CN110884507B - 一种帮助载客工具进行轨道运输的装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，包括：提篮，用于装载由外部进入的载客工具；位于提篮顶部的顶架；位于提篮外的外部锁定机构，用于将提篮锁定在流轨的车架上；位于提篮内的内部锁定机构，用于将进入提篮的载客工具锁定在提篮内。本发明的另一个技术方案是提供了一种帮助载客工具进行轨道运输的方法。本发明可以克服现有的系统存在的速密反比的问题，能够在较低成本下实现更大的运能，且相比于专利号为ZL 201510287528.5的发明专利，本发明能够利用现有的交通工具实现点对点的交通。

Description

一种帮助载客工具进行轨道运输的装置与方法

技术领域

本发明涉及一种帮助车辆整体进行轨道运输的装置及运输的方法。

背景技术

为了解决日益拥堵的交通问题，本领域技术人员开创性地提出了将车辆整体进行轨道交通运输的方式，例如：

埃隆-马克斯所创立的The Boring Company提出了一种地下高速运输系统，在该地下高速运输系统中，车辆行驶上一个动力滑板后，与动力滑板结合形成整体，随后由动力滑板提供动力带动车辆在位于地下的轨道系统中运行。但对于该系统而言，为了确保安全距离，轨道系统上的动力滑板越多，动力滑板在轨道系统上的运行速度就越慢，因此，整个系统的运能受到限制。

在SMT Rail悬挂式小型轨交系统中，车辆驶入SMT车厢内，SMT车厢通过打开、合拢的方式悬挂在轨道上，随后SMT车厢直接在轨道上运行依靠自身产生的动力运行。SMT Rail悬挂式小型轨交系统与上述的地下高速运输系统存在同样的问题，即随着SMT车厢增多，SMT车厢在轨道上的运行速度就越慢，其整个系统的运能受到限制。

发明内容

本发明的目的是：提高将车辆整体进行轨道交通运输的效率。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，包括：

提篮，用于装载由外部进入的载客工具；

位于提篮顶部的顶架，顶架通过变化状态形成可以与顶轨对接和不可以与顶轨对接，其中，顶轨为至少一端设置在流轨上部空间的悬挂式轨道，提篮经由顶轨进入流轨，或顶架与顶轨对接后，箱体经由顶轨离开流轨，流轨包括设置于固定轨道上的多个车架，各个车架彼此连接成车架链，车架链上分布式配备动力装置，由动力装置带动车架链整体移动；

位于提篮外的外部锁定机构，用于将提篮锁定在流轨的车架上；

位于提篮内的内部锁定机构，用于将进入提篮的载客工具锁定在提篮内。

优选地，所述提篮为确保装载的所述载客工具的门能够无障碍开启的框架结构。

优选地，通过所述框架结构确保装载的所述载客工具的乘客能穿过提篮来到外部。

优选地，所述框架结构包括用于固定所述顶架的颈框、设于颈框下方的肩框及设于肩框下方的底盘，颈框与肩框之间及肩框与底盘之间通过多根条幅固定连接。

优选地，所述底盘包括底板，所述内部锁定机构设于底板上，底板配合所述外部锁定机构将所述提篮锁定在所述流轨的车架上。

优选地，所述顶轨的两端开口，一个开口端位于所述流轨的离轨口，另一个开口端位于所述流轨的入轨口，所述提篮在离轨口离开所述流轨进入所述顶轨，所述提篮在入轨口离开所述顶轨进入所述流轨。

