CN105015556A - 带嵌入式驾驶室连接界面的物流车 - Google Patents

Abstract

带嵌入式驾驶室连接界面的物流车，包括车厢、车灯系统和前后排充气轮胎。其特征是含有一个与嵌入式驾驶室的连接界面；嵌入式驾驶室包括方向控制系统、动力蓄电池箱、车灯系统以及与物流车电动轮组的电气连接界面及控制信号连接界面；前后排充气轮胎与车厢之间设置有液压调节装置。本发明为广袤的尚未开发国土将来可能产出的粮食能源提供了一种低环境负荷的运输装备。

Description

带嵌入式驾驶室连接界面的物流车

技术领域

本发明涉及带嵌入式驾驶室连接界面的物流车。 

背景技术

为了扩大我国的土地利用面积，中国专利2013208932537《农地轨基自动耕作装置》披露了一种利用轨基机器人的轨基农地。但对于环境条件恶劣的地区，包括一年之中有半年以上冰雪封路或者冰雪融化导致道路泥浆化无法行驶的地区。还有，对于流动性大的沙漠，建设高等级公路也是极为困难的事，其维护和营运也难度极大。有人驾驶的车辆需要一定数量人的介入，对于生态脆弱地区，这可能会损坏环境或者给环境带来负荷。事实上，我国广袤的土地其中一部分目前不适合人类居住，但可以建设成为粮食、生物塑料和能源的生产基地。而这些生产基地需要专门的交通运输工具。从长远看，在我国西部，也可以建设如迪拜那样的新城，而这些新城需要可靠低成本低环境负荷的物流通道。 

发明内容

本发明的目的是要提供带嵌入式驾驶室连接界面的物流车。 

本发明可以这样做：建设斜拉索塔、以斜拉索塔为基础建设架空轨道、用斜拉索连接架空轨道与斜拉索塔；斜拉索塔带有中间横段；架空轨道为双层结构，上面为上路双轨；下面为下路双轨，上路双轨与下路双轨作为架空轨道与物流车的连接界面；物流车顶部的轮组与下路双轨滚动连接；在上路双轨与下路双轨之间设置多路空间；进一步，在斜拉索塔上面设置输电线铁塔并用输电线铁塔连接输电线； 

沿架空轨道设置包括在多路空间内设置一个以上流体管道、光缆通道、1千伏以上输电线路通道、1千伏以下输电线路通道、物流车电源线通道、物流车电源电气连接界面、备用通道、维修巡视机器人用电源信号线及维修巡视机器人电源信号连接界面；流体管道用于输送水或者油气；

建造自动架设架空轨道设备并令自动架设架空轨道设备经已铺设的架空轨道行驶至现场作业；还可以在已铺设的轨道的侧面或者向阳面铺设光伏电池板；

设计制造电动螺旋桨吊装设备，用于直接将半成品架空轨道从已建成架空轨道上输送至前方斜拉索塔基础上并固定。

还可以制造一个斜拉索架空轨道，包括斜拉索塔、以斜拉索塔为基础建设架空轨道、用斜拉索连接架空轨道与斜拉索塔。架空轨道为双层结构，上面为上路双轨；下面为下路双轨，上路双轨与下路双轨作为架空轨道与物流车的连接界面；物流车顶部的轮组与下路双轨滚动连接；上路双轨与下路双轨之间用连杆连接；上路双轨与下路双轨通过斜拉索经过斜拉索塔向地面传递重力；上路双轨与下路双轨分别带有物流车电源电气连接界面。 

还可以在斜拉索塔上面设置输电线铁塔并用输电线铁塔连接输电线；或者在架空轨道的上路双轨与下路双轨之间多路多路空间；在多路空间中设置1千伏以上输电线路通道；或者在多路空间中设置1千伏以下输电线路通道；或者在多路空间中设置一个以上流体管道；流体管道用于输送水或者油气；或者在多路空间中设置光缆通道；或者在多路空间中设置物流车电源线通道；或者在多路空间设置一个以上物流车电源电气连接界面；或者在架空轨道一侧设置光伏电池板。 

