专利名称：可转换的铁路－公路车辆及其使用方法
技术领域：
本发明一般涉及到可以转换成既能用于铁路也能用于公路的双用运输车辆，还涉及到一种使用此车辆的方法。本发明特另是一种双用运输车和有关的使用方法，这种车辆和使用方法允许一名驾驶员既在公路上也在铁路上驾驶该车辆，并且在平面道口处，在公路和铁路运行之间转换该车辆。
在许多地区，例如农村和发展中国家，铁路是比公路更有效的运输方式。遗憾的是，已知的可转换的铁路-公路车辆较难操作。因此，对较小的团体或个人例如不搬运大量货物的农民来说，铁路往往是一种利用不足的运输方式，而这些货物特别需要用那些已知的双用系统进行有效的运输。
因此显然人们仍需要改进可转换的铁路-公路车。特别需要这样一类能够在平面道口处，在铁路和公路运输工作方式之间进行方便转换的车辆。如果这类车辆可以由一人在铁路和公路运输方式间进行转换，并且可由一人既在铁路又在公路上有效地操作，那么这种类型的车辆将会特别有用。为了具有商业价值，当然任何这种车辆必须能够有效地制造出来。
本发明是一个与通用的公路牵引车一起使用的拆装车，该公路牵引车用于在铁路上牵引可转换的铁路-公路拖车，本发明还提供一种拆装车与牵引车和拖车结合使用的方法。一个人就可以方便地使用牵引车和拆装车在任何平面道口处对拖车进行公路和铁路运输工作方式之间的转换，而且既可在公路也可在铁路上牵引拖车。不需要特殊的坡道，而且这种可拆卸的铁路轮小车可以贮藏在任何方便的地方。
在一个实例中，用于铁路运输的拆装车包括一个容纳和支撑牵引车的平台，安装在平台并且来支撑该平台的铁路轮小车，和一个驱动系统。铁路轮小车至少包括一个从动轴。驱动系统与从动轮联接，并设置成与牵引车内连接，且由该牵引车驱动。
在其它实例中，拆装车包括一个安装在平台上、可收缩的坡道，以便使牵引车能够驶上和驶离平台。驱动系统包括一台与从动轮连接的电动机，和一台由牵引车驱动的用于带动电动机的发电机。平台上也可以安装一台辅助发动机，用于驱动发电机。
拆装车与牵引车及可转换的公路-铁路拖车结合使用以牵引拖车的方法包括设置拖车用于铁路运输，操作牵引车以便将拖车从公路上拖走并将其置于铁路上；将牵引车驶上拆装车，并把牵引车与拆装车的驱动系统连接；当把拖车置于铁路上，并将其设置成用于铁路运输时，操作牵引车以便将拆装车与拖车连接，并且在铁路上拖动拖车。这个方法也包括把牵引车从拆装车的驱动系统上拆开，并将牵引车驶离拆装车；设置拖车用于公路运输，操作牵引车以便将拖车从铁路上拖走，并将其放置在公路上。当拖车置于公路上并被设置用于公路运输时，将拖车连到牵引车上并由此牵引车驱动。
在一个实施例中，此方法与可转换的公路-铁路拖车结合使用，这种拖车带有可收缩公路车轮。将拖车设置成用于铁路运输，并驾驶牵引车将拖车拖离公路，再将其置于铁路上，这些包括当拖车在公路上，而铁路轮小车不在铁路上时，驾驶牵引车以便将拖车置于铁路轮小车上方，收缩公路轮子将拖车落放在铁路轮小车上，将铁路轮小车与拖车连接起来，伸出公路轮子以便提起铁路轮小车，驾驶牵引车将拖车和铁路轮小车置于铁路上方，收缩公路轮子将铁路轮小车和拖车落放在铁轨上。同样，将拖车设置成用于公路运输，驾驶牵引车以便将拖车拖离铁路，再将拖车放置在公路上，这些包括伸出公路轮子把铁路轮小车和拖车从铁路上抬起，操作牵引车将拖车和铁路轮小车拖离铁路，并将拖车放在公路上，收缩公路轮子以便把铁路轮小车落放下，使铁路轮小车与拖车脱离，以及伸出公路轮子以便将拖车抬离铁路轮小车。
图1是一个可转换的铁路-公路拖车侧视图，这种拖车可以与拆装车以及本发明的方法结合使用，可设置成在尾部装有公路轮组件的公路运输方式。
图2是图1所示的拖车侧视图，在拖车主体中部装有公路轮组件。
