本實用新型涉及軌道交通技術領域，特別是涉及一種新能源增程式空中軌道列車及采用該列車的空鐵系統。

背景技術：

隨著時代的變遷，城市化進程不斷加快，因此，城市規模迅速壯大。隨著生活節奏的加快和城市人口數量急劇增加，人們的出行量越來越大，這種出行量的增加，并不局限于單個城市內，而是已經擴散到城市和農村之間，城市和城市之間。

現有交通已無法滿足人們的出行，世界各大城市都有不同程度的汽車擁堵現象。因此，人們一直在尋找各種方式來解決日益增長的出行量的所帶來的交通擁堵問題。由于空中軌道列車將地面交通移至空中，基于建設過程中對地面建筑設施影響小、開通后列車運行速度快、軌道走向鋪設靈活、運行過程中對環境無污染等優勢，故其在很多城市內、城市與城市之間均得到了迅速的發展。

由于空鐵軌道架空設置，車輛吊設于軌道的下方，空鐵軌道可能穿過人口密集區域，這就要求空鐵軌道區別于傳統鐵道，需要安全性要求更高的能源供給系統，進一步優化現有空鐵軌道列車系統，可為我國空中軌道列車的進一步發展奠定更為堅實的基礎。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種新能源增程式空中軌道列車及采用該列車的空鐵系統，用于解決以蓄電池作為動力源的空中軌道列車的能源補給問題。

本實用新型提供的一種新能源增程式空中軌道列車及采用該列車的空鐵系統通過以下技術要點來解決問題：一種新能源增程式空中軌道列車，包括車體，所述車體上設置有用于驅動車體沿軌道運動的車輪組件，所述車輪組件的動力源為電能；

還包括用于為車輪組件提供電能的電池包，所述電池包與車輪組件電連接；

還包括用于為電池包進行充電的增補發電機，所述增補發電機與電池包電連接，所述增補發電機為以下發電裝置中的一種或幾種：燃油發電機、光伏發電系統、風能發電機、氫燃料發電機。

具體的，因為空鐵軌道走向鋪設靈活的特點，使得空鐵軌道可能穿過人口和/或建筑物密集的區域，這就要求空鐵軌道區別于傳統軌道車，需要安全性要求更高的能源供給系統。電能作為一種清潔能源，其作為空中軌道列車的動力源，具有不污染城市環境的優勢。故本案中采用電力驅動車體沿著軌道運動。

正因為空鐵軌道可能穿過人口密集區域的特殊性，考慮到通過鋪設供電纜為車體提供電力架設成本、使用安全性等因素，特別是因為電纜可能特別接近于人類的生產和生活環境，不僅為電力線纜的絕緣性能提出了更高的要求，同時電磁輻射造成的污染也可能會有損于周邊一定范圍內人群的身體健康和心理健康，這就使得采用市電直接供電的空中軌道列車的推廣難度大。

以上設置的電池包為車體運行提供能量，即以電池包作為蓄能部件，可有效消除軌道列車對連續供電的依賴性，即通過在局部安全區域設置充電裝置，避免了沿著懸掛軌的延伸方向全部設置線纜的缺陷。以上電池包優選采用超級電池，如石墨烯超級電容、石墨烯鋰離子表面電池等，這樣，不僅可適應空中軌道列車的運行需要，適應功率介于幾千瓦至數十千瓦的電機供電，如針對功率為7-15KW的牽引電機，實現大電流放電，同時也可實現快速充電，減小電池包的電力補給所需時間。

由于根據車體的運行狀態不同，如負載、運行速度、啟停次數、運行過程中的加速情況和制動情況等，對電池包單次充電后列車很難做到具有恒定的行駛最大旅程，同時如通過更換完成充電的電池包、列車停靠充電等方案，又會降低列車使用率的情況，本方案中還包括用于為電池包進行充電的增補發電機，所述增補發電機與電池包通過導線連接，以在列車運行過程中，根據需要，對電池包進行充電，以上由增補發電機提供的電能可有效延長列車的行駛旅程，減少列車停靠時間、保證其完成規定路線或規定往返次數的運載任務。

作為增補發電機的具體實現形式，所述增補發電機為以下發電裝置中的一種或幾種：燃油發電機、光伏發電系統、風能發電機、氫燃料發電機。

在采用燃油發電機時，考慮到現有的先進蓄電池可采用大功率充電，優先燃油發電機可選擇功率稍大的發電機，燃油發電機隨列車沿著軌道運動，以在列車行駛于人煙稀少地區時，啟動燃油發電機對電池包進行快速充電，此情況下不對人口密集區域造成空氣污染和噪音污染。

