CN108025753B - 用于将半挂车的主销锁定在轨道单元上的系统的碰撞检测装置 - Google Patents

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Abstract

该装置包括刚性连接件(6)，连接到主销接收结构(5)；连接销(12)，将刚性连接件连接至轨道单元(2)，该连接销(12)安装在轨道单元(2)上，能够枢转的接收在设置在刚性连接件中的孔(14)中且能够在孔(14)中移动；剪切销(17)，防止连接销(12)在孔(14)中移动，且当遭受撞击时折断以允许所述连接销在孔中移动；旁路管道(20)，安装为轨道单元的通用管道(21)上的旁路；切断工具(22)，固定至轨道单元，当剪切销(17)折断且连接销在孔中移动时切断旁路管道。

Description

用于将半挂车的主销锁定在轨道单元上的系统的碰撞检测 装置
技术领域
本发明涉及用于通过轨道运输半挂车的设备中的用于将半挂车的主销锁定在轨道单元上的系统的技术领域。
本发明尤其涉及一种碰撞检测装置，如果运输半挂车的轨道单元遭受可能损坏所述半挂车的主销的撞击，则使得所述碰撞检测装置能够检测并产生警报。
背景技术
标准化的半挂车的主销被设计成可拆卸地接合在牵引车所携带的第五车轮上，以便形成枢转连杆，从而允许半挂车通过与其相关联的牵引车来移动。
以申请人的名义申请的专利EP 1,874,607教导了一种用于将半挂车的主销锁定在轨道单元上的系统，其中，罩部件通过中心开口安装在半挂车的主销上，以便被接收在一个被称为舱的接收元件中，即安装在轨道单元上。所述舱特别用于在罩部件被接收在所述舱内时，自动地对中并锁定所述罩部件，并因此自动地对中并锁定所述主销。所述舱通常通过提升装置致动，从而允许其垂直移动以便接收所述罩部件和主销，以维持和锁定所述罩部件及主销。
在载有半挂车的轨道单元发生碰撞的情况下，或者在其他事件期间，突然的撞击可能会通过锁定系统传递至所述主销。虽然申请人的锁定系统符合轨道标准，不会被这种可能对应于数十吨力的撞击所损坏。然而，在所述罩部件处，这种撞击可能会损坏所述主销，因为后者符合道路标准，而在这一点上道路标准比轨道标准要求更低。
这种对主销的损害不容易察觉。因此，在碰撞过程中发生剧烈撞击后，主销可能会变得脆弱而这种脆弱性不会被检测到。由于不了解这种脆弱性，司机随后将半挂车从轨道单元卸下，并用拖车将其拖至最终目的地。在拖运过程中，脆弱的主销可能会折断，进而可能会造成严重的后果。
因此，需要一种碰撞检测装置，使得能够检测携带有半挂车的轨道单元是否已经经受到可能损坏主销的撞击。这样的碰撞检测装置必须有利地能够被校准，以在超过预定的阈值时被触发。
根据运行要求，可以修改该阈值，以便能够检测到较小的撞击，特别是出于保护运输货物的考虑，或者更重要的是，例如在不同的轨道标准的情况下。
发明内容
因此，本发明的目的旨在通过提出一种碰撞检测装置，用于将半挂车的主销锁定在轨道单元上的系统，以解决上述缺点。
本发明所分配的目的是通过使用其上装载半挂车的轨道单元来实现的。该轨道单元包括用于锁定所述半挂车的主销的系统，该系统包括设置用于接收所述主销的接收结构。该系统还包括通用管道，该通用管道用于供应流体供应和特别地控制所述轨道单元的制动器。
根据本发明，轨道单元进一步包括碰撞检测装置，所述碰撞检测装置包括以下部件：
刚性连接件，连接到所述接收结构，所述接收结构所遭受的碰撞传递至所述刚性连接件；
至少一个连接轴，通过所述至少一个连接轴将所述刚性连接件连接至所述轨道单元，该连接轴安装在所述轨道单元上，枢转接收在设置在所述刚性连接件中的孔中以及能够在所述孔中每一侧上设置的有限的行程D上在所述孔中移动；
至少一个剪切销，插入通过所述连接轴及所述孔，所述至少一个剪切销防止所述连接轴在所述孔中移动，所述剪切销设置用于在撞击超过一定阈值时折断以及然后允许所述连接轴在所述孔中移动；