图3是图1所示的拖车侧视图，拖车公路轮组件的提升装置被抬起，并且铁路轮小车装在拖车尾部的下方。
图4是图1所示的拖车侧视图，当收缩公路轮组件和牢牢地把铁路轮小车固定在拖车上时将拖车设置成了用于铁路运输的模式。
图5是图1所示的拖车底视图，在拖车中部装有公路轮组件并把铁路轮小车牢牢固定在拖车尾部，从而将拖车设置成铁路运输模式。
图6是图1所示拖车的铁路轮小车透视图。
图7是图1所示的拖车局部放大侧视图，它带有可滑动的公路轮组件，提升装置，收缩装置，以及供公路轮组件在上面滑行的底架轨道，它安装在拖车下部。
图8是本发明所述带有伸出坡道的拆装车侧视图。
图9是图8所示拆装车的顶视图。
图10是图8所示的拆装车侧视图，在拆装车上有一辆牵引车和收缩的坡道。
图11是图1所示的拖车侧视图，这里铁路轮小车连接在拖车上，且公路轮组件被充气以使铁路轮小车抬离铁轨。
图1-7中一般地描述了可与拆装车和本发明方法结合使用的双用牵引拖车即运输车2。这种拖车及方法的完整叙述可以在本说明书以下部分中找到。
运输车2在公路和铁路用途之间是可转换的，它包括主体4，前端6，尾端8，底盘7和可滑动地安装在底盘7尾端8处的公路轮组件10。第一连接装置12和第二连接装置14位于前端6。第一连接装置12最好是固定在底盘7上的半拖车接轮，它用于将车辆2连接到公路移动装置例如半卡车或图10所绘的牵引车60上去。第二连接装置14最好是一个挂在钢联结装置11上的垂直钢销15。钢联结装置11和销15可连接地伸到底盘7前端6的前面，底盘7与钢联结装置11相连。销15加工成能容易地插入钢联结装置16的相应孔17中。钢联结装置16安装在图8-10所示的以及下面所描述的这类拆装车的尾端，或运输车2的尾端8上。钢联结装置16可滑动地连接到运输车主体4的底盘7尾端8上。用于公路运输时，将联结装置16滑到主体4下面。用于铁路运输时，将钢联结装置16中的孔17伸过尾端8，以便与第二个运输车2的销子15连接。这样就使一列运输车一个接一个地相互连接在一起。运输车2还有一对位于主体4的底盘7前端6上的可收缩的小轮5。在不使用运输车的时候，这些轮子起到支撑运输车的作用。小轮5固定在销孔组件上。
如图7所示，滑动式连接的公路轮组件10至少有一个轴。最好是两个轴，锁定装置42，提升装置18和收缩装置20。锁定装置42是一对销子和孔的组合，位于运输车两侧。滑动式连接的公路轮组件10和底架轨道38上都有孔。底架轨道38永久地连接在运输车2的底盘7上，并且从主体4的尾端8沿纵向一直伸向前端6，到主体4的中部为止。为了锁定或放开可滑动的公路轮组件10，当公路轮组件10和底架轨道38的孔相互对齐时把销子插入这些孔中，或从这些孔中拔出。当拔出销子时，公路轮组件10在底架轨道38上滑动，这样可以改变公路轮组件10在运输车2主体4下面的位置。伸展或提升装置18最好是气囊组件，而收缩装置20最好是片式弹簧。伸展或提升装置18和收缩装置20固定在公路轮组件10上，并且与公路轮组件10一起前后滑动。
如图1所示，公路轮组件10装备有普通的空气制动器，一般安装在运输车2的底盘7尾端8处。用于公路运输时，把公路轮组件10固定在带有锁定装置42的尾部8处。为了将运输车2转变成铁路车，要放开锁定装置42，将一台如图10所示的牵引车60与运输车衔接或连接，制动空气制动器，并操作牵引车以便在尾端8的方向沿纵向推进或滑动运输车主体4。这个动作把公路轮组件10在主体4的下面向前滑动。如图2所示，沿尾端8的方向滑动主体4的结果是使公路轮组件10置于主体4的中部。然后用锁定装置42将公路轮组件10锁定。
