CN107053979A - 公铁两用自动转运车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种公铁两用自动转运车，包括车体、自动起升系统、自动导引系统、自动对接系统和中央控制系统；所述车体前、中和后部设置有公路轮组，所述自动起升系统分别设置于前、中部和中、后部公路轮组之间，所述自动对接系统设置于车体前、后两侧；所述自动导引系统和中央控制系统设置于车体内部。本发明以现有铁路集装箱专用车的车体作为设计基础，结合自动引导技术，运用自主设计的自动起升系统代替现有公铁两用车的转向架实现了公‑铁运行模式的自动切换，整体结构构造紧凑、易于装配，且公‑铁两种运行模式的切换时间比现有的公铁两用车更短，整体运输过程无需人员参与，将转运和连接工作一体化、自动化，实现了铁路与道路的有机联合。

Description

公铁两用自动转运车

技术领域

本发明涉及转运车技术领域，具体涉及到一种公铁两用自动转运车。

背景技术

随着经济与科技的发展，集装箱码头逐渐由传统人力操作向自动化操作转型升级。作为对外贸易大国，我国的集装箱码头年标准箱吞吐量已达到世界第一。如何处理大规模集装箱的快速周转、降低劳动资源成本是我国向自动化码头升级过程中面临的问题，在当前自动化码头中，集装箱由海洋运输转化为铁路运输是借助集装箱自动转运设备和通过远程操作起重设备来完成。由于起重设备的操作，集装箱向铁路运输方式转换仍耗费时间，这使多式联运中不同运输方式之间不能有机衔接，限制了运输效率。现有的公铁两用车具有在公路和铁路间快速转换运行的优势，可满足货物运输、轨道牵引和调车作业等不同任务需求，虽然，当前国内已有公铁两用车在铁路集装箱运输、维护及工厂内部运输等方面展开应用，但应用范围较小并且自动化程度低，实际作业效率不高，难以实现集装箱多式联运“无缝”衔接，不能高效开展集装箱“门到门”运输，传统公铁两用车的车架和转向架之间采用螺栓连接，更换麻烦，不能快速实现公路和铁路两种运行模式的快速切换，转运效率低，码头集装箱运输的中转时间长，人力操作方式额外产生了大量人力成本。

发明内容

本发明的目的在于以现有铁路集装箱专用车的车体作为设计基础，提出一种结合自动导引技术，并利用自主设计的自动起升系统代替传统公铁两用车转向架的装配使用方式来实现公路和铁路两种运行模式自动切换的一种公铁两用自动转运车。

本发明是通过以下技术方案实现的，一种公铁两用自动转运车，其特征在于，包括车体、自动起升系统、自动导引系统、自动对接系统和中央控制系统；所述车体前、中和后部设置有公路轮组，所述自动起升系统分别设置于前、中部和中、后部公路轮组之间，用于切换所述转运车的运行模式，所述运行模式包括公路模式和铁路模式；所述自动对接系统设置于车体前、后两侧；所述自动导引系统和中央控制系统设置于车体内部。

进一步的，所述自动起升系统由所述中央控制系统控制且包括液压起升装置、减震装置和转向架，所述液压起升装置设置于所述车体内，所述转向架上方设置有锁扣，所述液压起升装置下部设置有与所述锁扣相匹配的扣环，由此，通过锁扣和扣环的相互扣合将所述转向架连接于所述液压起升装置下方，并且，在所述转向架上设置有铁路轮组；所述减震装置两端分别铰接所述扣环和车体，用于铁路模式下连接所述车体、液压起升装置和转向架。

进一步的，所述自动导引系统采用光学导引，包括光源、光学检测器和动力系统；所述光源设置在车体下部用于照射色带；所述光学检测器用于接收所述色带反射的光线，并对接收的光线进行检测和运算后将运算结果输出传送至所述中央控制系统，中央控制系统根据接收的运算结果来控制所述动力系统的工作，所述动力系统用于为所述转运车在所述公路模式时提供行驶动力。

进一步的，所述自动对接系统包括感应单元、控制单元和对接部件，用于所述转运车由公路模式转换为铁路模式时将各个转运车进行自动连接；所述感应单元由激光定位装置和磁感应装置构成，用于对各个转运车进行连接前的定位校准和对接；所述控制单元包括自主处理决策系统和控制器，用于接收和处理所述感应单元传来的电信号，并根据所述电信号控制所述对接部件的断开或连接。

