, установленной по геометрической оси камеры сгорания 20; электросвечи 36 зажигания топливной смеси, установленные по образующей внутренней цилиндрической поверхности камеры сгорания 20. Камера расширения 22 двигателя-движителя образована: снизу - поверхностями барьеров 37 и плоскостью дна 38 между барьерами 37 и стенками 39 стального корпуса, сверху полосой 40 дна вагона, расположенной над стальным корпусом, спереди термоизолированной поверхностью дверцы 7 и сзади - поверхностью 41 крутого склона барьера 37, имеющей термоизолирующий слой. Камера расширения 22 имеет переменный объем, от нулевого в момент открытия дверцы 7, перекрывающей газовод 6, до максимального в момент, предшествующий ее закрытию. В промежутке времени между этими моментами сзади дверцы 7 находится камера расширения 22, а спереди дверцы 7л находится камера выхлопных газов 42, переднюю часть которой ограничивает пологий склон 43 барьера 37. Выхлопные газы, отработавшие в камере расширения 22, выходят через камеры 44, образованные в дне вагона и соединяющие камеру выхлопных газов 42 с камерами воздушной подушки 45, находящимися по обе стороны от камер 22 и 42, и отделенными от них стенками 39 с желобами 46, по дну которых скользит пластинчатая пружина 47, закрепленная на дне вагона на желобом 46. Вершины барьеров 37 имеют пластинчатые пружины 48, направленные в сторону движения вагона и препятствующие утечке газов из камеры расширения 22 в камеру выхлопных газов 42. Расстояние "Р" между пружинами 48 двух смежных барьеров 37 меньше, чем расстояние "Д" между осями 24 вращения дверец 7 двух смежных двигателей-движителей (фиг. 11) и равна P = Д -
![воздушно-дорожный транспорт кашеварова](/images/patents/373/2099005/916.gif)
![воздушно-дорожный транспорт кашеварова](/images/patents/373/2099114/948.gif)
Класс B60V3/04 движущиеся по рельсам или другим направляющим устройствам, например с воздушной подушкой между рельсами и транспортным средством