CN108706019A - 一种智能识别的多用途有轨电车架车系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能识别的多用途有轨电车架车系统，包括有轨电车车体(1)、有轨电车钢轨(2)、移动式架车机(3)、移动式架车机滑行轨(4)、有轨电车智能架车控制系统的控制台(5)；有轨电车车体(1)采用不同长度不同编组的低地板有轨电车车型，包括多个不同长度的车体模块，每个车体模块下方都设置有架车点；移动式架车机(3)为多个，由智能架车控制系统控制可在两条移动式架车机滑行轨(4)上纵向滑动至架车点；智能架车控制系统连接车辆基地控制中心自动识别进入检修库内架车工位的低地板有轨电车。从而解决了不同长度不同编组的低地板有轨电车车型的架车难题，突破了既有单一编组架车工艺设计的不可扩展性。
Description
技术领域
本发明属于有轨电车检修领域，具体涉及一种智能识别的多用途有轨电车架车系统，适用于有轨电车车辆基地或车辆造修基地，其主要应用于有轨电车车辆基地工程的工艺设计中。
背景技术
为了保障轨道交通的安全，有轨电车运行一定时间后，需要对转向架中的轮对和车底的其他部件进行检修或更换，维修时需要将整列编组的车辆抬升到一定高度以便更换车辆底部的转向架和其他部件。
检修时，需要通过固定起运设备或天车将其车厢吊起与底盘分离，以便对车辆进行检修，并且常将检修的车辆移动挪位，这就需要在维修车间设置多台固定起运设备或天车，使车间的有效工作使用面积减小，设备增多，尤其是在多节车辆需检修时，需将每一节车厢进行移动挪位，故车辆的检修时间长，占用设备多，效率低，并易因吊运而造成车辆的磕碰、外表面受损及存在一定的不安全隐患，影响安全生产，增加检修成本，并且在使用固定起运设备举升或降下车厢时，不能真正做到联动同升或同降，易发生事故。
有轨电车在车辆基地内进行检修作业时，经过多项工艺流程，其中包含架车等，目前国内在线运营的有轨电车车辆基地工艺设计中，还未有成熟可靠的架车装置。其存在以下几方面的问题：
1.目前国内在线运营的有轨电车车辆基地内，针对不同长度不同编组的低地板有轨电车车型的架车设施的工艺设计，没有可借鉴的经验和设备产品，现有技术不足。
2.架车时，需要通过固定起运设备或天车将其车厢吊起与底盘分离，以便对车辆进行检修，并且常将检修的车辆移动挪位，这就需要在维修车间设置多台固定起运设备或天车，使车间的有效工作使用面积减小，设备增多，尤其是在多节车辆需检修时，需将每一节车厢进行移动挪位，故车辆的检修时间长，占用设备多，效率低，并易因吊运而造成车辆的磕碰、外表面受损及存在一定的不安全隐患，影响安全生产，增加检修成本，并且在使用固定起运设备举升或降下车厢时，不能真正做到联动同升或同降，易发生事故。
3.鉴于国内不同有轨电车厂商车辆编组连接和转向架的布置形式的不同，其架车工艺方法也各不相同，针对不同长度不同编组而成的有轨电车架车需求，现有的固定式架车工艺设计方法在车辆编组数量根据客流情况而发生变化时则不能完全适用，其架车功能的可扩展性和兼容性较差，采用固定式架车设备的检修设施也得不到高效利用，若采用移动式架车机组进行架车，每次架车都需要人工对位，其架车精度、同步动作的协调性都相对不稳定。
发明内容
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种智能识别的多用途有轨电车架车系统，解决了不同长度不同编组的低地板有轨电车车型的架车难题，突破了既有单一编组架车工艺设计的不可扩展性，采用移动式架车机组的架车方案替代现有地下固定式架车机的架车方案，极大的节约了设计时间和土建成本，提高有轨电车检修设施工艺设计的效率和实用性。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种智能识别的多用途有轨电车架车系统，该架车系统包括有轨电车车体、有轨电车钢轨、移动式架车机、移动式架车机滑行轨、有轨电车智能架车控制系统的控制台；
所述有轨电车车体采用不同长度不同编组的低地板有轨电车车型，包括多个不同长度的车体模块，每个车体模块下方都设置有架车点；
所述移动式架车机滑行轨平行布置于两条有轨电车钢轨的外侧；所述移动式架车机为多个，由所述智能架车控制系统控制可在两条所述移动式架车机滑行轨上纵向滑动至所述架车点；所述智能架车控制系统连接车辆基地控制中心自动识别进入检修库内架车工位的低地板有轨电车。
