CN111483449A - 轨道车与轨道车可控加速度制动装置以及方法 - Google Patents

Abstract

一种轨道车可控加速度制动装置，与一种安装有该轨道车可控加速度制动装置的轨道车，以及一种轨道车可控加速度制动方法。在本发明中，该轨道车可控加速度制动装置包括制动执行部件、施力控制部件、失电复位部件、控制动作单元、制动传动机构以及弹性连接部件。制动动作单元通过弹性连接部件输出线性位移，失电复位部件对制动执行部件持续施加制动控制力，由施力部件所提供的线性的位移能够平衡上述的制动控制力，制动执行部件在上述合力作用下向轨道车提供线性的制动力。制动执行部件所提供的制动力可控且能够线性输出，从而达到车辆的稳定制动，提高车辆运行的稳定性，达到提高车辆乘坐安全性以及舒适性的目的。

Description

轨道车与轨道车可控加速度制动装置以及方法

技术领域

本发明涉及轨道车行驶控制技术领域，更具体地说，特别涉及一种轨道车、一种轨道车可控加速度制动装置以及一种轨道车可控加速度制动方法。

背景技术

轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统，其中，最典型的轨道交通就是由传统火车和标准铁路所组成的铁路系统。随着科技进步，轨道交通由传统的“人控制”逐渐向“智能控制”的方向发展。

在智能轨道交通系统中，车辆的行驶主要是由智能控制系统进行控制，其控制主要包括如下三种：对车辆的加速控制、对车辆的巡航控制以及对车辆的制动控制。对于车辆的制动控制而言，其通常包括如下几种：第一种、电机配套刹车机构，工业伺服电机一般可选配刹车组件，刹车组件由开关量控制，直接抱死电机轴切断动力输出，使车辆停止；第二种、电机反转降速法，使驱动电机反转，达到降速目的；第三种、电机能量回馈降速方案，使用驱动电机作为发电机，使驱动电机带负载，形成制动力；第四种、电控液压制动力控制方案，由油泵提供液压，通过电控液压阀控制油路流入和流出的速度，控制制动活塞的压力，从而达到可控刹车力的目的。

对于上述的四种制动控制方案，其都存在一定的缺陷：电机配套刹车机构，此刹车为抱死式刹车，起驻车作用，对行驶中的车辆使用时，会导致车辆剧烈抖动，刹车机构损坏；电机反转降速法，适合低速运行，速控效果好，反应快，但在车速较高时，电机负载会出现超过容许范围的情况；电机能量回馈降速方案，适合高速运行且减速度较慢的情况，该方案对电池有损伤，减速度难以控制，对驱动技术水平要求高，车速很慢时不可用，车速快时减速度不够，可行性较低；电控液压制动力控制方案，该方案在汽车领域制动力控制较为普遍，而在智能轨道车中，由于仅需要一个轴制动，其制动能量远远小于汽车，且智能轨道车的车身空间紧凑，难以承载电控液压系统整套设备，不适于智能轨道车交通的应用。

综上所述，对于智能轨道交通而言，尤其是使用悬挂式车辆的情况，智能轨道车辆的速度控制必须要符合速度-距离曲线的速度要求，无论是加速还是减速，都应按照设定的加速度执行，而在减速时，车辆上制动器以最大制动力对车辆进行制动，其制动力不可调节，这样会造成急刹车的情况，严重影响车辆行驶的稳定性，降低了车辆乘坐的舒适性。

发明内容

因此，如何解决现有轨道车制动器在制动时总是以最大制动力进行制动而存在的车辆行驶稳定性降低、乘坐舒适性降低的问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

为了解决现有技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种轨道车可控加速度制动装置，该轨道车可控加速度制动装置包括：

制动执行部件，用于给轨道车提供制动力；

失电复位部件，用于向制动执行部件提供制动控制力；

制动传动机构，用于将失电复位部件产生的制动控制力传递给制动执行部件，通过制动执行部件实现轨道车的制动过程；

施力控制部件，将制动控制指令的电信号转换为机械的角位移；

控制动作单元，将施力控制部件输出的角位移变换为近似的线位移；

弹性连接部件，连接在控制动作单元和制动传动机构之间，将控制动作单元输出的线位移平滑地传递给制动传动机构，用于平衡失电复位部件提供的制动控制力，弹性连接部件的拉伸轴线与失电复位部件的压缩轴线基本平行，弹性连接部件的拉伸方向与失电复位部件的压缩方向基本一致。

