CN101472776B - 用于路轨交通系统的分叉设备 - Google Patents

Abstract

一种用于路轨交通系统的分叉设备，该路轨交通系统包括自动转向机构和保全机构，该保全机构由护轨和护轮构成，其中，车辆在路轨分叉部分的轮行进路表面和护板之间的交叉部处平稳地前进。在路轨交通系统中，车辆沿路轨行进，该路轨交通系统具有用于使前和后轮通过致动器自动转向的转向机构，还具有包括放置在路轨路面表面上的护轨(14)和设置在车辆之下的护轮的保全机构，该护轮行进而不沿护轨接触。护轨具有槽状横截面。可移动导板(86)被设置在护轨的分叉部分处。可移动导板(86)以可切换的方式将分叉部分的上侧上的护轨(14)连接至分叉部分的下侧上的护轨(82、84)。护轨的槽在每个护轨(82、84)和每个车辆行进表面(100、92)之间的交叉(114、116)处的宽度被设定为护轮能够通过的最小水平。

Description

用于路轨交通系统的分叉设备

技术领域

本发明涉及在引导式车辆运输系统(guided vehicle transportation system)中的导轨的分叉和跨接点的结构，其中，通过诸如橡胶轮胎轮这样的行进轮支撑的车辆在导轨上行进，车辆装备有自动转向机构和保全机构(fail-safemechanism)，该保全机构用于对自动转向机构中发生故障或由于横风等在车辆施加强劲侧向力的情况进行处理。

背景技术

在新的传输系统中，通过橡胶轮胎轮旋转而行进的车辆一般设置有引导轮，这些引导轮沿铺设在导轨上的引导轨道而被沿着导轨引导，以使得车辆被转向而沿导轨行进，并且车辆通常都被机械地转向。

机械引导机构在安全性和可靠性的角度上讲是优越的，但是，安装有轮子及其驱动机构的转向架的结构不可避免地变得很复杂，质量越来越大，并且运行成本增加。并且，必须沿整个导轨非常准确地铺设具有足够强度以支撑引导轮的护轨，这导致导轨的建设成本很高。

为了消除上述问题，在日本已公开专利申请No.2002-351544(专利文献1)中提出了不需要引导轨道的转向系统。

在专利文献1中公开的被引导车辆的转向系统被构造为，多个储存和发出车辆操作必须的信息的地面设备被沿车辆行进的整个路轨长度上设置，被安装在车辆上的控制设备在车辆沿路轨行进时，基于由地面设备发出的信息发射信号，并且，车辆通过安装在车辆上的转向设备而根据这些信号转向。通过该转向系统，不需要使车辆转向的引导轨道，可以减少建设和维护的费用，并且振动和噪音都减小。

专利文献1的转向系统参考图28a、28b和图29解释。图28a是设置有传统转向系统的车辆的示意侧视图，图28b是图28a的前视图，并且图9是传统转向系统的示意平面图。参考图28a、28b和图29，参考标号03是在新的轨道运输系统中使用的车辆，车辆03是在新的运输系统中使用并沿着路轨01行进的车辆。车辆03被支撑在前和后转向架04上，这些转向架被附连至其上的橡胶轮胎轮05支撑。这些轮子被驱动马达06驱动并被致动器07转向。

转向系统包括地面设备02、发射机09、接收机09、控制设备010和转向设备020。车辆通过转动轮子05而被转向。多个未受激(non-excited)地面设备02沿路轨01整个长度以预定间隔放置。特殊信息被储存在每个地面设备中。特殊信息包括相关地面设备的识别号、位置信息、路轨信息和控制信息。

位置信号(地理位置信息)是关于每个地面设备02的位置的信息，诸如绝对坐标点和与参考点的距离。此外，表达每个地面设备的位置处的路轨条件的路轨信息，诸如路轨的坡度、曲率、斜面、分支，都可以根据需要而被存在每个地面设备中(这些信息在此后被共同地称为操作信息)。

虽然每个地面设备02都是未受激的，即，没有被提供电力，每个地面设备都在接收到电力时发射被储存的信息的信号。地面设备02例如具有包括用于存储操作信息的ROM的电子电路。

发射机08是用于通过无线电波馈送电力的设备。接收机09是用于在设备02接收到无线电波时，接收从地面设备02发射的操作信息的设备。控制设备010是用于基于接收机09所接收的操作信息而执行预定程序并向驱动马达06和致动器07传输车辆的转向和速度的指令信号的设备。

转向设备020是在转向指令下转动轮子05的设备，其包括连接至臂011一端的电或液压或气动马达07，其中，臂011的另一端被固定至转向架04的销012支撑用于旋转，还包括连接杆059、分别用于左轮和右轮05的杆056a和056b，和用于连接这些杆的联结杆057。

当致动器07被来自控制设备010的转向指令致动时，臂011绕销旋转，并且杆056a、056b经由连接杆059和联结杆057转动以使轮子05向右或向左转动。

根据自动转向系统，车辆03基于储存在地面设备02中的操作信息而被转向，不需要使用引导轨道等。因此，路轨01的建设成本由于不再使用引导轨道等被很大程度的减小。并且，因为不再使用诸如引导轮这样的易磨损部件，维持费用也被减小，同时由于引导轨道和引导轮之间的接触而引起的振动和噪音的发生也被减少。

然而，根据专利文献1中公开的自动转向系统，通过引导轨道和引导轮的机械转向不能实施，并且，当转向系统发生故障和在由强风、暴雨、暴雪等异常环境下保证车辆行进安全而不失控或脱离路轨的问题不能得以解决。

本专利申请的申请人在日本已公开专利申请No.2006-175962中提出了这样一种保全机构(专利文献2)，其可以用简单且轻质的构造在转向系统中发生故障时保证安全。

该保全机构这样构造：沿护轨的导轨形成防护槽，槽沿导轨铺设在导轨上，并且车辆在支撑车辆主体的前和后转向架之下设置有护轮，以使得车辆通过护轮接收在导轨的槽中而行进。护轮的周边和护轨的槽的两侧壁之间保持充裕的间隙，该间隙比所允许的极限间隙小，从而不会发生引导轮从槽脱离。

