CN107640161A - 一种悬挂空铁平稳升降运行系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬挂空铁平稳升降运行系统，包括悬挂导轨、悬挂空铁和动力挂件，悬挂导轨包括上水平悬挂导轨、螺旋悬挂导轨和下水平悬挂导轨，上水平悬挂导轨和下水平悬挂导轨分别对应与螺旋悬挂导轨上下端一体连接，悬挂空铁顶部与动力挂件对应处设有悬挂板，动力挂件下端与悬挂板铰接，悬挂板一侧边通过旋转铰轴对应安装在悬挂空铁顶部设置的悬挂板安装槽内，悬挂板另一侧对应的悬挂空铁顶部设有液压缸，悬挂板另一侧上固定设有与液压缸配合安装的推板架，液压缸通过控制器与悬挂空铁内设置的角度感应开关控制连接，角度感应开关通过对悬挂空铁的运行角度感应来控制液压缸伸缩，液压缸通过伸缩臂的伸缩推动悬挂板绕旋转铰轴转动。

Description

一种悬挂空铁平稳升降运行系统

技术领域

本发明涉及一种悬挂空铁技术领域，具体涉及一种悬挂空铁平稳升降运行系统。

背景技术

目前，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，机动车的数量越来越多，致使城市的交通情况越来越恶化，堵车现象日益严重，不但不利于居民的快速出行，而且造成大量的时间和能源消耗、空气和噪音污染以及交通事故；城市道路的拥堵和环境污染，已成为制约城市发展的关键；大力发展公共交通尤其是轨道交通，是解决以上问题的主要手段。现有的城市轨道交道主要是地铁和轻轨，其主要缺点是造价昂贵、每公里造价约几亿人民币，工程浩大、地上和地下均需施工，建设周期长、一条线通常需要3～5年的时间，施工时对环境影响大、影响现有的交通和环境。

然而，上述空中轨道列车的概念在实践中仍有许多技术问题需要技术人员解决。

比如，现有空中轨道列车技术是将轨道悬挂在支柱上，再将列车向上伸出的车轮架设到轨道上，以实现列车的运行。但是，由于建筑物的限制，或者为了实现在高层建筑上接运乘客，从而空中轨道列车的悬挂导轨就需要实现一定高度差的运行，比如正常空中轨道列车的悬挂导轨悬挂高度为5m，如果需要在有限的空间内实现上升10m运行，就会存在一个悬挂轨道控制设置问题，也本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

另外，在升降运行中，悬挂空铁会因悬挂导轨平行出现倾斜设置，由于悬挂空铁与悬挂导轨之间的悬挂距离是固定的，所以悬挂空铁会和悬挂导轨同步出现倾斜，这样乘坐在悬挂空铁内的乘客回应出现列车倾斜导致不适，还有可能导致乘客受伤。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术不足，目的在于提供一种悬挂空铁平稳升降运行系统，解决怎样实现悬挂空铁在相对较短的距离实现升降运行，同时需要解决在升降运行中，悬挂空铁因悬挂导轨出现倾斜设置，悬挂空铁也许倾斜运行会导致乘客不适的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种悬挂空铁平稳升降运行系统，包括悬挂导轨、悬挂空铁和动力挂件，动力挂件上端与悬挂导轨连接，悬挂导轨包括上水平悬挂导轨、螺旋悬挂导轨和下水平悬挂导轨，所述上水平悬挂导轨和下水平悬挂导轨分别对应与螺旋悬挂导轨上下端一体连接，所述悬挂空铁顶部与动力挂件对应处设有悬挂板，所述动力挂件下端与悬挂板铰接，所述悬挂板一侧边通过旋转铰轴对应安装在悬挂空铁顶部设置的悬挂板安装槽内，所述悬挂板另一侧对应的悬挂空铁顶部设有液压缸，所述悬挂板另一侧上固定设有与液压缸配合安装的推板架，所述液压缸通过控制器与悬挂空铁内设置的角度感应开关控制连接，所述角度感应开关通过对悬挂空铁的运行角度感应来控制液压缸伸缩，所述液压缸通过伸缩臂的伸缩推动悬挂板绕旋转铰轴转动。