优先地，在本发明所提供的轨道车可控加速度制动装置中，施力控制部件为舵机，控制动作单元为设置于舵机上的舵机臂，舵机臂的一端与舵机的舵机轴连接，舵机臂的另一端与制动传动机构连接。

优先地，在本发明所提供的轨道车可控加速度制动装置中，还包括：弹性连接部件对制动传动机构传递的线位移与控制动作单元输出的线位移成线性关系。

优先地，在本发明所提供的轨道车可控加速度制动装置中，弹性连接部件为拉伸弹簧，在将控制动作单元输出的线位移平滑地传递给制动传动机构，用于平衡失电复位部件提供的制动控制力时，拉伸弹簧处于拉伸状态。

优先地，在本发明所提供的轨道车可控加速度制动装置中，失电复位部件为压缩弹簧。

优先地，在本发明所提供的轨道车可控加速度制动装置中，制动传动机构为闸线，闸线的一端与制动执行部件连接，闸线的另一端与弹性连接部件以及失电复位部件连接，失电复位部件提供的制动控制力是因被压缩而产生；或，制动传动机构为连杆，连杆的一端与制动执行部件连接，连杆的另一端与弹性连接部件以及失电复位部件连接，失电复位部件提供的制动控制力是因被拉伸而产生。

本发明还提供了一种轨道车，该轨道车包括如上述的轨道车可控加速度制动装置。

本发明还提供了一种轨道车可控加速度制动方法，该轨道车可控加速度制动方法的实施方式如下：由制动执行部件给轨道车提供制动力；通过施力控制部件控制制动执行部件以线性输出的方式提供制动力。

优选地，在本发明所提供的轨道车可控加速度制动方法中，通过设置失电复位部件，对制动执行部件持续施加制动控制力，以使得制动执行部件在失电状态下自动执行制动动作。

优选地，在本发明所提供的轨道车可控加速度制动方法中，施力控制部件通过弹性连接部件平滑输出线位移以平衡失电复位部件提供的制动控制力。

本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种轨道车可控加速度制动装置，同时还提供了一种安装有该轨道车可控加速度制动装置的轨道车，以及应用该轨道车可控加速度制动装置对轨道车进行加速度控制的轨道车可控加速度制动方法。

在本发明中，该轨道车可控加速度制动装置包括制动执行部件、施力控制部件、失电复位部件、控制动作单元、制动传动机构以及弹性连接部件。其中，制动执行部件上安装制动动作单元，制动动作单元通过弹性连接部件输出线性位移，失电复位部件对制动执行部件持续施加制动控制力，由施力部件所提供的线性的位移能够平衡上述的制动控制力，这样，制动执行部件在上述合力作用下，能够向轨道车提供线性的制动力。本发明对制动执行部件在制动时的动作进行控制，制动执行部件在施力控制部件以及失电复位部件的作用下，其提供的制动力可控且能够线性输出，从而达到车辆的稳定制动，提高车辆运行的稳定性，达到提高车辆乘坐安全性以及舒适性的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明中轨道车制动控制装置的结构示意简图；

附图标记说明：

制动执行部件1、施力控制部件2、控制动作单元3、失电复位部件4、制动传动机构5、弹性连接部件6。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参考图1，图1为本发明中轨道车制动控制装置的结构示意简图。

本发明提供了一种轨道车可控加速度制动装置，通过对轨道车提供线性制动力，以实现轨道车的加速度与运行速度的控制，从而达到提高车辆行驶稳定性、乘坐舒适性的目的。

在本发明中，该轨道车可控加速度制动装置包括制动执行部件1、施力控制部件2、制动动作单元3、失电复位部件4、制动传动机构5和弹性连接部件6。

其中，制动执行部件1用于给轨道车提供制动力，轨道车为优选为智能轨道车。

制动执行部件1可以为碟刹，具体地，碟刹包括制动钳以及刹车盘，在制动钳上设置有可动的摩擦块(或称刹车片)，摩擦块动作与刹车盘接触，通过与刹车盘的摩擦实现制动。一般情况下，碟刹对于摩擦块的驱动有如下几种方式：液压驱动、闸线驱动以及连杆驱动。对于液压驱动而言，由液压驱动装置提供液压能，摩擦块在液压能的作用下移动并压住刹车盘实现制动。对于闸线驱动而言，由驱动装置拉动闸线，闸线带动摩擦块动作，摩擦块在闸线提供的作用力下压住刹车盘实现制动。

