CN107207020B - 用于使未接合的中间缓冲接合器定心的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使轨道车辆（1）的未接合的中间缓冲接合器（2）定心的方法，其中所述中间缓冲接合器（2）借助于动力运行的驱动装置（3）以能够水平摆动的方式来布置。所述方法具有以下方法步骤：通过控制机构（5）来检测至少一个特定的标准（6）；借助于所述标准（6）来确定所述中间缓冲接合器（2）的目标位置；通过所述控制机构（5）来操控所述驱动装置（3），直至所述中间缓冲接合器（2）已经占据所述目标位置。

Description

用于使未接合的中间缓冲接合器定心的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于使中间缓冲接合器定心的方法和装置。

背景技术

现代的轨道车辆，尤其是用于短途交通的载客轨道车辆、比如地铁几乎仅仅配备了中间缓冲接合器。这些中间缓冲接合器能够如此构造，使得其自动地接合和分离以及在车辆之间自动地建立必需的线路连接。这一点尤其对于下述全自动地运行的、无车辆驾驶员的轨道车辆来说是必需的，所述轨道车辆全自动地执行所有运行上的调度及接合过程。在此有限制的是有待接合的中间缓冲接合器彼此间的、允许的角度偏差，所述角度偏差不得超过特定的尺度，因为否则所述接合过程不能自动地执行。列车头部上和列车尾部上的未耦接的接合器用合适的装置有弹性地被保持在中间位置中，用于在行驶期间防止所述接合器的振动运动。由此，只有在弯道半径不低于特定的数值并且不离开所述接合器的所谓的抓握区域（Greifbereich）时，才能在弧形轨道中执行接合过程。由此，在更加窄小的轨道半径中只能用手动的帮助来进行接合过程。按照现有技术，这个问题能够部分地借助于所述中间缓冲接合器与紧接着的第一转向架之间的连杆来减轻，所述连杆根据所述转向架的转角来跟踪所述中间缓冲接合器。这种方法具有相当多的缺点，因为所述连杆在所述车辆的下侧面上需要结构空间并且需要定期的保养。此外，所述连杆在从笔直的轨道区段到弯道（弯道入口）的过渡段上不起作用，因为在这个位置上相关的转向架相对于车厢还没有扭转。

发明内容

因此，本发明的任务在于，说明用于使未接合的中间缓冲接合器定心的方法和装置，其中对于任何能够由车辆驶过的轨道半径来说能够使未耦接的中间缓冲接合器定心。

该任务通过根据本发明的方法和根据本发明的轨道车辆得到解决。

根据本发明的基本构思，说明一种用于使轨道车辆的未接合的中间缓冲接合器定心的方法，其中所述中间缓冲接合器借助于动力运行的（kraftbetrieben）驱动装置以能够水平摆动的方式来布置并且完成以下方法步骤：

-通过控制机构来检测至少一个特定的标准；

-借助于所述标准来确定所述中间缓冲接合器的目标位置；

-通过所述控制机构来操控所述驱动装置，直至所述中间缓冲接合器已经占据了所述目标位置。

由此能够获得下述优点：能够将所述中间缓冲接合器随时调节到这样的位置（相对于车辆纵轴线的角度位置）中，从而能够执行接合过程。在此，在动力支持的情况下将所述接合器置于下述位置（目标位置）中，在所述位置中所述接合器处于其相应的抓握区域中，从而能够在没有手动的作用的情况下执行自动的接合过程。

为此要设置动力驱动装置，借助于所述动力驱动装置所述中间缓冲接合器能够在特定的角度范围内水平偏转。典型地，在此相对于车辆纵轴线的±30度的角度范围是足够的。

此外要设置控制机构，该控制机构包括用于对所述驱动装置进行操控的器件、比如对此来说必需的功率电子装置。这种控制机构被构造用于输送传感器信号，借助于所述传感器信号能够向所述控制机构输送特定的标准。从这些描述标准的信号中，所述控制机构获取所述中间缓冲接合器相对于车辆纵轴线的相应最佳的角度位置（目标位置），在该角度位置中所述中间缓冲接合器在其抓握区域中处于当中。接下来所述控制机构如此操控所述驱动装置，使得所述中间缓冲接合器占据这个目标位置。