当自动转向系统正常作用时，车辆行进而护轮不接触槽的侧壁，但是当在自动转向系统中发生故障时或者外力例如由于横风而施加在车辆上时，护轮接触槽的侧壁，并防止引导轮从槽中脱离。

但是，在设置有上述保全机构的引导式车辆运输系统中，不可避免地存在诸如Y形叉状路线或X形叉状路线这样的分叉点或跨接点，在那里护轨分为两个或更多的护轨。

因为护轨的槽的宽度比护轮的直径大，所以在护轮的周边和槽的侧壁之间保持有允许的间隙，例如，当护轮的直径是150mm时，护轨的槽的宽度被确定为大约250-300mm。在护轨跨过车辆的行进轮所行进的路基的地方，行进轮必须跨过护轨的槽的开口。当护轨的槽的开口宽度如以上那样宽，行进轮的轮胎通过引导轨时可能会落入到槽中或者咬入到槽的开口中，受到破坏，并且发生降低驾驶质量的噪音。此外，护轨也可能被损坏。

发明内容

基于上述背景提出本发明，本发明的目的是通过消除在车辆通过护轨跨过路基的地方处发生的上述问题，而在引导式车辆运输系统中保证车辆在导轨的分叉或跨接点处平稳行进，以及保证护轨的槽在分叉部分处向计划驶入的护轨的槽的平稳切换，其中，在引导式车辆运输系统中，保全机构通过设置在车辆上的自动转向机构、支撑在车辆下侧的护轮和铺设在导轨上的护轨构造。

为了实现该目的，本发明提出了引导式车辆运输系统中的导轨的分叉点和跨接点的结构，其中，车辆在预建立的导轨上行进；导轨包括左和右路基，车辆的左和右行进轮在这些路基上行进，路基之间形成有凹部，由具有U形槽的槽钢制成的护轨沿路基之间的中线铺设在凹部的表面上，以使得护轨的顶部与路基的表面相齐平；车辆设置有自动转向系统用于通过分别为使前轮和后轮转向设置的每个致动器而分别使前轮和后轮转向；车辆在其下侧设置有可在侧向平面中旋转的护轮；护轮以护轮周边和护轨的槽的侧壁(一个或多个)之间的充裕间隙(一个或多个)接收在护轨的槽中，该护轨沿导轨的中线铺设；所述护轮和所述护轨构造了保全机构；其中，

可移动护板及其驱动装置被设置用于在分叉部分处切换护轨的槽的连接，每个分叉护轨在其横跨过路基的部分处的槽宽度Wmin比非横跨部分的区域中的槽宽度W窄，并且比护轮直径G大。

具体地，每个分叉护轨在其横跨过路基的部分处的槽宽度Wmin被确定为比非横跨部分的区域中的槽宽度W窄，并且比护轮直径G大，从而W>Wmin>G+2c，其中，c≈1mm。

根据第一发明，通过可移动护板可以实现护轨的槽向分叉槽的连接，从而，护轮可以在护轨的分叉部分平稳地转接到计划护轨的槽，并且，因为护轨的槽的开口宽度在护轨跨过路基的横跨部分窄，从而如上所述，W>Wmin>G+2c，行进轮可以平稳地通过护轨的槽的开口，而不会有行进轮的轮胎咬入到开口中。

只要在自动转向机构中不发生故障，或者没有外力施加在车辆上，车辆自动地转向行进，并且护轮通过护轨的分叉而在分叉处不与护轨的侧壁、可移动护板和其它设备接触。

在第一发明中，护轨跨过路基的横跨部分简单地通过使护轨的槽的开口变窄实现，横跨部分可以被低成本地紧凑地构造，而不磨损部件，并且其维护工作很简单。

本发明提出了引导式车辆运输系统中的导轨的分叉点和跨接点的结构，作为第二实施例，其中，车辆在预建立的导轨上行进；导轨包括左和右路基，车辆的左和右行进轮在这些路基上行进，路基之间形成有凹部，由具有U形槽的槽钢制成的护轨沿路基之间的中线铺设在凹部的表面上，以使得护轨的顶部与路基的表面相齐平；车辆设置有自动转向系统用于通过分别为使前轮和后轮转向设置的每个致动器而分别使前轮和后轮转向；车辆在其下侧设置有可在侧向平面中旋转的护轮；护轮以护轮周边和护轨的槽的侧壁(一个或多个)之间的充裕间隙(一个或多个)接收在沿导轨的中线铺设的护轨的槽中；所述护轮和所述护轨构造了保全机构；其中，

可移动护板及其驱动装置被设置用于在分叉部分处切换护轨的槽的连接，并且

可移动板及其驱动装置被设置为能够在护轨横跨过路基的区域中堵住(plug)或覆盖每个护轨的槽的开口，从而，可移动板移动以堵住或覆盖槽，由此与路基形成齐平的表面。

在第二发明中，可移动护板及其驱动装置被设置用于在分叉部分处切换护轨的槽的连接，这与第一发明是相同的。在第二发明中，可移动板及其驱动装置被设置为能够在护轨跨过路基的区域中堵住或覆盖每个护轨的槽的开口，由此与路基形成齐平的表面，因此，与第一发明的情况相比，车辆的行进轮可以在护轨跨过路基的横跨部分处更加平稳地通过护轨的槽。

在第一和第二发明中，通过构造使得，所述可移动护板是可在其一端处绕枢轴侧向摆动的护板，由此，在跨接点处的护轨的槽的连接可以通过驱动装置摆动护板而切换；或者通过构造使得，所述可移动护板是可侧向滑动的直角三角棱形防护构件，由此，在跨接点处的护轨的槽的连接可以通过驱动装置滑动护板而切换；护轨的槽的切换可以通过相对紧凑的构造执行。

在第二发明中，通过构造使得，所述可移动板是设置在护轨的槽中的板，从而，该板可通过驱动装置上移，直到其上表面与护轨的顶部相齐平，也可以下移，以打开护轨的槽的开口，并且确保用于接收在槽中的护轮的空间以便该护轮能够不与板干涉地前进，导轨的槽的开口用设置在槽中的可移动板关闭和打开，而不利用护轨外侧的空间。

在第二发明中，还可以构造为，所述可移动板是设置在路基上的可侧向滑动的板，从而，其上表面与路基的表面齐平，以使得板可以通过驱动装置被滑动来覆盖导轨。通过该构造，导轨的槽的开口可以关闭或打开而不利用导轨的槽的内侧空间，并且可移动板的驱动装置可以被紧凑地构造。

