CN103210146B - 用于由一安装组件制造不同构型的轨道的方法和带有可在轨道部分上运动的车辆的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于由一结构组件制造不同构型的轨道的方法和带有可在轨道部件上运动的车辆的装置，其中，所述结构组件具有轨道型材和两个不同的反作用部件，其中，所述轨道型材具有接口，在该接口上能选择性地连接不同的反作用部件中的一个。

Description

用于由一安装组件制造不同构型的轨道的方法和带有可在轨道部分上运动的车辆的装置

技术领域

本发明涉及一种用于由一安装组件制造不同构型的轨道的方法以及一种带有可在轨道部分上运动的车辆的装置。

背景技术

已知有由钢制造用于公共运输系统的轨道，如铁轨、电车轨道或类似物。

发明内容

因此，本发明的目的是继续开发基于轨道的运输设备，其中，应当实现尽可能廉价的制造。

根据本发明，该目的在所述方法中以及在所述装置中根据如下所述的特征达到。

在用于由一结构组件制造不同构型的轨道，尤其是单轨轨道或者单轨悬挂式轨道的方法中，本发明重要的特征是，结构组件具有轨道型材和两个不同的反作用部件，所述轨道型材具有接口，在该接口上能选择性地连接所述不同的反作用部件中的一个；所述轨道型材为形成所述接口而具有钻孔辅助部；其中，为了制造第一种构型，第一钻孔辅助部用于连接第一反作用部件；其中，为了制造另一构型，使用另一钻孔辅助部来连接另一反作用部件。

在此有利的是，设计两件式的结构。因此，视所使用的车辆电机驱动器而定，也就是直线涡流电机、异步电机、同步电机、磁组电机或类似物，可在轨道上集成地固定相应作用的反作用部件。

在一种有利的构造中，钻孔刻槽/钻孔凹陷在加工孔时作为钻孔辅助部。

所述第一钻孔辅助部尤其用于制造用于连接第一反作用部件和轨道型材的螺栓的孔，

所述另一钻孔辅助件尤其用于制造用于连接另一反作用部件和轨道型材的螺栓的孔。在此优点是，根据所选择的并因此待制造的轨道部件而定，能够以简单的方式将相应处于不同位置的孔加工在轨道型材中。因此可连接反作用部件，该反作用部件借助于居中或偏心布置的连接螺栓可连接，并因此相应于不同作用机构来工作。尤其也可以采用齿条作为反作用部件，使得可实施线性的变速电机，其中，由变速电机的电机驱动的、变速电机的啮合部件与齿条啮合。

在一种有利的构造中，使用线性的异步电机或涡流电机的斜撑件/叶片(Schwert)作为反作用部件，或者使用同步直线电机的承接永磁体的支承部件或者磁阻电机的反作用部件或者齿条。在此优点是，在车辆的直线驱动器中可实施不同的作用方式。尤其是能够非常简单并且迅速地实现现有装置从一种工作原理到另一种工作原理的改装。

所述装置中的重要特征是：带有可在轨道部件上运动的车辆，其中，该轨道部件具有轨道型材，所述轨道型材具有多个相互间隔的钻孔辅助部，其中所述钻孔辅助部设计为在轨道方向上延伸的、相互平行的钻孔刻槽/钻孔凹陷，所述轨道型材制造为带有钻孔辅助部的连续浇铸件。

在此优点是，视希望的实施变型而定，也就是视反作用部件而定，能以简单的方式迅速并且高精度地将孔构造在轨道型材中。然后，以这种方式可以在按本发明的产品系列中通过少量数目的结构组件制造大量的轨道变型。

所述轨道型材尤其由铝制成。在此有利的是，不需要额外的开销来制造钻孔刻槽。

在一种有利的构造中，在轨道型材中设置用于输送冷却介质，如空气、压缩空气、水、油或液压油的凹口。在此有利的是，例如可通过冷却介质冷却由于涡流而被加热的轨道型材。可这样设计凹口，使得该凹口改善轨道型材的稳定性。为此，该凹口例如设计成具有圆形的横截面。

在一种有利的构造中，轨道型材具有至少一个用于车辆的车轮的滚动面。在此优点是，借助于轨道可实现多个功能，如用于车轮的滚动面和导引轮以及反作用部件，借助于波导管和开槽波导管的数据传输，和/或引导冷却介质经过冷却通道。

