CN113060176B - 一种轨道式车辆防撞装置及防撞方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道式车辆防撞装置及防撞方法，防撞装置用于轨道车辆系统的防撞，所述的轨道车辆系统包括轨道和连接在轨道上的若干轨道式车辆，若干轨道式车辆上均设有防撞装置和用于驱动轨道式车辆行进的运行驱动机构，若干轨道式车辆的运行驱动机构均接入市电；防撞装置包括：第一电磁铁，设置于轨道式车辆的车头；第二电磁铁，设置于轨道式车辆的车尾；控制单元，分别与市电、第一电磁铁和第二电磁铁连接，且用于控制第一电磁铁和第二电磁铁的得电或失电；其中，相邻轨道式车辆前后相对时，在前的轨道式车辆车尾上的第二电磁铁与在后的轨道式车辆车头上的第一电磁铁同极正对，本方案实施可靠、响应快速且维护便利、成本低、安全系数高。

Description

一种轨道式车辆防撞装置及防撞方法

技术领域

本发明涉及轨道车辆安全辅助装置领域，尤其涉及一种轨道式车辆防撞装置及防撞方法。

背景技术

滑行车类和架空游览车类等轨道式车辆类大型游乐设施按规定均要求车辆之间须设置防撞装置，防止车辆在运行过程中出现意外(制动失效、车辆卡阻等)，引起前后车辆发生碰撞，导致事故发生。

传统的防撞装置为车前设置防撞挡板加弹簧，车尾设置橡胶块，其缓冲效果差，挡板加弹簧易锈易卡，橡胶块易老化开裂而失效，一旦碰撞，对乘客和车辆的冲击力大，容易造成人员和设备事故。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种实施可靠、响应快速且维护便利、成本低、安全系数高的轨道式车辆防撞装置及防撞方法。

为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：

一种轨道式车辆防撞装置，用于轨道车辆系统的防撞，所述的轨道车辆系统包括轨道和连接在轨道上的若干轨道式车辆，若干轨道式车辆上均设有防撞装置和用于驱动轨道式车辆行进的运行驱动机构，若干轨道式车辆的运行驱动机构均接入市电；所述的防撞装置包括：

第一电磁铁，设置于轨道式车辆的车头；

第二电磁铁，设置于轨道式车辆的车尾；

控制单元，分别与市电、第一电磁铁和第二电磁铁连接，且用于控制第一电磁铁和第二电磁铁的得电或失电；

其中，相邻轨道式车辆前后相对时，在前的轨道式车辆车尾上的第二电磁铁与在后的轨道式车辆车头上的第一电磁铁同极正对。

作为一种可能的实施方式，进一步，所述运行驱动机构接入市电的线路还连接至控制单元，且由控制单元控制运行驱动机构与市电的电路通断。

作为一种较优的实施选择，优选的，所述的控制单元包括与第一电磁铁和第二电磁铁一一对应的一对控制子单元，由一对控制子单元分别控制第一电磁铁和第二电磁铁的得电或失电。

作为一种较优的实施选择，优选的，所述的控制子单元包括光电感应开关B1，所述的光电感应开关B1设置在控制子单元对应的第一电磁铁所在的车头或第二电磁铁所在的车尾，且用于感应相邻轨道式车辆的接近或远离。

作为一种较优的实施选择，优选的，所述的控制子单元还包括运行接触器KM，该运行接触器KM连接在轨道式车辆的运行驱动机构接入市电的线路上，且用于控制轨道式车辆的运行驱动机构与市电的通断。