制动执行部件1可以为鼓刹，具体地，鼓刹包括随车轮转动的刹车鼓以及相对于车体静止设置在刹车鼓内的制动蹄，在制动蹄上设置刹车片，由刹车泵提供液压力，液压力驱动刹车片与刹车鼓接触，通过刹车片与刹车鼓之间的摩擦，实现轨道车的制动。通过上述结构描述，无论是采用碟刹还是采用鼓刹，制动执行部件1在提供制动力实现轨道车制动的过程中，制动执行部件1中都存在具有既定运动形式的部件(摩擦块或制动蹄)，在制动过程中，该部件受到压力的增加，制动执行部件1对轨道车所提供的制动力也就越大。

在现有技术中，制动执行部件1受控直接向轨道车提供最大的制动力，这样会使得车辆急减速，造成车辆行驶的不稳定，降低车辆乘坐的安全性以及舒适性。

为了解决上述问题，本发明的改进构思为：对制动执行部件1在制动时的动作进行控制，使得制动执行部件1在提供制动力时，其所提供的制动力可控，那么就可以通过控制制动执行部件1实现制动力的线性输出，以达到车辆的稳定制动，提高车辆运行的稳定性，达到提高车辆乘坐安全性以及舒适性的目的。

由上述可知，本发明的改进核心为对制动执行部件1进行控制，以使其提供线性的制动力，因此，本发明提供了施力控制部件2，施力控制部件2为能够将制动控制指令的电信号转换为机械的角位移的装置。上述的制动控制指令是由对轨道车进行实际控制的控制人员所发出的。

具体地，施力控制部件2上安装有控制动作单元3，控制动作单元3与制动执行部件1连接，控制动作单元3能够将施力控制部件2输出的角位移变换为近似的线位移。施力控制部件2为舵机，舵机具有舵机轴，舵机轴旋转输出角位移，在舵机轴上设置了控制动作单元3，控制动作单元3为一根杆状结构部件，能够将上述的角位移转变换成近似的线位移。也就是说，舵机与控制动作单元3所组成的组件实质上是输出一个可控的线位移。

本发明还设置了弹性连接部件6，弹性连接部件6连接在控制动作单元3和制动传动机构5之间，控制动作单元3输出线位移时，弹性连接部件6被拉伸，同时能够将控制动作单元3输出的线位移平滑地传递给制动传动机构5，用于平衡失电复位部件4提供的制动控制力。

弹性连接部件6的拉伸轴线的方向以使弹性连接部件6因形变所产生的拉力与上述线位移形成正相关关系即可，其可以与失电复位部件4的压缩轴线的方向一致，如平行，或者两者形成预设角度a，角度a根据实际应用情况进行调整，弹性连接部件6的拉伸方向可以与失电复位部件4的压缩方向基本一致。

在制动执行部件1向轨道车提供制动力时，。施力控制部件2控制控制动作单元3输出线位移，线位移对应的控制力平衡失电复位部件4所施加的制动控制力，从而使得制动执行部件1具有制动线性度。制动线性度，是指，制动执行部件1与制动力之间具有一定的线性关系，例如制动执行部件1在制动时，制动执行部件1所具有的摩擦片或者制动蹄随着控制力的线性变化，其所提供的制动力也具有一定的线性度。

在上述结构中，由于控制动作单元3为移动距离受控可调，因此，控制动作单元3通过与制动执行部件1直接连接或者间接连接，实现了制动执行部件1所提供的制动力的可控调节。

在本发明中，施力控制部件2可以为舵机、调控精度较高的液压缸或气缸、直线电机，或者是电机以及与电机配套的能够将旋转运动转换成直线运动的传动机构。

在施力控制部件2为舵机的实施例中，施力控制部件2为舵机，控制动作单元3为设置于舵机上的舵机臂。舵机臂的一端与舵机的舵机轴连接，舵机臂的另一端与制动传动机构5连接，制动传动机构5与制动执行部件1连接。在制动执行部件1制动时，制动传动机构5的动作方向为正方向，失电复位部件4向制动传动机构5施加与正方向同向的制动控制力，舵机控制舵机臂向正方向相反的方向运动并通过舵机臂向制动传动机构5输出线位移(也可以理解为作用力)以平衡制动控制力，制动传动机构5将上述合力传递给制动执行部件1，实现制动执行部件1制动力的线性输出。