尤其是，钻孔刻槽设置在上侧，而其它钻孔刻槽设置在侧面，使得初级导体能够穿过构造在钻孔刻槽中的孔。在此优点是，孔能以简单的方式构造在可预定的轨道位置上，因此电缆能从轨道型材朝向车辆的侧面穿到轨道型材背对车辆的侧面。

在一种有利的构造中，轨道型材具有用作波导体的凹口和用作开槽波导体的凹口，其中设置有：用于将电磁辐射耦入到波导体或从波导体脱耦的天线；和用于将电磁辐射耦入到开槽波导体或从开槽波导体脱耦的天线；且该车辆包括用于将电磁辐射耦入到开槽波导体或从开槽波导体脱耦的天线。

在此优点是，数据通过开槽波导体从车辆传输到最近的馈送装置，并在该馈送装置能通过波导体转送确定用于其它装置如其它馈送装置或中央计算机的数据。

在一种有利的构造中，馈入波导体中的电磁波的频率是馈入开槽波导体的电磁波的频率的一半。在此优点是，可采用基本上类似的频率范围，因此在开槽波导体型面中的凹口具有类似大小。以这种方式可通过合理布置凹口实现轨道型材的高稳定性。

在一种有利的构造中，在第一钻孔辅助部上构造孔，第一反作用部件螺栓连接在该孔上，其中，与第一钻孔辅助部间隔的钻孔辅助部未使用地设置在轨道型材上，尤其为了在与不同于第一反作用部件的反作用部件螺栓连接时使用。在此优点是，通过仅略微不同的部件，也就是通过少量的部件组，产生各种变型。

在一种有利的构造中，钻孔辅助部设置在槽中，尤其设置在其槽底。在此优点是，槽壁可用于定中心和侧面限定。

在一种有利的构造中，槽加工在滚动面中。在此优点是，车辆在槽的两侧借助于车轮支承在滚动面上。

在一种有利的构造中，在轨道型材中设置可用作波导体的其它凹口，其尺寸如此之小以至于必须使用至少是在开槽波导体中所使用频率的两倍的更高频率。在此优点是，可设置其它数据传送通道。

在一种有利的构造中，在轨道型材上压制有承接器件，承接初级导体的支承器件、尤其是塑料成型件可固定在该承接器件上，在该初级导体中可耦入中频的交流电，尤其是频率在10到500kHz之间的交流电，使得设置在车辆上的次级线圈感应地耦连在初级导体上，该初级导体沿轨道方向长形地铺设，并且次级线圈这样串联或并联连接一个电容，使得相关的共振频率基本上相当于馈入初级导体中的交流电的频率。在此优点是，使得能够实现向车辆无接触的能量传输。然而，在此在金属部件中产生涡流，涡流导致发热。为了冷却，在轨道型材中设置有冷却通道，冷却介质在该冷却通道中流过。

对于本领域技术人员而言，尤其从所要解决的技术问题和/或通过与现有技术比较要解决的技术问题出发，可得出说明书和/或附图的特征的其它有意义的组合可能性。

附图说明

以下参照附图详细说明本发明。

在图1中示出了按本发明的EHB轨道的横截面视图，其中，开槽波导体1的开口设置在侧面。

在图2中示出了另一按本发明的EHB轨道的横截面视图，其中，开槽波导体1的开口设置在下面。

在图3中示出了与图2相关的斜视图，其中，斜撑件可拆卸地与轨道连接。

在图4中示出了与图2相关的斜视图，其中，齿条可拆卸地与轨道连接。

具体实施方式

在图1中示出了以连续浇铸制造的EHB轨道的型材。在此，在连续浇铸型材中设置有凹口，该凹口在连续浇铸方向连续地延伸。

在EHB轨道的上部设有两个独立的凹口14，这些凹口可用作传导电磁波的空腔。凹口14也可以可选地用作波导体。

在外侧，尤其在包围凹口14的壁的上侧和侧壁上，设置有用于车轮的滚动面。在此，在上侧设置用于负载车轮的滚动面4，该负载车轮基本上将轨道车辆的重力传递到在上侧的该滚动面4中。该力必须传递通过轨道型材直至其悬挂装置，然后在此被传递到悬挂装置旁边。

