CN106004456B - 一种双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置，包括总控制器、操作台和对称设置的集电杆系统半自动捕捉单元；2个集电杆系统半自动捕捉单元分别包括集电杆、气缸、摄像头、自动卷绳器、安全绳、直线滑台、集电杆控制器。本发明可以控制左、右集电杆自动升降与左右运动，实现了集电杆系统自动捕捉线网，无需司机下车手动挂线，解决了现有集电杆系统必须司机下车手动挂线的问题。

Description

一种双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置

技术领域

本发明涉及双源无轨电车领域，具体涉及一种双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置。

背景技术

双源无轨电车对于轨道交通的主要优势是价格低廉、灵活方便；对于公共汽车的主要优势是舒适卫生、节能环保。因为双源无轨电车满足节能减排的要求，在世界各地呈现出复兴趋势。但现有的双源无轨电车的集电杆经常会出现掉辫的情况，此时，双源无轨电车司机需要下车手动挂线，操作麻烦。因此，集电杆系统捕捉线网困难制约着双源无轨电车的发展。解决双源无轨电车集电杆系统捕捉线网困难的问题，对于推动双源无轨电车的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置，解决了现有集电杆系统捕捉线网困难的问题，无需双源无轨电车司机下车手动挂线。

本发明所采用的技术方案是：

一种双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置，包括总控制器、操作台和对称设置的集电杆系统半自动捕捉单元，总控制器分别与操作台、集电杆系统半自动捕捉单元连接，操作台安放在双源无轨电车驾驶室内；所述集电杆系统半自动捕捉单元包括集电杆、气缸、摄像头、自动卷绳器、安全绳、直线滑台、集电杆控制器，所述集电杆安设在车顶上；气缸的底座安设在车顶上，气缸的气缸推杆与集电杆连接；所述摄像头安设在集电杆底座上，且摄像头与安设在双源无轨电车驾驶室内的显示器连接，通过驾驶室内的显示器可观察集电杆与架空电线之间的位置关系；所述自动卷绳器包括卷绳器内轴、卷绳器步进电机，卷绳器内轴通过联轴器与卷绳器步进电机的输出轴连接；所述安全绳的一端与集电杆的顶部连接，安全绳的另一端穿过直线滑台后与卷绳器内轴连接，卷绳器内轴与卷绳器步进电机连接，卷绳器步进电机与集电杆控制器连接；直线滑台通过螺栓安装在双源无轨电车车后；所述集电杆控制器控制自动卷绳器、气缸、直线滑台工作。集电杆控制器控制自动卷绳器收放安全绳，以控制集电杆自动升降；集电杆控制器控制直线滑台左右运动，以控制安全绳左右运动，从而实现集电杆的左右摆动。集电杆控制器通过螺栓安装在双源无轨电车车顶。

更进一步的方案是，所述操作台包括集电杆总开关、左集电杆控制按钮、右集电杆控制按钮、集电杆上升按钮、集电杆下降按钮、集电杆左摆按钮、集电杆右摆按钮，所述集电杆总开关分别与左集电杆控制按钮、右集电杆控制按钮连接，所述左集电杆控制按钮分别与集电杆上升按钮、集电杆下降按钮、集电杆左摆按钮、集电杆右摆按钮连接，所述右集电杆控制按钮分别与集电杆上升按钮、集电杆下降按钮、集电杆左摆按钮、集电杆右摆按钮连接。