失电复位部件4与制动执行部件1连接，用于对制动执行部件1提供制动控制力，以使得制动执行部件1向刹车盘施加制动力，并可在控制力为零时，使制动执行部件1提供最大制动力。

具体地，舵机包括舵机轴，舵机轴的旋转角度可控，例如舵机轴能够按照1°的精度进行旋转，其旋转角度范围为90°。在舵机轴上设置了舵机臂，舵机臂即控制动作单元3，舵机臂的一端通过键连接等方式固定安装在舵机轴上，舵机臂的长度为定值，那么，舵机轴每转动一个单位(1°)时，舵机臂的末端(不与舵机轴连接的一端)所移动的距离就是一个定值。在舵机驱动舵机臂旋转时，舵机轴每转动一个单位(例如上述的1°)时，舵机臂所停留的点的连线能够形成一个正多边形，其边数为360/舵机轴的转动精度，当转动精度为1°时，上述的正多边形具有360/1＝360条边。那么，取上述正多边形的一段(1/4段)，在该段落内，相邻的两条边之间的夹角非常小，那么这两条边可以近似于平行且长度相等。舵机臂的一端与舵机轴连接，舵机臂的另一端(上述的末端)与制动执行部件1连接，舵机轴每转动一个转动精度的角度后，舵机臂的末端都会移动一定的距离，舵机臂与制动执行部件1连接，那么就可以通过舵机臂的末端来使得制动执行部件1移动特定的距离，该距离为定值。因此，通过控制舵机轴的旋转角度，就可以通过舵机臂控制制动执行部件1移动特定的距离，制动执行部件1的移动距离与制动力成线性关系，因此，本发明可以控制制动执行部件1所提供的制动力的大小，且中间状态稳定，中间状态为最大摩擦力时的状态(或称刹死状态)和最小摩擦力时的状态(或称不刹车状态)之间的状态，即中间状态对应的制动力的大小位于最大制动力(与刹死状态对应)和最小制动力(与不刹车状态对应或为0)之间。由于制动执行部件1所提供的制动力的大小可调，那么就可以实现制动力的线性输出，避免出现轨道车急停情况。

如果转换成力的描述，上述情况即为：舵机带动舵机臂转动一个转动精度的角度，制动传动机构5对制动执行部件1所施加的控制力就能够增加一个单位。如果转动精度为1°，制动传动机构5所施加的控制力范围为0-20kg，那么，一个单位的控制力大小就是20/90＝0.2222kg。制动执行部件1在受到一个单位的控制力时，其就能够产生制动力，制动力的范围为0-100kg，那么制动执行部件1在受到一个单位的控制力时，其产生的制动力就是100/90＝1.1111kg。

在施力控制部件2为液压缸时，液压缸包括缸体，在缸体内设置活塞，与活塞连接有活塞杆。一般情况下，缸体内活塞腔的横截面直径相同，活塞设置在缸体的活塞腔内，泵入(泵出)活塞腔的流体与活塞的移动距离为线性关系。例如采用齿轮泵向液压缸泵入流体时，齿轮泵每转动一定角度时，齿轮泵泵入液压缸的流体体积为定值，那么，活塞的移动距离也就为定值。由此可以通过控制液压缸的泵入流体体积(由齿轮泵实现)，就能够精准控制活塞的移动量，活塞杆设置在活塞上，那么活塞杆的伸出长度或者收回长度就能够进行精准控制。活塞杆即为上述的控制动作单元3，将活塞杆与制动执行部件1连接，就可以通过活塞杆控制制动执行部件1移动特定的距离，制动执行部件1的移动距离与制动力成线性关系，因此，本发明可以控制制动执行部件1制动力的大小，由于制动执行部件1制动力的大小可调，那么就可以实现制动力的线性输出，避免出现轨道车急停情况。

