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1、单轨车辆项目设计方案1.1研究背景和意义1.1.1研究背景我国是个多山地的国家，山地面积占全国总土地面积的2/3以上，山地城镇数占全国城镇总数的将近一半。山地地区的地形条件复杂，用地往往被江河、冲沟、丘谷分割，地形高差较大，这对建设公路交通十分不利。同时，国内还存在着大面积的森林生态系统，而目前使用的交通工具对森林都会造成不同程度的破坏，而且它们的使用需要架设、开道或者铺设轨道，难度大费用高。因此，需要开发一种能够满足特殊地形运输要求，同时节约资源、安全环保的运输方式，单轨车成为一种非常合适的选择。这些地
2、区存在大面积山地、林地等常规车辆无法行驶，使他们的生产生活及经济发展也都受到一定程度的制约。以黑龙江大兴安岭地区为例，只能通过铺设轨道，实现短距离的货物运输和人的通行。同时也要考虑到而单轨车辆恰恰为这种地带提供了一种可能的行使方式。1.1.2研究意义目前，我国存在大面积山地、林地等常规车辆无法行驶的地带。单轨车辆恰恰为这种地带提供了一种可能的行驶方式。重庆跨座式单轨车辆的问世填补了我国单轨车辆历史的空白。本文结合国家“948”项目，以黑龙江大兴安岭地区为例，通过铺设轨道，设计完成可自由转弯、能力承载500
3、kg、爬坡度45°的单轨车辆，实现短距离的货物运输和人的通行。本文通过文献学习、实地考察、归纳总结等方法，对单轨车车辆结构提出一种可行的设计方案，包括车身结构、车轮和车道的设计。1.2文献综述为更顺利有效地完成论文，笔者共阅读了国内外文献20余篇。其中7篇介绍单轨车辆的发展、使用等情况；5篇介绍单轨车辆的应用；6篇涉及单轨车辆车体结构分析的内容；4篇讲解单轨车辆轨道设计和行走部啮合的知识。现将以上文献文类整理，并将学习结果作如下整理。401.2.1单轨车辆概述1.2.1.1单轨车概念及发展情况①概念单轨交
4、通是一种轨道为一条带形的梁体、车辆跨坐于其上或悬挂于其下的交通系统。单轨车是指在单根轨道上行驶的交通工具。②国外发展情况1824年在英国伦敦第一条单轨轨道诞生,但是当时在伦敦码头铺设的是木制轨道,而且车辆是用马匹来牵引的。真正用动力车牵引的,用来输送旅客的营业化单轨轨道交通,出现在1888年的爱尔兰。动力车是跨座式蒸气机车,线路长约15km,最高运行速度为43kmPh。189年德国人建造了另外一种类型的单轨轨道,是现存最古老的单轨轨道交通线路。最早作为城市交通系统建成的单轨铁路是1964年开通的羽田至浜松
5、町间13km东京单轨铁路。1970年,在大阪召开的万国博览会上,建成了兼作展示用的场内运输万博单办铁路,另外大船站至湘南江之岛间616km湘南单轨铁路也建成并开通运营。[1]它在很多场合得到了广泛应用。国外较早的单轨游览专用车出现在1953年的日本东京上野公园,后阿尔韦格式单轨车系统在德国建设了实验路线,1958年意大利都灵与美国西雅图分别建设了博览会专用线。这些都是单轨游览车的前期应用,其设备的制造和设计水平都是初级的。随着科学的发展、技术的进步,20世纪70年代、80年代美国洛杉矶的迪斯尼乐园、日本东
6、京上野公园、横滨的梦幻世界等世界多处纷纷建立了性能较全面的中、小型旅游专用单轨游览车。由于这些游览机结构有别于城市交通的单轨车,而且轨道也不同,这些单轨游览车还主要应用于公园、机场等平坦的路面行驶,还不能应用于森林坡度游览和森林运输之中。③国内发展情况2004年11月18日,首列国产跨座式单轨车在长春轨道客车股份有限公司下线。这不仅填补了我国城市轨道车辆工业的一个空白,也标志着我国成为继日本之后世上第二个拥有此种制造技术的国家。2004年12月,重庆市轨道交通2号线投入试运行,成为我国首次建设的跨座式单轨
7、交通线。[2]1.2.1.2单轨车辆分类单轨交通按照其行走模式和构造的不同，分为跨座式单轨和悬挂式单轨交通两种类型。跨座式单轨交通的车辆骑行于轨道梁的上方，车辆除底部的走形轮之外，在车体的两侧下垂部分尚有导向轮和稳定轮，夹行于轨道梁的两侧，保证车辆沿轨道安全平稳地行使。悬挂式单轨交通，车辆悬挂于轨道梁下方行使。轨道梁为下部开口的箱型钢梁，，车辆走形轮与导向轮均置于箱型梁内，沿梁内设置的轨道行使。车辆改变行车方向时，通过箱型轨道梁内可动轨的水平移动实现。40单轨车的种类较多根据车辆重心在轨道的位置上、下不同
8、分为直立型、骑坐式和悬挂式。[3]a)高重心骑坐式b)低重心骑坐式c)低重心悬挂式d)非对称悬挂式图1-1单轨车种类略图1.2.1.3单轨车辆使用特点①占用土地少因为单轨结构窄，而且又可架设在道路上方，不需要很大空间。②承担的运量比较大跨座式单轨列车一般由4辆或6辆组成，其运量介于公共汽车与轻轨交通之间。③适应复杂的地形能在大坡道和小半径的区段正常运行，所以允许单轨线路选在很复杂的地形上。④建设工期短、施工简便、造价低单轨轨道