特别有利的是，仅仅在所计划的接合过程之前执行所述按本发明的方法。未接合的中间缓冲接合器的（相应地在列车尾部上的）角度位置在运行期间不重要并且仅仅在接合过程中才意义重大。由于放弃对于所述驱动装置的连续的操控，而能够降低能耗并且将所述驱动装置的磨损降低到最低限度。

作为用于确定未接合的中间缓冲接合器的目标位置的标准，在此与在已知的机械的解决方案中相类似能够利用离所述接合器最近的转向架相对于车辆纵轴线的转角。这个转角能够用常见的传感装置来容易地检测，并且产生获取当前的弯道半径的精确的可行方案。从这个半径中，能够获取所述中间缓冲接合器的必需的水平的偏转、也就是目标位置。具体的轨道车辆的几何结构（比如所述中间缓冲接合器的长度、所述旋转点的位置、所述抓握区域）进入到这种计算之中。但是，在此不利的是，在从笔直的轨道区段到弯曲的轨道区段的过渡段处不进行中心定心。

另一个用于确定未接合的中间缓冲接合器的目标位置的标准是轨道车辆在路段上的位置。在足够精确地测量的路段上，能够从对于在所述路段上的当前位置的获取中确定所述中间缓冲接合器的、对这个位置来说最佳的偏转。为此，需要足够精确的位置确定。但是，由此也能够在从笔直的轨道区段到弯曲的轨道区段的过渡段处进行精确的中心定心。

另一个有利的标准能够借助于对于轨道位置的图像识别来获得。借助于合适的图像识别方法，能够连续地获取所述中间缓冲接合器关于轨道的位置。从这种获取中能够确定校正值并且使所述中间缓冲接合器运动到其目标位置中。为了以光学的方式检测所述位置，能够使用传统的图像识别的方法或者也能够使用立体摄像设备或者与立体摄像设备相适应的图像识别方法。为了进行特别精确的检测，值得推荐的是，借助于光图像（Lichtmuster）或者激光扫描来设置对于车辆前面的区域的主动的扫描。

值得推荐的是，给车辆、比如联合列车的所有能够用于自动地接合的中间缓冲接合器配备按本发明的装置。由此能够在整个路段上保证全自动的行驶运行。这一点尤其有利，因为这样的话不仅能够为了全自动地组成必需的列车组合而进行全自动的调度运行而且能够进行救援运行，在所述救援运行中有故障的列车能够在路段的任何位置上通过另一个列车来救援。

未接合的中间缓冲接合器的定心机构的驱动能够用所有在轨道车辆中常用的措施来进行、比如借助于压缩空气或者电气的驱动装置来进行。中间缓冲接合器按照现有技术配备了有弹性地返回到其几何上的中间位置中的功能。由此在行驶运行期间防止所述接合器任意地运动，所述任意的运动给接合器轴承和端部止挡加载并且导致噪声生成。在此，固定地布置的中心定心机构与车架相连接，接合杆能够围绕着所述中心定心机构旋转并且借助于弹力自动地返回到中间位置中。特别有利的是，给这样的中间缓冲接合器配备了按本发明的定心机构（Zentrierung），因为在此仅仅需要较小的改动。所述固定地布置的中心定心机构为此本身以能够旋转的方式布置，使得所述中间位置能够在特定的角度范围内调节，所述接合杆自动地返回到所述中间位置中。为此，要给所述中心定心机构配备优选电气的旋转驱动装置。在此，特别有利的是，所谓的过载保护不变地保持极为有效的状态并且所述接合杆克服所述弹力继续保持能够偏移的状态。另一个优点在于，在接合的运行中作用于所述中心定心机构上的驱动装置不必分离。在接合的运行中将所述中间缓冲接合器、也就是所述中心定心机构置于其几何上的中间位置中就已足够。

本发明的另一种实施方式规定，给具有中间缓冲接合器的车辆配备未接合的中间缓冲接合器的定心机构，所述中间缓冲接合器没有弹簧支持的中心定心机构，其中优选能够使用线性驱动装置。在这种实施方式中，所述线性驱动装置必须配备用于过载保护的合适的器件（弹簧、打滑接合器）并且能够为所述车辆的接合的运行而分离。对于压缩空气线性驱动装置来说，这能够通过给气动的驱动装置的通风来进行。