更进一步的方案是，所述直线滑台包括滑轨电机，滑轨电机通过滑轨丝杆、丝杆螺母与滑轨平台连接，所述滑轨平台上安装两个滑轮。

当集电杆需要挂线时，由安装在集电杆底座上的摄像头采集集电杆顶部的图像信息（集电杆靴头与架空线网的相对位置），并将此图像信息传递到驾驶室内的显示器中，司机根据此图像信息判断集电杆的运动方式。当确定能够开始挂线时，按下集电杆总开关，此时集电杆总开关亮起，表明集电杆处于挂线准备。按下左集电杆控制按钮，左气缸放气，使左气缸推杆上移，带动左集电杆拉杆上移，从而带动左集电杆杆身上升；同时，总控制器接收左集电杆控制按钮信号后，通过CAN总线向左、右集电杆控制器同时发送报文；此时，左集电杆控制器识别到正确报文后开始工作，右集电杆控制器没有接收到正确报文而停止工作；然后按下集电杆上升按钮，总控制器通过CAN总线控制左集电杆控制器工作，左集电杆控制器控制左卷绳器步进电机逆时针旋转，带动左卷绳器内轴逆时针旋转，由于左安全绳的一端固定在左卷绳器内轴上，因此当左卷绳器内轴逆时针旋转时，会使左安全绳伸长，由于左安全绳的另一端固定在左集电杆的顶部，因此，当左安全绳伸长时，会使左集电杆上升；通过左气缸与左自动卷绳器的综合作用，可以达到左集电杆缓慢上升的效果；当按下集电杆下降按钮时，总控制器通过CAN总线控制左集电杆控制器中的左卷绳器步进电机顺时针旋转，带动左卷绳器内轴顺时针旋转，会使左安全绳缩短，从而使左集电杆下降；当按下集电杆左摆按钮时，总控制器通过CAN总线控制左滑轨电机逆时针旋转，带动左滑轨丝杆逆时针旋转，从而带动左滑轨平台左移，当左滑轨平台左移时，会使左集电杆向左摆动；当按下集电杆右摆按钮时，按照相同原理，可以控制左集电杆向右摆动。按下右集电杆控制按钮，右气缸放气，使右气缸推杆上移，带动右集电杆拉杆上移，从而带动右集电杆杆身上升；同时，总控制器接收右集电杆控制按钮信号后，总控制器通过CAN总线向左、右集电杆控制器同时发送报文；此时，右集电杆控制器识别到报文中的标识符后开始工作，左集电杆控制器无法识别报文中的标识符停止工作。然后按下集电杆上升按钮，总控制器通过CAN总线控制右集电杆控制器工作，右集电杆控制器控制右卷绳器步进电机逆时针旋转，带动右卷绳器内轴逆时针旋转，由于右安全绳的一端固定在右卷绳器内轴上，因此当右卷绳器内轴逆时针旋转时，会使右安全绳伸长，由于右安全绳的另一端固定在右集电杆的顶部，因此，当右安全绳伸长时，会使右集电杆上升；通过右气缸与右自动卷绳器的综合作用，可以达到右集电杆缓慢上升的效果；当按下集电杆下降按钮时，总控制器通过CAN总线控制右集电杆控制器中的右卷绳器步进电机顺时针旋转，带动右卷绳器内轴顺时针旋转，会使右安全绳缩短，从而使右集电杆下降；当按下集电杆左摆按钮时，总控制器通过CAN总线控制右滑轨电机逆时针旋转，带动右滑轨丝杆逆时针旋转，从而带动右滑轨平台左移，当右滑轨平台左移时，会使右集电杆向左摆动；当按下集电杆右摆按钮时，按照相同原理，可以控制右集电杆向右摆动。

本发明的有益效果在于：

本发明可以控制左、右集电杆自动升降与左右运动，实现了集电杆系统自动捕捉线网，无需司机下车手动挂线，解决了现有集电杆系统必须司机下车手动挂线的问题，提高了双源无轨电车的灵活性，有利于无轨电车的推行和发展。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置的主视图；