在采用光伏發電系統時，光伏板采用設置于車體表面和/或沿著軌道設置的形式，在光伏板設置于車體表面上時，光伏發電系統在有光電轉換的整個過程中，均可對電池包進行電能補給；在光伏板沿軌道設置時，可盡可能多的利用太陽能，此時優選沿著軌道間斷性的設置電能暫存裝置，如采用蓄電池，并沿著軌道間斷的設置與不同電能暫存裝置單獨電連接的多個充電導軌，在列車行駛至設置有充電導軌的軌道段時，電池包與電能暫存裝置電連接，實現大功率對電池包充電；作為本領域技術人員，在采用沿著軌道設置光伏板時，也可以通過在軌道全程中設置充電導軌的形式。

以上風能發電及的設置形式可采用上述沿著軌道設置光伏板的充電方案。

氫燃料發電機方案中，氫燃料的來源可采用氯化鈉電解制堿工藝中生成的氫氣，現有技術中以上氫氣多為排空處理。這樣，不僅合力利用了資源，同時氫氣作為清潔燃料，還具有不污染環境的優勢。采用氫燃料發電機方案可參照以上采用燃油發電機的方案，但采用以上方案，均需要克服避免對人口密集區域造成噪音污染的問題。

作為以上所述的一種新能源增程式空中軌道列車進一步的技術方案：

所述車輪組件包括輪架、設置于輪架上的牽引輪、用于驅動牽引輪轉動的牽引電機、固定于輪架上的懸架，所述懸架位于輪架的下方，所述車體固定于懸架的下端，沿著軌道的延伸方向，所述牽引電機位于牽引輪的前方，所述牽引電機用于驅動牽引輪轉動，所述電池包與牽引電機電連接；

所述輪架的兩側均設置有導向輪，所述導向輪的軸線方向位于豎直方向，所述導向輪用于在列車行駛過程中，與軌道槽對應的內壁面接觸，所述導向輪用于限定輪架在軌道槽寬度方向的位置。

空中軌道列車的軌道區別于傳統列車軌道，因為其高空架設，考慮到起自身重量及使用過程中的性能保持問題，一般將軌道設置與軌道槽中，以形成上端封閉的軌道槽區域，優選將軌道槽設置為截面呈T形的T形槽，T形槽開口端較細的一部分作為用于懸架通過的空間，軌道槽較大一端前方左、右側分別為處于車輪組件不同側的牽引輪提供支撐，即鋪設軌道。車輪組件左右側均設置有牽引輪，優選牽引輪至少有相互平行的兩組，每組中均包括連接在同一根輪軸上的至少兩個牽引輪，且輪軸的左右側均至少設置有一個牽引輪。以上結構形式的軌道，在使用中存在以下問題：列車在運行過程中，考慮到軌道自重，矩管狀軌道內的空腔截面積不宜不大，同時軌道槽內的空腔相對封閉，這樣在列車運行的過程中，軌道槽內一般灰塵較大；由于空中軌道列車軌道高空架設，特別是在夏季，相較于傳統底面上的普通列車軌道，軌道槽內空氣溫度較高。以上情況下，在牽引電機表面附著較多的灰塵或牽引電機與外界環境溫度梯度較小時，均可能嚴重影響牽引電機的散熱，在牽引電機散熱不良的情況下，現有技術中只能通過降低牽引電機輸出功率、增大牽引電機上冷卻風機轉速的形式強化牽引電機的散熱。以上第一種情況將導致列車的行駛速度降低；第二種情況將導致冷卻風機的功耗增大。

本車輪組件中，將牽引電機的位置設置在牽引輪的前方，即在列車的行駛方向上，牽引輪位于牽引電機的后方，這樣，在列車的行駛過程中，可保證因為牽引輪碾壓軌道、軌道槽內產生活塞風等因素，使所揚起的灰塵位于牽引電機的后方，避免牽引電機的表面附著灰塵。同時，將牽引電機設置于牽引輪的前方，使得在列車的行駛過程中，牽引電機位于車輪組件的迎風側，增大空氣與牽引電機表面的相對速度。即通過本車輪組件中牽引電機的設置方式，利于優化牽引電機的散熱。

本案中，可在牽引輪的輪軸上設置差速器，牽引電機提供的轉矩通過差速器傳遞至全部或部分牽引輪上。作為牽引電機在車輪組件上具體的安裝形式，所述牽引電機的軸線平行于車體的前進方向。本安裝形式中，牽引電機所需的安裝空間對軌道槽內空腔截面高度的依賴性小，利于減小軌道的高度、便于安裝牽引電機。

本實施例中，輪架的兩側均設置有導向輪，即車輛在直線前行時，牽引輪的軸線位于水平方向，導向輪的軸線位于豎直方向，輪架不同側的導向輪的輪面均與軌道槽對應的內壁面接觸，這樣，通過以上導向輪，可很好的限定輪架在軌道槽寬度方向的位置，利于列車行駛的安全性。以上導向輪和牽引輪均采用實心橡膠車輪。