还可以令所述输电线路通道全封闭并与一个以上负压源连通，用于提供真空除湿。 

还可以在至少一段架空轨道的下面，设置与物流车底盘轮组接触的登陆双轨，登陆双轨弯曲与架空轨道岔开；在登陆双轨上方设置物流车电源电气连接界面；或者登陆双轨与通向其他地方的陆基双轨连接。 

还可以在上路双轨与下路双轨之间设置均布的竖向连杆；并令竖向连杆与多路空间连接。还可以采用带维修巡视机器人连接界面的连杆；维修巡视机器人连接界面包括连接上路双轨与下路双轨的连杆上的平移折弯段和设置于连杆外侧的连续轨状物。还可以令所述中间横段为钢铁构件中间横段并在混凝土斜拉索塔上设置与钢铁构件中间横段的连接界面。这样，既令斜拉索塔具有理想的力学结构，也扩大了多路空间的设计自由度。还可以令斜拉索塔包括钢筋混凝土斜拉索塔带机器人连接界面，包括：阶梯状物体和带螺纹连接界面的物体。这样，维修巡视机器人可以通过机器人连接界面与斜拉索塔连接并通过斜拉索塔向地面传递重力。 

还可以在多路空间中设置一个以上钢铁流体管道并令钢铁流体管道与外界电气绝缘、与输变电系统电气连接；钢铁流体管道带绝缘层或者不带电气绝缘层和绝热层；钢铁流体管道与若干个水阀连接，所述水阀的出口含有两个以上与外界电气绝缘的中间水仓。这样，可以令流体管道的水阀间歇向各中间水仓汲水或者防水，当中间水仓满或者空时切换流体管道的水阀并令已经满或者空的中间水仓向外界放水或者汲水。 

还可以在上路双轨与下路双轨之间含有均布的竖向连杆；竖向连杆还与多路空间连接；或者含有带维修巡视机器人连接界面的连杆；维修巡视机器人连接界面包括连接上路双轨与下路双轨的连杆上的平移折弯段和设置于连杆外侧的连续轨状物；或者令所述中间横段为钢铁构件中间横段并在混凝土斜拉索塔上设置与钢铁构件中间横段的连接界面；或者令斜拉索塔含有钢筋混凝土斜拉索塔带机器人连接界面，包括阶梯状物体和带螺纹连接界面的物体；或者令多路空间中含有一个以上钢铁流体管道并令钢铁流体管道与外界电气绝缘、与输变电系统电气连接；钢铁流体管道带绝缘层或者不带电气绝缘层和绝热层；并建造一个与外界电气绝缘的流体加载/卸载终端，包括与钢铁流体管道连接的若干个自动水阀。自动水阀的出口通向两个以上与外界电气绝缘的中间水仓；或者通向两个以上与外界电气绝缘的泵送水槽。 

还可以制造一台物流车，包括车厢、底盘、底盘下两排以上的轮组、与物流车电源电气连接界面驱动电源线滑动接触的受电弓和无人驾驶系统。在车厢顶部含有两排以上的顶部轮组，各排顶部轮组包括左、右两部分；各部分轮组的轮轴通过一个一维移动副与车厢连接，并与一个驱动装置包括液压和丝杆驱动装置传动连接，顶部轮组的状态根据驱动装置状态的变化而变化，包括：收缩进车厢侧面平面的缩进状态和伸展出车厢侧面平面的伸展状态。 

还可以令一个以上底盘轮组和/或者顶部轮组为电驱动轮组；或者采用物流车远程操作控制系统。 

本发明实现其目的的技术方案：制造一台带嵌入式驾驶室连接界面的物流车，包括车厢、车灯系统和前后排充气轮胎。其特征是含有一个与嵌入式驾驶室的连接界面；与嵌入式驾驶室的连接界面包括钢板和设置于钢板上的螺纹连接界面；嵌入式驾驶室包括方向控制系统、动力蓄电池箱、车灯系统以及与物流车电动轮组的电气连接界面及控制信号连接界面；前后排充气轮胎与车厢之间设置有液压调节装置。 