优选地，所述有轨电车车体包括不同长度的多个悬浮模块、多个带司机室的转向架模块、至少一个不带司机室的转向架模块；每个车体模块前后编组铰接相连。
优选地，每个所述悬浮模块下两侧对称设置共4个架车点，每个所述带司机室的转向架模块中的司机室模块中间下方两侧对称设置共2个架车点，每个所述带司机室的转向架模块和每个所述不带司机室的转向架模块中在转向架区域两侧对称设置共8个架车点。
优选地，所述移动式架车机包括挂线钩、分控箱、斜齿轮减速机、机架、自行走控制单元和驱动组件、丝杠螺母组件、托头夹板；所述挂线钩、分控箱位于所述机架的侧部，所述斜齿轮减速机位于所述机架的上部并连接所述丝杠螺母组件的一端，所述托头夹板连接于所述丝杠螺母组件的一端并在所述机架上下方向上移动，所述托头夹板与车体模块的架车点可匹配连接。
优选地，所述智能架车控制系统还包括数据库储存器，用于储存和更新车辆编组参数。
优选地，所述智能架车控制系统还包括位置反馈系统，用于所述移动架式车机的准确定位并有效锁定。
优选地，所述智能架车控制系统还包括同步架车系统，用于多个所述移动式架车机的同步提升，使架车点在工作过程中始终处于同一平面，实现架车机精准对位。
优选地，所述自行走控制单元和驱动组件包括控制单元、驱动电机、走行机构、定位系统、位置锁定机构；所述控制单元接收车型识别信息，规划走行路径；所述驱动电机驱动所述走行机构使架车机走行至指定位置；所述定位系统识别到位情况后发送锁定命令，所述锁定机构进行位置锁定。
优选地，智能架车控制系统根据车型识别及架修工艺需求，智能识别需进行提升的架车点，将信息馈给自行走控制单元和驱动组件，自行走控制单元和驱动组件根据识别结果计算规划移动路线长度，通过走形机构移动到对应位置，当定位系统识别移动式架车机移动到位并正确锁定后反馈作业允许信号；当工作人员发出架车作业命令后，各架车机同步运行，车体平稳提升至工作位置后锁定；工作人员进行维修作业；维修完成后，发出恢复指令，各架车机同步下降，完成架车作业。
上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1、本发明的智能识别的多用途有轨电车架车系统，解决了不同长度不同编组的低地板有轨电车车型的架车难题，突破了既有单一编组架车工艺设计的不可扩展性，采用移动式架车机组的架车方案替代现有地下固定式架车机的架车方案，极大的节约了设计时间和土建成本，提高有轨电车检修设施工艺设计的效率和实用性。
2、通过智能架车控制系统实现不同长度不同编组的有轨电车车型和架车工艺布置点的智能快速识别，根据维修工艺需求自动寻找架车点；应用多维高精度移动架车机自行走技术，实现移动式架车机准确、快速到达指定架车点；应用同步架车技术，实现架车机精准对位的，有轨电车车辆同步提升，增加稳定性，同步协调车辆架车以满足车辆大架修作业需求，同时架车控制系统通过更新车辆编组参数扩展数据库，兼容多样化编组车型的低地板有轨电车。
附图说明
图1是本发明实施例的适应典型不同长度编组的低地板有轨电车车型的架车系统示意图；
图2是本发明实施例的适应某一车型的不同长度编组的低地板有轨电车车型的架车点工位示意图；
图3是本发明实施例的移动式架车机结构示意图；
图4是本发明实施例的架车端面示意图。
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
作为本发明的一种较佳实施方式，如图1-4所示，本发明提供一种一种智能识别的多用途有轨电车架车系统，该架车系统包括有轨电车车体1、有轨电车钢轨2、移动式架车机3、移动式架车机滑行轨4、有轨电车智能架车控制系统的控制台5。
所述有轨电车车体1采用不同长度不同编组的低地板有轨电车车型，包括多个不同长度的车体模块，每个车体模块下方都设置有架车点。
所述移动式架车机滑行轨4平行布置于两条有轨电车钢轨2的外侧；所述移动式架车机3为多个，由所述智能架车控制系统控制可在两条所述移动式架车机滑行轨4上纵向滑动至所述架车点。