作为一种较优的实施选择，优选的，所述的第一电磁铁和第二电磁铁均为蹄形电磁铁，且蹄形电磁铁的蹄形两端均缠绕有线圈，蹄形电磁铁得电后，其一端为N极，另一端为S极。

作为一种较优的实施选择，优选的，所述的第一电磁铁和第二电磁铁均通过连接件与轨道式车辆连接；所述的连接件包括：

连接壳体，为一端敞开的壳体结构，连接壳体内设有与第一电磁铁或第二电磁铁轮廓相适应的仿形容置腔，所述第一电磁铁或所述第二电磁铁设置于仿形容置腔内，且所述第一电磁铁或所述第二电磁铁的蹄形两端均朝向连接壳体的敞开端，连接壳体远离其敞开端的中部设有穿线通槽，所述的穿线通槽用于引出缠绕在第一电磁铁或第二电磁铁上的线圈两端，连接壳体远离其敞开端的两侧还设有用于与轨道式车辆固定连接的连接板，连接板上设有安装通孔；

约束板，呈L形结构且数量为一对，其固定设置在连接壳体的敞开端两侧，将所述第一电磁铁或所述第二电磁铁约束固定在仿形容置腔内。

作为一种较优的实施选择，优选的，所述第一电磁铁和/或所述第二电磁铁上还套设有弹性材质成型的减震套，第一电磁铁或第二电磁铁设置在连接壳体内时，减震套的外壁与仿形容置腔内壁相贴，且缠绕在第一电磁铁或第二电磁铁上的线圈两端从减震套的外壁与仿形容置腔内壁之间引出，且经由穿线通槽穿出连接壳体；所述减震套的壁厚为3～5mm。

作为一种较优的实施选择，优选的，所述的控制子单元还包括：AC/DC转换器Q、第一中间继电器、第二中间继电器，

其中，AC/DC转换器Q具有交流输入端和直流输出端，其交流输入端和直流输出端均包括两个连接端口，所述第一中间继电器包括控制线圈KA1、常开开关KA1-1，所述第二中间继电器包括控制线圈KA2和常闭开关KA2-1；光电感应开关B1为四线光电感应开关，其具有两个电源连接端口和两个开关连接端口；

另外，AC/DC转换器Q的交流输入端的两个连接端口分别与市电的火线L和零线N连接，AC/DC转换器Q的直流输出端的其中一连接端口分别与光电感应开关B1的其中一电源连接端口和其中一开关连接端口连接，光电感应开关B1的另一开关连接端口依序串联第一中间继电器的控制线圈KA1和第二中间继电器的控制线圈KA2后，接入到AC/DC转换器Q的直流输出端的另一连接端口，光电感应开关B1的另一电源连接端口接入到AC/DC转换器Q的直流输出端的另一连接端口；

第一电磁铁或第二电磁铁上缠绕的线圈一端接入到市电的零线，第一电磁铁或第二电磁铁上缠绕的线圈另一端与常开开关KA1-1的一端连接，常开开关KA1-1的另一端接入到市电的火线；

运行接触器KM的一端接入到市电的零线，运行接触器KM的另一端接入到常闭开关KA2-1的一端，常闭开关KA2-1的另一端接入到市电的火线。

基于上述的防撞装置，本发明还提供了基于该防撞装置的一种轨道式车辆防撞方法，其包括上述所述的轨道式车辆防撞装置，所述的防撞方法包括：

光电感应开关B1响应相邻轨道式车辆的接近信号；

判断相邻轨道式车辆之间的间距，

相邻轨道式车辆之间的间距小于光电感应开关B1的感应触发距离时，光电感应开关B1动作闭合，随即第一中间继电器的控制线圈KA1得电，使常开开关KA1-1闭合，令该光电感应开关B1对应的控制子单元所控制的第一电磁铁或第二电磁铁得电，同时，第二中间继电器的控制线圈KA2得电，使常闭开关KA2-1开启，令运行接触器KM将轨道式车辆的运行驱动机构与市电中断，使得轨道式车辆失去主动驱动动力，实现相邻轨道式车辆在危险距离的电磁铁排斥防撞；