还可以制造一台无人驾驶架空轨道铺设设备，包括履带式桩机、固定或者履带式起重吊装设施、混凝土搅拌泵送装置、斜拉索塔混凝土浇筑模板、轨基斜拉索连接调试机器人、轨基架空轨道对接机器人、轨基管道缆线铺设机器人和轨基输电线铁塔架设机器人。采用远程操作控制界面和多路监控摄像器件。履带式打桩机、固定或者履带式起重吊装设施、混凝土搅拌泵送装置和斜拉索塔混凝土浇筑模板，在其顶部带有与下路双轨的连接界面；轨基斜拉索连接调试机器人、轨基架空轨道对接机器人、轨基管道缆线铺设机器人和轨基输电线铁塔架设机器人带有与上路双轨的连接界面。 

还可以制造一个电动螺旋桨吊装设备，包括电动螺旋桨阵列、与半成品架空轨道的连接界面、与后援电源的柔性连接线和控制系统。与半成品架空轨道的连接界面和电动螺旋桨阵列的各电动螺旋桨上均布配置有拉力传感器包括应变片传感器；各拉力传感器通过接口电路与计算机控制系统的主控电路信号连接，并且所述各电动螺旋桨的驱动电机作为计算机控制系统的执行部件。 

本发明根据上述方法实现其目的的技术方案之六：制造一台架空轨道除雪设备，包括与上路双轨滚动连接的轮组、与轮组传动连接或者一体化制作的驱动装置。采用一个刃口与多路空间上表面吻合的铲雪刀，在铲雪刀的刀板上表面设置一台以上电动旋转的甩水刀片。 

有益效果：为广袤的尚未开发的国土将来可能产出的粮食和能源提供了一种低环境负荷的运输途径。采用上路与下路双轨可以满足双向通行，但比同一路面上的双向轨道或者高等级公路造价低很多，包括：因为负荷与斜拉索之间的横向力传递距离最短化，轨道及负荷的重力可以直接通过斜拉索传递。再加上为无人乘坐的设计，安全裕量要求不用太高，其造价可以降低至每米2千元左右约相当于高速公路每米3至4万元造价的百分之几，而使用寿命可以从高速公路的20年提高至30年以上。即使穿越1千千米荒漠的双向架空轨道造价也可以低于20亿元。即使不计高压输电线路以及可能的输油管道共同分摊造价，以每年双向100万吨货物运输、架空轨道使用寿命30年计，1000千米的架空轨道每吨公里运输的折旧费0.067元（20亿元/（1000000*1000 *30））。斜拉索塔结构对地质条件不敏感。即使在非荒漠非生态脆弱地区也可以推广应用。 

即使将20%目前未系统开垦国土建设成为粮食、生物塑料和能源的生产基地，每年也可以增加3万亿元以上的财富。架空轨道作为所述生产基地的辅助系统，其投资的内部收益率高于24%。 

表1.《1千米架空轨道造价表》（讨论稿；单位：元；斜拉索塔间距50米） 

分  项	数量	单价	总价	重量	备 注
						混凝土斜拉索塔	20座	8232	16.5万	108吨	10+20米/边长280两根
上、下路双轨	1000米	120*4	48.0万	60吨
						竖杆	2000根	25	5.0万	9吨	带维修机器人连接界面
斜拉索及界面	2000根	40	8.0万	6吨
						多路空间	1000米	190	19.0万	10吨
0.4米流体管道	4吨	7500	3.0万	4吨	两根/满水再加25吨
						管道电力线化			0.9万	——	带电加热和绝缘水阀
光缆传感器			1.2万	——
						驱动电源及界面	1000米	50	5.0万	1吨
交通驳接中转点			1.1万	——
						勘探及前期			3.0万	——
维修巡视机器人			4.0万	——
						设备折旧			4.0万
税收及不可见			9.8万
						损耗			6.9万
技术开发服务			22.0万
						营运服务及设施			20万
Σ			177.4万	198吨	未经实证
						输电线铁塔	20个	3000	6.0万	6-10吨	简易型
8路输电线	8千米		6.0万	2-3吨	8*100*1.1cm2*2.7*20