至少一个旁路管道，安装为所述轨道单元的通用管道上的旁路，该旁路管道固定至所述刚性连接件；
至少一个切断工具，固定至所述轨道单元，当所述剪切销折断时所述切断工具对所述旁路管道的一部分进行切断且所述连接轴在与所述连接轴关联的所述孔中移动。
在没有能量的情况下运行，使得本发明的碰撞检测装置在安全性方面是令人满意的。由于旁路管道的一部分被切断并且导致流体泄漏，因此有利地提醒使用者，主销已经经历了严重的撞击，使得后者可以被检查以确定半挂车是否可以按原样使用。
根据本发明的一个实施例，所述刚性连接件包括连接至所述接收结构的刚性臂，各刚性臂还通过安装在所述轨道单元上的连接轴连接至所述轨道单元，该连接轴枢转接收在设置在各刚性臂上的孔中，并且能够在所述孔中任一侧上设置的有限的行程D上在该孔中移动，以及所述剪切销插入通过各刚性臂的所述孔及与所述孔关联的所述连接轴。
根据本发明的本实施例，各刚性臂与剪切销，旁路管道及切断工具关联；所述剪切销，旁路管道及切断工具与其他刚性臂的剪切销，旁路管道及切断工具分离。
根据本发明的另一个实施例，各连接轴相对于所述轨道单元是水平且横向的，以及所述刚性连接件相对于所述轨道单元纵向延伸。
根据本发明的一个实施例，所述刚性连接件铰接安装在第一端的水平处在所述接收结构上。
根据本发明的另一个实施例，所述刚性连接件铰接安装在第二端的水平处在所述接收结构上。
根据本发明的一个实施例，各剪切销采用螺纹杆的形式且例如具有薄弱区，所述薄弱区设置成当撞击超过一定阈值时折断。
根据本发明的本实施例，各剪切销包括设置在所述孔的上部中的第一环形弱化槽和设置在所述孔的下部中的第二环形弱化槽。
根据本发明的一个实施例，各旁路管道为半刚性旁路管道。
根据本发明的另一个实施例，设置要被切断的各旁路管道的部分定位紧邻关联的切断工具，所述切断工具呈具有两个刀片的闸刀状，所述两个刀片中的一个设置在要被切断的所述旁路管道的前面以及另一个设置在要被切断的所述旁路管道的后面。
根据本发明的另一个实施例，各切断工具包括平板，所述平板具有用于使设置要被切断的所述旁路管道的部分通过的开口，该开口的垂直侧面设置有切割元件，当所述刚性连接件纵向移动时所述切割元件对所述旁路管道进行切割。
根据本发明的一个实施例，旁路管道及关联的切断工具设置通过其所述刚性连接件连接到所述轨道单元的部分的每一侧上。
根据本发明的一个实施例，碰撞检测装置包括隔离接头，所述隔离接头使得能够将一个或多个所述旁路管道相对于所述通用管道进行隔离。
因此，特别是在使用者被警告锁定轨道单元的制动器所受到的撞击的优选情况下，本发明的碰撞检测装置是可逆的并且因此能够解锁制动器。碰撞检测装置一旦被强烈的撞击致动，就不会阻止将半挂车的主销锁定在轨道单元上的系统的运行，或者将有问题的半挂车从轨道单元上卸下。
根据本发明的一个实施例，刚性连接件包括用于所述接收结构的保护装置。根据本发明的该实施例，所述保护装置包括防水布，所述防水布枢转安装并且设置成能够在所述接收结构上枢转，以在没有半挂车加载在所述轨道单元上时至少部分覆盖所述接收结构。此保护装置尤其能够用于保护所述接收结构免于遭受坏天气。
附图说明
本发明的其他特征和优点将从以下提供的结合参考附图的非限制性示例的描述中更清楚地看到，其中：
图1是本发明的包括用于锁定半挂车的主销的系统及碰撞检测装置的轨道单元的部分正视图；
图2是图1的轨道单元的后视图；
图3是图2中圈出部分的详细视图；
图4是图1的轨道单元在图3所示的剖线上的垂直剖视图；及
图5是图4中圈出部分的详细视图。
具体实施方式
在几个不同图中显示的结构和功能相同的元件被配以相同的数字或字母标号。
由申请人开发的用于将半挂车的主销锁定在轨道单元(2)上的系统(1)包括接收舱(3)。所述接收舱(3)可垂直移动地安装在轨道单元(2)，并设置用于接收通过中心开口安装在半挂车主销上的罩部件。接收舱(3)的垂直移动通过包括用于升降舱的装置及用于引导，平衡及/或承受其应力的装置的设备来确保。用于升降舱的装置例如包括垂直定位在舱下方的起重螺杆。