相邻轨道式车辆之间的间距大于光电感应开关B1的感应触发距离时，光电感应开关B1动作断开，随即第一中间继电器的控制线圈KA1失电，使常开开关KA1-1断开，令该光电感应开关B1对应的控制子单元所控制的第一电磁铁或第二电磁铁失电，同时，第二中间继电器的控制线圈KA2失电，使常闭开关KA2-1闭合，令运行接触器KM将轨道式车辆的运行驱动机构与市电接通，使得轨道式车辆获得主动驱动动力，实现相邻轨道式车辆在安全距离的正常工作。

采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案巧妙性通过在轨道式车辆的车头和车尾设置电磁铁，通过电磁铁在相邻轨道式车辆接近至危险距离时，令电磁铁得电，通过接入市电使电磁铁之间产生较大的排斥力，将相邻轨道式车辆之间的危险距离缩小速度大大减缓，甚至直接通过排斥力进行阻挡间隔，令相邻轨道式车辆在危险距离内直接相对暂停，避免二者相撞产生安全事故，该装置新颖、智能、可靠，其可以在轨道式车辆类大型游乐设施运行中的车辆之间进行防撞规避，该防撞装置不仅能有效地替代原用的缓冲垫、弹簧形式的防撞措施，而且能实现一定的智能控制，作为一套完整的防撞系统，不仅具备较强的创新性，在实现防撞功能的同时，还能够通过切断车辆的运行驱动机构的得电，确保乘人安全性的同时也提高了舒适性，各方面性能实现了质的改变。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明方案简要应用实施示意图；

图2是本发明方案的简要连接原理示意图；

图3是本发明方案的控制子单元的简要电路结构示意图；

图4是本发明方案第一电磁铁和第二电磁铁相斥的简要原理示意简图；

图5是本发明方案第一电磁铁或第二电磁铁与连接件的简要连接爆炸示意图之一，其中，电磁铁上缠绕的线圈未示出；

图6是本发明方案第一电磁铁或第二电磁铁与连接件的简要连接爆炸示意图之二，其中，电磁铁上缠绕的线圈未示出；

图7是本发明方案第一电磁铁或第二电磁铁与连接件的简要连接示意图，其中，电磁铁上缠绕的线圈未示出。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图7之一所示，本发明一种轨道式车辆防撞装置，用于轨道车辆系统的防撞，所述的轨道车辆系统包括轨道1和连接在轨道1上的若干轨道式车辆2，若干轨道式车辆2上均设有防撞装置和用于驱动轨道式车辆行进的运行驱动机构21，若干轨道式车辆2的运行驱动机构21均接入市电5；所述的防撞装置包括：

第一电磁铁3，设置于轨道式车辆2的车头；

第二电磁铁4，设置于轨道式车辆2的车尾；

控制单元6，分别与市电5、第一电磁铁3和第二电磁铁4连接，且用于控制第一电磁铁3和第二电磁铁4的得电或失电；

其中，相邻轨道式车辆2前后相对时，在前的轨道式车辆2车尾上的第二电磁铁4与在后的轨道式车辆2车头上的第一电磁铁3同极正对。

本实施例中，为了能够令控制单元6控制第一电磁铁3或第二电磁铁4得电时，避免轨道式车辆2的运行驱动机构21主动运行带来防撞干扰，作为一种可能的实施方式，进一步，所述运行驱动机构接入市电的线路还连接至控制单元，且由控制单元控制运行驱动机构21与市电5的电路通断。

为了能够提高控制精准性和避免因为其中一电磁铁线路损坏而导致防撞装置整体失灵，本实施例中，作为一种较优的实施选择，优选的，所述的控制单元6包括与第一电磁铁3和第二电磁铁4一一对应的一对控制子单元61，由一对控制子单元61分别控制第一电磁铁3和第二电磁铁4的得电或失电。

而为了能够精准、便利地对相邻轨道式车辆2的接近与远离进行判断，作为一种较优的实施选择，优选的，本实施例所述的控制子单元61包括光电感应开关B1，所述的光电感应开关B1设置在控制子单元61对应的第一电磁铁3所在的车头或第二电磁铁4所在的车尾，且用于感应相邻轨道式车辆2的接近或远离。