优选地，所述顶轨位于两个开口端之间的部分上设有车位，车位为所述提篮在顶轨上的停靠点。

优选地，所述顶轨位于两个开口端之间的部分上设有至少一根分岔顶轨，所述车位位于分岔顶轨上，分岔顶轨位于车站内。

优选地，所述车站用于接纳待进入所述提篮的载客工具，所述载客工具为交通工具或用于载客的车厢。

优选地，所述车位在所述顶轨上的位置确保所述提篮停靠在车位上时不影响其他提篮在同一顶轨上的运行。

优选地，所述车位的数量为一个以上，同一顶轨上的所有车位与顶轨形成叶型分布。

优选地，所述车位与道路对接，载客工具通过道路进入停靠在车位上的所述提篮，或者所述提篮停靠在车位上后，载客工具由提篮进入道路。

优选地，所述外部锁定机构包括用于将所述提篮前后位置锁定的前限位机构及后限位机构、用于将所述提篮左右位置锁定的左限位机构及右限位机构及用于将所述提篮上下位置锁定的上限位机构。

优选地，所述内部锁定机构包括位于所述载客工具下方且用于确保所述载客工具不发生滑动的固定气囊、围绕所述载客工具四周的防撞气囊，由防撞气囊限定所述载客工具在所述提篮内的前后左右位置。

优选地，所述顶架与所述顶轨对接时锲入所述顶轨或包裹所述顶轨。

优选地，在所述顶架上设有轮组，所述顶架与所述顶轨对接后，所述顶架依靠轮组在动力机构的驱动下在所述顶轨上移动。

本发明的另一个技术方案是提供了一种帮助载客工具进行轨道运输的方法，其特征在于，包括所述提篮经由所述顶轨进入所述流轨的入轨流程及所述提篮离开所述流轨进入所述顶轨的离轨流程，其中：

入轨流程包括以下步骤：

载客工具进入提篮后，由内部锁定机构将载客工具的位置锁定，提篮通过顶架沿顶轨移动，提篮速度与流轨上车架的速度保持一致后，顶架在顶轨的开口端脱离顶轨，提篮与空置的车架对接，车架上的外部锁定机构将提篮锁定在车架上，提篮跟随流轨前进；

离轨流程包括以下步骤：

提篮跟随流轨前进至目的地稍前，通过变化顶架状态实现对接顶轨，外部锁定机构解除提篮与车架之间的锁定，提篮通过顶架沿顶轨移动从而离开流轨，提篮沿顶轨移动至目标停止点后，提篮停止运行，内部锁定机构解除载客工具与提篮之间的锁定，载客工具离开提篮。

优选地，在所述入轨流程中，所述外部锁定机构将所述提篮锁定在所述车架上包括以下步骤：

在所述提篮底部有左右两条凸起，在所述车架的顶面有左右两条凹槽且在所述车架的后部设有后挡板，所述提篮底部的凸起与所述车架的凹槽相接触，流轨在前进过程中，所述提篮向后滑动直至接触到后挡板，随后车架上的固定锁向上抬起嵌入提篮下方的固定槽内，固定槽中有电磁铁吸附住固定锁，实现所述提篮与所述车架的锁定。

优选地，在所述离轨流程中，所述外部锁定机构解除提篮与车架之间的锁定包括以下步骤：

所述固定槽中的电磁铁断电，车架上的固定锁向下打开，所述提篮与所述车架之间的锁定被解除，提篮被对接顶轨的顶架拔起。

本发明可以克服现有的轨交系统存在的速密反比的问题，能够在较低成本下实现更大的运能，且相比于专利号为ZL 201510287528.5的发明专利，本发明能够利用现有的交通工具实现点对点的交通。

附图说明

图1为本发明的实施例中公开的帮助车辆进行轨道运输的装置中的提篮的结构示意图；

图2为本发明的实施例中公开的帮助车辆进行轨道运输的装置中的顶架的结构示意图；

图3为图1中的提篮的后板打开后的示意图；

图4为车辆进入图1中的提篮后的底部示意图；

图5为车辆进入图1中的提篮后的主视图；

图6为车辆被防撞气囊包裹后的示意图；

图7为本实施例中的提篮与车架对接过程中的示意图；

图8为本实施例中的顶轨的一种布置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本发明提供的装置及方法可以应用在任何可以载客或载物的载客工具上，例如用于载客或载物的交通工具或者用于载客或载物的车厢，在本实施例中，载客工具以常规的车辆为例进行说明。