——斜拉索塔的形状与间距、上路双轨与下路双轨的形状、连杆形状及间距等等参数可以有所改变。

——1米长0.4米直径2毫米壁厚大管道钢材重量：10*4*3.14*0.02*7.6≈19千克；两根100米重3.8吨。 

水的重量：2*2*3.14*10=125.6千克；两根100米重25吨。 

——需要时可另派维修巡视机器人在斜拉索塔的输电线铁塔安装界面上安装输电线铁塔；维修巡视机器人也可以用于安装光伏电池板。 

带多路空间的架空轨道事半功倍地提供水、秸秆或者秸秆产生物燃油和生物塑料、光伏发电的输送途径。 

流体管道输电线一体化可以使得输电线具有抗石墨炸弹的能力、杜绝冻雨对架空输电线的破坏同时在输电的同时为输水的流体管道提供有限的电加热抗冻手段。 

一体化流体管道输电线因为水吸收热能并且较大的表面积冷却，使得实际电阻值极小化。直径0.4米、壁厚2毫米、电阻率0.1、平均温度30℃的钢铁管道输电线，与平均截面积11毫米、平均温度110℃的铝基电力线比：约定两者的温度系数均为0.04，则单位长度钢铁管道输电线电阻值为铝线的0.476%（（1+0.04*10）*0.1/1256/2）/（（1+0.04*90）*0.028/11）。相差约210倍。对于光伏发电的直流电而言，耐压问题新的交流电比较容易解决；对于面向收集分布参数形式的光伏电池板电能的输电线，电压低一些实施起来更容易一些。而低电压意味着大电流和发热。流体管道或者说输水管输电线可以很好地吸收热量从而抑制温度上升限制电阻值和电能在输送过程中的线损。 

通过对荒漠地区大量输水，在荒漠中大量种植适合当地条件的耐旱、不易燃和高含碳植物譬如多肉类植物，从而以植物形式集聚固定大量的碳，减少大气中的二氧化碳含量减缓全球变暖趋势。以一根直径0.4米的管道平均流速5米/秒，每年输水1.981817亿吨（5*0.4*3.14*3600*24*365.25）。以每千克水增加固碳0.5千克，可以每年固碳1亿吨。 

附图说明

图1是一条斜拉索架空轨道的复合结构示意图。 

图2也是一条斜拉索架空轨道的复合结构示意图。 

图3和图4一个物流车进行上路双轨与下路双轨变道以及从外部驶入架空轨道或者架空轨道驶出的过程示意图。 

图5是一个描述多路空间、与上路双轨和下路双轨连接的物流车以及登陆双轨的结构示意图。 

图6是一个钢铁结构中间横段与混凝土斜拉索塔通过连接界面连接的结构示意图。 

图7是一个将半成品架空轨道从已经铺设完成的架空轨道上移送至新建斜拉索塔的过程示意图。 

图8是一个流体管道输电线加载或者卸载流体的过程示意图。 

图9是一台架空轨道除雪设备的结构示意图。图9a和9b分别是一台架空轨道除雪设备的上视和正视结构示意图。

图10是一台带嵌入式驾驶室连接界面的架空轨道物流车结构示意图。 

图中1.斜拉索塔；2.架空轨道；3.斜拉索；4.中间横段；5.上路双轨；6.下路双轨；7.物流车；8.连杆；9.输电线铁塔；10输电线；11.施工设备；12.平台；13.光伏电池板；14.底盘轮组；15.登陆双轨；16.物流车电源电气连接界面；17.陆基双轨；18.多路空间； 

20.连接界面；21.流体管道；22.输电线路通道；23.光缆通道；24.物流车电源线通道；25.车厢；26.受电弓；27.牛腿座；28.顶部轮组；29.轮轴；30.一维移动副；31.双轨连接界面；32.上表面；33.集水槽；

40.自动架设架空轨道装置；41.半成品架空轨道；42.新建的斜拉索塔；43.卷扬机；44.吊索；45.电动螺旋桨吊装设备；46.电动螺旋桨阵列；

50.自动水阀；51.中间水仓；52.泵送水槽；

55.机身；56.轮组；57.驱动装置；58.铲雪刀；59.甩水刀片；60.积雪；

64.嵌入式驾驶室；65.连接界面；66.前后排充气轮胎；67.动力蓄电池箱；68.液压调节装置。

具体实施方式

图1给出本发明第一个实施例。 

图1中，建造一条斜拉索架空轨道，包括斜拉索塔1、以斜拉索塔1为基础建设的架空轨道2、用斜拉索3连接架空轨道2与斜拉索塔1。斜拉索塔1带有中间横段4。架空轨道1为双层结构，上面为上路双轨5；下面为下路双轨6，上路双轨5与下路双轨6作为架空轨道2与物流车7的连接界面；物流车7顶部的轮组与下路双轨6滚动连接；上路双轨5与下路双轨6之间用连杆8连接.连杆8倾斜布置，也可以垂直布置。上路双轨5与下路双轨6通过斜拉索3经过斜拉索塔1向地面传递重力。上路双轨5与下路双轨6分别带有物流车电源电气连接界面。 