同时，本实施例中，作为一种较优的实施选择，优选的，所述的控制子单元61还包括运行接触器KM，该运行接触器KM连接在轨道式车辆2的运行驱动机构21接入市电5的线路上，且用于控制轨道式车辆2的运行驱动机构21与市电5的通断。

在本实施例中，作为一种较优的实施选择，优选的，所述的第一电磁铁3和第二电磁铁4均为蹄形电磁铁，且蹄形电磁铁的蹄形两端均缠绕有线圈，蹄形电磁铁得电后，其一端为N极，另一端为S极。

为了能够稳定、方便的固定第一电磁铁3和第二电磁铁4，本实施例中，作为一种较优的实施选择，优选的，所述的第一电磁铁3和第二电磁铁4均通过连接件与轨道式车辆2连接；所述的连接件包括：

连接壳体7，为一端敞开的壳体结构，连接壳体7内设有与第一电磁铁3或第二电磁铁4轮廓相适应的仿形容置腔71，所述第一电磁铁3或所述第二电磁铁4设置于仿形容置腔71内，且所述第一电磁铁3或所述第二电磁铁4的蹄形两端均朝向连接壳体7的敞开端，连接壳体7远离其敞开端的中部设有穿线通槽72，所述的穿线通槽72用于引出缠绕在第一电磁铁3或第二电磁铁4上的线圈两端，连接壳体7远离其敞开端的两侧还设有用于与轨道式车辆2固定连接的连接板73，连接板上设有安装通孔74；

约束板75，呈L形结构且数量为一对，其固定设置在连接壳体7的敞开端两侧，将所述第一电磁铁3或所述第二电磁铁4约束固定在仿形容置腔71内。

为了避免轨道式车辆2长期运行时，因为震动而导致第一电磁铁3或第二电磁铁4发生震动撞击而损坏或开裂，作为一种较优的实施选择，优选的，所述第一电磁铁3和/或所述第二电磁铁4上还套设有弹性材质成型的减震套76，第一电磁铁3或第二电磁铁4设置在连接壳体7内时，减震套76的外壁与仿形容置腔71内壁相贴，且缠绕在第一电磁铁3或第二电磁铁4上的线圈两端从减震套76的外壁与仿形容置腔71内壁之间引出，且经由穿线通槽72穿出连接壳体7；所述减震套76的壁厚为3～5mm。

在电路结构上，作为一种较优的实施选择，优选的，所述的控制子单元61还包括：AC/DC转换器Q、第一中间继电器、第二中间继电器，

其中，AC/DC转换器Q具有交流输入端和直流输出端，其交流输入端和直流输出端均包括两个连接端口，所述第一中间继电器包括控制线圈KA1、常开开关KA1-1，所述第二中间继电器包括控制线圈KA2和常闭开关KA2-1；光电感应开关B1为四线光电感应开关，其具有两个电源连接端口和两个开关连接端口；

另外，AC/DC转换器Q的交流输入端的两个连接端口分别与市电的火线L和零线N连接，AC/DC转换器Q的直流输出端的其中一连接端口分别与光电感应开关B1的其中一电源连接端口和其中一开关连接端口连接，光电感应开关B1的另一开关连接端口依序串联第一中间继电器的控制线圈KA1和第二中间继电器的控制线圈KA2后，接入到AC/DC转换器Q的直流输出端的另一连接端口，光电感应开关B1的另一电源连接端口接入到AC/DC转换器Q的直流输出端的另一连接端口；

第一电磁铁或第二电磁铁上缠绕的线圈一端接入到市电的零线，第一电磁铁或第二电磁铁上缠绕的线圈另一端与常开开关KA1-1的一端连接，常开开关KA1-1的另一端接入到市电的火线；