本实施例公开的一种帮助车辆进行轨道运输的装置包括如图1所示的提篮，提篮包括三大结构：顶架、箱体及底盘300。

提篮用于容纳小汽车或类似的交通工具，需要悬挂运行。一个较为优选的实施方式是：提篮至少有一面可以打开，车辆000通过提篮打开的部分进入箱体内。一个较为优选的实施方式是：提篮的结构设计需要满足方便进入其内的车辆000车门的开启，也需要满足在紧急情况发生时，提篮内的人员能够穿越箱体到达箱体外面。因此，在本实施例中，提篮被设计成如图1所示的笼式结构，该笼式结构为一个中空的箱体结构，包括位于顶部的颈框210、位于颈框210下方的肩框220、条幅230、前板240及可打开可关闭的后板250。颈框210与肩框220及肩框220与底盘300之间通过条幅230相接。肩框220与底盘300之间为笼式结构的主体结构，该主体结构的前部为前板240，后部为后板250。如图3所示，后板250打开后，车辆000可进入笼式结构内。

在提篮上部安置有可升降的顶架。一个较为优选的实施方式是：如图1及图2所示，顶架包括上车架110，上车架110通过可升降机构120固定在提篮上。一个较为优选的实施方式是：可升降机构120升起后，顶架可与顶轨相对接，可升降机构120不升起，顶架与顶轨则无法对接。一个较为优选的实施方式是：结合图2，上车架110上安装有轮组111。由驱动机构驱动上车架110，使得上车架110依靠轮组111在顶架上运行。一个较为优选的实施方式是：驱动机构包括安装在顶架上的感应板及安装在顶轨上的线圈，由线圈及感应板组成直线电机，提供动力。另一个较为优选的实施方式是：驱动机构包括驱动电机131及为驱动电机131提供电源的电池132。

底盘300包括位于提篮最下端的且与提篮连接成一体的底板。底板与位于其上的内部锁定机构及位于其外的与外部锁定机构相配合的被锁定机构共同构成底盘300。

内部锁定机构用于将车辆000锁定在提篮内。一个较为优选的实施方式是：如图4及图5所示，内部锁定机构包括横置在底板上的轮阻凸323，车辆000在进入提篮的过程中，碰触到轮阻凸323后，表明行进到位，车辆000停止前进。内部锁定机构还包括位于车底的固定气囊321，当车辆000在提篮内行进到位后，固定气囊321沿着车辆000的底部展开，其与车辆000底部形成强摩擦力，在前轮前与后轮后形成阻力，使得车辆000无法在车轮的带动下滑动。如图6所示，内部锁定机构还包括围绕车辆000四周的防撞气囊，包括正防撞气囊3221、侧防撞气囊3222及后防撞气囊3223，防撞气囊上有泄气阀3224。在紧急情况下，用户可以摇下车窗后，操作泄气阀3224使得防撞气囊泄气，从而可以打开车辆000的车门，从车辆000内脱出。

外部锁定机构与被锁定机构相互配合，用于将提篮与流轨的车架410相互锁定。一个较为优选的实施方式是：如图7所示，被锁定机构包括位于底板左右两侧的左右卡凸311及位于底板底面中部的固定槽，固定槽内有电磁铁。外部锁定机构包括位于车架410顶面左右两侧的左右限位槽411、位于车架410后部的后挡块412及位于车架410上的可升降的固定锁413。左右限位槽411与左右卡凸311相互配合，固定锁413升起后卡入固定槽内，并通过电磁铁吸附固定，从而将提篮与流轨的车架410相互锁定。

上述结构的提篮应用在流轨上，流轨可以参考专利号为ZL 201510287528.5的发明专利。结合图8，流轨400是指设置于固定轨道上的车架410，各个车架410彼此机械连接成一个车架链，车架链上分布式配备动力装置，整个车架链整体移动提供动能。