在壁的侧面设置有用于轨道车辆的导向车轮的滚动面3。因此，车辆可沿着轨道被侧向导引。

包围凹口14的壁通过轨道壁15与型材的其它部段连接，该其它部段又具有横截面封闭的凹口2，该凹口被用作波导体。此外，设计有侧面开口的凹口1，其可被用作开槽波导体。因此，以一体的方式创造了一导轨，该导轨不仅能够承受车辆的重力和侧向导引车辆，而且也能传导波。在此，型面封闭的空腔用作波导体2，并且在型面中侧向开口的空腔被设计用于开槽波导体1。在此，车辆引导天线沿着开槽区域发射和接收电磁波，使得在车辆运动过程中数据交换不会中断。因为耦入开槽波导体1中的波尽管沿着轨道传播，但是一部分从开槽溢出，并因此可用于接收数据。反之，一部分从天线发出的电磁辐射耦入到开槽波导体1中，并因此由该开槽波导体沿着轨道方向传播。在附图中没有示出用于电磁波的耦入或脱耦的耦合装置。

在包围凹口14的壁上和通过轨道壁15连接的部段上分别设置有固定器件10，尤其是悬挂器件。因此，EHB轨道借助于固定器件10可固定在设备的顶壁或T形支架上，尤其是可拆卸地连接。因此，实现了迅速并简单的更换。在此，整个轨道被更换，也就是起机械支承作用的部件和起电磁传导的波导体作用的部件都被更换。

在轨道壁15的侧面还设置有用于支承轨道的支座7，尤其是支承轨道固定器件，使得还可以固定实现其它功能的支承轨道。

此外，在轨道型材中还设置有凹口，该凹口可用作通道8，尤其是压缩空气通道或液压通道。因此，可在轨道方向传导压缩空气或液压压力，使得能实现轨道型材的降温。因为从初级导体发出强交流磁场，所以在轨道型材中感应出涡流，该涡流会导致轨道型材本身加热。借助于由金属、尤其是铝制成的轨道型材的设计，热量被尤其好地排出到压缩空气通道或液压通道。因此，甚至可使用塑料包封的车轮或塑料车轮作为滚动轮和/或导向轮，也就是在滚动面可采用轨道的金属和塑料之间的材料对。这导致车轮尤其低噪声的运行。

在下面的部段也在侧面设置有用于侧向车轮的滚动面3以及在下侧设置有用于其它导向车轮的滚动面5。

在轨道壁15上设置有用于识别器件或编码件、尤其是条形码或传感器码(Gebermaske)的安装面。因此，借助于设置在车辆上的传感器可读取编码并且由此可确定关于车辆的相应当前位置的信息。这种确定借助于车辆中的电子电路实现，该电路与传感器电连接并因此处理由传感器检测到的信息。

借助于钻孔凹陷9创造了一钻孔辅助部，尤其是已经在连续浇铸时。因此，能以简单的方式在轨道壁15中加工钻孔并因此也可以螺栓连接电子模块。此外，初级导体电缆可穿过这种钻孔。该初级导体优选夹紧在塑料型材中，该塑料型材形锁合和/或力锁合地连接在、尤其是夹紧在支承轨道固定系统7上。

在如图2所示的设计中，在上侧构造有用于其它部件的适配槽11。如图3所示，可设置斜撑件30，该斜撑件要么构造为直线异步电机的静止部件，其中车辆具有带有三相交流线圈的定子，该三相交流线圈与作为短路笼的直线等同件的斜撑件交互作用以在轨道方向产生推进力。备选地，车辆具有作为涡流驱动器的磁性车轮驱动器，在该磁性车轮驱动器中，永磁体装置能由电机置于旋转运动，使得该永磁体在斜撑件30旁旋转经过，并且在此在斜撑件中产生涡流，因此可在轨道方向产生推进力。

通过在图4中所示的齿条40，也可以克服设备中的大坡度，方式是车辆具有齿轮，该齿轮的齿能与齿条的齿啮合，使得尤其即便在大坡度时、也就是高重力斜面分量时也可避免驱动轮的空转。

如图3所示，这样构造轨道型材，即，创造了集成的电缆通道12，使得电缆可被插入并因此能在轨道方向以简单的方式铺设。

此外，在型材上、尤其是在型材的下部设置有用于可插套的电缆通道或其它部件的适配槽13。因此，可插入一支架，该支架例如承接并支撑初级导体，该初级导体可至少部分由设置在车辆上的次级线圈的线圈铁芯包围，并因此能感应地耦连在该次级线圈上。

在设备内部为每个线路区段设置有供给装置。该供给装置将中频交流电、尤其是频率在10到500kHz的交流电输入到长形的直线导体中，该直线导体沿轨道方向铺设并因此可感应地耦合在设置在车辆上的次级线圈上。次级线圈这样地与电容串联或并联，使得相关的共振频率基本上相当于输入的交流电频率，因此在从初级导体到车辆的次级绕组无接触地传递能量时能实现较高的效率。