本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统，针对目前技术比较成熟的悬挂式空铁，悬挂导轨和悬挂空铁通过两套动力挂件悬挂连接；在水平运行过程中，两套动力挂件的悬挂高度相同，在螺旋下坡或螺旋上坡运行过程中，通过改变其中一套动力挂件的悬挂高度，从而保持悬挂空铁水平运行。

进一步的，所述螺旋悬挂导轨通过导轨支撑架支撑固定安装，所述导轨支撑架为龙门框架结构，多套所述导轨支撑架环绕均布设置，所述螺旋悬挂导轨环绕设置在导轨支撑架的龙门框架内，每层螺旋悬挂导轨对应的导轨支撑架上设有横撑架，所述螺旋悬挂导轨通过吊杆与横撑架固定连接。

进一步的，所述悬挂板安装槽底部设有行程开关，所述行程开关通过控制器与液压缸控制连接。当悬挂板通过液压缸的收缩拉动回位到悬挂板安装槽内，悬挂板触碰行程开关控制液压缸关闭。

进一步的，所述动力挂件包括动力挂件A和动力挂件B，所述动力挂件A对应设置在悬挂空铁顶部的前端，所述动力挂件B对应设置在悬挂空铁顶部的后端。

进一步的，与所述动力挂件A相互配套设置的液压缸为液压缸A，与所述动力挂件A相互配套设置的角度感应开关为角度感应开关A，与所述动力挂件B相互配套设置的液压缸为液压缸B，与所述动力挂件B相互配套设置的角度感应开关为角度感应开关B。

进一步的，所述角度感应开关A和角度感应开关B水平状态处于闭合；所述角度感应开关A向前倾斜时也处于闭合，所述角度感应开关A向后倾斜时处于开启；所述角度感应开关B向前倾斜处于开启，所述角度感应开关B向后倾斜时处于闭合。

进一步的，所述动力挂件包括牵引轮、牵引轮架和悬挂吊杆，所述牵引轮架四个角位置均设有牵引轮，所述悬挂吊杆上端与牵引轮架通过转轴连接，所述悬挂吊杆下端通过转轴与悬挂板连接，牵引轮及牵引轮架安装在悬挂导轨内。所述牵引轮架上设有角度感应开关C，所述角度感应开关C也与控制器控制连接，所述角度感应开关C向前倾斜或向后倾斜时均处于关闭状态，角度感应开关C水平状态时处于开启状态。

进一步的，所述液压缸底座与悬挂空铁的顶部通过铰轴连接；述推板架与悬挂板之间的设置夹角为50°-60°。

进一步的，所述液压缸的伸缩臂通过万向节头与推板架连接。

进一步的，所述角度感应开关采用滚珠开关或水银开关。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统，通过采用螺旋悬挂导轨将不同高度差的两条悬挂导轨在有限的空间内实现无缝连接，解决了悬挂因大坡度下降或升高会给乘客造成不适感，并且高落差将两件悬挂导轨连接，对导轨的支撑要求也会很高；

2、本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统，针对目前技术比较成熟的悬挂式空铁，悬挂导轨和悬挂空铁通过两套动力挂件悬挂连接；在水平运行过程中，两套动力挂件的悬挂高度相同，在螺旋下坡或螺旋上坡运行过程中，通过改变其中一套动力挂件的悬挂高度，从而保持悬挂空铁水平运行；

3、本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统，动力挂件是悬挂式空铁的核心部件，如果通过改进动力挂件，来实现前后两件动力挂件的悬挂高度，势必将破坏动力挂件的连接强度，因此，本发明通过改进动力挂件与悬挂空铁的连接结构，采用具有翻转功能的悬挂板改变动力挂件的悬挂高度，来实现前后两件动力挂件的悬挂高度；