进一步的，所述液压起升装置包括驱动装置、液压油缸、液压泵和液压举升机，所述驱动装置用于所述转运车切换运行模式时在所述中央控制系统的控制下驱动所述液压泵将所述液压油缸内的液压油推入或排出所述液压举升机。

进一步的，所述液压举升机为液压活塞结构且随着液压油的推入和排出进而收起或放下与其活塞杆相连接的所述转向架。

进一步的，所述扣环设置在所述液压举升机的活塞杆上。

进一步的，所述减震装置为套筒结构。

进一步的，所述车体内还设置有安全防护系统。

进一步的，所述车体前后两侧设置有缓冲板，所述缓冲板用于吸收碰撞能量。

本发明提供的公铁两用自动转运车的有益效果为：

1.本转运车车体以现有铁路集装箱专用车的车体作为设计基础，结合自动引导技术，并运用自主设计的自动起升系统代替现有公铁两用车的转向架实现了公-铁运行模式的自动切换，整体结构构造紧凑、易于装配，且公-铁两种运行模式的切换时间比现有的公铁两用车更短，整体运输过程无需人员参与，将转运和连接工作一体化、自动化，实现了铁路与道路的有机联合。

2.将公路的高质量运输服务与铁路的高效长距离运输相结合，完全代替现有自动化码头的集装箱无人转运车在港区内进行的操作，能够减少甚至取消多式联运中站场设备的投资和使用，解决了多式联运中的“无缝”衔接问题，迅速提升了我国多式联运水平。

3. 本发明中提供的转运车采用了先进的自动化技术，全程依靠计算机远程控制，运作效率高，车辆在公路模式采用电力驱动，节能环保，可有效降低运输成本，技术优势和竞争力显著。

4.大大满足了经济发达、自动化程度高以及运输市场竞争激烈的地区的需求。

5.还可用于在大型企业、工厂间开展公铁一体运输方式，提升工厂运作的自动化程度，降低人力、物力和运输成本，也可借助城市轨道运输系统开展货物“门到门”运输。

附图说明

图1为本发明提供的公铁两用自动转运车在公路模式下的结构示意图；

图2为图1中公路模式下自动起升系统的状态图；

图3为本发明提供的公铁两用自动转运车在铁路模式下的结构示意图；

图4为图3中铁路模式下自动起升系统的状态图；

图5为液压起升装置的结构示意图。

图中：

1-车体,10-公路轮组；

2-转向架，20-铁路轮组，21-锁扣；

3-自动对接系统；

4-液压起升装置，41-驱动装置，42-液压泵，43-液压油缸，44-液压举升机；

5-套筒；

6-自动导引系统；

7-扣环。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

具体实施方式

请参见图1-5，本发明提供的公铁两用自动转运车，包括车体1、自动起升系统、自动导引系统6、自动对接系统3和中央控制系统，所述车体1前、中和后部设置有公路轮组10，自动起升系统分别设置于前、中部和中、后部公路轮组10之间，用于切换所述转运车的公路运行模式和铁路运行模式。自动对接系统3设置于车体1前、后两侧，自动导引系统6和中央控制系统设置于车体1内部。

具体地，自动起升系统由中央控制系统控制且包括液压起升装置4、减震装置和转向架2，本实施例中的减震装置为套筒5，所述液压起升装置4设置于所述车体1内，所述转向架2上方设置有锁扣21，所述液压起升装置4下部设置有与所述锁扣21相匹配的扣环7，由此，通过锁扣21和扣环7的相互扣合将所述转向架2连接于液压起升装置4下方，并且，在所述转向架2上设置有铁路轮组20，在转运车处于铁路运行模式时用于承重和运行。套筒5两端分别铰接扣环7和车体1，用于铁路模式下连接所述车体1的车身、液压起升装置4和转向架2。所述液压起升装置4包括驱动装置41、液压油缸43、液压泵42和液压举升机44，驱动装置41用于转运车切换运行模式时在中央控制系统的控制下驱动所述液压泵42将液压油缸43内的液压油推入或排出液压举升机44，液压举升机44为液压活塞结构且随着液压油的推入和排出进而收起或放下与其活塞杆相连接的转向架2，扣环7设置在所述液压举升机44的活塞杆上，套筒5的一端与扣环7铰接，套筒5承受横向力，以保证液压举升机44不受横向力。