在施力控制部件2为步进电机时，与步进电机配套设置一套齿轮组，进一步地为减速齿轮组，齿轮组的输入齿轮与步进电机的电机轴键连接，齿轮组的输出齿轮上可以安装一个摆臂(其功能同上述的舵机臂)，摆臂作为控制动作单元3与制动执行部件1连接。步进电机上电机轴的旋转角度可控，齿轮组的传动比为定值，那么输出齿轮的旋转角度可控，摆臂的长度为定值，那么摆臂就能够与上述的舵机臂实现相同的功能，即通过控制步进电机的旋转角度，就可以通过摆臂控制制动执行部件1移动特定的距离，制动执行部件1的移动距离与制动力成线性关系，因此，本发明可以控制制动执行部件1制动力的大小，由于制动执行部件1制动力的大小可调，那么就可以实现制动力的线性输出，避免出现轨道车急停情况。

由上述结构可知，控制动作单元3(例如舵机臂、活塞杆或者摆臂)与制动执行部件1连接，用于实现制动力的线性输出。控制动作单元3与制动执行部件1之间的连接可以为直接连接，即舵机臂、活塞杆或者摆臂通过铰接等连接方式与制动执行部件1连接，其连接部位不存在其他具有传动功能的复杂机械结构。控制动作单元3与制动执行部件1之间的连接也可以为间接连接，即在控制动作单元3与制动执行部件1之间设置传动机构，通过传动机构将控制动作单元3运动所产生的位移传递给制动执行部件1。

在本实施例中，本发明对舵机臂与制动执行部件1之间的连接结构做出了如下优化：设置制动传动机构5，制动传动机构5设置在制动执行部件1与控制动作单元3之间，用于将控制动作单元3在控制时所产生的位移平滑地传递给制动执行部件1。

本发明中使用技术成熟的位置控制伺服电机(舵机)通过软连接(设置拉伸弹簧)实现压力控制，舵机具有成本低、体积小的优点。另外，本发明制动器优选为碟刹制动器，使用软连接的方式驱动碟刹，实现可控减速度制动，以位置控制的舵机驱动拉伸弹簧软连接制动传动机构，代替传统的伺服电机实现对制动传动机构的压力控制。舵机是普遍应用的小功率位置控制器件，成本低体积小，适合智能轨道车的应用场景。

本发明所使用的传动机构为能够将控制动作单元3的位移转换成控制力的机构。在本发明的一个实施方式中传动机构为与制动执行部件1直接连接并能够驱动制动执行部件1动作的闸线或者连杆，在闸线或者连杆的末端设置控制按键，按压控制按键，控制按键能够通过闸线或者连杆驱动制动执行部件1动作以实现制动，其中，控制按键的按压深度与制动执行部件1的移动距离成线性关系，制动执行部件1的移动距离与制动力成线性关系，因此，控制按键的按压深度与制动力之间也具有确定的线性关系。也就是说，控制按键的按压深度能够直接反映制动力输出的大小。

基于上述结构，本发明还特别设置了弹性连接部件6，连接在控制动作单元3和制动传动机构5之间，将控制动作单元3输出的线位移平滑地传递给制动传动机构5，用于平衡失电复位部件4提供的制动控制力。

具体地，弹性连接部件6为拉伸弹簧，拉伸弹簧的一端与舵机臂的一端连接，拉伸弹簧的另一端与制动传动机构5连接；在舵机臂运动向制动传动机构5施加控制力时，拉伸弹簧处于拉伸状态。

拉伸弹簧设置在舵机臂与制动传动机构5之间，在舵机臂旋转的初始点，也就是拉伸弹簧处于自然伸展状态时，制动传动机构5不受拉伸弹簧的作用力；当舵机控制舵机臂开始旋转，拉伸弹簧开始拉伸，随着拉伸弹簧的不断拉伸，拉伸弹簧对制动传动机构5施加的拉力开始逐渐增加，拉伸弹簧对制动传动机构5施加的拉力将会使得制动传动机构5从初始状态开始转件改变，该变化与拉力呈线性关系。舵机驱动舵机臂继续转动，拉伸弹簧的拉伸逐渐至极限，拉伸弹簧的拉伸变形到极限后，拉伸弹簧相当于一根连杆结构，其会将舵机臂之后的位移变化完全传递给制动传动机构5。