為利于軌道列車乘坐的舒適性，所述牽引輪通過減震系統與輪架相連，所述減震系統包括彈簧鋼板及多根第二彈簧，所述彈簧鋼板呈中部下凹的弧形板狀，所述彈簧鋼板的兩端分別與輪架的底面固定連接，所述彈簧鋼板底面中央位置還設置環套，所述環套用于穿設牽引輪的輪軸，所述第二彈簧布置于輪架的底面與彈簧鋼板之間，且第二彈簧的上端均與輪架的底面接觸，第二彈簧的下端均與彈簧鋼板的上表面接觸，多根第二彈簧對稱分布于牽引輪輪軸的不同側。以上結構中，彈簧鋼板除受兩端的約束外，還受多根第二彈簧的約束，這樣，利于空中軌道列車在行駛過程中牽引輪輪軸兩側減震系統變形的均勻性，利于延長減震系統的壽命和牽引系統的安全性。

還包括數量與第二彈簧數量相等的多個預約束裝置，所述預約束裝置與第二彈簧一一對應，所述預約束裝置包括壓緊螺桿，所述壓緊螺桿螺紋連接于輪架上，且壓緊螺桿的底端與對應第二彈簧的上端接觸，壓緊螺桿上還螺紋連接有鎖緊螺母。

以上減震系統中，以上第二彈簧提供預約束變形可影響對應彈簧鋼板段的彈性變形，故以上減震系統中，還包括數量與第二彈簧數量相等的多個預約束裝置，所述預約束裝置與第二彈簧一一對應，所述預約束裝置包括壓緊螺桿，所述壓緊螺桿螺紋連接于輪架上，且壓緊螺桿的底端與對應第二彈簧的上端接觸，壓緊螺桿上還螺紋連接有鎖緊螺母。以上預約束裝置中，設置的壓緊螺桿用于線性調整對應第二彈簧的變形量：當第二彈簧處于拉伸狀態時，在壓緊螺桿的下端設置一個用于卡設第二彈簧上端的結構，如在壓緊螺桿的下端設置一個環形卡槽，對應第二彈簧的上端卡設于所述環形卡槽內，以上結構用于保持壓緊螺桿下端與第二彈簧上端的相對位置，同時可使得壓緊螺桿可相對于第二彈簧轉動；在第二彈簧處于壓縮狀態時，壓緊螺桿的下端可直接與第二彈簧的上端接觸。通過調整以上第二彈簧的初始變形量，即可達到在空中軌道列車行駛時，調整牽引輪輪軸兩側彈簧鋼板變形均勻性、彈簧鋼板上各段變形均勻性的目的。

為便于對增補發電機進行控制、為減小車輪組件的載荷，利于提升車體的制動性能，所述增補發電機設置于車體內，還包括電池小車，所述電池包安裝于電池小車上，所述電池小車可在軌道上同步于車體行駛。本方案即采用電池包與車體分離的方案，本案中，增補發電機為燃油發電機和/或氫燃料發電機時，增補發電機的整個系統均可很方便的設置于車體內；在增補發電機為光伏發電系統時，光伏板設置于車體表面；在增補發電機為風能發電機時，可在列車制動情況下，通過風能發電機消耗軌道列車的動能。

作為一種輕型化車體方案，同時使得列車運行過程中風阻小，所述車體包括車箱本體，所述車箱本體包括骨架及包覆于骨架上的廂殼，所述廂殼的材料為碳纖維材料，且廂殼呈流線型形狀。

同時，本實用新型還公開了一種空鐵系統，包括懸掛軌，還包括以上任意一個方案提供的新能源增程式空中軌道列車，所述懸掛軌包括用于鋪設軌道的行走梁及用于行走梁支撐的支墩；

還包括設置于行走梁下部的軌道槽，所述軌道槽的后端寬度大于開口端寬度，軌道設置于軌道槽中，所述軌道槽內，車輪組件安裝于軌道上。

本空鐵系統采用了如上提供的軌道列車方案，具有在列車運行過程中，可根據需要對電池包進行充電，以上由增補發電機提供的電能可有效延長列車的行駛旅程，減少列車停靠時間、保證其完成規定路線或規定往返次數的運載任務的技術效果。同時本方案提供了一種具體的懸掛軌實現形式。

作為如上所述的一種空鐵系統進一步的技術方案：

為減小支墩的用量，方便在建筑物密集區域鋪設軌道，還包括下端與行走梁或支墩固定連接的立柱，所述立柱與行走梁之間設置有多根拉索，所述拉索的上端與立柱固定連接，拉索的下端與行走梁固定連接，所述拉索用于為行走梁提供豎直向上或斜向上的拉應力；

為優化支墩及行走梁的受力，利于本系統使用的安全性，所述支墩的上端設置有一段寬度漸變段，所述寬度漸變段由上至下寬度線性變小，且寬度漸變段的寬度方向位于行走梁的寬度方向。

本結構中，優選將立柱設置于支墩的正上方，這樣，以上拉索可為行走梁的懸空部分提供拉應力，避免其產生過大的下垂變形。進一步的，可在拉索上串聯用于拉索收緊的收緊裝置，這樣，可得到具有預應力的行走梁。