当半挂车放置在轨道单元(2)上时，其配有罩部件的主销位于接收舱(3)的上方。接收舱(3)然后向上移动以接收装备主销的罩部件。该罩部件然后被居中，侧向和纵向固定，并且被接收舱(3)垂直锁定。
作为示例，附图中示出的接收舱(3)包括两排倾斜元件，每排倾斜元件包括进给器，且其形状被设计以确保重力返回使得罩部件锁定。
虽然本发明在此描述了使用接收舱(3)的锁定系统(1)，但本发明的碰撞检测装置(4)仍然适用于主销的任何类型的接收结构(5)，无论主销是否通过罩部件接收在这样的接收结构(5)中。
轨道单元(2)优选为用于半挂车的组合轨道运输车。
本发明的碰撞检测装置(4)包括满足轨道坚固性标准的刚性连接件(6)。
在第一端(7)处，刚性连接件(6)通过第一铰接件(8)铰接安装至接收舱(3)或任何其他半挂车主销的接收结构(5)。
在第二端(9)处，刚性连接件(6)通过第二铰接件(10)铰接安装至轨道单元(2)，例如同时铰接安装在该轨道单元的底盘11上。
刚性连接件(6)优选地相对于轨道单元(2)纵向地布置，当主销接收在接收结构(5)中时，刚性连接件(6)承受通过轨道单元(2)承载的半挂车的主销施加到接收结构(5)上的水平应力。
第二铰接件(10)包括通过例如设置在刚性连接件(6)的第二端(9)的凸缘(13)固定至轨道单元(2)，并枢转安装在设置在刚性连接件(6)内的孔(14)内的连接轴(12)。连接轴(12)优选相对于轨道单元(2)是水平且横向的，而旋转安装连接轴(12)的凸缘(13)是垂直的。
孔(14)具有足够的长度，以留出连接轴(12)和孔(14)的截止端之间的自由间隔，进而在连接轴能够在孔(14)中自由移动时，为连接轴(12)在每一侧上留出有限的行程D。
根据在附图中作为例子示出的一个优选实施例，刚性连接件(6)包括由横梁(16)连接的优选为纵向的刚性臂(15)。优选有两个刚性臂(15)，但可以有更多个。根据该实施例，每个刚性臂(15)因此通过在第一端(7)处的第一铰接件(8)铰接安装至接收结构(5)，并通过在第二端(9)处的第二铰接件(10)铰接安装至轨道单元(2)的底盘11。各第二铰接件(10)然后包括连接轴(12)，该连接轴(12)枢转安装在设置在各刚性臂(15)的第二端(9)处的孔(14)内。
各连接轴(12)在孔(14)中的移动被插入通过各孔(14)及与各孔关联的连接轴(12)的剪切销(17)所阻止。各连接轴(12)的移动因此被剪切销(17)所阻挡，但不是与其相关联的孔(14)中的枢转，各连接轴(12)然后优选位于与其相关联的孔(14)的中部，以留出每一侧上的有限的行程D。
剪切销(17)被设置用于在撞击超过一定阈值时折断。该撞击在各连接轴(12)与孔(14)之间形成冲击力。该冲击力由剪切销(17)所承受。
各剪切销(17)例如呈螺纹杆(18)的形式，例如由钢制成，竖直插入经过孔(14)和连接轴(12)，插入设置在连接件的第二端(9)和连接轴(12)中的通孔。该剪切销，例如具有薄弱区，该薄弱区例如呈两个环形弱化凹槽(19,19’)的形式，设置用于在撞击超过一定阈值的情况下折断，其中，第一环形弱化槽19设置在孔(14)的上部和第二环形弱化槽19'设置在孔(14)的下部。
剪切销(17)的直径和材料以及薄弱区的深度，布置和数量被校准，使得剪切销(17)仅在撞击超过一定阈值的情况下被折断。该撞击能够导致对主销的潜在损坏。
本发明的碰撞检测装置(4)还包括旁路管道(20)，所述旁路管道(20)固定在刚性连接件(6)的第二端(9)的水平处且安装为通用管道(21)的旁路，该旁路管道通常是气动的，其特别地供应和控制轨道单元(2)的制动器。这种通用管道(21)通常装备所有的轨道车。