本发明的另一种实施方式规定，与接合器控制机构一起构造所述控制机构，所述接合器控制机构控制真正的接合过程。由此能够提供集成的紧凑的定心及控制器。

附图说明

附图中：

图1示范性地示出了具有未接合的中间缓冲接合器的定心机构的轨道车辆的、从上方看的视图；

图2示范性地示出了具有未接合的中间缓冲接合器的定心机构的轨道车辆的侧视图；

图3示范性地示出了用于使未接合的中间缓冲接合器定心的装置；

图4示范性地示出了具有中心定心机构的接合器轴承，该接合器轴承特别适合于旋转驱动装置；并且

图5示范性地示出了具有中心定心机构的接合器轴承，该接合器轴承特别适合于线性驱动装置。

具体实施方式

图1示范性地并且示意性地示出了具有未接合的中间缓冲接合器的定心机构的轨道车辆的、从上方看的视图。示出了一种轨道车辆1，该轨道车辆包括转向架和中间缓冲接合器2，该轨道车辆处于轨道4上。所述轨道4具有笔直的轨道区段A和弧形轨道B。所述轨道车辆1以所述转向架处于所述笔直的轨道区段A上，所述轨道车辆1的正面以及尤其所述中间缓冲接合器2伸入到所述弧形轨道B中。由此所述中间缓冲接合器2的顶端定位在几何上的轨道中心之外，并且由此不可能与另一个轨道车辆相接合。所述中间缓冲接合器2以能够相对于所述轨道车辆1的车厢水平摆动的方式得到了支承，并且能够借助于驱动装置3在其角度位置中进行改变。图1示出了还在用于进行中心定心的机构开始运转之前的原始状态或者在不打算进行接合过程的行驶期间的状态。

图2示范性地并且示意性地示出了具有未接合的中间缓冲接合器的定心机构的轨道车辆的侧视图。示出了轨道车辆1的侧视图，其中借助于光学的图像识别机构来对紧挨着在所述轨道车辆1的正面之前的区域进行检测。所述光学的检测8在所述中间缓冲接合器2和轨道4的范围内延伸。

图3示范性地并且示意性地示出了用于使未接合的中间缓冲接合器定心的装置的框图。所述装置包括象征性地作为线性驱动装置来示出的驱动装置3以及对所述驱动装置3进行操控的控制机构5。在此所述控制机构5本身能够包括必需的机构、比如用于电气的驱动装置的功率电子装置或者用于气动的驱动装置的气动的控制机构，或者这些机构能够构造为分开的标准组件。所述控制机构5包括用于与车辆控制机构（在图3中未示出）进行数据通信的接口7，通过该接口能够双向地传输运行数据。通过这个接口7比如能够将用于开始自动的定心的指令传输给所述控制机构5或者能够将所进行的定心反馈给所述车辆控制机构。此外，向所述控制机构5传输至少一个标准6，借助于所述标准通过所述控制机构来获取所述中间缓冲接合器2或者驱动装置3的目标位置。

图4示范性地并且示意性地示出了具有中心定心机构的接合器轴承，该接合器轴承特别适合于旋转驱动装置。示出了中间缓冲接合器2在所述接合器轴承的位置上以能够旋转的方式得到支承的情况。在左侧，剖切地示出了接合杆，在右侧示出了用于将接合器单元安装在车辆结构上的固定机构10。中间的、基本上圆形的构件代表着中心定心机构，该构件在常规的接合器中固定不动并且所述接合杆围绕着该构件摆动。借助于弹簧及减震元件，使偏移的接合杆又返回到中间位置中。这个中心定心机构要构造成以能够旋转的方式得到支承，从而产生可变的、能够以特定的角度范围来预先给定的中间位置。另外的功能、比如过载保护和手动的可摆动性在此保持未受影响。这种实施方式特别适合于所述中心定心机构的电气的旋转驱动装置。能够在所述接合器的下方将所述驱动装置安装在车辆结构上。