斜拉索塔1上面即水平虚线的上面还可以设置输电线铁塔9并用输电线铁塔9连接输电线10。 

图2给出本发明第二个实施例。 

图2中，建造一条斜拉索架空轨道，包括斜拉索塔1、以斜拉索塔1为基础建设的架空轨道2、用斜拉索3连接架空轨道2与斜拉索塔1。与实施例1不同之处在于：实施例2的输电线10直接与斜拉索塔1连接。行驶于下路双轨6上的是带有与下路双轨6的连接界面的施工设备11，包括：履带式打桩机、固定或者履带式起重吊装设施、混凝土搅拌泵送装置和斜拉索塔混凝土浇筑模板。带有自动行驶系统和与下路双轨6的连接界面的施工设备可以自动行驶很长的距离到达施工现场投入施工。 

在斜拉索塔1的一侧安装有机器人连接界面，包括阶梯状物体、带螺纹连接界面的物体和伸出的平台12。相关的维修巡视机器人可以通过机器人连接界面与斜拉索塔连接并通过斜拉索塔向地面传递重力。 

在斜拉索塔1的另一侧安装有光伏电池板13。 

图3至5共同给出本发明第三个实施例。 

图3至5中，建设一条斜拉索架空轨道2。在一段架空轨道2的下面，设置与物流车7底盘轮组14接触的登陆双轨15，登陆双轨15弯曲并与架空轨道2岔开；在登陆双轨15上方含有物流车电源电气连接界面16；或者登陆双轨15与通向其他地方的陆基双轨17连接。 

图5和图6共同给出本发明第四个实施例。 

图5和6中，建造一个钢铁构件中间横段4并在混凝土斜拉索塔1上设置与中间横段4的连接界面20。中间横段4为穿越斜拉索塔1、设置于架空轨道的上路双轨5与下路双轨6的多路空间18，即为多路空间18的一部分。这样，既令斜拉索塔1具有理想的力学结构，也扩大了多路空间的设计自由度。 

在多路空间18内设置一个以上钢铁流体管道21并令流体管道21与外界电气绝缘、与输变电系统电气连接。在多路空间18中设置1千伏以上及以下的输电线路通道22、光缆通道23和物流车电源线通道24。在物流车7车厢25顶部设置受电弓26，受电弓26与物流车电源电气连接界面，即处于受电弓26上方、与受电弓26接触、横截面为圆形的驱动电源线滑动接触。 

斜拉索塔1的牛腿座27支撑架空轨道，并方便接收组装成型、从相邻斜拉索塔送来的架空轨道。 

在物流车3车厢顶部含有两排以上的顶部轮组28，顶部轮组28包括左、右两部分；顶部轮组28的轮轴29通过一个一维移动副30与车厢25连接，并与一个驱动装置包括液压和丝杆驱动装置传动连接，顶部轮组28的状态根据驱动装置状态的变化而变化，包括：收缩进车厢25侧面平面的缩进状态和伸展出车厢25侧面平面的伸展状态。 

上路双轨5和下路双轨6通过双轨连接界面31与均布的连杆8包括竖向连杆连接并通过斜拉索3与斜拉索塔1连接。连杆8还与多路空间18连接。 

多路空间18的上表面32带有集水槽33。集水槽33的坡度可以只有千分之二；集水槽33收集的水可加以收集利用或者排除。 

图7给出本发明第五个实施例。 

图7中，自动架设架空轨道装置40包括电动轮组、与半成品架空轨道41的连接界面和与上路双轨的锁定装置。移送半成品架空轨道41开始，自动架设架空轨道装置40从已经铺设完成的架空轨道2上将半成品架空轨道41向新建的斜拉索塔42运送。运送至临界位置后，自动架设架空轨道装置40与上路双轨5锁定。从新建的斜拉索塔42顶端的两组卷扬机43上引下吊索44与半成品架空轨道41连接。然后启动卷扬机43，半成品架空轨道41向新建的斜拉索塔42移动并被安置于新建的斜拉索塔42上如图中虚线所示。再进一步调节新建的斜拉索塔42上的斜拉索后将半成品架空轨道41安装到位。 