在第二发明中，所述可移动护板和所述可移动板通过位于地面车站的控制器根据行进车辆在导轨上的位置而被彼此相关联地控制。

根据第一发明，可移动护板设置在具有U形槽的护轨的分叉处，其中，可侧向旋转地支撑在车辆下侧的护轮被该U形槽接收，由此，导轨的槽的连接通过可移动护板的驱动设备移动可移动护板而被切换，护轨的槽的宽度在护轨跨过车辆的行进轮所行进的路基的横跨部分处变窄，车辆能平滑地通过护轨的槽的开口，而没有行进轮的轮胎咬入到槽的开口中，也没有振动发生。

此外，该构造紧凑、可靠性高并且维修简单。

根据第二发明，可移动护板设置在具有U形槽的护轨的分叉处，其中，可侧向旋转地支撑在车辆下侧的护轮被该U形槽接收，由此，导轨的槽的连接通过可移动护板的驱动设备移动可移动护板而被切换，可移动板设置为能够移动以在护轨跨过路基的区域中堵住或覆盖每个护轨的槽的开口，由此形成与路基齐平的平表面，由此，与第一发明的情况相比，车辆的行进轮可以在护轨跨过路基的横跨部分处更加平滑地通过护轨的槽。

在第一和第二发明中，通过自动转向，车辆行进而车辆的护轮不与护轨的槽的侧壁和设置在护轨分叉处的设备接触，因此可以减少在分叉处的故障的发生。

在第一和第二发明中，优选的是，护轨由具有U形槽的槽钢制成，该U形槽具有凸缘部分，其在槽的每个侧壁的顶部上形成以侧向地朝向槽延伸。

附图说明

图1是引导式车辆运输系统的示意性平面图。

图2是沿图1中的线A-A截取的横截面。

图3是图2中的圆圈B圈出的部分的放大图。

图4是在引导式车辆运输系统的车辆的转向系统的控制方框图。

图5是引导式车辆运输系统中的车辆行进控制程序的流程图。

图6是解释引导式车辆运输系统中的车辆姿态调整的图。

图7是导轨的分叉区域的平面图，该分叉区域应用有本发明的第一实施例的跨接点的结构。

图8a是导轨的分叉区域的平面图，显示了在第一实施例中的可侧向摆动的护板，并且图8b是其正视图。

图9是沿图7中的线B-B截取的横截面。

图10是沿图7中的线C-C截取的横截面。

图11是显示第一实施例中的行进轮在路基上的护轨跨过路基的部分处的轮胎踏面的平面图。

图12a是路基的常用接头部分的平面图，图12b是图11中的护轨和路基的横跨部分的放大平面图。

图13是显示本发明第二实施例的分叉区域的结构的平面图。

图14a是显示第二实施例的用于驱动踏板的驱动机构的侧视图，图14b是图14a的横截面图。

图15是第二实施例的控制可侧向摆动防护引导板和踏板的框图。

图16是显示本发明第三实施例的分叉区域的结构的平面图。

图17是显示本发明第四实施例的分叉区域的结构的平面图。

图18是第四实施例的护轨的分叉部分的放大平面图。

图19是护轨的分叉部分的构造的例子的平面图。

图20是护轨的分叉部分的结构的另一例子的平面图，其设置有与图7和8所示的第一实施例不同的另一类型可侧向摆动防护引导板。

图21是护轨的X形跨接部分的构造的例子的平面图。

图22是护轨的X形跨接部分的结构的另一例子的平面图，其设置有两个可侧向摆动的护板。

图23a是护轨的X形跨接部分的结构的又一例子的平面图，其设置有转块，图23b是解释转块的转动机构的正视图。

图24是护轨的分叉部分的结构的又一例子的平面图，其设置有被齿条-齿轮点切换设备驱动的可侧向摆动护板。

图25是护轨的分叉部分的结构的另一例子的平面图，其设置有可滑动护板。

图26是护轨的分叉部分的结构的另一例子的平面图，其设置有两个可滑动护板。

图27是显示当车辆通过护轨的分叉部分时支撑护轮的支撑臂的姿态的变化的平面图。

图28a是设置有传统转向系统的车辆的示意性侧视图，图28b是其示意性前视图。

图29是传统转向系统的示意性平面图。

具体实施方式

现将参考附图详细描述本发明的优选实施例。但是，除非特别指出，本实施例中的组成部件的尺寸、材料、相对位置等将被理解为仅是示例性的，而不是对本发明的范围进行限制。

引导式车辆运输系统的平面图在图1中示意性地示出。图2是沿图1中的线A-A截取的横截面，图3是对图2中的圆圈B进行局部放大的放大图，图4是引导式车辆运输系统中的车辆的导向系统的控制框图，图5是引导式车辆运输系统中的车辆行进控制过程的流程图，并且图6是用于解释引导式车辆运输系统中的车辆姿态调整的视图。

如图1和2所示，引导式车辆运输系统10中采用的车辆12沿导轨01行进。

导轨01包括左和右路基，车辆12的左和右行进轮18b和18a在这些路基上行进，路基之间形成有凹部，具有U形槽的槽钢制成的护轨14沿路基之间的中线位于凹部的表面上，以使得护轨的顶部与路基的表面相齐平。优选的是，在槽的每个侧壁的顶部处形成侧向地朝向槽延伸的凸缘部分14b，但是，凸缘14b在运输系统中并不是必须的。

车辆12的主体悬挂在前转向架16和后转向架(未示出)上。附连至前转向架16的右和左轴通过主销支撑以便可以向右和左转向，附连至轴的前轮18装备有芯式橡胶轮胎20。附连至右转向架的右和左轴通过主销支撑以便可以向右和左转向，附连至轴的后轮22装备有芯式橡胶轮胎。

接下来，将解释关于前轮18的转向机构26(见图4)。对于后轮22也是同一构造。

如图1和2所示，前转向臂28a连接至前轮18a以向前延伸，后转向臂30a连接至前轮18a以向后延伸。后转向臂30b连接至后轮18b。联结杆32通过用于旋转的球形接头34分别连接至后转向臂30a和30b的后端。