進一步的，設置為支墩的上端兩側相互對稱，這樣，由支墩的兩側至中央，支墩的支撐能力逐漸增大，這樣，在滿足使用要求的前提下，可減小支墩的體積。

還包括設置于懸掛軌局部位置側面的站臺，所述站臺包括位于站臺上方的頂棚、用于為頂棚提供支撐的立架，立架的下端固定于站臺上，頂棚固定于立架的上端，所述頂棚的頂面還設置有太陽能電池板，所述立架上還設置有可在高度方向上產生彈性變形的彈性部。

本結構中，設置的站臺用于乘客上下列車，設置的頂棚作為站臺的頂蓋，設置的太陽能電池板作為光電轉換器件，產生的電能可直接用于站臺用電設備的電能供應、存儲于站臺處的蓄電池中，作為列車到站停靠時電池包的充電電源等。

以上在立架上設置彈性部的結構中，可在頂棚頻繁承受突變的風載荷時，通過彈性部的彈性變形，減小用于立架與頂棚連接的連接件上應力突變的幅度、立架上與連接件配合部分應力突變的幅度、頂棚上與連接件配合部分應力突變的幅度等；以上頂棚在風載荷下，通過彈性部的變形，還可有效降低頂棚相對于連接件的振動頻率，達到連接件上螺栓防松的技術效果。故以上采用的立架結構，可有效避免頂棚與立架在風載荷下連接失效。

同時，通過彈性部擴大在風載荷下頂棚運動的幅度，針對偏遠地區周圍有高大灌木的車站，以上幅度的增加可用于抖落沉積于太陽能電池板上的枯枝、落葉等雜物，利于太陽能電池板工作過程中的光電轉換效率。

作為一種立架占據站臺頂面空間小、便于使得立架與頂棚之間具有多個約束點的技術方案，所述立架包括豎梁及橫梁，所述豎梁的下端與站臺固定連接，橫梁固定于豎梁的上端，橫梁上還固定有多根呈豎直設置的頂支，所述頂棚與各頂支的上端固定連接；

所述彈性部為第一彈簧；

所述頂支包括由下至上的下支座、螺紋桿、上支座；

所述螺紋桿的上端及下端分別與上支座的下端及下支座的上端螺紋連接，所述下支座的下端與橫梁固定連接，第一彈簧的下端固定于上支座的上端；螺紋桿不同端的螺紋旋向相反；

所述螺紋桿上還設置有鉗口塊，所述鉗口塊用于與制動螺紋桿轉動的鉗體的鉗口配合；

所述螺紋桿上還螺紋連接有兩顆鎖緊螺帽，兩顆鎖緊螺帽分別用于實現下支座與螺紋桿的鎖緊、上支座與螺紋桿的鎖緊。

本結構中，通過旋轉螺紋桿，上支座與下支座相對于對應螺紋桿同進同出，這樣，對應的上支座與下支座之間的間距發生變化，通過將頂棚與各根頂支頂端的第一彈簧固定連接后，通過調整螺紋桿，可改變各根頂支對頂棚的初始支撐力，這樣，利于頂棚各支點受力的均勻性，利于立架與頂棚連接的可靠性。以上豎梁與橫梁即構成一個T字形結構；所述鉗口塊可便于制動螺紋桿轉動，以上鎖緊螺帽用于防松。

本實用新型具有以下有益效果：

本案設置的電池包為車體運行提供能量，即以電池包作為蓄能部件，可有效消除軌道列車對連續供電的依賴性，即通過在局部安全區域設置充電裝置，避免了沿著懸掛軌的延伸方向全部設置線纜的缺陷。以上電池包優選采用超級電池，如石墨烯超級電容、石墨烯鋰離子表面電池等，這樣，不僅可適應空中軌道列車的運行需要，適應功率介于幾千瓦至數十千瓦的電機供電，如針對功率為7-15KW的牽引電機，實現大電流放電，同時也可實現快速充電，減小電池包的電力補給所需時間。

由于根據車體的運行狀態不同，如負載、運行速度、啟停次數、運行過程中的加速情況和制動情況等，對電池包單次充電后列車很難做到具有恒定的行駛最大旅程，同時如通過更換完成充電的電池包、列車停靠充電等方案，又會降低列車使用率的情況，本方案中還包括用于為電池包進行充電的增補發電機，所述增補發電機與電池包通過導線連接，以在列車運行過程中，根據需要，對電池包進行充電，以上由增補發電機提供的電能可有效延長列車的行駛旅程，減少列車停靠時間、保證其完成規定路線或規定往返次數的運載任務。