当转运车由公路模式转换为铁路模式时，中央控制系统控制液压起升装置4提升，此时液压举升机44拉伸,套筒5伸张，转向架2上的铁路轮组20被放置在铁路轨道上，转运车车体1的承重由公路轮组10转换至铁路轮组20，即此时的运行模式为铁路模式，当转运车由铁路模式转换为公路模式时，则由中央控制系统控制液压起升装置4收缩下降，套筒5收缩，铁路轮组20收缩升起，转运车车体1的承重由铁路轮组20转换为公路轮组10，即此时的运行模式为公路模式。具体地，公路模式转换为铁路模式时，由于公路轮组10和车辆一体化设计，随着车体1向上离开地面，由铁路轮组20负责在车体1及其公路轮组10的承重，进而在铁路上行驶，完成转换为铁路集装箱专用车的过程。

转向架2上的锁扣21在中央控制系统的控制下可自动锁死或解开，该设计的功能是：在面对跨国铁路运输时可快速转换成适用于其他国家铁轨轨道的转向架2。当转运车在铁路模式下行驶至两国边境时，中央控制系统控制液压起升装置4收缩，铁路轮组20收缩升起，迅速由铁路模式转换至公路模式，此时中央控制系统控制锁扣21自动解开，车体1与转向架2脱离，接着行驶至他国的铁路上后，车体1与放置在铁路上的转向架2的锁扣21自动锁住连接，即可完成不同轨距的转换，这种转换方式快速高效，省时省力，货物或集装箱始终处于转运车的车体1上，无需要再借助场站设备转换至适应他国轨距的运输设备，提高了运输效率。

具体地，自动导引系统采用光学导引，包括光源、光学检测器和动力系统，所述光源设置在车体1下部用于照射路面上的色带，所述光学检测器为传感器用于接收色带反射的光线，并对接收的光线进行检测和运算后将运算结果输出传送至所述中央控制系统，中央控制系统根据接收的运算结果控制动力系统的工作。动力系统用于为所述转运车由铁路模式转换为公路模式后为其提供行驶动力，动力系统由中央控制系统控制，由电池、动力单元和制动装置构成，电池采用新型石墨烯电池，石墨烯电池具有蓄电容量大、充电时间短以及供电时间长的特点。动力单元由变速箱、电力引擎等构成，负责输出动力，制动装置由中央控制系统控制，当转运车遇到障碍物等紧急情况时负责车辆的制动，以保障安全。

具体地，自动对接系统3包括感应单元、控制单元和对接部件，用于所述转运车由公路模式转换为铁路模式时将各个转运车进行自动连接，所述感应单元由激光定位装置和磁感应装置构成，用于对各个转运车进行连接前的定位校准和对接，所述控制单元包括自主处理决策系统和控制器，用于接收和处理所述感应单元传来的电信号，并根据所述电信号控制所述对接部件的断开或连接。自动对接系统3实现了各个转运车之间的自动对接，在实际运输服务中，当铁路上用来运载集装箱的转运车到达码头后，进入卸货区，通过车体1内自动起升系统的液压起升装置4收起转运车的铁路轮组20，即转换为公路模式，多个车体1组成的轨道运输车辆自动感应脱离成单个转运车车体1，在自动导引系统6的控制下，沿着既定路线进入码头。实际运输服务中，在进行铁路模式的运输时，码头内的每辆转运车运载集装箱后沿既定的路线，经过堆场、安检门到达铁路货运站，在铁路货运站附近设置转运车待装区，通过中央控制系统指令每辆转运车依次排成一列，两两头尾相互感应连接成一体，行驶至铁路轨道上方，车体1内的自动起升系统的液压起升装置4放下铁路轮组20，将车体1和公路轮组10抬升，转为铁路模式，第一辆车体1一端的对接部件自动与火车头连接，完成集装箱的转运工作，实际运输时，本转运车的公铁两种模式可在卸货区和待装区同时进行。

此外，为了提高本自动转运车的安全性能，在车体1内还设置有安全防护系统，改安全防护系统通过超声波传感器感应10m内是否有障碍物，从而有效防止碰撞事故的发生，同时，为防止正常情况下引发的误动作，传感器设有较短的时间延迟，该自动转运车车体1前后两侧设置有缓冲板，用于吸收碰撞能量，进一步保护车体1。本自动转运车在自动对接系统3中感应单元的作用下可以在龙门吊塔下进行合理的装卸货物，并且可以自动锁住集装箱，让货物在运送中更加安全，节省了大量人力物力，还可在无人操作的前提下进行对前方车辆的检测，在遇到其他车辆的时候可以适应当前环境进行拐弯或者暂停，以及在道路上进行任意旋转。