致动器36的可移动杆38的端部经由用于旋转的球形接头34连接至前转向臂28a的前端部分。致动器36附连至前转向架16。致动器36包括电马达和滚珠丝杠进给机构，其还适于采用气动或液压伺服缸或线性马达。

所谓的ackermann-junt式联杆机构包括联结杆32、后转向臂30a和30b，右轮和左轮的横向角在转动时可以被充分地控制。

接下来，将解释护轮40。每个护轮40是圆柱形的并且被支撑臂42分别在其前部部分和后部部分的下侧处被可旋转地支撑。护轮40接收在护轨14的U形槽中，以使得它们的周边面对槽的侧壁。护轨14优选地被形成为使得凸缘14b分别在护轨顶部处从护轨14的两个侧壁侧向地朝向槽延伸，如图2所示。

护轮40优选地由具有高吸振系能和高抗磨系能的材料制成，这些材料诸如用于橡胶轮胎的氨基甲酸乙酯橡胶(urethane rubber)或包含钢带的材料。

在护轮的周边和护轨14的槽的侧壁之间设置有分别小于可允许间隙(大约50mm或更小)的间隙，以使得车辆12向右或左的偏差被限制在有限值。在正常状态中，护轮40不接触护轨14的槽的侧壁。通常，在护轮周边和护轨侧壁之间固定有大约为80mm-100mm的总的间隙。

沿车辆的纵向方向延伸的支撑臂42在其中心处经由支撑轴被转向架绕旋转轴可旋转地支撑在前轮18的轴44之下。

护轨14如图2所示铺设在导轨15的表面上，或铺设在沿导轨15形成的凹部的底部上。通过组装，护轮40的支撑结构可以根据护轨的铺设条件被替换，系统可以灵活地适应实际情况。

连接杆46连接前转向臂28a的前端和靠近支撑臂42的前端的点，以使得支撑臂42沿转向前轮20的同一方向指向。

转向机构26包括致动器36、可移动杆38、前转向臂28a和后转向臂30a、30b。互锁机构48包括前支撑臂42和连接杆46。

设置在前转向臂28a的前端处的球形接头34是如图3所示的双球形接头50。在可移动杆38在连接杆46上方运转时，可移动杆38连接至致动器36驱动部分56的端部和连接杆46的端部通过双球形接头50连接至前转向臂28a的前端。可移动杆38的端部连接至双球形接头50的上球形接头52，连接杆46的端部连接至下球形接头54。通过采用双球形接头50，可以实现空间的有效利用。

通常，致动器36通过来自控制装置60的转向指令信号致动以便向左前轮18a施加转向力，并且转向力经由后转向臂30a和联结杆32从前转向臂28a传递至右前轮18b。致动器36的转向力还经由双球形接头50和连接杆46传递至支撑臂42，然后支撑臂42根据致动器36的致动而转动，以使得支撑臂42转动至前轮18的同一方向，即，连接两个护轮40的中心的中线沿前轮18的同一方向指引。因此，车辆18沿护轮40的轨道行进，而不接触护轨14的侧壁。

接下来，将参考图4至6解释车辆操作控制。

如图4的控制系统的框图所示，在路轨01上的地理位置信号、车辆的位置信息和接触检测信号被输入到控制装置60。

地理位置信号(地理位置信息)是从未受激(non-excited)地面设备02发出的位置信息，该设备02在地面上以预定间隔沿整个路轨10设置，如描述现有技术时所解释的那样。从地面设备02发出的信息包括每个地面设备的识别号码、其位置信息、路轨信息和控制信息。在位置信息中包含每个地面设备的绝对坐标点和与参考点的距离。可以使用发射机作为地面设备。

车辆的位置信息是具有车辆在哪里定位的信息的信号，车辆的位置利用通过GPS(全球定位系统)获得的地面设备02之间的距离，轮子旋转数的脉冲信号、驱动马达旋转数的脉冲信号等计算的。可以通过无线电信号从监视中心、指挥中心等发送车辆的位置信息。

接触检测信号是当附连至支撑臂42的极限传感器或设置在转向机构26上的转向力传感器或护轮旋转的脉冲传感器等检测到护轮40接触护轨14的槽的侧壁14a时发出的信号。

控制装置60包括路轨信息判断装置62、正常行进控制装置64、保全装置66和车辆姿态调整装置68，其中，正常行进控制装置64用于当路轨信息判断装置62判断出车辆在导轨的常用直线区域或曲线区域上行进时控制转向系统26，保全装置66用于当转向系统26等经历故障时执行保全控制，车辆姿态调整装置68用于在路轨信息判断装置判断出车辆位于导轨的车站区域或分叉区域时对车辆的姿态进行调整。

控制装置60设置在车辆上或诸如监视中心或指挥中心这样的脱离车辆的空间中，由此为控制系统建立集中控制。

接下来，将参考图5的流程图解释控制过程。首先，路轨信息判断装置62基于车辆位置信息等做出地理位置信号(地理位置信息)的判断，(S1)。路轨信息判断装置62判断车辆在哪里以及车辆行进在路轨的哪个部分，例如导轨的直线部分或曲线部分或车站区域或分叉区域。判断装置62可以预先判断出车辆几米前的车站占用情况、分支点、急弯曲线等。

当通过路轨信息判断装置62判断出车辆在常用的直或曲线部分上行进时，通过正常行进控制装置64执行车辆的控制。

正常行进控制装置64检测出车辆在哪里行进，并且基于车辆的当前位置和预先存储在控制装置60的存储器中的路轨数据决定转向形式，(S3)。然后，开通自动转向，(S5)，以便向致动器36发出自动转向指令信号以根据转向形式开始自动转向，(S7)。然后，前轮18通过致动器36转向以便引导车辆。

在车辆根据自动转向形式行进期间，基于接触检测信号判断护轮40是否接触护轨14，(S9)。当转向机构26发生故障时，例如当车辆12具有脱离导轨01的危险时，护轮40接触护轨14，并发出接触检测信号。对接触检测信号是否被接收进行检测，当结果为“是”的时候，转向机构被判断为处于故障中并且通过保全装置66控制，当否的时候，转向机构被判断为处于正常运行中，并且根据转向形式的自动转向被继续，(S10)。