附圖說明

圖1是本實用新型所述的一種空鐵系統一個具體實施例中，站臺處的結構示意圖；

圖2是本實用新型所述的一種空鐵系統一個具體實施例中，頂支的結構示意圖；

圖3是本實用新型所述的一種新能源增程式空中軌道列車一個具體實施例中，懸掛軌的局部示意圖；

圖4是本實用新型所述的一種新能源增程式空中軌道列車一個具體實施例中，車輪組件的結構及其與懸掛軌的連接關系示意圖；

圖5是本實用新型所述的一種新能源增程式空中軌道列車一個具體實施例中，車輪組件的結構示意圖；

圖6是本實用新型所述的一種新能源增程式空中軌道列車一個具體實施例中，車輪組件的結構及牽引輪與輪架的連接關系示意圖；

圖7為本實用新型所述的一種空鐵系統一個具體實施例中，車體的結構及車體與懸掛軌的連接關系的示意圖。

圖中的編號依次為：1、站臺，2、臺梯，3、頂棚，4、立架，5、頂支，51、下支座，52、螺紋桿，53、鉗口塊，54、鎖緊螺帽，55、上支座，56、第一彈簧，6、護欄，7、太陽能電池板，8、懸掛軌，81、立柱、82、拉索、83、支墩，84、行走梁，9、車輪組件，91、懸架，92、牽引輪，93、輪架，94、牽引電機，95、彈簧鋼板，96、第二彈簧，97、預約束裝置，98、差速器，99、環套，10、車體，101、電池包，102、增補發電機，11、導向輪。

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但是本實用新型的結構不僅限于以下實施例。

實施例1：

如圖1至圖7所示，一種新能源增程式空中軌道列車，包括車體10，所述車體10上設置有用于驅動車體10沿軌道運動的車輪組件9，所述車輪組件9的動力源為電能；

還包括用于為車輪組件9提供電能的電池包101，所述電池包101與車輪組件9電連接；

還包括用于為電池包101進行充電的增補發電機102，所述增補發電機102與電池包101電連接，所述增補發電機102為以下發電裝置中的一種或幾種：燃油發電機、光伏發電系統、風能發電機、氫燃料發電機。

具體的，因為空鐵軌道走向鋪設靈活的特點，使得空鐵軌道可能穿過人口和/或建筑物密集的區域，這就要求空鐵軌道區別于傳統軌道車，需要安全性要求更高的能源供給系統。電能作為一種清潔能源，其作為空中軌道列車的動力源，具有不污染城市環境的優勢。故本案中采用電力驅動車體10沿著軌道運動。

正因為空鐵軌道可能穿過人口密集區域的特殊性，考慮到通過鋪設供電纜為車體10提供電力架設成本、使用安全性等因素，特別是因為電纜可能特別接近于人類的生產和生活環境，不僅為電力線纜的絕緣性能提出了更高的要求，同時電磁輻射造成的污染也可能會有損于周邊一定范圍內人群的身體健康和心理健康，這就使得采用市電直接供電的空中軌道列車的推廣難度大。

以上設置的電池包101為車體10運行提供能量，即以電池包101作為蓄能部件，可有效消除軌道列車對連續供電的依賴性，即通過在局部安全區域設置充電裝置，避免了沿著懸掛軌8的延伸方向全部設置線纜的缺陷。以上電池包101優選采用超級電池，如石墨烯超級電容、石墨烯鋰離子表面電池等，這樣，不僅可適應空中軌道列車的運行需要，適應功率介于幾千瓦至數十千瓦的電機供電，如針對功率為7-15KW的牽引電機94，實現大電流放電，同時也可實現快速充電，減小電池包101的電力補給所需時間。

由于根據車體10的運行狀態不同，如負載、運行速度、啟停次數、運行過程中的加速情況和制動情況等，對電池包101單次充電后列車很難做到具有恒定的行駛最大旅程，同時如通過更換完成充電的電池包101、列車停靠充電等方案，又會降低列車使用率的情況，本方案中還包括用于為電池包101進行充電的增補發電機102，所述增補發電機102與電池包101通過導線連接，以在列車運行過程中，根據需要，對電池包101進行充電，以上由增補發電機102提供的電能可有效延長列車的行駛旅程，減少列車停靠時間、保證其完成規定路線或規定往返次數的運載任務。

作為增補發電機102的具體實現形式，所述增補發電機102為以下發電裝置中的一種或幾種：燃油發電機、光伏發電系統、風能發電機、氫燃料發電機。

在采用燃油發電機時，考慮到現有的先進蓄電池可采用大功率充電，優先燃油發電機可選擇功率稍大的發電機，燃油發電機隨列車沿著軌道運動，以在列車行駛于人煙稀少地區時，啟動燃油發電機對電池包101進行快速充電，此情況下不對人口密集區域造成空氣污染和噪音污染。

在采用光伏發電系統時，光伏板采用設置于車體10表面和/或沿著軌道設置的形式，在光伏板設置于車體10表面上時，光伏發電系統在有光電轉換的整個過程中，均可對電池包101進行電能補給；在光伏板沿軌道設置時，可盡可能多的利用太陽能，此時優選沿著軌道間斷性的設置電能暫存裝置，如采用蓄電池，并沿著軌道間斷的設置與不同電能暫存裝置單獨電連接的多個充電導軌，在列車行駛至設置有充電導軌的軌道段時，電池包101與電能暫存裝置電連接，實現大功率對電池包101充電；作為本領域技術人員，在采用沿著軌道設置光伏板時，也可以通過在軌道全程中設置充電導軌的形式。