由上述可知，本发明中弹性连接部件6发生形变，其与制动执行部件1连接，由弹性连接部件6对制动执行部件1产生拉力(该拉力为弹力)，该拉力与舵机轴的转动角度为线性关系，该线性关系具体是指弹性连接部件6的形变与舵机的转角以及拉力成正相关关系。这样就能够实现舵机轴转角与弹性连接部件6所施加的拉力之间近似于线性关系。

具体实例例如，在初始状态下，舵机上舵机轴转动一个单位，例如1°，舵机臂的末端将移动一个单位，例如0.1cm，此时拉伸弹簧开设拉伸变形，不对制动传动机构5施加任何作用力，即不改变制动传动机构5的初始状态；舵机上舵机轴继续转动，即转动第二个单位时，例如1°(相比于初始状态转动了2°)，舵机臂的末端将移动一个单位，例如0.1cm(相比于初始状态移动了0.2cm)，拉伸弹簧继续以自身拉伸形变为主，向制动传动机构5施加非常小的作用力，制动传动机构5将该作用力与制动控制力的合力传递给制动执行部件1，制动执行部件1所提供的制动力减弱；舵机上舵机轴继续转动，即转动第三个单位时，例如1°(相比于初始状态转动了3°)，舵机臂的末端将移动一个单位，例如0.1cm(相比于初始状态移动了0.3cm)，拉伸弹簧继续以自身拉伸形变减弱，向制动传动机构5施加较小的作用力，制动传动机构5将该作用力以及制动控制力的合力传递给制动执行部件1，制动执行部件1提供的制动力继续减弱。随着舵机轴转动角度的增加，拉伸弹簧的自身拉伸变形增加，其向制动传动机构5施加的作用力持续增大，那么由制动传动机构5传输的合力继续减弱，制动执行部件1输出的制动力继续减弱，轨道车速度加快。发明由于在制动传动机构5与控制动作单元3之间设置了拉伸弹簧，由于拉伸弹簧可进行拉伸变形的特点，在制动时，可以使得制动力逐渐变化直至成线性输出状态。

本发明还提供了失电复位部件4，失电复位部件4与制动执行部件1连接，用于对制动执行部件1提供制动控制力，该制动控制力由失电复位部件4持续输出，从而能够实现制动执行部件1在失电状态下的自动制动。进一步地，失电复位部件4为压缩弹簧；在舵机臂运动向制动传动机构5施加控制力时，压缩弹簧处于压缩状态。

本发明所提供的失电复位部件4，其作用为：能够在车辆处于失电状态下向车辆提供一个作用力，以使得车辆能够自动制动。设置失电复位部件4，极大程度地提高了轨道车运行的可靠性以及安全性。

当失电复位部件4为压缩弹簧时，压缩弹簧与上述的拉伸弹簧同侧设置，在轨道车运行时，压缩弹簧处于压缩状态，其对制动执行部件1提供的作用力为压力，而舵机则通过拉伸弹簧拉通制动执行部件1，其随制动执行部件1提供的作用力为拉力。当压缩弹簧与拉伸弹簧不同侧设置时，压缩弹簧与拉伸弹簧的伸展状态一样，即要么都处于拉伸状态，要么都处于压缩状态。上述的同侧设置或者不同侧设置，具体是指压缩弹簧与拉伸弹簧对于制动执行部件1的作用点而言，压缩弹簧与拉伸弹簧对制动执行部件1的作用力方向相反。

作为技术拓展，本发明还可以使用力矩输出的伺服电机作为施力控制部件2，通过硬连接的方式与制动器(制动执行部件1)连接，此结构也可以很好地实现可控加速度的制动。或者可以参考高频开关油泵采用液压制动，与能够实现可控加速度的制动。