将公路轮组件10锁定在主体4中部位置的同时，给空气囊组件18充气，以便将运输车2的尾端8升高到比用来安装运输车的铁路轮小车24更高的位置。如图3和5所示，轴孔26位于尾端8处主体4的下面。操作牵引车60使运输车2这样定位即铁路轮小车24的主轴22定位在轴孔26的下面。排出气囊组件18的气以便收缩公路轮组件10，并落放车辆2直到主体4搁在铁路轮小车24上为止。这一步将尾端8的轴孔26落在铁路轮组件24的主轴22上，主轴22可拆卸地插入轴孔26中。
如图4、5、6所示，铁路轮小车24包括一个通用的电子-机械制动系统，主轴22，框架34，轮子50，防摆杆32和永久固定的销子29。将主轴22可拆卸地插入位于运输车2尾端8处的轴孔26中。用永久连接在铁路轮小车24上的销子29和永久连接在主体4及链条30上的销28将铁路轮小车24牢牢固定在主体4上。主体4的每侧与两个销28永久连接，而铁路轮小车24的每侧永久连接在一个销29上，在运输车2的两侧把链条30固定在销28和29上，每侧一条。这种布置把铁路轮小车24牢固地但又可拆卸地固定在运输车2上。装有铁路轮小车24时，将空气囊18充气，通过使用牵引车60使运输车2重新放置在预定轨道上。铁路轮小车24上的防摆杆32紧靠与运输车2的底盘7永久连接的防摆座36。当运输车2用于铁路运输时就可减小车辆的摇摆。两个防摆杆32和一个防摆座36位于运输车2的每侧。防摆座36装在底架轨道38的外侧。当将一辆运输车与另一辆相连并最后连到拆装车62上时，铁路轮小车的电子-机械制动器与沿运输车2长度方向布置的线路装置40相连接。虽然图3-6中给出了双轴铁路轮小车24，但是单轴铁路轮小车(没示出)同样可以使用。
当车辆设置成用于铁路运输时，上面描述的将铁路轮小车24安装到运输车2上的步骤可以通过把铁路轮小车放在要使用的铁路上来完成。另一方面当把铁路轮小车24放在远离铁路的贮存处，例如明沟(ditch)或其它便利地方时，这一步骤也可完成。当铁路轮小车在贮存地时，将运输车2装在铁路轮小车24上之后，空气囊组件18被充气以便伸出公路轮组件10，并将铁路轮小车抬离存放它的地面或铁轨。图11描绘一辆运输车2，它装有铁路轮小车24以及为使小车抬离地面而伸出的公路轮组件10。然后操作牵引车60以便把运输车2拖到铁路上，在平面道口处将运输车和铁路轮小车置于铁路上方。接着空气囊组件18放气，使公路轮组件10收缩，并将运输车2和铁路轮小车24落放在铁路上。然后可将牵引车60与运输车2脱开并驶离。
把铁路轮小车24安装到运输车2上的步骤也可分两步完成。当公路轮组件10处于伸出位置时，一般利用牵引车60可以将运输车2的尾端8定位在铁路轮小车24上面。特别是并不需要把运输车2定位在如此精确的位置上，即轴孔26恰好置于铁路轮小车24的主轴22正上方。将公路轮组件10稍稍收缩一点，以便落下运输车2的尾端8使其靠近铁路轮小车24，并将链条30固定在销28和29上。铁路轮小车因此而固定在用于铁路运输的运输车2上。对一般短程运输来说，铁路轮小车24的轴22不必插入轴孔26里。把铁路轮小车24正确放在铁路上之后，可拆下链条30，并调整运输车2相对于铁路轮小车的位置以便把轴22放在轴孔26上。然后将链条30重新装好，使铁路轮小车24牢固地装在运输车2上。这种两步程序的优点是对操作者来说它降低了要准确地将轴孔26对准轴22的要求，否则当铁路轮小车处在倾斜或其它无轨地方时，这将会更困难。
如图4所示，当铁路轮小车24已放在预定铁路上时，全部排出空气囊组件18的气，并将公路轮组件10收缩到铁路轮50的底部之上位置。在图7所示的实施例中，收缩装置20是一套固定在公路轮组件10上的片簧装置。片簧20将公路组件10向上拉向主体4并拉离铁轨。