本发明的碰撞检测装置(4)的旁路管道(20)优选为由聚酰胺制成的半刚性旁路管道(20)。
旁路管道(20)的部分设置在安装在刚性连接件(6)的第二端(9)的水平处的切断工具(22)的紧邻处，以便当刚性连接件(6)在其保持枢转的孔(14)中移动时，切断工具(22)切断旁路管道(20)。
当然，有限的行程D必须足以允许切断工具(22)切断旁路管道(20)。
应注意的是，尽管合乎需要，通过切断工具(22)完全切断旁路管道(20)并不是必需的，而切断工具(22)在旁路管道(20)上形成的实质缺口可以满足本发明的碰撞检测装置的运行。
设置要被切断的旁路管道(20)的部分(23)优选由聚酰胺制成。如果可以用钢刀切断，也可以使用另一种材料。
设置要被切断的旁路管道(20)的部分(23)优选位于其在刚性连接件(6)上的紧固点24附近。
切断工具(22)优选呈具有两个刀片(26，26’)的闸刀(25)的形式，各刀片设置在部分(23)在旁路管道(20)截面的前面和后面，以便在切断工具(22)纵向移动时切断该部分。
切断工具(22)优选包括平板(27)。平板(27)具有用于使设置在剧烈撞击的情况下要被切断的旁路管道(20)的部分(23)通过的开口(28)。开口(28)的垂直侧面分别设有的切割元件或刀片(26，26')，例如呈斜边形式，其在刚性连接件(6)纵向移动时切割旁路管道(20)。
旁路管道(20)及关联的切断工具(22)优选设置在刚性连接件(6)的每一侧上的第二铰接件(10)的水平处。
优选实施例中，刚性连接件(6)呈两个刚性臂(15)的形式。剪切销(17)设置在所述刚性臂(15)的各第二铰接件(10)的连接轴(12)及孔(14)中。旁路管道(20)和相关联的切断工具(22)设置在各第二铰接件(10)的水平处。
在包括本发明的碰撞检测装置(4)的轨道单元(2)发生碰撞的情况下，刚性连接件(6)承受纵向力，该力传递到主销以及剪切销(17)。如果撞击的力量可能会损坏主销，剪切销(17)被折断。
如果本发明的碰撞检测装置(4)包括多个剪切销(17)，旁路管道(20)和切断工具(22)，至少一个剪切销(17)然后被折断，切断工具(22)因而被移动然后切断相关的旁路管道(20)。
旁路管道(20)的切断然后引起通用管道(21)的泄漏，进而引起轨道单元(2)的制动器的激活。实际上，这些制动器通常使用可靠的安全性，并且通用管道(21)中的任何压降都会导致制动的激活，其强度与通用管道(21)中的压降值成比例。
这样一来，轨道单元(2)的制动器的激活立即警告使用者，同时防止运输有主销可能被损坏的半挂车的轨道单元(2)移动。
本发明的一个优选实施例，设置要被切断的旁路管道(20)的部分(23)从外部容易看见，这使得使用者容易识别旁路管道(20)已被切断的轨道单元(2)。为了阻止通用管道(21)处的泄漏，本发明的碰撞检测装置(4)包括一个隔离接头(29)，使得能够将已被切断的旁路管道(20)隔离开。
可以为同一碰撞检测装置(4)的所有旁路管道(20)提供一个单独的隔离接头(29)，或者可以各旁路管道(20)分别提供一个隔离接头(29)。
当旁路管道(20)已被切断的轨道单元(2)被识别出时，使用者被通知该轨道单元(2)承载的半挂车的主销可能受损。然后，他们只需要检查其完整性，例如现场从接收结构(5)中移除主销，或者通过移动半挂车和/或轨道单元(2)，以便能够稍后检查主销，而不延迟挂靠在有问题的轨道单元(2)上的其他轨道单元的运输。
当剪切销(17)已经折断时，用于将半挂车的主销锁定在轨道单元(2)上的系统(1)保持完整功能。刚性连接件(6)的连接轴(12)仍然保持在孔(14)中，具有与每个孔(14)每一侧上提供的有限的行程D对应的轻微的纵向偏移，这并不妨碍其运作。第二铰接件(10)的各连接轴(12)在与其相关联的孔(14)中的纵向移动，在剪切销(17)折断的情况下保持受限在有限的行程D中。.