图2是本发明双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置的俯视图；

图3是本发明双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置的侧视图；

图4是集电杆控制器的内部结构示意图；

图5a是直线滑台的主视图；

图5b是直线滑台的俯视图；

图5c是直线滑台的左视图；

图6是驾驶室的结构示意图；

图7是操作台的结构示意图；

图8是集电杆的左摆动简化原理图；

图9是双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置的控制流程图。

图中：1、集电杆；2、安全绳；3、集电杆控制器；4、自动卷绳器；5、直线滑台；6、操作台；7、显示器；8、滑轨电机；9、滑轨丝杆；10、滑轨平台；11、滑轮；12、集电杆总开关；13、左集电杆控制按钮；14、右集电杆控制按钮；15、集电杆上升按钮；16、集电杆下降按钮；17、集电杆左摆按钮；18、集电杆右摆按钮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图8，一种双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置，包括总控制器、操作台6和对称设置的集电杆系统半自动捕捉单元，总控制器分别与操作台6、集电杆系统半自动捕捉单元连接，操作台6安放在双源无轨电车驾驶室内；所述操作台6包括集电杆总开关12、左集电杆控制按钮13、右集电杆控制按钮14、集电杆上升按钮15、集电杆下降按钮16、集电杆左摆按钮17、集电杆右摆按钮18，集电杆总开关12分别与左集电杆控制按钮13、右集电杆控制按钮14连接，左集电杆控制按钮13分别与集电杆上升按钮15、集电杆下降按钮16、集电杆左摆按钮17、集电杆右摆按钮18连接；右集电杆控制按钮14分别与集电杆上升按钮15、集电杆下降按钮16、集电杆左摆按钮17、集电杆右摆按钮18连接；当需要集电杆1挂线时，首先按集电杆总开关12，此时集电杆总开关12亮起，表示左右集电杆处于挂线准备阶段，当按下左集电杆控制按钮13时，只有左集电杆能够正常工作，反之当按下右集电杆控制按钮14时，只有右集电杆能够正常工作。控制集电杆上升按钮15、集电杆下降按钮16、集电杆左摆按钮17、集电杆右摆按钮18分别控制集电杆的上升、下降、左摆、右摆；

2个集电杆系统半自动捕捉单元分别包括集电杆1、气缸、摄像头、自动卷绳器4、安全绳2、直线滑台5、集电杆控制器3，集电杆1安设在车顶上；气缸的底座安设在车顶上，气缸的气缸推杆与集电杆1连接；摄像头安设在集电杆底座上，且摄像头与安设在双源无轨电车驾驶室内的显示器7连接，通过驾驶室内的显示器7可观察集电杆1与架空电线之间的位置关系；自动卷绳器4包括卷绳器内轴、卷绳器步进电机，卷绳器内轴通过联轴器与卷绳器步进电机的输出轴连接；安全绳2的一端与集电杆1的顶部连接，安全绳2的另一端穿过直线滑台5后与卷绳器内轴连接，卷绳器内轴与卷绳器步进电机连接，卷绳器步进电机与集电杆控制器3连接；直线滑台5通过螺栓安装在双源无轨电车车后；集电杆控制器3控制自动卷绳器4、气缸、直线滑台5工作。集电杆控制器3控制自动卷绳器4收放安全绳2，以控制集电杆1自动升降；集电杆控制器3控制直线滑台5左右运动，以控制安全绳2左右运动，从而实现集电杆1的左右摆动。集电杆控制器3通过螺栓安装在双源无轨电车车顶。

本发明中，直线滑台5包括滑轨电机8，滑轨电机8通过滑轨丝杆9、丝杆螺母与滑轨平台10连接，滑轨平台10上安装两个滑轮11。在直线滑台5中心对称位置安装两个圆柱形带有凹槽的限位块，可以限制安全绳2的位置，同时当直线滑台5左右移动时可以带动安全绳2左右移动，自动卷绳器4收放安全绳2的时候不会受到影响。当滑轨平台10向左移动时，由于自动卷绳器4固定不动，安全绳2右端伸长，安全绳2左端向左移动，从而使集电杆1顶部向左摆动；同理，当滑轨平台10向右移动时，集电杆1顶部向右摆动，从而实现集电杆1的左右摆动。