为把运输车2从铁路运输转换为公路运输方式，给空气囊18充气以伸出公路轮组件10，并使铁路轮小车24抬离铁路。然后操作牵引车60在平面道口处把运输车2从铁路上拖走，并把运输车拖到一轨道上或其它存放铁路轮小车24的存放地。例如铁路轮小车24可以方便地存放在邻近平面道口的一明沟，而运输车就是在该平面道口处从铁路上拖走的。将铁路轮小车24放在存放轨道上，并排空气囊组件18的气以便收缩公路轮组件10，并把铁路轮小车落放在铁路上。接着将连接主体4和铁路轮小车24的链条30从销28和29上拆掉。然后使空气囊充气以伸出公路轮组件10，并将运输车2的尾端8抬高到铁路轮小车24之上，这样主轴22就从轴孔26中滑出。通过操作牵引车60，使运输车2驶离铁路轮小车24，并排放空气囊组件18的气，使运输车定位在适于公路运输的水平上。
运输车2拖离铁路轮小车24之后，打开固定公路轮组件10的锁定装置42并制动公路轮组件装置的空气制动器。接着操作牵引车60，把主体4向前拉。这一动作将公路轮组件10移到尾端8。然后用锁定装置42把公路轮组件10固定，并打开空气制动器。当运输车2以这种方式设置成公路运输时，牵引车60便可用来在公路上牵引运输车。
图8-10中一般地描述了拆装车62，这种拆装车与牵引车60结合使用，用以在铁路上牵引可转换的铁路-公路车，例如运输车2。如图示，拆装车62包括用于铁路运输的、由铁路轮小车66支撑的平台64，驱动系统68，安装在实例中示出的平台64的尾部，它还包括一台连接在驱动马达72上的发电机70。发电机70包括一个与牵引车60的动力输出装置连接的驱动轴74。发动机72连接到一从动轮上，例如连接到位于拆装车62尾部的小车66的从动轮76上。平台64上也可安装一台辅助柴油机或其它发动机，用来驱动发电机70。虽然没有示出，但拆装车62的其它具体装置还可能包括一个多边围栏和一块挡风板，牵引车驶上平台64以后用于围住牵引车60。
拆装车62也包括从平台64前部装上或卸下牵引车60的坡道80。为灵活地伸出和收缩，坡道80可以铰接地或滑动地安装在平台64上。在其它实例中(没示出)，坡道是一固定在铁路旁轨端部地面上的结构，而不是拆装车的一部分。
当车辆按上述方式设置成用于铁路运输方式并定位在铁路上以后，由一个操作员使用拆装车62就可以在铁路上牵引一辆或多辆车辆，例如运输车2。当伸出坡道80时，操作员将牵引车60倒开上坡道并开上图10所示的平台64。接着操作员将驱动轴74连到牵引车60的动力输出装置上，并收起坡道80。当制动牵引车60的停车制动器(没单独示出)时，操作员可以利用牵引车60的动力驱动发电机70，从而控制拆装车62的运动。当用这种方式操作时，可以通过联结装置16将拆装车62连接到运输车2上，并用于将另外的运输车连接到已与拆装车连接好的运输车上。一旦所有运输车2都连接到拆装车62上，而且所有的运输车空气制动器都相互连接并连到牵引车60上，便可操作拆装车将这些车辆拖到预计地点。拆装车62也可由发动机78驱动。
当运输车2被拖到其目的地，并脱离拆装车62以后，伸出坡道80，并使轴74脱离牵引车60的动力输出装置。接着可将牵引车60驶离拆装车62并按上述方式操作将运输车2从铁路上移开，使运输车用于公路运输，以及在公路上牵引运输车。
本发明比以前的双用系统具有很大的优点。运输车和拆装车都是相对简单的车辆，它们可以有效地制造并方便地进行操作。也能够由一名操作员用一台通用的牵引车既可在铁路上也能在公路上牵引这些车辆，并且能够方便地将运输车设置成用于铁路和公路运输方式。最重要的是这些操作全部可由一个人完成。这种能够在两地之间既利用铁路又利用公路独立地输送运输车的能力在许多情况下，特别在公路系统不好的农村地区具有重大的价值。因为拆装车是由牵引车驱动的，所以不需要为拆装车提供复杂、因而更昂贵的驱动系统。在铁路运输过程中，重量较轻的拆装车(相对于普通的牵引机车)和制动系统减轻了对运输车的压力。