4、本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统，通过角度感应开关来判断悬挂空铁运行时，是螺旋上坡还是螺旋下坡，从而控制是液压缸A和液压缸B启动来控制动力挂件的悬挂高度，可以迅速的使悬挂空铁恢复水平运行状态，从而防止了乘客因悬挂空铁的运行角度导致不舒适；

5、本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统，通过在悬挂板安装槽内设置行程开关，在动力挂件的悬挂高度回位后，悬挂板触碰行程开关控制液压缸关闭；

6、本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统，当悬挂空铁由向前倾斜(螺旋下坡状态)恢复到水平运行时，或者当悬挂导轨处于水平状态时，只有角度感应开关C工作，由于角度感应开关C是水平设置在牵引轮架上，牵引轮架的倾斜角度随悬挂导轨变化而变化，当悬挂导轨处于水平状态时，不管悬挂空铁原先处于什么状态，均通过角度感应开关C控制控制器，控制器控制液压缸A和液压缸B复位，悬挂板扣合在悬挂板安装槽内，使悬挂空铁处于水平状态运行。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统的悬挂导轨架设结构示意图；

图2为本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统在水平运行时的结构示意图；

图3为本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统在螺旋下坡运行时的结构示意图；

图4为本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统在螺旋下坡运行时的结构示意图；

图5为本发明动力挂件A和动力挂件B控制吊挂系统的原理示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1-悬挂导轨，2-悬挂空铁，3-动力挂件，4-悬挂板，5-旋转铰轴，6-悬挂板安装槽，7-推板架，8-伸缩臂，9-行程开关，10-动力挂件A，11-动力挂件B，12-万向节头，13-液压缸A，14-角度感应开关A，15-液压缸B，16-角度感应开关B，17-牵引轮，18-牵引轮架，19-悬挂吊杆，20-底座，21-控制器，22-角度感应开关C，23-上水平悬挂导轨，24-螺旋悬挂导轨，25-下水平悬挂导轨，26-横撑架，27-吊杆，28-支撑主立柱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。本发明描述的角度感应开关在关闭状态，即是开关处于没有接通状态，角度感应开关在开启状态，即是开关处于接通状态。

实施例1

如图1-5所示，本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统，本发明悬挂空铁平稳升降运行系统，悬挂空铁2最适合悬挂导轨1的倾斜角度小于10°的范围内运行使用，包括悬挂导轨1、悬挂空铁2和动力挂件3，动力挂件3上端与悬挂导轨1连接，所述悬挂导轨1包括上水平悬挂导轨23、螺旋悬挂导轨24和下水平悬挂导轨25，上水平悬挂导轨23和下水平悬挂导轨25分别对应与螺旋悬挂导轨24上下端一体连接，螺旋悬挂导轨24是采用相同弧度的螺旋结构，悬挂空铁2顶部与动力挂件3对应处设有悬挂板4，动力挂件3下端与悬挂板4铰接，所述悬挂板4一侧边通过旋转铰轴5对应安装在悬挂空铁2顶部设置的悬挂板安装槽6内，悬挂板4另一侧对应的悬挂空铁2顶部设有液压缸，所述悬挂板4另一侧上固定设有与液压缸配合安装的推板架7，液压缸通过控制器21与悬挂空铁2内设置的角度感应开关控制连接，控制器21内带有FX3GA-60MR日本三菱PLC控制器，角度感应开关通过对悬挂空铁2的运行角度感应来控制液压缸伸缩，所述液压缸通过伸缩臂8的伸缩推动悬挂板4绕旋转铰轴5转动。

螺旋悬挂导轨24通过导轨支撑架25支撑固定安装，所述导轨支撑架25为龙门框架结构，多套所述导轨支撑架25环绕均布设置，所述螺旋悬挂导轨24环绕设置在导轨支撑架25的龙门框架内，每层螺旋悬挂导轨24对应的导轨支撑架25上设有横撑架26，所述螺旋悬挂导轨24通过吊杆27与横撑架26固定连接。上水平悬挂导轨23和下水平悬挂导轨25分别通过支撑主立柱28支撑水平固定。