通过保全装置66的控制这样执行：首先，关闭自动转向以取消通过致动器36的转向，并且转向机构变为自由状态。然后，前轮18通过支撑臂42的运动转向，该运动通过护轮40与护轨14的槽的侧壁14a的接触而被限制。即，车辆通过护轮40与护轨14的接触的机械反馈而被引导，(S13)。然后，转向命令被重置，(S15)。

以此方式，通过设置保全装置66而保证车辆的安全行进，甚至是在车辆12的转向机构26中发生故障时，乘客运输的安全性和可靠性也有所保障。

当路轨信息判断装置62判断出车辆位于车站或分支点，或者车辆正靠近车站或分支点时，通过车辆姿态调整装置68执行控制。

通过车辆姿态调整装置68这样执行控制：首先，关闭自动转向，(S17)。然后，如图6所示，当车辆12到达在护轨14两侧面均设置有车辆姿态调节构件70的车辆姿态调整站72时，车辆12通过车辆姿态调节构件70经由护轮40而被强行调整和重置。即，转向机构通过机械强制反馈而被重置为初始姿态，并且车辆12的姿态在导轨01上被重置为初始状态，(S19)。然后，重置转向命令，(S21)。

然后，当通过来自地面设备02的地理位置信息判断出车辆12通过了车辆姿态调整站72时，(S23)，将基于车辆位置信息重新决定转向形式，(S25)。

然后，开通自动转向，(S27)，并且根据新确定的转向命令的自动转向命令被发送至致动器36以便开始自动转向，(S28)。

车辆姿态调整站72中的护轨14的两个侧壁之间的宽度要被确定为比护轮的直径大1至5mm，该宽度被确定以便护轮40接触这些壁。车辆姿态调整站72沿护轨14的纵向长度被确定为至少比车辆的长度长，优选地是车辆的长度的1至3倍。

因此，当车辆12通过车辆姿态调整站72时，护轮40接触设置在护轨14的侧壁上的姿态调节构件70，因此，支撑臂的方向被调整，以使得护轮40能够沿护轨14行进而不接触护轨14的侧壁。因此，当由于各种干扰而发生车辆的右移或左移或者偏航时，车辆的姿态通过车辆姿态调整装置68而被调整为最初的原始姿态或期望姿态。

车辆姿态调整站72优选地设置在靠近车站的位置处，以便保持车辆和车站站台之间的正确间隙，和优选地设置在靠近导轨分叉和靠近弯曲部分的位置处。

如上所述，通过路轨信息判断装置62判断车辆正行进在导轨的直线区域、弯曲区域、车站区域或分叉区域，并且通过正常行进控制装置64控制车辆的行进，根据判断而选择车辆姿态调整装置68或者保全装置66，因此可以增加车辆的自动转向行进的安全性和可靠形，并且可以实现高效和高速的行进。

当转向机构26中发生故障时，护轮40接触护轨14的槽的侧壁，并且通过护轨14引导车辆12，从而甚至在转向机构26发生故障时也可以保障车辆的行进的安全性和可靠性。

因为转向机构这样构造，左侧和右侧二者的行进轮通过联结杆32、前转向臂28、后转向臂30、连接杆46、致动器36的组合而被转动以同时指引同一方向，因此轮子的转向的执行具有确定性。

[第一实施例]

将参考图7至12解释第一实施例的导轨的分叉结构。图7是导轨分叉的平面图，图8a是可摆动护板的平面图，图8b是其正视图，图9是沿图7的线B-B截取的横截面，图10是沿图7的线C-C截取的横截面，图11是显示在路基上的行进轮的轮胎踏面的平面图，在第一实施例中，护轨在该处横跨路基，图12a是路基的传统接头部分的平面图，图12b是图11的横跨部分的放大平面图。

参考图7，护轨14在导轨01的分叉区域80处分叉为两个护轨82和84。在护轨的分叉处设置有可以绕枢转点88摆动的可侧向摆动的护板86。在分叉区域80，导轨01的左右两个路基的右侧(图7中的下侧)路基90分叉为两个路基92和94，并且左侧(图7中的上侧)路基分叉为两个路基98和100。用于向车辆传递各种信号的信号线102在导轨01的分叉区域80处装入地下。

如图8a和8b，凹部104形成在引导轨道之下，并且可摆动护板86被设置为在凹部104之上延伸。底板106附连至可摆动护板86的下侧，并且开关棒108连接至板106，以使得护板86通过侧向地移动开关棒108而摆动。可摆动护板86被支撑在支撑板110上，该支撑板110固定在凹部104的底部104a上。通过沿多个方向侧向地移动开关棒108，可摆动护板86通过在图中未示出的驱动装置绕枢转点88摆动，以使得选定了护轨14的槽向分叉护轨之一的槽的连接。通过这种构造，护轨14的槽平稳地连接至护轨82或84中的任一个，而没有阶跃。因此，当接收在护轨14的槽中的护轮到达分叉处时，护轮40可以平稳地前进到任一分叉槽中，反之亦然，即，当接收在护轨82或84中的任一个中的护轮到达分叉处时，护轮40前进到护轨14的槽中。

在图9中，路基90和96形成在导轨的路基112上，右和左行进轮18a和18b分别在路基90和96上行进，且护轨14沿形成于路基90和96之间的凹部的中线铺设在凹部的底部上。信号线102也铺设在凹部的底部上。

回到图7，在护轨82跨过从路基96分出的路基100的横跨部分114处，护轨82的槽的宽度变窄到最小宽度，从而护轮40可以通过。并且在护轨84跨过从路基90分出的路基94的横跨部分116处，护轨84的槽的宽度变窄到最小宽度，从而护轮40可以通过。

在图10中显示了护轨在横跨部分114(116)处的变窄部分118的横截面以及正常护轨部分119的横截面，用于比较。例如，当护轮40的直径为150mm时，正常护轨部分119的槽的宽度被确定为250mm，而变窄部分118的槽的宽度被确定为152mm，其中带有护轮周边和护轨118侧壁之间的1mm间隙。侧向地朝槽延伸的凸缘部分118a形成在轨道的顶端处，并且凸缘118a的端部之间的宽度，即，护轨118的变窄部分的槽的开口宽度变窄为100mm。