运行接触器KM的一端接入到市电的零线，运行接触器KM的另一端接入到常闭开关KA2-1的一端，常闭开关KA2-1的另一端接入到市电的火线。

基于上述的防撞装置，本发明还提供了基于该防撞装置的一种轨道式车辆防撞方法，其包括上述所述的轨道式车辆防撞装置，所述的防撞方法包括：

光电感应开关B1响应相邻轨道式车辆的接近信号；

判断相邻轨道式车辆之间的间距，

相邻轨道式车辆之间的间距小于光电感应开关B1的感应触发距离时，光电感应开关B1动作闭合，随即第一中间继电器的控制线圈KA1得电，使常开开关KA1-1闭合，令该光电感应开关B1对应的控制子单元所控制的第一电磁铁或第二电磁铁得电，同时，第二中间继电器的控制线圈KA2得电，使常闭开关KA2-1开启，令运行接触器KM将轨道式车辆的运行驱动机构与市电中断，使得轨道式车辆失去主动驱动动力，实现相邻轨道式车辆在危险距离的电磁铁排斥防撞；

相邻轨道式车辆之间的间距大于光电感应开关B1的感应触发距离时，光电感应开关B1动作断开，随即第一中间继电器的控制线圈KA1失电，使常开开关KA1-1断开，令该光电感应开关B1对应的控制子单元所控制的第一电磁铁或第二电磁铁失电，同时，第二中间继电器的控制线圈KA2失电，使常闭开关KA2-1闭合，令运行接触器KM将轨道式车辆的运行驱动机构与市电接通，使得轨道式车辆获得主动驱动动力，实现相邻轨道式车辆在安全距离的正常工作。

本方案可用于游乐场的轨道式车辆的防撞、还可以用于缆车车辆及其它有轨式车辆的的防撞。

以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种轨道式车辆防撞装置，用于轨道车辆系统的防撞，所述的轨道车辆系统包括轨道和连接在轨道上的若干轨道式车辆，若干轨道式车辆上均设有防撞装置和用于驱动轨道式车辆行进的运行驱动机构，若干轨道式车辆的运行驱动机构均接入市电；其特征在于，所述的防撞装置包括：

第一电磁铁，设置于轨道式车辆的车头；

第二电磁铁，设置于轨道式车辆的车尾；

控制单元，分别与市电、第一电磁铁和第二电磁铁连接，且用于控制第一电磁铁和第二电磁铁的得电或失电；

其中，相邻轨道式车辆前后相对时，在前的轨道式车辆车尾上的第二电磁铁与在后的轨道式车辆车头上的第一电磁铁同极正对；

另外，所述的第一电磁铁和第二电磁铁均通过连接件与轨道式车辆连接；

所述的控制单元包括与第一电磁铁和第二电磁铁一一对应的一对控制子单元，由一对控制子单元分别控制第一电磁铁和第二电磁铁的得电或失电；

所述的控制子单元包括光电感应开关B1，所述的光电感应开关B1设置在控制子单元对应的第一电磁铁所在的车头或第二电磁铁所在的车尾，且用于感应相邻轨道式车辆的接近或远离；

所述的连接件包括：

连接壳体，为一端敞开的壳体结构，连接壳体内设有与第一电磁铁或第二电磁铁轮廓相适应的仿形容置腔，所述第一电磁铁或所述第二电磁铁设置于仿形容置腔内，且所述第一电磁铁或所述第二电磁铁的蹄形两端均朝向连接壳体的敞开端，连接壳体远离其敞开端的中部设有穿线通槽，所述的穿线通槽用于引出缠绕在第一电磁铁或第二电磁铁上的线圈两端，连接壳体远离其敞开端的两侧还设有用于与轨道式车辆固定连接的连接板，连接板上设有安装通孔；

约束板，呈L形结构且数量为一对，其固定设置在连接壳体的敞开端两侧，将所述第一电磁铁或所述第二电磁铁约束固定在仿形容置腔内；

所述的控制子单元还包括：AC/DC转换器Q、第一中间继电器、第二中间继电器，

其中，AC/DC转换器Q具有交流输入端和直流输出端，其交流输入端和直流输出端均包括两个连接端口，所述第一中间继电器包括控制线圈KA1、常开开关KA1-1，所述第二中间继电器包括控制线圈KA2和常闭开关KA2-1；光电感应开关B1为四线光电感应开关，其具有两个电源连接端口和两个开关连接端口；