采用六套导轨支撑架25环绕均布设置，由于空间限制，对螺旋悬挂导轨24的导轨支撑架24是越少越好，通过反复验证设置六套所述导轨支撑架24可以在达到支撑强度的情况下，采用最少的导轨支撑架25。导轨支撑架25下方也不会影响一般的场地使用，螺旋悬挂导轨24上端连接上水平悬挂导轨23。螺旋悬挂导轨1下端连接通往正常高度运行的下水平悬挂导轨25。多套所述导轨支撑架25之间通过斜支撑连接支撑。斜支撑在附图1中只表示一处，其它相同省略，通过设置斜支撑可以使导轨支撑架25之间相互连接，从而形成一个整体结构，增加了整个支撑结构的稳定性能。斜支撑的数量更具实际需要而定。

通过采用螺旋悬挂导轨将不同高度差的两条悬挂导轨在有限的空间内实现无缝连接，解决了悬挂因大坡度下降或升高会给乘客造成不适感，并且高落差将两件悬挂导轨连接，对导轨的支撑要求也会很高。

液压缸的底座20与悬挂空铁2的顶部通过铰轴连接。推板架7与悬挂板4之间的设置夹角为50°-60°，在推板架7与悬挂板4之间的设置夹角为50°-60°内，液压缸便于将悬挂板4推起转动。液压缸的伸缩臂8通过万向节头12与推板架7连接，液压缸的伸缩臂8通过万向节头12与推板架7连接，便于液压缸便于将悬挂板4推起转动。

悬挂板安装槽6底部设有行程开关9，所述行程开关9通过控制器21与液压缸控制连接，当悬挂板4通过液压缸的收缩拉动回位到悬挂板安装槽6内，悬挂板4触碰行程开关9控制液压缸关闭。

动力挂件包括动力挂件A10和动力挂件B11，所述动力挂件A10对应设置在悬挂空铁2顶部的前端，所述动力挂件B11对应设置在悬挂空铁2顶部的后端。

与所述动力挂件A10相互配套设置的液压缸为液压缸A13，与所述动力挂件A10相互配套设置的角度感应开关为角度感应开关A14，与所述动力挂件B11相互配套设置的液压缸为液压缸B15，与所述动力挂件B11相互配套设置的角度感应开关为角度感应开关B16。

角度感应开关A14和角度感应开关B16水平状态处于闭合；所述角度感应开关A14向前倾斜时也处于闭合，所述角度感应开关A14向后倾斜时处于开启；所述角度感应开关B16向前倾斜处于开启，所述角度感应开关B16向后倾斜时处于闭合。

通过将角度感应开关A和角度感应开关B水平状态处于闭合；角度感应开关A向前倾斜时也处于闭合，角度感应开关A向后倾斜时处于开启；角度感应开关B向前倾斜处于开启，角度感应开关B向后倾斜时处于闭合；

当悬挂导轨前方向下倾斜时，悬挂空铁会根据悬挂导轨导向处于螺旋下坡运行状态，此时，角度感应开关A有水平变成向前倾斜，依然处于闭合状态，动力挂件A的悬挂高度不改变，此时，角度感应开关B有水平变成向前倾斜，由关闭状态改为开启状态，从而角度感应开关B通过控制器21控制液压缸B15的伸缩臂伸长，液压缸B15通过推板架7推动悬挂板4绕旋转铰轴5向上转动，从而使动力挂件B11的悬挂高度变长，悬挂空铁2会由倾斜恢复到水平，同时，角度感应开关B16也由向前倾斜变为水平，当角度感应开关B16恢复到水平状态时，通过控制器21的控制，液压缸B15停止工作，从而悬挂空铁2处于水平状态运行。