在图11中显示了行进轮在路基100上的横跨部分处的轮胎踏面c，在该横跨部分处，护轨82跨过路基100。

在图12中显示了路基带有缝隙延续的传统接头部分，图12b显示了本发明系统中的接头部分。在图12a中，凸和凹类型接头部分f形成有缝隙δ。通过实际操作核实，当缝隙为100mm时，行进轮可以在图12a的接头部分上平稳地通过而没有行进轮咬入到缝隙中。

在本发明的图12b的情况下，对角地横跨路基的护轨变窄部分的开口宽度e例如如上所述被确定为100mm。当宽度δ为100mm时，行进轮40可以在引导导轨上平稳的通过而没有轮40咬入到引导导轨118的变窄部分的槽的开口中。

根据实施例，通过在分叉区域80中在护轨14的分叉部分处设置可摆动护板86，护轮40可以行进到通过可摆动护板86摆动而选择的分叉护轨82或84中的任一个的槽中，反之亦然。这在转向机构26发生故障时或者当车辆通过分叉区域80而有任意外力施加在车辆上时也肯定可以实现。虽然当车辆12靠近分叉区域80时，转向机构的操作如上所述被关闭，车辆可以允许开通转向机构而通过分叉区域80。

当车辆12开通自动转向机构而行进时，护轮不接触护轨的槽的侧壁和可摆动护轨，车辆可以平稳地通过护轨的分叉区域并减少故障的发生。

[第二实施例]

接下来，将参考图13至15解释本发明的第二实施例。在图13至14中，通过同样的参考标号指示与第一实施例相同的部件和装置，并省略了解释。如图13可见，显示了分叉80的平面图，沿护轨82的槽在护轨82跨过分叉导轨的路基100的横跨部分114处设置有踏板120，并且沿从护轨82分出的护轨84的槽在护轨82跨过分叉导轨的路基92的横跨部分116处设置有踏板122。除了以上所提到的内容，导轨的构造与第一实施例相同。

包括其驱动机构的踏板120的构造在图14a和14b中显示。踏板122的构造与包括驱动机构的踏板120相同。踏板的构造在图14a中以侧视图显示，并在图14b中以前视图显示。参考这些附图，多个连接件124的每一个的一端通过枢轴连接至踏板120的下侧，且其另一端通过枢轴连接至护轨82的侧壁。多个连接件124沿踏板120的纵向方向以一定间隔设置。凹部126在一个连接件124的区域处设置在护轨82的底部82a之下。电动缸128安装在凹部中。电动缸的推杆128a连接至所述一个连接件124，以使得连接件可以沿方向g旋转，通过这些连接件，踏板120可以向上和向下移动。当行进轮利用接收在护轨84的槽中的护轮在横跨部分114上通过时，踏板120被向上移动，以使得踏板上表面与路基100的表面齐平，并且当护轮沿护轨82的槽行进时，踏板120向下移动以便不防止护轮在护轨82的槽中的行进。

优选地，设置有止挡件，以使得踏板被止挡件支撑在距离连接件124旋转的垂直位置很近的位置处，以使得来自行进轮的载荷不会直接施加在电动缸上。

图15是控制可摆动防护引导板86和踏板120(122)的框图。当车辆位置检测装置132检测到车辆12靠近分叉80时，它向设置在地面控制室中的控制器130发出信号。控制器130收到信号时控制可摆动护板86和踏板120和122的驱动装置。

当车辆到达导轨的分叉80且可摆动护板86被驱动以允许护轮前进到护轨82的槽中时，踏板120被保持在下降位置，并且踏板122向上移动，以使得其上表面与路基92的表面相齐平。由此，可侧向摆动的护板86以及踏板120、122被彼此相关联地控制。车辆12利用接收在护轨82的槽中的护轮40行进，左行进轮在路基98上行进，右行进轮在路基92上行进。因为踏板122在护轨84跨过路基92的横跨部分116处与路基122的表面相齐平，右行进轮可以平稳地通过横跨部分116。

通过本实施例，车辆12可以利用被可摆动护轨86引导的护轮进入预定的分叉道路，并且行进轮还通过设置的踏板120和122在路基上平稳地行进，这些踏板可以在左或右侧行进轮所行进的横跨部分114或116处堵住横跨路基100或92的护轨82或84的槽的开口，车辆12可以非常平稳地通过导轨的分叉区域80。

[第三实施例]

接下来，将参考图16解释本发明的第三实施例，该图16显示了导轨的分叉区域80的平面图。在图16中，通过同样的参考标号指示与第一实施例相同的部件和装置，并省略了解释。在图16中，可侧向滑动的板140设置在分叉护轨82跨过路基100的横跨部分114处，并且可侧向滑动的板142设置在分叉护轨84跨过路基92的横跨部分116处。

可侧向滑动的板140和142被设置为使得，它们的上表面分别与路基100和92的表面相齐平，并且致动杆144、145和146、146分别附连至每个可侧向滑动的板的一侧。这些致动杆连接至诸如在图中未示出的电动缸这样的驱动装置，以使得可侧向滑动的板140和142通过致动杆推或拉它们而被移动。

在本实施例中，控制器130也被设置，以便当如图15所示检测到车辆12接近分叉80时，对可侧向摆动护板86和可侧向滑动板140和142进行彼此相关联的控制。

通过第三实施例的构造，当车辆12接近分叉80时，可侧向摆动护板86和可侧向滑动板140、142通过控制器130被彼此相关联的控制，以使得，在横跨部分114或116处的护轨82或84的槽的开口被可侧向滑动板140或142覆盖，且车辆12可以非常平稳地通过护轨的分叉区域80。

[第四实施例]

接下来，将参考图17和18解释本发明的第四实施例。图17是分叉区域的平面图，图18是护轨的分叉部分的放大平面图。图17和18中，通过相同参考标号指示与图13中的第二实施例相同的组成部件，并且省略了解释。参考图17和18，直角三角棱形状可侧向滑动防护构件150设置在护轨14的分叉部分。可侧向滑动防护构件150连接至每个杆152和154的一端，而每个杆152和154的另一端被连接至诸如图中未示出的电动缸这样的驱动装置。支撑板156用于将可滑动防护构件150支撑在其上表面上，该支撑板被设置在可滑动防护构件150之下。除了上述内容，与第二实施例和踏板120和122相同的构造设置在横跨部分114和116中，如第二实施例那样。