有轨电车列车转向架和车体通过4个垂向减震器相连,需要检修的有轨电车检修库内架车工艺主要有两种模式:一种为整列车架起；一种为解编分模块架车。整列架车检修时,首先将车体部分与转向架垂向减震器连接解除,采用移动式架车机将整列车架起,车体底部转向架根据检修需要沿股道推出起吊至其他检修工位拆解和检修用。单模块架车检修时,首先将需要架车检修模块与整列车解编,悬浮模块在解编前,使用移动式架车设备在架车点进行支撑,然后将悬浮模块架起检修,带司机室转向架模块架车检修时,在解编编前需在其前部设置移动式架车支撑点一处,再将车体部分与转向架垂向减震器连接解除,采用移动式架车机将整列车架起,车体底部转向架根据检修需要沿股道推出起吊至其他检修工位拆解和检修用。
所述有轨电车车体1包括不同长度的多个悬浮模块、多个带司机室的转向架模块、至少一个不带司机室的转向架模块；每个车体模块前后编组铰接相连。
如图2所示，典型不同长度编组的低地板有轨电车车型编组形式为5个不同长度，其中含2个悬浮模块SM2/6，2个带司机室转向架模块BM1/7，1个不带司机室转向架模块BM3，整辆车设计共分布34个架车点接口用来车辆检修架车、车辆脱轨顶车复轨等。其中CM1/7司机室模块中间下方两侧对称设置共2个架车点，BM1/3/7转向架模块在转向架区域两侧对称设置共8个架车点，SM2/6悬浮模块两侧对称设置共4个架车点，针对不同位置的架车点接口，在检修库内设计有如下2个工况的架车方案：
A单模块架车采用架车点方案：单模块架车方案适用于列车编组解编工况下的检修架车需求，在每个转向架模块下两侧对称布置共8个架车点可实现转向架模块的架车需求，在每个悬浮模块下两侧对称布置共4个架车点可实现悬浮模块的架车需求。
B整列车架车采用架车点方案：整列车架车方案适用于整列车不解编同步架车需求，在三个转向架模块下两侧对称布置共12个架车点可实现整列车的架车需求。
如图3-4所示，所述移动式架车机3包括挂线钩31、分控箱32、斜齿轮减速机33、机架34、自行走控制单元和驱动组件35、丝杠螺母组件36、拐臂37、托头夹板38、连杆39；所述挂线钩31、分控箱32位于所述机架34的侧部，所述斜齿轮减速机33位于所述机架34的上部并连接所述丝杠螺母组件36的一端，所述托头夹板38连接于所述丝杠螺母组件36的一端并在所述机架34上下方向上移动，所述托头夹板38与车体模块的架车点可匹配连接。
所述自行走控制单元和驱动组件35包括控制单元、驱动电机、走行机构、定位系统、位置锁定机构；所述控制单元接收车型识别信息，规划走行路径；所述驱动电机驱动所述走行机构使架车机走行至指定位置；所述定位系统识别到位情况后发送锁定命令，所述锁定机构进行位置锁定。
所述智能架车控制系统包括数据库储存器，用于储存和更新车辆编组参数；位置反馈系统，用于所述移动架式车机3的准确定位并有效锁定；同步架车系统，用于多个所述移动式架车机3的同步提升，使架车点在工作过程中始终处于同一平面，实现架车机精准对位。所述智能架车控制系统连接车辆基地控制中心自动识别进入检修库内架车工位的低地板有轨电车，根据架车工艺需求，数据库结合车辆不同编组匹配不同架车模式，自动识别低地板有轨电车架车点位，自动运算并定位最佳架车位置。
本发明应用多维高精度移动架车机自行走技术，采用移动式架车机安装自行走控制单元和驱动组件：设置二维走行机构，实现平面坐标无限制走行；设置高精度位置反馈系统，准确定位并有效锁定；设置驱动组件，移动式架车机自行走，减少人力劳动，实现移动式架车机准确、快速到达指定架车点位置。
本发明实施例的适应典型不同长度有轨电车型架车系统原理详细说明如下：智能架车控制系统根据车型识别及架修工艺需求，智能识别需进行提升的架车点，将信息馈给自行走控制单元和驱动组件，自行走控制单元和驱动组件根据识别结果计算规划移动路线长度，通过走形机构移动到对应位置，当定位系统识别移动式架车机移动到位并正确锁定后反馈作业允许信号；当工作人员发出架车作业命令后，同步架车系统启动，各架车机同步运行，车体平稳提升至工作位置后锁定；工作人员进行维修作业；维修完成后，发出恢复指令，同步架车系统再次启动，同步下降，完成架车作业。