图5示范性地并且示意性地示出了一种接合器轴承，该接合器轴承特别适合于线性驱动装置。所示出的实施方式具有常规的受弹簧加载的中心定心机构并且能够容易地借助于驱动装置（在图5中未示出）来配备自动的中心定心机构。在此要设置驱动装置，该驱动装置作用于在图5中在左边示出的接合杆。所述中心定心机构的、阻碍所述接合杆的偏移的机械的力能够通过所述驱动装置来容易地克服。对于在接合的状态中的运行来说并且在无意进行接合的行驶期间，能够将所述驱动装置切断。这种实施方式特别适合于气动的驱动装置，所述气动的驱动装置在气动的缸通风时能够无动力地移动并且没有阻力来阻碍所接合的接合杆的偏移。

附图标记列表：

1 轨道车辆

2 中间缓冲接合器

3 驱动装置

4 轨道

5 控制机构

6 标准

7 接口

8 光学的检测

9 中心定心机构

10 固定机构

A 笔直的轨道区段

B 弧形轨道。

Claims (7)

1.用于使轨道车辆（1）的未接合的中间缓冲接合器（2）定心的方法，其中所述中间缓冲接合器（2）借助于动力运行的驱动装置（3）以能够水平摆动的方式来布置，所述方法具有以下方法步骤：

-通过控制机构（5）来检测至少一个特定的标准；

-借助于所述标准（6）来确定所述中间缓冲接合器（2）的目标位置；

-通过所述控制机构（5）来操控所述驱动装置（3），直至所述中间缓冲接合器（2）已经占据所述目标位置，

其中所述中间缓冲接合器（2）的定心仅仅紧挨着在打算的接合过程之前进行，

其中用于确定所述中间缓冲接合器（2）的目标位置的标准由所述中间缓冲接合器（2）相对于所述轨道（4）的光学的位置确定来构成，

其中借助于光图像或者激光扫描来设置对于车辆前面的区域的主动的扫描。

2.按权利要求1所述的用于使轨道车辆（1）的未接合的中间缓冲接合器（2）定心的方法，

其特征在于，用于确定所述中间缓冲接合器（2）的目标位置的标准（6）是离所述中间缓冲接合器（2）最近的转向架关于所述轨道车辆（1）的纵轴线的转角。

3.按权利要求1所述的用于使轨道车辆（1）的未接合的中间缓冲接合器（2）定心的方法，

其特征在于，用于确定所述中间缓冲接合器（2）的目标位置的标准（6）是所述轨道车辆（1）在路段上的位置。

4.具有未接合的中间缓冲接合器（2）的定心机构的轨道车辆（1），其特征在于，所述中间缓冲接合器（2）借助于动力运行的驱动装置（3）以能够水平摆动的方式来布置，并且设置了控制机构（5），所述控制机构被设立用于检测至少一个特定的标准（6）并且从这个标准（6）中确定所述中间缓冲接合器（2）的目标位置并且被设立用于操控所述驱动装置（3）， 其中所述中间缓冲接合器（2）的定心仅仅紧挨着在打算的接合过程之前进行，其中所述有待检测的标准（6）是所述中间缓冲接合器（2）的、从所述中间缓冲接合器（2）相对于所述轨道（4）的光学的位置确定中所获取的角度位置，

其中借助于光图像或者激光扫描来设置对于车辆前面的区域的主动的扫描。

5.按权利要求4所述的具有未接合的中间缓冲接合器（2）的定心机构的轨道车辆（1），其特征在于，所述控制机构（5）配备了通往车辆控制机构的接口（7），通过所述接口能够将表明打算的接合过程的信号传输给所述控制机构（3）。

6.按权利要求5所述的具有未接合的中间缓冲接合器（2）的定心机构的轨道车辆（1），其特征在于，所述有待检测的标准（6）是离所述中间缓冲接合器（2）最近的转向架关于所述轨道车辆（1）的纵轴线的转角。

7.按权利要求5所述的具有未接合的中间缓冲接合器（2）的定心机构的轨道车辆（1），其特征在于，所述有待检测的标准（6）是所述轨道车辆（1）在路段上的位置。

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