通过该构造，车辆的护轮通过使可滑动防护构件沿附图中的箭头指示的方向滑动而可以在从护轨14分出的分叉护轨82或84的任一个上前进。如图18所示，当允许护轨14延续到护轨82时，可滑动防护轨150向下移动，以使得直角三角棱150的基面150a与护轨84的下侧壁接触，并且斜面150b平稳地延续到护轨82的下侧壁而没有阶跃。当允许护轨14延续到护轨84时，可滑动防护轨150向上移动，以使得直角三角棱150的斜面150b与护轨82的上侧壁接触，并且基面150a平稳地延续到护轨84的上侧壁而没有阶跃。

在本实施例中，在显示第二实施例的图13中的踏板120和122也被设置在横跨部分114和116处，且车辆可以平稳地通过横跨部分。

接下来，适用于本发明的当车辆通过护轨的分叉部分时，在引导式车辆运输系统和车辆的转向中的护轨的槽的跨接部分和分叉部分的其它构造和结构将被解释。

图19是护轨的分叉部分的构造的例子的平面图。护轨203的侧凹槽D形成在Y形分叉处，具有倾斜侧壁203d的凹槽D的侧壁延伸到与护轨203的侧壁203c相对的侧壁。当车辆在图中从右向左向前直着前进时，车辆被转向为使得，均被臂42支撑(见图1)的护轮40a和40b二者接触护轨203的侧壁203c，如虚线圆圈所示。当允许车辆沿分叉护轨203a行进时，车辆被转向为使得护轮40a和40b与侧壁203相对的侧壁接触地前进，并且然后，接触侧凹槽D的倾斜侧壁203d和底部侧壁，如实线圆圈所示。

通过上述在形成有侧凹槽D的Y形分叉处使车辆转向，车辆能够仅通过自动转向机构和保全机构在分叉处沿计划方向行进，而无需设置诸如侧向滑动板86及其驱动装置这样的切换设备。

接下来，将参考平面图图20来解释护轨分叉部分的结构的另一例子。在图20中，参考标号250是位于护轨203外侧的电动缸。推杆250a经由滑动件(未示出)连接至可摆动护板251，以使得护板251能够通过动缸杆250a的往复运动绕枢轴252摆动，以便通过电动缸250的致动关闭护轨203或分叉护轨203a。电动缸250设置有锁定机构，用于在关闭护轨203或分叉护轨203a的状态下锁定护板251。通过该构造的分叉设备，护板251可以利用简单的结构被容易并准确地驱动。

图21所示的跨接点是护轨的X形跨接部分E的例子，在那里护轨203a彼此跨过。与图20所示的护轨203的槽相比，护轨203a在X形跨接部分E处槽的宽度变小，并且角变圆。通过使护轨的槽的宽度在X形跨接点处变窄，车辆的护轮可以更加稳定地通过跨接点，这是因为，与护轨的槽的宽度较宽的情况比较，支撑前和后护轮40a和40b的支撑臂42的摆动可以更被护轮与护轨侧壁的接触限制。

接下来，将参考图22解释护轨的X形跨接部分的另一结构。在图22中，可摆动护板260和261被设置为分别绕枢轴262和264摆动。参考标号263和265是接收构件，用于电磁地锁定护板260和261。当通过自动控制机构控制的车辆沿方向h直着向前前进时，护板260和261分别被在图中未示出的驱动机构摆动为实线所示的状态中，并电磁地锁定在那里。在这种状态中，车辆能通过跨接点直着向前前进。

通过护轨的跨接部分的结构，两个可摆动护板260和261的每个可以独立地摆动以选择性地关闭或打开面对跨接点的护轨203a的四个槽的开口中的两个，车辆可以容易地转向以选择它的路线。面对X形跨接点的护轨的槽的开口的关闭可以利用简单的构造容易地实现。

将参考图23a和23b解释护轨的X形跨接部分的其它结构。图23a是平面图，图23b是正视图。如这些附图所示，双层中空柱状壳体270被安装为延伸到X形跨接点处的地面中。柱状壳体270具有向上打开的大直径孔和用底部封闭的小直径孔。

壳体270被安装在地下，以使得壳体顶部与护轨203a的上表面齐平。具有中心轴部分272的转块271被接收在壳体270中。与护轨203的槽形状相同的槽273形成在转块271上，槽273的中线与转块的旋转中心相交。

支架274在转块的一部分周边处附连至转块，支架275穿过在壳体270的一部分大直径周边处形成的侧向延伸的开口。

电动缸275靠近壳体270设置，并且连接至电动缸275的推杆的连接杆276经由枢轴277连接至支架274。

当车辆12沿方向h靠近X形跨接点并且计划直着向前通过跨接点时，转块271通过使电动缸275致动而被连接杆276旋转，以使得转块271的槽273与车辆所沿着而靠近跨接点的护轨203a的槽重合。由此，车辆12可以直着向前行进通过跨接点。当车辆12计划向左或向右转，转块271旋转，以使得转块271的槽与跨过车辆所沿着而靠近跨接点的护轨的护轨槽。

通过该切换设备，护轨在X形跨接部分的路线选择可以仅通过转动转块271实现，切换设备的构造得以简化。

将参考图24解释护轨的分叉部分的结构的其它例子，该图24显示了护轨的分叉部分的平面图。这是可摆动护板经由公知铁路转辙器(switch)驱动的例子。

在附图中，参考标号80是可绕枢轴281摆动的护板。钩爪构件282和283被设置以接收可摆动护板280的末端。参考标号284是公知的铁路转辙器。护板280可以通过具有齿条-齿轮机构285的转辙器284摆动。护板280可以通过设置在转辙器284的齿条-齿轮机构285中的锁定机构(未示出)被锁定在其末端通过钩爪机构282或283接收的状态中。

因为通过采用具有公知铁路转辙器284的切换设备来使护板280摆动，该设备的设置成本很低。

将参考图25解释护轨的分叉部分的结构的另一例子，图25是护轨的分叉部分的平面图。在附图中，参考标号290是包括平行于分叉护轨203a的板部件和平行于护轨203的板部件的护板。护板290被安装为可通过具有滑动机构293的转辙器292沿方向k滑动。参考标号291是钩爪构件，用于当护板209定位为关闭护轨203a的槽时接收护板209的末端。转辙器292和滑动机构具有公知的构造。