以上風能發電及的設置形式可采用上述沿著軌道設置光伏板的充電方案。

氫燃料發電機方案中，氫燃料的來源可采用氯化鈉電解制堿工藝中生成的氫氣，現有技術中以上氫氣多為排空處理。這樣，不僅合力利用了資源，同時氫氣作為清潔燃料，還具有不污染環境的優勢。采用氫燃料發電機方案可參照以上采用燃油發電機的方案，但采用以上方案，均需要克服避免對人口密集區域造成噪音污染的問題。

實施例2：

如圖1至圖7所示，本實施例在實施例1的基礎上作進一步限定：所述車輪組件9包括輪架93、設置于輪架93上的牽引輪92、用于驅動牽引輪92轉動的牽引電機94、固定于輪架93上的懸架91，所述懸架91位于輪架93的下方，所述車體10固定于懸架91的下端，沿著軌道的延伸方向，所述牽引電機94位于牽引輪92的前方，所述牽引電機94用于驅動牽引輪92轉動，所述電池包101與牽引電機94電連接；

所述輪架93的兩側均設置有導向輪11，所述導向輪11的軸線方向位于豎直方向，所述導向輪11用于在列車行駛過程中，與軌道槽對應的內壁面接觸，所述導向輪11用于限定輪架93在軌道槽寬度方向的位置。

空中軌道列車的軌道區別于傳統列車軌道，因為其高空架設，考慮到起自身重量及使用過程中的性能保持問題，一般將軌道設置與軌道槽中，以形成上端封閉的軌道槽區域，優選將軌道槽設置為截面呈T形的T形槽，T形槽開口端較細的一部分作為用于懸架91通過的空間，軌道槽較大一端前方左、右側分別為處于車輪組件9不同側的牽引輪92提供支撐，即鋪設軌道。車輪組件9左右側均設置有牽引輪92，優選牽引輪92至少有相互平行的兩組，每組中均包括連接在同一根輪軸上的至少兩個牽引輪92，且輪軸的左右側均至少設置有一個牽引輪92。以上結構形式的軌道，在使用中存在以下問題：列車在運行過程中，考慮到軌道自重，矩管狀軌道內的空腔截面積不宜不大，同時軌道槽內的空腔相對封閉，這樣在列車運行的過程中，軌道槽內一般灰塵較大；由于空中軌道列車軌道高空架設，特別是在夏季，相較于傳統底面上的普通列車軌道，軌道槽內空氣溫度較高。以上情況下，在牽引電機94表面附著較多的灰塵或牽引電機94與外界環境溫度梯度較小時，均可能嚴重影響牽引電機94的散熱，在牽引電機94散熱不良的情況下，現有技術中只能通過降低牽引電機94輸出功率、增大牽引電機94上冷卻風機轉速的形式強化牽引電機94的散熱。以上第一種情況將導致列車的行駛速度降低；第二種情況將導致冷卻風機的功耗增大。

本車輪組件9中，將牽引電機94的位置設置在牽引輪92的前方，即在列車的行駛方向上，牽引輪92位于牽引電機94的后方，這樣，在列車的行駛過程中，可保證因為牽引輪92碾壓軌道、軌道槽內產生活塞風等因素，使所揚起的灰塵位于牽引電機94的后方，避免牽引電機94的表面附著灰塵。同時，將牽引電機94設置于牽引輪92的前方，使得在列車的行駛過程中，牽引電機94位于車輪組件9的迎風側，增大空氣與牽引電機94表面的相對速度。即通過本車輪組件9中牽引電機94的設置方式，利于優化牽引電機94的散熱。

本案中，可在牽引輪92的輪軸上設置差速器98，牽引電機94提供的轉矩通過差速器98傳遞至全部或部分牽引輪92上。作為牽引電機94在車輪組件9上具體的安裝形式，所述牽引電機94的軸線平行于車體10的前進方向。本安裝形式中，牽引電機94所需的安裝空間對軌道槽內空腔截面高度的依賴性小，利于減小軌道的高度、便于安裝牽引電機94。

本實施例中，輪架93的兩側均設置有導向輪11，即車輛在直線前行時，牽引輪92的軸線位于水平方向，導向輪11的軸線位于豎直方向，輪架93不同側的導向輪11的輪面均與軌道槽對應的內壁面接觸，這樣，通過以上導向輪11，可很好的限定輪架93在軌道槽寬度方向的位置，利于列車行駛的安全性。以上導向輪11和牽引輪92均采用實心橡膠車輪。