半成品架空轨道41可能重达3吨以上，当新建的斜拉索塔42处于养护期间时，为了减少吊装半成品架空轨道41对其的负面影响，在半成品架空轨道41上捆绑连接一个电动螺旋桨吊装设备45，包括电动螺旋桨阵列46、与半成品架空轨道41即吊装负荷的连接界面、与后援电源的柔性连接线和控制系统。与半成品架空轨道41即吊装负荷的连接界面和电动螺旋桨阵列46上的各电动螺旋桨均布配置有拉力传感器包括应变片传感器；各拉力传感器通过接口电路与计算机控制系统的主控电路信号连接，以便对过程的实时掌控；各电动螺旋桨的驱动电机作为计算机控制系统的执行部件。 

图8给出本发明第六个实施例。 

图8中，建造一个与外界电气绝缘的流体加载/卸载终端，包括与流体管道21连接的若干个自动水阀50、 

两个以上与外界电气绝缘的中间水仓和两个以上与外界电气绝缘的泵送水槽。令自动水阀50的出口通向两个以上与外界电气绝缘的中间水仓51，或者通向两个以上与外界电气绝缘的泵送水槽52。

图7实施例的工作原理：流体卸载：令流体管道21通过自动水阀50向某一中间水仓51放水，当所述中间水仓51满时切换自动水阀51并令已经满的中间水仓51向外界放水。流体加载：令某一泵送水槽52通过自动水阀50向流体管道21泵水，当所述送水槽52空时切换泵送水槽52并对已空的泵送水槽52加载。 

图9给出本发明第七个实施例。 

图9中，制造一台架空轨道除雪设备，包括机身55、与上路双轨5滚动连接的轮组56、与轮组56传动连接或者一体化制作的驱动装置57、一个其刃口与多路空间上表面32吻合的铲雪刀58和受电弓26。在铲雪刀58的上表面设置一台以上电动旋转的甩水刀片59。铲雪刀58将多路空间18表面的积雪60刮起并堆集于铲雪刀58上，甩水刀片59将铲雪刀58上的积雪60抛离多路空间上表面32。 

图10给出本发明第八个实施例。 

图10中，制造一台带嵌入式驾驶室连接界面的架空轨道物流车7，包括车厢25、与嵌入式驾驶室64的连接界面65、车灯系统和前后排充气轮胎66。与嵌入式驾驶室64的连接界面65包括钢板和设置于钢板上的螺纹连接界面。嵌入式驾驶室64包括方向控制系统、动力蓄电池箱67、车灯系统以及与物流车电动轮组的电气连接界面及控制信号连接界面。动力蓄电池箱67包括多个或者多组动力蓄电池。物流车与嵌入式驾驶室通过连接界面连接后，嵌入式驾驶室内的驾驶员及可以将物流车驶上公路。前后排充气轮胎66与车厢25之间设置有液压调节装置68，通过液压调节装置68可以使前后排充气轮胎66伸出并将车厢25的底盘平面抬起使物流车7处于公路行驶模式；或者缩进车厢25底盘平面以上使物流车7处于架空轨道行驶模式即底盘轮组14支撑车厢25的重量。嵌入式驾驶室64既使得物流车7可以正常在公路上行走，又减小物流车7在架空轨道上行驶时的体积和重量。 

Claims (2)

1.带嵌入式驾驶室连接界面的物流车，包括车厢、车灯系统和前后排充气轮胎。

2.其特征是含有一个与嵌入式驾驶室的连接界面；嵌入式驾驶室包括方向控制系统、动力蓄电池箱、车灯系统以及与物流车电动轮组的电气连接界面及控制信号连接界面；前后排充气轮胎与车厢之间设置有液压调节装置。