开槽波导体1和波导体2被不同地使用。如上所述，在车辆和开槽波导体之间交换数据，使得数据然后可在开槽波导体中传输直至输入到该开槽波导体中的天线。

该天线优选设置在初级电流的供应区域内。在该区域中在轨道部件中铣削加工有切口，在该切口中插入有板，使得波导体2被分为前半腔和后半腔。相应地，在板的前面和后面设置各一个天线，用于电磁波的耦入或脱耦。天线的信号被输送到相应的数据传输装置，该数据传输装置分别设置在供给区域内。

开槽波导体1被用于实现可运动的轨道导引车辆的稳定屏蔽的无线连接。这意味着，车辆在开槽波导体上的连接通过移动的车辆耦合器、也就是沿着开槽波导体的切口导引的天线实现。因此实现了无接触的移动数据传输。

封闭的波导体2被用于静态的中枢通信。在这种情况下，发射器和接收器都被固定在一个地方并不能运动。在发射和接收位置之间波导体是封闭的，并且在两者之间可以没有信号连接，也就是没有信号耦入或信号脱耦。以这种方式实现了如带有同轴电缆的电缆连接中的静止数据传输。

在此重要的是，每个线路区段可配设称作供给装置的电装置，该装置不仅设计用于输送功率到初级导体以便无接触地向车辆供应功率，而且也为了数据传输而用于耦入或脱耦信号。在此，信号被耦入波导体2中和/或可用作波导体的凹口14中。以这种方式实现到所有的供给装置或中央控制器的数据传输，因为所有的供给装置和必要时中央控制器也为了与波导体2或者凹口14进行数据交换而具有相应伸入波导体或凹口中的天线。

借助于开槽波导体可在车辆和特定的供给装置之间交换数据，该供给装置在对应于供给装置的线路区段中与伸入开槽波导体1的天线连接。

尽管耦入开槽波导体1和波导体2或者凹口14中的信号具有在4至8GHz的频率范围内的频率，然而沿轨道方向的衰减在开槽波导体1中更大并因此可实现较小的数据传输速率和/或作用距离。

在波导体1和/或凹口14中衰减较小，并因此能以较高的速率实现数据传输。

供给装置还包括一转换器，其将不在车辆和配设给线路区段的开槽波导体的供给装置之间交换的数据传输到波导体2中或从该波导体去除。

如图2所示，适配槽11具有居中地布置在槽中的钻孔凹陷和两个其它的钻孔凹陷20，使得在居中布置的钻孔凹陷的两侧设置分别至少一个钻孔凹陷20，尤其是这些钻孔偏心地布置。在此，相对于居中布置的钻孔凹陷20对称的间隔是有利的。

钻孔凹陷设计成在轨道方向上延伸，尤其也由连续浇铸模具在连续浇铸时构造。

通过这种方式容易在钻孔凹陷的区域中构造孔，因为钻孔刀具在放置时不会侧向打滑。孔在其制造之后围绕钻孔凹陷20。

在制造时，根据选择可制造按图3或按图4的构型。为此，将相应有利布置的孔在相应的钻孔凹陷处加工在型材部件中。

在选择按图3的构造时，在偏心的凹陷20中使用两个孔，使得斜撑件30在其布置在槽底的展宽部在两侧与型材螺栓连接。

在选择按图4的构型时，在居中布置的凹陷20中使用一个孔，使得齿条40居中地与型材螺栓连接，尤其是其中螺栓连接布置在齿条40的凹陷中，也就是具有尽可能小壁厚的位置上。

因此也可提供一种结构组件，其具有型材、齿条和斜撑件。然后，由该结构组件可根据选择制造带有斜撑件或备选地带有齿条的变型。因此，通过较少的零件数量可制造大量的变型。因此，以这种方式能由该结构组件产生不同轨道型材的产品系列。