本发明还提供了一种轨道车，具体地，该轨道车安装有上述的轨道车可控加速度制动装置。在轨道车可控加速度制动装置中，其设置有制动执行部件1，制动执行部件1属于制动总成的一个组成部分，例如当制动总成为碟刹时，其包括刹车盘、制动钳以及摩擦块，刹车盘、制动钳以及摩擦块组装成一套完成的制动总成，刹车盘安装在轨道车的车轴上随车轴转动，制动钳安装在轨道车的车架上，摩擦块可活动地安装在制动钳上。轨道车可控加速度制动装置的其他组成部分，例如控制部分、失电复位部分等，可以根据轨道车的具体结构进行安装，以能够顺利实现各组成部分的功能，并且不影响轨道车运行为安装要素。

本发明还提供了一种基于上述轨道车可控加速度制动装置对轨道车进行加速度控制制动的方法。具体地，由制动执行部件1对轨道车施加制动力；通过施力控制部件2控制制动执行部件1在施加制动力时制动力的大小并使得制动力以线性输出的方式输出；通过设置失电复位部件4对制动执行部件1持续施加制动控制力，以使得制动执行部件1在失电状态下自动执行制动动作。进一步地，施力控制部件2通过控制动作单元3对制动执行部件1输出线位移以平衡由失电复位部件4提供的制动控制力，以使制动执行部件1制动力的线性输出。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道车可控加速度制动装置，其特征在于，包括：

制动执行部件(1)，用于给轨道车提供制动力；

失电复位部件(4)，用于向制动执行部件(1)提供制动控制力；

制动传动机构(5)，用于将失电复位部件(4)产生的制动控制力传递给制动执行部件(1)，通过制动执行部件(1)实现轨道车的制动过程；

施力控制部件(2)，将制动控制指令的电信号转换为机械的角位移；

控制动作单元(3)，将施力控制部件(2)输出的角位移变换为近似的线位移；

弹性连接部件(6)，连接在控制动作单元(3)和制动传动机构(5)之间，将控制动作单元(3)输出的线位移平滑地传递给制动传动机构(5)，用于平衡失电复位部件(4)提供的制动控制力，弹性连接部件(6)的拉伸轴线与失电复位部件(4)的压缩轴线基本平行，弹性连接部件(6)的拉伸方向与失电复位部件(4)的压缩方向基本一致。

2.根据权利要求1的轨道车可控加速度制动装置，其特征在于，

施力控制部件(2)为舵机，控制动作单元(3)为设置于舵机上的舵机臂，舵机臂的一端与舵机的舵机轴连接，舵机臂的另一端与制动传动机构(5)连接。

3.根据权利要求2的轨道车可控加速度制动装置，其特征在于，还包括：

弹性连接部件(6)对制动传动机构(5)传递的线位移与控制动作单元(3)输出的线位移成线性关系。

4.根据权利要求2的轨道车可控加速度制动装置，其特征在于，

弹性连接部件(6)为拉伸弹簧，在将控制动作单元(3)输出的线位移平滑地传递给制动传动机构(5)，用于平衡失电复位部件(4)提供的制动控制力时，拉伸弹簧处于拉伸状态。

5.根据权利要求4的轨道车可控加速度制动装置，其特征在于，

失电复位部件(4)为压缩弹簧。

6.根据权利要求1的轨道车可控加速度制动装置，其特征在于，

制动传动机构(5)为闸线，闸线的一端与制动执行部件(1)连接，闸线的另一端与弹性连接部件(6)以及失电复位部件(4)连接，失电复位部件(4)提供的制动控制力是因被压缩而产生；或

制动传动机构(5)为连杆，连杆的一端与制动执行部件(1)连接，连杆的另一端与弹性连接部件(6)以及失电复位部件(4)连接，失电复位部件(4)提供的制动控制力是因被拉伸而产生。

7.一种轨道车，其特征在于，

包括如权利要求1至6任一项的轨道车可控加速度制动装置。

8.一种轨道车可控加速度制动方法，其特征在于，

由制动执行部件(1)给轨道车提供制动力；

通过施力控制部件(2)控制制动执行部件(1)以线性输出的方式提供制动力。

9.根据权利要求8的轨道车可控加速度制动方法，其特征在于，

通过设置失电复位部件(4)，对制动执行部件(1)持续施加制动控制力，以使得制动执行部件(1)在失电状态下自动执行制动动作。

10.根据权利要求9的轨道车可控加速度制动方法，其特征在于，

施力控制部件(2)通过弹性连接部件(6)平滑输出线位移以平衡失电复位部件(4)提供的制动控制力。

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