本发明的智能识别的多用途有轨电车架车系统，克服现有技术的不足，解决了不同长度不同编组的低地板有轨电车车型的架车难题，突破了既有单一编组架车工艺设计的不可扩展性，相比既有检修设施的工艺设计方法，采用移动式架车机组的架车方案替代现有地下固定式架车机的架车方案，通过智能架车控制系统实现不同长度不同编组的有轨电车车型和架车工艺布置点的智能快速识别，根据维修工艺需求自动寻找架车点；应用多维高精度移动架车机自行走技术，实现移动式架车机准确、快速到达指定架车点；应用同步架车技术，实现架车机精准对位的，有轨电车车辆同步提升，增加稳定性，同步协调车辆架车以满足车辆大架修作业需求，同时架车控制系统通过更新车辆编组参数扩展数据库，兼容多样化编组车型的低地板有轨电车。相比既有固定式架车设施的工艺设计方法，极大的节约了设计时间和土建成本，提高有轨电车检修设施工艺设计的效率和实用性。具有较大的社会及经济效益。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种智能识别的多用途有轨电车架车系统，其特征在于：该架车系统包括有轨电车车体(1)、有轨电车钢轨(2)、移动式架车机(3)、移动式架车机滑行轨(4)、有轨电车智能架车控制系统的控制台(5)；
所述有轨电车车体(1)采用不同长度不同编组的低地板有轨电车车型，包括多个不同长度的车体模块，每个车体模块下方都设置有架车点；
所述移动式架车机滑行轨(4)平行布置于两条有轨电车钢轨(2)的外侧；所述移动式架车机(3)为多个，由所述智能架车控制系统控制可在两条所述移动式架车机滑行轨(4)上纵向滑动至所述架车点；所述智能架车控制系统连接车辆基地控制中心自动识别进入检修库内架车工位的低地板有轨电车。
2.如权利要求1所述的智能识别的多用途有轨电车架车系统，其特征在于：所述有轨电车车体(1)包括不同长度的多个悬浮模块、多个带司机室的转向架模块、至少一个不带司机室的转向架模块；每个车体模块前后编组铰接相连。
3.如权利要求2所述的智能识别的多用途有轨电车架车系统，其特征在于：每个所述悬浮模块下两侧对称设置共4个架车点，每个所述带司机室的转向架模块中的司机室模块中间下方两侧对称设置共2个架车点，每个所述带司机室的转向架模块和每个所述不带司机室的转向架模块中在转向架区域两侧对称设置共8个架车点。
4.如权利要求1-3任一项所述的智能识别的多用途有轨电车架车系统，其特征在于：所述移动式架车机(3)包括挂线钩(31)、分控箱(32)、斜齿轮减速机(33)、机架(34)、自行走控制单元和驱动组件(35)、丝杠螺母组件(36)、托头夹板(38)；所述挂线钩(31)、分控箱(32)位于所述机架(34)的侧部，所述斜齿轮减速机(33)位于所述机架(34)的上部并连接所述丝杠螺母组件(36)的一端，所述托头夹板(38)连接于所述丝杠螺母组件(36)的一端并在所述机架(34)上下方向上移动，所述托头夹板(38)与车体模块的架车点可匹配连接。
5.如权利要求1所述的智能识别的多用途有轨电车架车系统，其特征在于：所述智能架车控制系统还包括数据库储存器，用于储存和更新车辆编组参数。
6.如权利要求5所述的智能识别的多用途有轨电车架车系统，其特征在于：所述智能架车控制系统还包括位置反馈系统，用于所述移动架式车机(3)的准确定位并有效锁定。
7.如权利要求6所述的智能识别的多用途有轨电车架车系统，其特征在于：所述智能架车控制系统还包括同步架车系统，用于多个所述移动式架车机(3)的同步提升，使架车点在工作过程中始终处于同一平面，实现架车机精准对位。
8.如权利要求4所述的智能识别的多用途有轨电车架车系统，其特征在于：所述自行走控制单元和驱动组件(35)包括控制单元、驱动电机、走行机构、定位系统、位置锁定机构；所述控制单元接收车型识别信息，规划走行路径；所述驱动电机驱动所述走行机构使架车机走行至指定位置；所述定位系统识别到位情况后发送锁定命令，所述锁定机构进行位置锁定。
9.如权利要求8所述的智能识别的多用途有轨电车架车系统，其特征在于：智能架车控制系统根据车型识别及架修工艺需求，智能识别需进行提升的架车点，将信息馈给自行走控制单元和驱动组件(35)，自行走控制单元和驱动组件(35)根据识别结果计算规划移动路线长度，通过走形机构移动到对应位置，当定位系统识别移动式架车机(3)移动到位并正确锁定后反馈作业允许信号；当工作人员发出架车作业命令后，各架车机同步运行，车体平稳提升至工作位置后锁定；工作人员进行维修作业；维修完成后，发出恢复指令，各架车机同步下降，完成架车作业。
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