虽然根据优选的实例已经对本发明进行了描述，但是那些在这方面有经验的人会认识到在形式和细节上作某些改变并不背离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一辆可在公路和铁路用途之间转换的运输车包括(a)一个拥有前部、尾部和中部的主体，主体具有一底盘和一个底架轨道，底架轨道固定在底盘上并从尾部纵向伸到中部；(b)一个安装在底架轨道上并可在主体尾部与主体中部之间纵向滑动的公路轮组件，此公路轮组件有一个顶部；至少一个安装公路轮的公路轮轴；一对固定在顶部和公路轮轴上的片簧，此片簧用于将公路轮轴推向主体的底部；固定在顶部和公路轮轴上的提升装置，用于通过克服这组片簧把主体抬离公路轮轴；还有用于把公路轮组件沿底架轨道纵向锁定在主体尾部和主体中部上的锁定装置，以及减慢和停止公路轮的制动装置；(c)位于主体尾部底盘上的一个轴孔；(d)一辆铁路轮小车，它拥有一个框架，一个从框架向上伸出的垂直主轴，至少一个装在框架上的铁路轮轴，以及装在铁路轮轴上的铁路车轮，当垂直主轴插进轴孔时，铁路轮轴与垂直主轴垂直并与主体平行；(e)前部和尾部处的连接装置，用以运输车之间的连接。
2.根据权利要求1的运输车，其特征在于提升装置至少包括一个空气囊。
3.使用权利要求1的运输车从公路用途转换到铁路用途的方法，这种转换方法包括以下几步；(a)制动公路轮组件的制动装置；(b)将沿底架轨道纵向可放开的、公路轮组件的锁定装置松开；(c)在公路轮组件上方向后滑动主体，并将公路轮组件置于主体中部的下面；(d)将沿底架轨道纵向可放开的公路轮组件的锁定装置锁定；(e)通过克服片簧来启动提升装置，使主体尾部抬起；(f)松开公路轮组件的制动装置；(g)将轴孔置于铁路轮小车主轴的上方；并且(h)关闭提升装置，使轴孔落放到垂直主轴上。
4.使用权利要求1的运输车从铁路用途转换到公路用途的方法，其方法包括以下步骤(a)启动提升装置，以便将轴孔和主体尾部抬高至垂直主轴之上；(b)将运输车移开铁路轮小车；(c)通过启动片簧来关闭提升装置使主体落下；(d)制动公路轮组件的制动装置；(e)将沿底架轨道纵向可放开的、公路轮组件的锁定装置松开；(f)在公路轮组件上方向前滑动主体，并将公路轮组件置于运输车尾部之下；以及(g)将沿底架轨道纵向可放开的、公路轮组件的锁定装置锁定。
全文摘要
本发明提供一种既可在公路也可在铁路上牵引一辆或多辆可转换的公路－铁路拖车的方法，这种方法中使用一辆公路牵引车，一台设置成与牵引车内连接并由其驱动的拆装车，该牵引车在铁路上用于驱动拆装车，并使用铁路轮小车。这种方法包括将拖车设置成用于铁路运输；操作牵引车将拖车拖离公路并把它置于铁路上；将牵引车驶上拆装车并使其与拆装车的驱动系统相连；操作牵引车以便将拆装车连接到拖车上，当把拖车设置成用于铁路运输且置于铁路上时在铁路上驱动拖车；把牵引车与拆装车驱动系统分离；并将牵引车驶离拆装车；将拖车设置成用于公路运输并操作牵引车；把拖车拖离铁路且将其置于公路上；以及当拖车设置成用于公路运输且处在公路上时，操作牵引车在公路上带动拖车。
文档编号B60F1/04GK1431106SQ0213194
公开日2003年7月23日 申请日期2002年9月5日 优先权日1992年5月26日
发明者埃尼斯特·J·拉森 申请人:埃尼斯特·J·拉森