提篮经由顶轨进入流轨，或者经由顶轨离开流轨。顶轨为端口设置在流轨400上部空间的悬挂式轨道。如图8所示，一个较为优选的实施方式是：顶轨的两端开口，一个开口端位于流轨的离轨口，另一个开口端位于流轨的入轨口，则此时，同一根顶轨包含一段离轨顶轨510及一段入轨顶轨520。离轨顶轨510与入轨顶轨520之间有车位600，车位600为提篮在顶轨上的停靠点。车位600的位置需确保提篮停靠在车位600上时不影响其他提篮在同一顶轨上的运行。如图8所示，同一顶轨上的所有车位600与顶轨形成叶型分布。车位600与道路700对接，车辆000通过道路700进入停靠在车位600上的提篮，或者提篮停靠在车位600上后，车辆000由提篮进入道路700。

本实施例中，车辆进入提篮的流程包括以下步骤：S1提篮打开后板250，车辆000开进提篮。S2车辆000碰触到轮阻凸323后停下，内部锁定机构将车辆000锁定在提篮内。一个较为优选的实施方式是：底部固定气囊321充气，对车辆000的前后轮形成限位，并对车底形成阻力，然后周边的防撞气囊打开。S3后板收起，提篮准备工作。

车辆离开提篮的流程包括以下步骤：S1提篮停稳后，解除固定气囊321及防撞气囊。S2提篮打开后板250，车辆000经由开口离开提篮。

提篮经由顶轨进入流轨的入轨流程包括以下步骤：S1车辆000依据上述流程进入提篮；S2提篮在顶轨上加速，加速至与流轨同速后与流轨上的车架对接，由外部锁定机构将提篮与车架锁定；S3提篮跟随流轨前进。

提篮离开流轨进入顶轨的离轨流程包括以下步骤：S1提篮跟随流轨到达目标车站稍前，提篮升起顶架；S2提篮连接顶轨，外部锁定机构解除对提篮的锁定，提篮离开流轨，在顶轨上运行；S3到达停车点后，车辆000依据上述流程离开提篮，回到路网。

一个较为优选的实施方式是：外部锁定机构将提篮与车架锁定的流程包括以下步骤：S1提篮下部的左右卡凸311接触车架上的左右限位槽411。S2由于提篮失去推力，流轨继续前进，所以提篮向后滑动，直到后板250接触车架上的后挡块412结束后移。S3车架上的固定锁向上抬起，嵌入提篮下方的固定槽，固定槽中有电磁铁吸附该固定锁，整体实现锁定。

一个较为优选的实施方式是：外部锁定机构解除对提篮的锁定的流程包括以下步骤：S1固定槽上的电磁铁断电，车架上的固定锁向下打开，解除锁定；S2提篮连接顶轨后，由上方离开流轨。

本发明虽然能以较佳实例揭示如上，但是并非用以限定本专利，任何本领域技术人员，在不脱离本专利的精神和范围内，当可做些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims (15)

1.一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，包括：

提篮，用于装载由外部进入的载客工具，提篮为确保装载的所述载客工具的门能够无障碍开启的框架结构，通过所述框架结构确保装载的所述载客工具的乘客能穿过提篮来到外部；

位于提篮顶部的顶架，顶架通过变化状态形成可以与顶轨对接或不可以与顶轨对接，其中，顶轨为至少一端设置在流轨上部空间的悬挂式轨道，顶架与顶轨对接后，提篮经由顶轨离开流轨，或提篮经由顶轨进入流轨，流轨包括设置于固定轨道上的多个车架，各个车架彼此连接成车架链，车架链上分布式配备动力装置，由动力装置带动车架链整体移动；

提篮的框架结构包括用于固定所述顶架的颈框、设于颈框下方的肩框及设于肩框下方的底盘，颈框与肩框之间及肩框与底盘之间通过多根条幅固定连接；

位于提篮外的外部锁定机构，用于将提篮锁定在流轨的车架上；

位于提篮内的内部锁定机构，用于将进入提篮的载客工具锁定在提篮内；

采用所述装置帮助载客工具进行轨道运输的方法包括所述提篮经由所述顶轨进入所述流轨的入轨流程及所述提篮离开所述流轨进入所述顶轨的离轨流程，其中：

入轨流程包括以下步骤：

载客工具进入提篮后，由内部锁定机构将载客工具的位置锁定，提篮通过顶架沿顶轨移动，提篮速度与流轨上车架的速度保持一致后，顶架在顶轨的开口端脱离顶轨，提篮与空置的车架对接，车架上的外部锁定机构将提篮锁定在车架上，提篮跟随流轨前进；