有限的行程D设置在第二铰接件(10)的每个连接轴(12)的前面和后面，以使本发明的碰撞检测装置(4)在前面或后面碰撞的情况下等效地工作。这也是为什么切断工具(22)具有两个刀片(26，26')，其中一个设置在剧烈撞击下要被切断的旁路管道(20)的部分(23)的前面，一个设置在剧烈撞击下要被切断的旁路管道2的部分(23)的后面。
为了能够重复使用本发明的碰撞检测装置(4)，只需更换已经折断的一个或多个剪切销(17)以及一个或多个旁路管道(20)已被切断的部分。
例如，安装在两个耦接器30，30'之间的旁路管道(20)，其设置要被切断的部分(23)可以容易地被更换。
本发明的另一个变型，刚性连接件(6)还可以包括用于接收结构(5)的保护装置31。如在图1中所示的示例，该保护装置31可以采取防水布的形式，该防水布枢接安装并设置成能够在所述接收结构(5)上枢转，以在没有半挂车加载在所述轨道单元(2)上时至少部分覆盖所述接收结构(5)，保护该接收结构(5)免于遭受坏天气。
显然，该描述不限于明确描述的示例，而是其还包括其他实施例和/或实现方式。因此，在不超出本发明的范围的情况下，一个所描述的技术特征可以被等同的技术特征所取代，且在不超出权利要求所定义的本发明的范围的情况下所描述的实现该方法的一个功能步骤可以被等同的步骤替代。
例如，尽管刚性连接件(6)在图示中被其两端(7，9)连接到轨道单元(2)并连接到主销接收结构(5)，刚性连接件(6)当然可以与轨道单元(2)和主销接收结构(5)不同地连接，只要轨道单元(2)遭受的撞击传递到刚性连接件(6)和剪切销(17)即可。
同样，构成碰撞检测装置(4)的各部件的取向在附图中以能够检测特别是在轨道碰撞中最为剧烈和频繁的纵向冲击的配置示出。然而，对于本领域技术人员而言调整这些各种组成部件的取向以检测另一方向上的碰撞是显而易见的。

Claims (15)

1.一种轨道单元(2)，半挂车旨在加载在所述轨道单元(2)上，所述轨道单元(2)包含用于锁定所述半挂车的主销的系统(1)，所述系统(1)包括设置用于接收所述主销的接收结构(5)，以及所述轨道单元(2)包含通用管道(21)，用于供应流体供应和控制所述轨道单元(2)的制动器，其特征在于，所述轨道单元(2)还包括碰撞检测装置(4)，所述碰撞检测装置(4)包括以下部件：
刚性连接件(6)，连接到所述接收结构(5)，所述接收结构(5)所遭受的碰撞传递至所述刚性连接件(6)；
至少一个连接轴(12)，通过所述至少一个连接轴(12)将所述刚性连接件(6)连接至所述轨道单元(2)，该连接轴(12)安装在所述轨道单元(2)上，枢转接收在设置在所述刚性连接件(6)中的孔(14)中以及能够在所述孔(14)中每一侧上设置的有限的行程D上在所述孔(14)中移动；
至少一个剪切销(17)，插入通过所述连接轴(12)及所述孔(14)，所述至少一个剪切销(17)防止所述连接轴(12)在所述孔(14)中移动，所述剪切销(17)设置用于在撞击超过一定阈值时折断以及然后允许所述连接轴(12)在所述孔(14)中移动；
至少一个旁路管道(20)，安装为所述轨道单元(2)的通用管道(21)上的旁路，该旁路管道(20)固定至所述刚性连接件(6)；
至少一个切断工具(22)，固定至所述轨道单元(2)，当所述剪切销(17)折断时所述切断工具对所述旁路管道(20)的一部分进行切断且所述连接轴(12)在与所述连接轴(12)关联的所述孔(14)中移动。