為利于軌道列車乘坐的舒適性，所述牽引輪92通過減震系統與輪架93相連，所述減震系統包括彈簧鋼板95及多根第二彈簧96，所述彈簧鋼板95呈中部下凹的弧形板狀，所述彈簧鋼板95的兩端分別與輪架93的底面固定連接，所述彈簧鋼板95底面中央位置還設置環套99，所述環套99用于穿設牽引輪92的輪軸，所述第二彈簧96布置于輪架93的底面與彈簧鋼板95之間，且第二彈簧96的上端均與輪架93的底面接觸，第二彈簧96的下端均與彈簧鋼板95的上表面接觸，多根第二彈簧96對稱分布于牽引輪92輪軸的不同側。以上結構中，彈簧鋼板95除受兩端的約束外，還受多根第二彈簧96的約束，這樣，利于空中軌道列車在行駛過程中牽引輪92輪軸兩側減震系統變形的均勻性，利于延長減震系統的壽命和牽引系統的安全性。

還包括數量與第二彈簧96數量相等的多個預約束裝置97，所述預約束裝置97與第二彈簧96一一對應，所述預約束裝置97包括壓緊螺桿，所述壓緊螺桿螺紋連接于輪架93上，且壓緊螺桿的底端與對應第二彈簧96的上端接觸，壓緊螺桿上還螺紋連接有鎖緊螺母。

以上減震系統中，以上第二彈簧96提供預約束變形可影響對應彈簧鋼板95段的彈性變形，故以上減震系統中，還包括數量與第二彈簧96數量相等的多個預約束裝置97，所述預約束裝置97與第二彈簧96一一對應，所述預約束裝置97包括壓緊螺桿，所述壓緊螺桿螺紋連接于輪架93上，且壓緊螺桿的底端與對應第二彈簧96的上端接觸，壓緊螺桿上還螺紋連接有鎖緊螺母。以上預約束裝置97中，設置的壓緊螺桿用于線性調整對應第二彈簧96的變形量：當第二彈簧96處于拉伸狀態時，在壓緊螺桿的下端設置一個用于卡設第二彈簧96上端的結構，如在壓緊螺桿的下端設置一個環形卡槽，對應第二彈簧96的上端卡設于所述環形卡槽內，以上結構用于保持壓緊螺桿下端與第二彈簧96上端的相對位置，同時可使得壓緊螺桿可相對于第二彈簧96轉動；在第二彈簧96處于壓縮狀態時，壓緊螺桿的下端可直接與第二彈簧96的上端接觸。通過調整以上第二彈簧96的初始變形量，即可達到在空中軌道列車行駛時，調整牽引輪92輪軸兩側彈簧鋼板95變形均勻性、彈簧鋼板95上各段變形均勻性的目的。

為便于對增補發電機102進行控制、為減小車輪組件9的載荷，利于提升車體10的制動性能，所述增補發電機102設置于車體10內，還包括電池小車，所述電池包101安裝于電池小車上，所述電池小車可在軌道上同步于車體10行駛。本方案即采用電池包101與車體10分離的方案，本案中，增補發電機102為燃油發電機和/或氫燃料發電機時，增補發電機102的整個系統均可很方便的設置于車體10內；在增補發電機102為光伏發電系統時，光伏板設置于車體10表面；在增補發電機102為風能發電機時，可在列車制動情況下，通過風能發電機消耗軌道列車的動能。

作為一種輕型化車體10方案，同時使得列車運行過程中風阻小，所述車體10包括車箱本體，所述車箱本體包括骨架及包覆于骨架上的廂殼，所述廂殼的材料為碳纖維材料，且廂殼呈流線型形狀。

為進一步提升在列車曲線行駛時乘坐的舒適性，還包括設置于輪架93與懸架91之間和/或懸架91與車體10之間的懸吊機構，即輪架93通過懸吊機構與懸架91相連或懸架91通過懸吊機構與車體10相連，所述懸吊機構為減震器，可以是彈簧減震器、氣壓減震器或油氣混合減震器等，這樣，在列車轉向時，通過所述減震器的緩沖，達到提升乘客乘坐舒適性的目的。

實施例3：

如圖1至圖7，本實施例公開了一種空鐵系統，包括懸掛軌8，還包括以上任意一個實施例提供的任意一個軌道列車方案，所述懸掛軌8包括用于鋪設軌道的行走梁84及用于行走梁84支撐的支墩83；

還包括設置于行走梁84下部的軌道槽，所述軌道槽的后端寬度大于開口端寬度，軌道設置于軌道槽中，所述軌道槽內，車輪組件9安裝于軌道上。

本空鐵系統采用了如上提供的軌道列車方案，具有在列車運行過程中，可根據需要對電池包101進行充電，以上由增補發電機102提供的電能可有效延長列車的行駛旅程，減少列車停靠時間、保證其完成規定路線或規定往返次數的運載任務的技術效果。同時本實施例提供了一種具體的懸掛軌8實現形式。