显然，本发明提供的公铁两用自动转运车的有益效果为：

1.本转运车车体以现有铁路集装箱专用车的车体作为设计基础，结合自动引导技术，并运用自主设计的自动起升系统代替现有公铁两用车的转向架实现了公-铁运行模式的自动切换，整体结构构造紧凑、易于装配，且公-铁两种运行模式的切换时间比现有的公铁两用车更短，整体运输过程无需人员参与，将转运和连接工作一体化、自动化，实现了铁路与道路的有机联合。

2.将公路的高质量运输服务与铁路的高效长距离运输相结合，完全代替现有自动化码头的集装箱无人转运车在港区内进行的操作，能够减少甚至取消多式联运中站场设备的投资和使用，解决了多式联运中的“无缝”衔接问题，迅速提升了我国多式联运水平。

3. 本发明中提供的转运车采用了先进的自动化技术，全程依靠计算机远程控制，运作效率高，车辆在公路模式采用电力驱动，节能环保，可有效降低运输成本，技术优势和竞争力显著。

4.大大满足了经济发达、自动化程度高以及运输市场竞争激烈的地区的需求。

5.还可用于在大型企业、工厂间开展公铁一体运输方式，提升工厂运作的自动化程度，降低人力、物力和运输成本，也可借助城市轨道运输系统开展货物“门到门”运输。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种公铁两用自动转运车，其特征在于，包括车体、自动起升系统、自动导引系统、自动对接系统和中央控制系统；所述车体前、中和后部设置有公路轮组，所述自动起升系统分别设置于前、中部和中、后部公路轮组之间，用于切换所述转运车的运行模式，所述运行模式包括公路模式和铁路模式；所述自动对接系统设置于车体前、后两侧；所述自动导引系统和中央控制系统设置于车体内部。

2.根据权利要求1所述的公铁两用自动转运车，其特征在于，所述自动起升系统由所述中央控制系统控制且包括液压起升装置、减震装置和转向架，所述液压起升装置设置于所述车体内，所述转向架上方设置有锁扣，所述液压起升装置下部设置有与所述锁扣相匹配的扣环，由此，通过锁扣和扣环的相互扣合将所述转向架连接于所述液压起升装置下方，并且，在所述转向架上设置有铁路轮组；所述减震装置两端分别铰接所述扣环和车体，用于铁路模式下连接所述车体、液压起升装置和转向架。

3.根据权利要求1所述的公铁两用自动转运车，其特征在于，所述自动导引系统采用光学导引，包括光源、光学检测器和动力系统；所述光源设置在车体下部用于照射色带；所述光学检测器用于接收所述色带反射的光线，并对接收的光线进行检测和运算后将运算结果输出传送至所述中央控制系统，中央控制系统根据接收的运算结果来控制所述动力系统的工作，所述动力系统用于为所述转运车在所述公路模式时提供行驶动力。

4.根据权利要求1所述的公铁两用自动转运车，其特征在于，所述自动对接系统包括感应单元、控制单元和对接部件，用于所述转运车由公路模式转换为铁路模式时将各个转运车进行自动连接；所述感应单元由激光定位装置和磁感应装置构成，用于对各个转运车进行连接前的定位校准和对接；所述控制单元包括自主处理决策系统和控制器，用于接收和处理所述感应单元传来的电信号，并根据所述电信号控制所述对接部件的断开或连接。

5.根据权利要求2所述的公铁两用自动转运车，其特征在于，所述液压起升装置包括驱动装置、液压油缸、液压泵和液压举升机，所述驱动装置用于所述转运车切换运行模式时在所述中央控制系统的控制下驱动所述液压泵将所述液压油缸内的液压油推入或排出所述液压举升机。

6.根据权利要求5所述的公铁两用自动转运车，其特征在于，所述液压举升机为液压活塞结构且随着液压油的推入和排出进而收起或放下与其活塞杆相连接的所述转向架。

7.根据权利要求2所述的公铁两用自动转运车，其特征在于，所述扣环设置在所述液压举升机的活塞杆上。

8.根据权利要求2所述的公铁两用自动转运车，其特征在于，所述减震装置为套筒结构。

9.根据权利要求1所述的公铁两用自动转运车，其特征在于，所述车体内还设置有安全防护系统。

10.根据权利要求1所述的公铁两用自动转运车，其特征在于，所述车体前后两侧设置有缓冲板，所述缓冲板用于吸收碰撞能量。