参见图9，开始时，司机将双源无轨电车开到指定地点，由安装在集电杆底座上的摄像头采集集电杆顶部的图像信息（集电杆靴头与架空线网的相对位置），并将此图像信息传递到驾驶室内的显示器中，供司机观察，判断是否能够挂线，若判断不能挂线，则不执行操作；当确定能够开始挂线时，按下集电杆总开关，此时集电杆总开关亮起，表明集电杆处于挂线准备。按下左集电杆控制按钮，左气缸放气，使左气缸推杆上移，带动左集电杆拉杆上移，从而带动左集电杆杆身上升；同时，总控制器接收左集电杆控制按钮信号后，通过CAN总线向左、右集电杆控制器同时发送报文；此时，左集电杆控制器识别到正确报文后开始工作，右集电杆控制器没有接收到正确报文而停止工作；然后按下集电杆上升按钮，总控制器通过CAN总线控制左集电杆控制器工作，左集电杆控制器控制左卷绳器步进电机逆时针旋转，带动左卷绳器内轴逆时针旋转，由于左安全绳的一端固定在左卷绳器内轴上，因此当左卷绳器内轴逆时针旋转时，会使左安全绳伸长，由于左安全绳的另一端固定在左集电杆的顶部，因此，当左安全绳伸长时，会使左集电杆上升；通过左气缸与左自动卷绳器的综合作用，可以达到左集电杆缓慢上升的效果；当按下集电杆下降按钮时，总控制器通过CAN总线控制左集电杆控制器中的左卷绳器步进电机顺时针旋转，带动左卷绳器内轴顺时针旋转，会使左安全绳缩短，从而使左集电杆下降；当按下集电杆左摆按钮时，总控制器通过CAN总线控制左滑轨电机逆时针旋转，带动左滑轨丝杆逆时针旋转，从而带动左滑轨平台左移，当左滑轨平台左移时，会使左集电杆向左摆动；当按下集电杆右摆按钮时，按照相同原理，可以控制左集电杆向右摆动。按下右集电杆控制按钮，右气缸放气，使右气缸推杆上移，带动右集电杆拉杆上移，从而带动右集电杆杆身上升；同时，总控制器接收右集电杆控制按钮信号后，总控制器通过CAN总线向左、右集电杆控制器同时发送报文；此时，右集电杆控制器识别到报文中的标识符后开始工作，左集电杆控制器无法识别报文中的标识符停止工作。然后按下集电杆上升按钮，总控制器通过CAN总线控制右集电杆控制器工作，右集电杆控制器控制右卷绳器步进电机逆时针旋转，带动右卷绳器内轴逆时针旋转，由于右安全绳的一端固定在右卷绳器内轴上，因此当右卷绳器内轴逆时针旋转时，会使右安全绳伸长，由于右安全绳的另一端固定在右集电杆的顶部，因此，当右安全绳伸长时，会使右集电杆上升；通过右气缸与右自动卷绳器的综合作用，可以达到右集电杆缓慢上升的效果；当按下集电杆下降按钮时，总控制器通过CAN总线控制右集电杆控制器中的右卷绳器步进电机顺时针旋转，带动右卷绳器内轴顺时针旋转，会使右安全绳缩短，从而使右集电杆下降；当按下集电杆左摆按钮时，总控制器通过CAN总线控制右滑轨电机逆时针旋转，带动右滑轨丝杆逆时针旋转，从而带动右滑轨平台左移，当右滑轨平台左移时，会使右集电杆向左摆动；当按下集电杆右摆按钮时，按照相同原理，可以控制右集电杆向右摆动。

本发明在现有的集电杆系统的基础上安装一个集电杆控制器3，集电杆控制器3通过螺栓固定下端的四个角上的连接件安装到双源无轨电车车顶，通过司机按动操作台6上的集电杆控制器3，从而控制自动卷绳器4收放安全绳2，实现集电杆1的自动升降；通过司机在驾驶室内控制直线滑台5左右运动从而带动安全绳2左右运动。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置，其特征在于：包括总控制器、操作台和对称设置的集电杆系统半自动捕捉单元，总控制器分别与操作台、集电杆系统半自动捕捉单元连接，操作台安放在双源无轨电车驾驶室内；2个集电杆系统半自动捕捉单元分别包括集电杆、气缸、摄像头、自动卷绳器、安全绳、直线滑台、集电杆控制器，所述集电杆安设在车顶上；气缸的底座安设在车顶上，气缸的气缸推杆与集电杆连接；所述摄像头安设在集电杆底座上，且摄像头与安设在双源无轨电车驾驶室内的显示器连接；所述自动卷绳器包括卷绳器内轴、卷绳器步进电机；所述安全绳的一端与集电杆的顶部连接，安全绳的另一端穿过直线滑台后与卷绳器内轴连接，卷绳器内轴与卷绳器步进电机连接，卷绳器步进电机与集电杆控制器连接；直线滑台安装在双源无轨电车车后；所述集电杆控制器控制自动卷绳器、气缸、直线滑台。

2.根据权利要求1所述的双源无轨电车集电杆系统半自动捕捉装置，其特征在于：所述操作台包括集电杆总开关、左集电杆控制按钮、右集电杆控制按钮、集电杆上升按钮、集电杆下降按钮、集电杆左摆按钮、集电杆右摆按钮，所述集电杆总开关分别与左集电杆控制按钮、右集电杆控制按钮连接，所述左集电杆控制按钮分别与集电杆上升按钮、集电杆下降按钮、集电杆左摆按钮、集电杆右摆按钮连接，所述右集电杆控制按钮分别与集电杆上升按钮、集电杆下降按钮、集电杆左摆按钮、集电杆右摆按钮连接。