2.根据权利要求1所述的轨道单元(2)，其特征在于，所述刚性连接件(6)包括连接至所述接收结构(5)的刚性臂，各刚性臂(15)还通过安装在所述轨道单元(2)上的连接轴(12)连接至所述轨道单元(2)，该连接轴(12)枢转接收在设置在各刚性臂(15)上的孔(14)中，并且能够在所述孔(14)中任一侧上设置的有限的行程D上在该孔(14)中移动，以及所述剪切销(17)插入通过各刚性臂(15)的所述孔(14)及与所述孔(14)关联的所述连接轴(12)。
3.根据权利要求2所述的轨道单元(2)，其特征在于，各刚性臂(15)与剪切销(17)，旁路管道(20)及切断工具(22)关联；所述剪切销(17)，旁路管道(20)及切断工具(22)与其他刚性臂(15)的剪切销(17)，旁路管道及切断工具分离。
4.根据前述权利要求中任一项所述的轨道单元(2)，其特征在于，各连接轴(12)相对于所述轨道单元(2)是水平且横向的，以及所述刚性连接件(6)相对于所述轨道单元(2)纵向延伸。
5.根据权利要求1所述的轨道单元(2)，其特征在于，所述刚性连接件(6)铰接安装在第一端(7)的水平处在所述接收结构(5)上。
6.根据权利要求1所述的轨道单元(2)，其特征在于，所述刚性连接件(6)铰接安装在第二端(9)的水平处在所述轨道单元(2)上。
7.根据权利要求1所述的轨道单元(2)，其特征在于，各剪切销(17)采用螺纹杆(18)的形式且具有薄弱区，所述薄弱区设置成当撞击超过一定阈值时折断。
8.根据权利要求7所述的轨道单元(2)，其特征在于，各剪切销(17)包括设置在所述孔(14)的上部中的第一环形弱化槽(19)和设置在所述孔(14)的下部中的第二环形弱化槽(19)。
9.根据权利要求1所述的轨道单元(2)，其特征在于，各旁路管道(20)为半刚性旁路管道(20)。
10.根据权利要求1所述的轨道单元(2)，其特征在于，设置要被切断的各旁路管道(20)的部分(23)定位紧邻关联的切断工具(22)，所述切断工具(22)呈具有两个刀片(26，26’)的闸刀状，所述两个刀片(26，26’)中的一个设置在要被切断的所述旁路管道(20)的前面以及另一个设置在要被切断的所述旁路管道(20)的后面。
11.根据权利要求1所述的轨道单元(2)，其特征在于，各切断工具(22)包括平板(27)，所述平板(27)具有用于使设置要被切断的所述旁路管道(20)的部分(23)通过的开口(28)，该开口(28)的垂直侧面设置有切割元件，当所述刚性连接件(6)纵向移动时所述切割元件对所述旁路管道(20)进行切割。
12.根据权利要求1所述的轨道单元(2)，其特征在于，旁路管道(20)及关联的切断工具(22)设置通过其所述刚性连接件(6)连接到所述轨道单元(2)的部分的每一侧上。
13.根据权利要求1所述的轨道单元(2)，其特征在于，所述轨道单元(2)包括隔离接头(29)，所述隔离接头(29)使得能够将一个或多个所述旁路管道(20)相对于所述通用管道(21)进行隔离。
14.根据权利要求1所述的轨道单元(2)，其特征在于，所述刚性连接件(6)包括用于所述接收结构(5)的保护装置(31)。
15.根据权利要求14所述的轨道单元(2)，其特征在于，所述保护装置(31)包括防水布(32)，所述防水布(32)枢转安装并且设置成能够在所述接收结构(5)上枢转，以在没有半挂车加载在所述轨道单元(2)上时至少部分覆盖所述接收结构(5)。
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