進一步的，針對為方便電池包101更換、電池包101通過電池小車安裝于軌道上的技術方案，在懸掛軌8的局部位置設置下端與軌道槽相通的開孔。

實施例4：

如圖1至圖7，本實施例在實施例3的基礎上對所述的空鐵系統作進一步限定，為減小支墩83的用量，方便在建筑物密集區域鋪設軌道，還包括下端與行走梁84或支墩83固定連接的立柱81，所述立柱81與行走梁84之間設置有多根拉索82，所述拉索82的上端與立柱81固定連接，拉索82的下端與行走梁84固定連接，所述拉索82用于為行走梁84提供豎直向上或斜向上的拉應力；

為優化支墩83及行走梁84的受力，利于本系統使用的安全性，所述支墩83的上端設置有一段寬度漸變段，所述寬度漸變段由上至下寬度線性變小，且寬度漸變段的寬度方向位于行走梁84的寬度方向。

本結構中，優選將立柱81設置于支墩83的正上方，這樣，以上拉索82可為行走梁84的懸空部分提供拉應力，避免其產生過大的下垂變形。進一步的，可在拉索82上串聯用于拉索82收緊的收緊裝置，這樣，可得到具有預應力的行走梁84。

進一步的，設置為支墩83的上端兩側相互對稱，這樣，由支墩83的兩側至中央，支墩83的支撐能力逐漸增大，這樣，在滿足使用要求的前提下，可減小支墩83的體積。

還包括設置于懸掛軌8局部位置側面的站臺1，所述站臺1包括位于站臺1上方的頂棚3、用于為頂棚3提供支撐的立架4，立架4的下端固定于站臺1上，頂棚3固定于立架4的上端，所述頂棚3的頂面還設置有太陽能電池板7，所述立架4上還設置有可在高度方向上產生彈性變形的彈性部。

本結構中，設置的站臺1用于乘客上下列車，設置的頂棚3作為站臺1的頂蓋，設置的太陽能電池板7作為光電轉換器件，產生的電能可直接用于站臺1用電設備的電能供應、存儲于站臺1處的蓄電池中，作為列車到站停靠時電池包101的充電電源等。

為便于乘客上下站臺1及使得站臺1具有防墜落功能，還包括護欄6及臺梯2，所述護欄6繞站臺1頂面的邊緣布置；所述臺梯2包括呈階梯型的人行階梯及呈斜坡狀的行李階梯，所述人行階梯與行李階梯的邊緣重合。

以上在立架4上設置彈性部的結構中，可在頂棚3頻繁承受突變的風載荷時，通過彈性部的彈性變形，減小用于立架4與頂棚3連接的連接件上應力突變的幅度、立架4上與連接件配合部分應力突變的幅度、頂棚3上與連接件配合部分應力突變的幅度等；以上頂棚3在風載荷下，通過彈性部的變形，還可有效降低頂棚3相對于連接件的振動頻率，達到連接件上螺栓防松的技術效果。故以上采用的立架4結構，可有效避免頂棚3與立架4在風載荷下連接失效。

同時，通過彈性部擴大在風載荷下頂棚3運動的幅度，針對偏遠地區周圍有高大灌木的車站，以上幅度的增加可用于抖落沉積于太陽能電池板7上的枯枝、落葉等雜物，利于太陽能電池板7工作過程中的光電轉換效率。

作為一種立架4占據站臺1頂面空間小、便于使得立架4與頂棚3之間具有多個約束點的技術方案，所述立架4包括豎梁及橫梁，所述豎梁的下端與站臺1固定連接，橫梁固定于豎梁的上端，橫梁上還固定有多根呈豎直設置的頂支5，所述頂棚3與各頂支5的上端固定連接；

所述彈性部為第一彈簧56；

所述頂支5包括由下至上的下支座51、螺紋桿52、上支座55；

所述螺紋桿52的上端及下端分別與上支座55的下端及下支座51的上端螺紋連接，所述下支座51的下端與橫梁固定連接，第一彈簧56的下端固定于上支座55的上端；螺紋桿52不同端的螺紋旋向相反；

所述螺紋桿52上還設置有鉗口塊53，所述鉗口塊53用于與制動螺紋桿52轉動的鉗體的鉗口配合；

所述螺紋桿52上還螺紋連接有兩顆鎖緊螺帽54，兩顆鎖緊螺帽54分別用于實現下支座51與螺紋桿52的鎖緊、上支座55與螺紋桿52的鎖緊。

本結構中，通過旋轉螺紋桿52，上支座55與下支座51相對于對應螺紋桿52同進同出，這樣，對應的上支座55與下支座51之間的間距發生變化，通過將頂棚3與各根頂支5頂端的第一彈簧56固定連接后，通過調整螺紋桿52，可改變各根頂支5對頂棚3的初始支撐力，這樣，利于頂棚3各支點受力的均勻性，利于立架4與頂棚3連接的可靠性。以上豎梁與橫梁即構成一個T字形結構；所述鉗口塊53可便于制動螺紋桿52轉動，以上鎖緊螺帽54用于防松。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施方式只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本實用新型的保護范圍內。