其它钻孔凹陷优选同样沿轨道方向平行地设计并且设置在适配槽中，因而由此在相对于居中布置的钻孔凹陷的其它间距实现其它螺栓连接。

在其它按本发明的实施例中，不仅斜撑件或者齿条，而且其它反作用部件也被接收，如承接永磁体以用于形成同步直线电机的支承件或者直线磁阻电机的反作用部件。

在其它按本发明的实施例中，替代居中布置的钻孔凹陷，使用不居中布置的钻孔凹陷。

附图标记清单

1开槽波导体

2波导体

3用于侧向车轮的滚动面

4用于负载车轮的滚动面

5用于其它导向车轮的滚动面

6用于识别器件或编码件、尤其是条形码或传感器编码的安装面

7用于支承轨道的支座，尤其是支承轨道固定器件

8通道，尤其是压缩空气通道或液压通道

9钻孔凹陷

10固定器件，尤其是悬挂器件

11用于其它部件的适配槽

12集成的电缆通道

13用于可插接的电缆通道或其它部件的适配槽

14凹口，尤其可用作波导体

15轨道壁

20钻孔凹陷

30斜撑件，尤其是铝质斜撑件

40齿条

41螺栓，拧紧在中间钻孔凹陷的区域中

Claims (24)

1.一种用于由一结构组件制造不同构型的轨道的方法，其中，所述结构组件具有轨道型材和两个不同的反作用部件，其中，所述轨道型材具有接口，在该接口上能选择性地连接所述不同的反作用部件中的一个；所述轨道型材为形成所述接口而具有钻孔辅助部；其中，为了制造第一种构型，第一钻孔辅助部用于连接第一反作用部件；其中，为了制造另一构型，使用另一钻孔辅助部来连接另一反作用部件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钻孔辅助部是钻孔凹陷。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一钻孔辅助部用于制造用于连接第一反作用部件和轨道型材的螺栓的孔。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述另一钻孔辅助部用于制造用于连接另一反作用部件和轨道型材的螺栓的孔。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，使用直线异步电机或涡流电机的斜撑件作为反作用部件，或者使用同步直线电机承接永磁体的支承件或磁阻电机的反作用部件或齿条。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述轨道是单轨轨道或单轨悬挂轨道。

7.一种带有可在轨道部件上运动的车辆的装置，其中，该轨道部件具有轨道型材，其特征在于，所述轨道型材具有多个相互间隔的钻孔辅助部，其中所述钻孔辅助部设计为在轨道方向上延伸的、相互平行的钻孔凹陷，所述轨道型材制造为带有钻孔辅助部的连续浇铸件。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述轨道型材由铝制成。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在轨道型材中设置有用于传输冷却介质的第一凹口。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述冷却介质是空气、水或油。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述冷却介质是压缩空气。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述冷却介质是液压油。

13.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述轨道型材具有至少一个用于车辆的车轮的滚动面。

14.根据权利要求7至13中任一项所述的装置，其特征在于，一些钻孔凹陷设置在上侧，而其它钻孔凹陷设置在侧面，使得初级导体能够穿过构造在钻孔凹陷中的孔。

15.根据权利要求7至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述轨道型材具有用作波导体的第二凹口和用作开槽波导体的第三凹口；其中设置有

-用于将电磁辐射耦入到波导体中或从波导体脱耦的天线；

-用于将电磁辐射耦入到开槽波导体或从开槽波导体脱耦的天线；且

-所述车辆包括用于将电磁辐射耦入到开槽波导体或从开槽波导体脱耦的天线。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，馈入波导体中的电磁波的频率是馈入开槽波导体中的电磁波的频率的一半。

17.根据权利要求7至13中任一项所述的装置，其特征在于，在第一钻孔辅助部上构造有孔，第一反作用部件螺纹连接在该孔上；其中，与第一钻孔辅助部间隔的另一钻孔辅助部未使用地布置在轨道型材上，用于在与不同于第一反作用部件的另一反作用部件螺纹连接时使用。

18.根据权利要求7至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述钻孔辅助部设置在槽中。

19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述钻孔辅助部设置在槽的槽底。

20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述槽构造在滚动面中。

21.根据权利要求7至13中任一项所述的装置，其特征在于，在轨道型材中设有可用作波导体的第四凹口(14)，其尺寸如此之小以至于必须使用至少是开槽波导体中的频率的两倍的频率。

22.根据权利要求7至13中任一项所述的装置，其特征在于，在轨道型材上压制有承接器件，承接初级导体的支承器件可固定在该承接器件上，在该初级导体中可馈入中频的交流电，使得设置在车辆上的次级线圈感应地耦合在初级导体上，该初级导体沿轨道方向长形地铺设，并且次级线圈串联或并联连接一个电容，使得相关的共振频率相当于馈入初级导体中的交流电的频率。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述支承器件是塑料成型件。

24.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述中频的交流电的频率在10到500kHz之间。