当悬挂导轨前方向上倾斜时，悬挂空铁会根据悬挂导轨导向处于螺旋上坡运行状态，此时，角度感应开关B有水平变成向后倾斜，依然处于闭合状态，动力挂件B的悬挂高度不改变，此时，角度感应开关A有水平变成向后倾斜，由关闭状态改为开启状态，从而角度感应开关A通过控制器21控制液压缸A13的伸缩臂伸长，液压缸A13通过推板架7推动悬挂板4绕旋转铰轴5向上转动，从而使动力挂件A10的悬挂高度变长，悬挂空铁2会由倾斜恢复到水平，同时，角度感应开关A14也由向前倾斜变为水平，当角度感应开关A14恢复到水平状态时，通过控制器21的控制，液压缸A13停止工作。从而悬挂空铁2处于水平状态运行。

实施例2

如图1-5所示，本发明一种悬挂空铁平稳升降运行系统，动力挂件3包括牵引轮17、牵引轮架18和悬挂吊杆19，所述牵引轮架18四个角位置均设有牵引轮17，所述悬挂吊杆19上端与牵引轮架18通过转轴连接，所述悬挂吊杆19下端通过转轴与悬挂板4连接，牵引轮17及牵引轮架18安装在悬挂导轨1内。动力挂件3的上述结构均是现有空铁的常用悬挂结构，牵引轮架18上水平设有角度感应开关C22，所述角度感应开关C22也与控制器21控制连接，所述角度感应开关C22向前倾斜或向后倾斜时均处于关闭状态，角度感应开关C22水平状态时处于开启状态。

实施例1只描述了悬挂空铁在水平状态改变成螺旋下坡运行或螺旋上坡运行状态时，吊挂系统的控制方法。

当悬挂空铁2由向前倾斜(螺旋下坡状态)恢复到水平运行时，或者当悬挂导轨1处于水平状态时(在上水平悬挂导轨23和下水平悬挂导轨25运行时)，只有角度感应开关C22工作，由于角度感应开关C22是水平设置在牵引轮架18上，牵引轮架18的倾斜角度随悬挂导轨1变化而变化，当悬挂导轨1处于水平状态时，不管悬挂空铁2原先处于什么状态，均通过角度感应开关C22控制控制器21，控制器21控制液压缸A13和液压缸B15复位，悬挂板4扣合在悬挂板安装槽6内，使悬挂空铁2处于水平状态运行。

角度感应开关采用滚珠开关或水银开关。水银开关，又称倾侧开关，是电路开关的一种，以一接着电极的小巧容器储存着一小滴水银，容器中多数为真空或注入惰性气体。容器的形状亦会影响水银水珠接触电极的条件，只要稍加外力使水银开关产生倾斜，水银便可移动，使开关实现通断。滚珠开关也叫钢珠开关，珠子开关，其实都是震动开关的一种叫法，只是不一样是通过珠子滚动倾斜状态下接触导针的原理来控制电路的接通或者断开的，滚珠开关利用开关中的小珠的滚动，制造与金属端子的触碰或改变光线行进的路线，就能产生导通或不导通的效果。滚珠开关目前已有许多不同类型的产品，包括角度感应开关、震动感应开关、离心力感应开关、光电式滚珠开关，倾斜开关，光电滚珠开关，光电防倒开关等等。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬挂空铁平稳升降运行系统，包括悬挂导轨(1)、悬挂空铁(2)和动力挂件(3)，所述动力挂件(3)上端与悬挂导轨(1)连接，其特征在于：所述悬挂导轨(1)包括上水平悬挂导轨(23)、螺旋悬挂导轨(24)和下水平悬挂导轨(25)，所述上水平悬挂导轨(23)和下水平悬挂导轨(25)分别对应与螺旋悬挂导轨(24)上下端一体连接，所述悬挂空铁(2)顶部与动力挂件(3)对应处设有悬挂板(4)，所述动力挂件(3)下端与悬挂板(4)铰接，所述悬挂板(4)一侧边通过旋转铰轴(5)对应安装在悬挂空铁(2)顶部设置的悬挂板安装槽(6)内，所述悬挂板(4)另一侧对应的悬挂空铁(2)顶部设有液压缸，所述悬挂板(4)另一侧上固定设有与液压缸配合安装的推板架(7)，所述液压缸通过控制器(21)与悬挂空铁(2)内设置的角度感应开关控制连接，所述角度感应开关通过对悬挂空铁(2)的运行角度感应来控制液压缸伸缩，所述液压缸通过伸缩臂(8)的伸缩推动悬挂板(4)绕旋转铰轴(5)转动。