通过该构造的切换设备，可以仅通过公知转辙器292滑动护板290来执行路线的选择，所以与摆动护板的情况相比，可以更容易地执行切换，并且设备可以以低成本设置。

将参考图26解释护轨的分叉部分的结构的其它结构，图26是护轨的分叉部分的平面图。在附图中，两个护板300和301在Y形分叉处被设置为可分别沿方向k和I滑动。

护板300和301经由滑动机构305通过转辙器304滑动。例如使用差动齿轮作为使护板滑动的机构。参考标号302和303是钩爪构件，用于分别在护板300关闭护轨203的槽时和在护板301关闭分叉护轨203a的槽时接收护板300的末端。

根据该构造的切换设备，护轨301和302被设置为彼此跨过并通过一个转辙器304驱动，所以设备可以以低成本设置。因为护板被驱动滑动，与护板摆动的情况相比，该设备可以更加简单。

图27是平面图，显示支撑护轮40a和40b的支撑臂42在车辆12通过护轨分叉部分时姿态的改变。

支撑臂42被车辆的转向架绕支撑轴45可旋转地支撑，并且护轮40a和40b在将支撑轴45加在中间的位置处支撑在支撑臂42之下。

在图27中，当车辆12如箭头h所示沿护轨203和随后沿分叉护轨303a行进时，车辆12行进而护轮40a和40b不与护轨203的槽的侧壁、护板280之一接触，当第一实施例详细描述的自动转向机构26正常操作时，护板280进入在Y形分叉处关闭导轨203的槽和分叉护轨203a的一个侧壁的状态。当自动转向机构26发生故障时，车辆12行进且护轮40a和40b与护轨203的槽的侧壁、护板280和分叉护轨203a的槽的侧壁接触，如图27所示。

以此方式，沿护轨203前进的车辆12被引导为安全地沿着分叉护轨203a前进，而没有护轮脱轨。

本发明的工业应用

根据本发明，在导轨的分叉或跨接点处，在引导式车辆运输系统中可以实现设置有自动转向机构和包括护轨和护轮的保全机构的车辆的平稳前进，消除了行进轮的轮胎在护轨于导轨的分叉或跨接点处跨过路基的地方被咬入到导轨的槽的开口中的问题。

Claims (7)

1.一种引导式车辆运输系统中的导轨的分叉点和跨接点的结构，在所述引导式车辆运输系统中车辆在预建立的导轨上行进；所述导轨包括左和右路基，所述车辆的左和右行进轮在这些路基上行进，所述路基之间形成有凹部，由具有U形槽的槽钢制成的护轨沿所述路基之间的中线铺设在所述凹部的表面上，以使得所述护轨的顶部与所述路基的表面相齐平；所述车辆设置有自动转向系统用于通过致动器分别使前轮和后轮转向，每个所述致动器设置来使所述前轮和后轮转向；所述车辆在其下侧设置有可在侧向平面中旋转的护轮；所述护轮以护轮周边和护轨的槽的侧壁之间的充分的间隙接收在沿所述导轨的中线铺设的所述护轨的槽中；所述护轮和所述护轨构成了保全机构；其中，

可移动护板及其驱动装置被设置用于在分叉部分处切换所述护轨的槽的连接，每个分叉护轨在其横跨过路基的部分处的槽宽度Wmin比非横跨部分的区域中的槽宽度W窄，并且比护轮直径G大。

2.根据权利要求1所述的导轨的分叉点和跨接点的结构，其特征在于，

所述护轨在其分叉部分处和在跨接部分处的槽宽度Wmin比所述护轨的非分叉部分处和非跨接部分处的区域中的槽宽度W窄，并且比所述护轮直径G大。

3.一种引导式车辆运输系统中的导轨的分叉点和跨接点的结构，在所述引导式车辆运输系统中车辆在预建立的导轨上行进；所述导轨包括左和右路基，所述车辆的左和右行进轮在这些路基上行进，所述路基之间形成有凹部，由具有U形槽的槽钢制成的护轨沿所述路基之间的中线铺设在所述凹部的表面上，以使得所述护轨的顶部与所述路基的表面相齐平；所述车辆设置有自动转向系统用于通过致动器分别使前轮和后轮转向，每个所述致动器设置来使所述前轮和后轮转向；所述车辆在其下侧设置有可在侧向平面中旋转的护轮；所述护轮以护轮周边和护轨的槽的侧壁之间的充分的间隙接收在沿所述导轨的中线铺设的所述护轨的槽中；所述护轮和所述护轨构成了保全机构；其中，

可移动护板及其驱动装置被设置用于在分叉部分处切换所述护轨的槽的连接，并且

可移动板及其驱动装置被设置为能够在所述护轨横跨过路基的区域中堵住或覆盖每个护轨的槽的开口，从而，所述可移动板移动以堵住或覆盖所述槽，由此与所述路基形成齐平的表面，

另外，还具有车辆位置检测装置，当该车辆位置检测装置检测到车辆靠近分叉部分时，位于地面车站的控制器收到来自该车辆位置检测装置的信号而对可移动护板和可移动板彼此相关联地进行控制，由此使该车辆进入预定的分叉道路。

4.如权利要求1或3所述的导轨的分叉点和跨接点的结构，其中，所述可移动护板是可绕在其一端处的绕枢轴侧向摆动的护板，由此，在所述跨接点处的护轨的槽的连接可以通过所述驱动装置摆动所述护板而切换。

5.如权利要求1或3所述的导轨的分叉点和跨接点的结构，其中，所述可移动护板是可侧向滑动的直角三角棱形防护构件，由此，在所述跨接点处的护轨的槽的连接可以通过所述驱动装置滑动所述护板而切换。

6.如权利要求2所述的导轨的分叉点和跨接点的结构，其中，每个分叉护轨在其横跨过路基的部分处的槽宽度Wmin比非横跨部分的区域中的槽宽度W窄，并且比所述护轮直径G大，从而设为W＞Wmin＞G+2c，其中，c≈1mm。

7.如权利要求1或3所述的导轨的分叉点和跨接点的结构，其中，所述U形槽具有凸缘部分，所述凸缘部分在所述护轨的所述槽的每个侧壁的顶部上形成以侧向地朝向所述槽延伸。

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