离轨流程包括以下步骤：

提篮跟随流轨前进至目的地稍前，通过变化顶架状态实现对接顶轨，外部锁定机构解除提篮与车架之间的锁定，提篮通过顶架沿顶轨移动从而离开流轨，提篮沿顶轨移动至目标停止点后，提篮停止运行，内部锁定机构解除载客工具与提篮之间的锁定，载客工具离开提篮。

2.如权利要求1所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，所述底盘包括底板，所述内部锁定机构设于底板上，底板配合所述外部锁定机构将所述提篮锁定在所述流轨的车架上。

3.如权利要求1所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，所述顶轨的两端开口，一个开口端位于所述流轨的离轨口，另一个开口端位于所述流轨的入轨口，所述提篮在离轨口离开所述流轨进入所述顶轨，所述提篮在入轨口离开所述顶轨进入所述流轨。

4.如权利要求3所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，所述顶轨位于两个开口端之间的部分上设有车位，车位为所述提篮在顶轨上的停靠点。

5.如权利要求4所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，所述顶轨位于两个开口端之间的部分上设有至少一根分岔顶轨，所述车位位于分岔顶轨上，分岔顶轨位于车站内。

6.如权利要求5所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，所述车站用于接纳待进入所述提篮的载客工具，所述载客工具为交通工具或用于载客的车厢。

7.如权利要求4所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，所述车位在所述顶轨上的位置确保所述提篮停靠在车位上时不影响其他提篮在同一顶轨上的运行。

8.如权利要求5所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，所述车位的数量为一个以上，同一顶轨上的所有车位与顶轨形成叶型分布。

9.如权利要求4所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，所述车位与道路对接，载客工具通过道路进入停靠在车位上的所述提篮，或者所述提篮停靠在车位上后，载客工具由提篮进入道路。

10.如权利要求1所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，所述外部锁定机构包括用于将所述提篮前后位置锁定的前限位机构及后限位机构、用于将所述提篮左右位置锁定的左限位机构及右限位机构及用于将所述提篮上下位置锁定的上限位机构。

11.如权利要求1所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，所述内部锁定机构包括位于所述载客工具下方且用于确保所述载客工具不发生滑动的固定气囊、围绕所述载客工具四周的防撞气囊，由防撞气囊限定所述载客工具在所述提篮内的前后左右位置。

12.如权利要求1所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，所述顶架与所述顶轨对接时锲入所述顶轨或包裹所述顶轨。

13.如权利要求1所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，在所述顶架上设有轮组，所述顶架与所述顶轨对接后，所述顶架依靠轮组在动力机构的驱动下在所述顶轨上移动。

14.如权利要求1所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，在所述入轨流程中，所述外部锁定机构将所述提篮锁定在所述车架上包括以下步骤：

在所述提篮底部有左右两条凸起，在所述车架的顶面有左右两条凹槽且在所述车架的后部设有后挡板，所述提篮底部的凸起与所述车架的凹槽相接触，流轨在前进过程中，所述提篮向后滑动直至接触到后挡板，随后车架上的固定锁向上抬起嵌入提篮下方的固定槽内，固定槽中有电磁铁吸附住固定锁，实现所述提篮与所述车架的锁定。

15.如权利要求14所述的一种帮助载客工具进行轨道运输的装置，其特征在于，在所述离轨流程中，所述外部锁定机构解除提篮与车架之间的锁定包括以下步骤：

所述固定槽中的电磁铁断电，车架上的固定锁向下打开，所述提篮与所述车架之间的锁定被解除，提篮被对接顶轨的顶架拔起。

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