2.根据权利要求1所述的一种悬挂空铁平稳升降运行系统，其特征在于：所述螺旋悬挂导轨(24)通过导轨支撑架(25)支撑固定安装，所述导轨支撑架(25)为龙门框架结构，多套所述导轨支撑架(25)环绕均布设置，所述螺旋悬挂导轨(24)环绕设置在导轨支撑架(25)的龙门框架内，每层螺旋悬挂导轨(24)对应的导轨支撑架(25)上设有横撑架(26)，所述螺旋悬挂导轨(24)通过吊杆(27)与横撑架(26)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种悬挂空铁平稳升降运行系统，其特征在于：所述悬挂板安装槽(6)底部设有行程开关(9)，所述行程开关(9)通过控制器(21)与液压缸控制连接，当悬挂板(4)通过液压缸的收缩拉动回位到悬挂板安装槽(6)内，悬挂板(4)触碰行程开关(9)控制液压缸关闭。

4.根据权利要求3所述的一种悬挂空铁平稳升降运行系统，其特征在于：所述动力挂件(3)包括动力挂件A(10)和动力挂件B(11)，所述动力挂件A(10)对应设置在悬挂空铁(2)顶部的前端，所述动力挂件B(11)对应设置在悬挂空铁(2)顶部的后端。

5.根据权利要求4所述的一种悬挂空铁平稳升降运行系统，其特征在于：与所述动力挂件A(10)相互配套设置的液压缸为液压缸A(13)，与所述动力挂件A(10)相互配套设置的角度感应开关为角度感应开关A(14)，与所述动力挂件B(11)相互配套设置的液压缸为液压缸B(15)，与所述动力挂件B(11)相互配套设置的角度感应开关为角度感应开关B(16)。

6.根据权利要求5所述的一种悬挂空铁平稳升降运行系统，其特征在于：所述角度感应开关A(14)和角度感应开关B(16)水平状态处于闭合；所述角度感应开关A(14)向前倾斜时也处于闭合，所述角度感应开关A(14)向后倾斜时处于开启；所述角度感应开关B(16)向前倾斜处于开启，所述角度感应开关B(16)向后倾斜时处于闭合。

7.根据权利要求1所述的一种悬挂空铁平稳升降运行系统，其特征在于：所述动力挂件(3)包括牵引轮(17)、牵引轮架(18)和悬挂吊杆(19)，所述牵引轮架(18)四个角位置均设有牵引轮(17)，所述悬挂吊杆(19)上端与牵引轮架(18)通过转轴连接，所述悬挂吊杆(19)下端通过转轴与悬挂板(4)连接，牵引轮(17)及牵引轮架(18)安装在悬挂导轨(1)内，所述牵引轮架(18)上设有角度感应开关C(22)，所述角度感应开关C(22)也与控制器(21)控制连接，所述角度感应开关C(22)向前倾斜或向后倾斜时均处于关闭状态，角度感应开关C(22)水平状态时处于开启状态。

8.根据权利要求1所述的一种悬挂空铁平稳升降运行系统，其特征在于：所述液压缸的底座(20)与悬挂空铁(2)的顶部通过铰轴连接。

9.根据权利要求1所述的一种悬挂空铁平稳升降运行系统，其特征在于：所述推板架(7)与悬挂板(4)之间的设置夹角为50°-60°；所述液压缸的伸缩臂(8)通过万向节头(12)与推板架(7)连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种悬挂空铁平稳升降运行系统，其特征在于：所述角度感应开关采用滚珠开关或水银开关。