另外，AC/DC转换器Q的交流输入端的两个连接端口分别与市电的火线L和零线N连接，AC/DC转换器Q的直流输出端的其中一连接端口分别与光电感应开关B1的其中一电源连接端口和其中一开关连接端口连接，光电感应开关B1的另一开关连接端口依序串联第一中间继电器的控制线圈KA1和第二中间继电器的控制线圈KA2后，接入到AC/DC转换器Q的直流输出端的另一连接端口，光电感应开关B1的另一电源连接端口接入到AC/DC转换器Q的直流输出端的另一连接端口；

第一电磁铁或第二电磁铁上缠绕的线圈一端接入到市电的零线，第一电磁铁或第二电磁铁上缠绕的线圈另一端与常开开关KA1-1的一端连接，常开开关KA1-1的另一端接入到市电的火线；

运行接触器KM的一端接入到市电的零线，运行接触器KM的另一端接入到常闭开关KA2-1的一端，常闭开关KA2-1的另一端接入到市电的火线。

2.如权利要求1所述的轨道式车辆防撞装置，其特征在于，所述运行驱动机构接入市电的线路还连接至控制单元，且由控制单元控制运行驱动机构与市电的电路通断。

3.如权利要求1所述的轨道式车辆防撞装置，其特征在于，所述的控制子单元还包括运行接触器KM，该运行接触器KM连接在轨道式车辆的运行驱动机构接入市电的线路上，且用于控制轨道式车辆的运行驱动机构与市电的通断。

4.如权利要求3所述的轨道式车辆防撞装置，其特征在于，所述的第一电磁铁和第二电磁铁均为蹄形电磁铁，且蹄形电磁铁的蹄形两端均缠绕有线圈，蹄形电磁铁得电后，其一端为N极，另一端为S极。

5.如权利要求4所述的轨道式车辆防撞装置，其特征在于，所述第一电磁铁和/或所述第二电磁铁上还套设有弹性材质成型的减震套，第一电磁铁或第二电磁铁设置在连接壳体内时，减震套的外壁与仿形容置腔内壁相贴，且缠绕在第一电磁铁或第二电磁铁上的线圈两端从减震套的外壁与仿形容置腔内壁之间引出，且经由穿线通槽穿出连接壳体；所述减震套的壁厚为3～5mm。

6.一种轨道式车辆防撞方法，其特征在于，其包括权利要求5所述的轨道式车辆防撞装置，所述的防撞方法包括：

光电感应开关B1响应相邻轨道式车辆的接近信号；

判断相邻轨道式车辆之间的间距，

相邻轨道式车辆之间的间距小于光电感应开关B1的感应触发距离时，光电感应开关B1动作闭合，随即第一中间继电器的控制线圈KA1得电，使常开开关KA1-1闭合，令该光电感应开关B1对应的控制子单元所控制的第一电磁铁或第二电磁铁得电，同时，第二中间继电器的控制线圈KA2得电，使常闭开关KA2-1开启，令运行接触器KM将轨道式车辆的运行驱动机构与市电中断，使得轨道式车辆失去主动驱动动力，实现相邻轨道式车辆在危险距离的电磁铁排斥防撞；

相邻轨道式车辆之间的间距大于光电感应开关B1的感应触发距离时，光电感应开关B1动作断开，随即第一中间继电器的控制线圈KA1失电，使常开开关KA1-1断开，令该光电感应开关B1对应的控制子单元所控制的第一电磁铁或第二电磁铁失电，同时，第二中间继电器的控制线圈KA2失电，使常闭开关KA2-1闭合，令运行接触器KM将轨道式车辆的运行驱动机构与市电接通，使得轨道式车辆获得主动驱动动力，实现相邻轨道式车辆在安全距离的正常工作。