CN216942696U - 一种导轨式轮轨车辆电磁导向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电磁导向设备技术领域，具体为一种导轨式轮轨车辆电磁导向系统，包括：若干走行轮、导向框、导向传动组件、若干电磁铁、控制器和驱动机构；走行轮、电磁铁均对称设置在导向框的两侧，走行轮通过导向传动组件架设在导向框上，导向框、若干走行轮均与导向传动组件转动连接，导向框通过若干走行轮架设在导轨上，电磁铁与导轨的内壁相配合产生电磁导向力，驱动机构安装在导向框上，驱动机构和走行轮传动连接；控制器安装在导向框上，若干电磁铁、驱动机构均与控制器电连接。本实用新型，使用电磁铁替换现有导向设备上的水平轮，通过替换，可减少导向轮的磨损、并使得导向设备的运行更加稳定，能避免导向设备承载的人或物剧烈晃动。

Description

一种导轨式轮轨车辆电磁导向系统

技术领域

本实用新型涉及电磁导向设备技术领域，特别涉及一种导轨式轮轨车辆电磁导向系统。

背景技术

导轨式轮轨系统由车辆和轨道梁组成，其中车辆利用走行轮和设于走行轮下方、内侧的导向轮，在轨道梁上行进和转向。走行轮是支撑车辆荷载并在轨道梁顶面上滚动运行的车轮。导向轮是水平方向安装在转向架下部的车轮，通过与轨道梁内侧面作用实现车辆导向功能。

电磁导向技术具有无接触、无摩擦、低功耗等等优点，能够提供高速、稳定、精密运行环境和条件，在高精尖领域的应用不断扩展，尤其在航空航天、交通运输领域、精密制造、基础科学实验具有广泛应用，具体应用有高速磁悬浮列车、磁悬浮轴承、磁浮加工机床、加速对撞机等。

申请号201820455578.X中公开了一种轮端组件、转向架、轨道车辆和轨道交通系统，包括：轨道车辆，所述轨道车辆包括轮端组件、导向框和连杆组件，轮端组件上安装有走行轮，走行轮设置在轨道上，水平轮安装在导向框上，转向臂的一端与转向节相连且另一端与所述连杆组件传动连接，所述连杆组件与导向框传动连接，该专利解决了常规的导向设备上的水平轮容易磨损的问题，常规导向设备由于机械间隙的存在使得车辆横向平稳性较差，且随着车速的增加，横向不平稳越明显。该专利所公开的常规导向设备在运行过程中，需要水平轮在轨道的侧壁上“碰着走”，走行轮在转弯时，会扭来扭去，整个运行过程不平稳。

实用新型内容

本实用新型提供了一种导轨式轮轨车辆电磁导向系统，以解决现有技术中导向设备易磨损和运行过程中横向不平稳的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种导轨式轮轨车辆电磁导向系统，包括若干个走行轮、导向框、导向传动组件、若干个电磁铁、控制器、间隙传感器、驱动机构；

若干个所述走行轮、若干个所述电磁铁均对称设置在所述导向框的左右两侧，若干个所述走行轮通过所述导向传动组件架设在所述导向框上，所述导向框、若干个所述走行轮均与所述导向传动组件转动连接，所述导向框通过若干个所述走行轮架设在导轨上，所述电磁铁与所述导轨的内壁相配合产生电磁导向力，所述驱动机构安装在所述导向框上，所述驱动机构和所述走行轮传动连接；所述控制器安装在所述导向框上，若干个所述电磁铁、所述驱动机构均与所述控制器电连接。

优选地，所述导向框包括支撑板和若干个托臂，若干个所述托臂对称设置在所述支撑板的底面边缘，每一个所述托臂的一端均连接在所述支撑板的底面上，另一端与对应的所述电磁铁连接。

优选地，所述导轨式轮轨车辆电磁导向系统还包括若干个间隙传感器，所述间隙传感器设置在所述电磁铁上，所述电磁铁和所述导轨的内壁之间形成气隙，所述间隙传感器用于实时采集所述电磁铁和所述导轨内壁之间的气隙，所述间隙传感器与所述控制器电连接。

优选地，所述间隙传感器的数量设置与所述电磁铁的数量相等，且每个所述间隙传感器对应一个所述电磁铁。间隙传感器安装电磁铁的周侧，优选放置在电磁铁的前面，也可以是电磁铁的后面或顶部或底部，以及其他位置。

优选地，所述导向传动组件是连杆组件，所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆、两个转向节；所述走行轮设置为两个，所述第一连杆的一端和所述导向框上的支撑板转动连接，所述第一连杆另一端和其中一个所述转向节的中部转动连接，两个所述转向节的一端分别与两个所述第二连杆的两端转动连接，另一端分别与两个所述走行轮连接；

或，所述导向传动组件是链条组件，所述链条组件包括两根第一转轴、两个链轮、两个第一支座和一根链条，两个行走轮分别通过两个第一支座安装在支撑板上，行走轮和第一支座转动连接，两个第一支座分别通过两根第一转轴与所述支撑板转动连接，即，第一转轴与第一支座固定连接，第一转轴和支撑板转动连接；第一转轴与所述支撑板垂直，两个链轮分别套装在两根第一转轴上，链条套装在两个链轮上。

或，所述导向传动组件是齿轮组件，所述齿轮组件包括两根第二转轴、一根第三转轴、两个第二支座、主动轮、传递轮、从动轮，两个行走轮分别通过两个第二支座安装在支撑板上，行走轮和第二支座转动连接；两个第二支座分别通过两根第二转轴与所述支撑板转动连接，即，第二转轴与第二支座固定连接，第二转轴和支撑板转动连接；第三转轴设置在两根第二转轴之间且与支撑板转动连接，第二转轴和第三转轴均与所述支撑板垂直，主动轮和从动轮分别套装在两根第二转轴上，传递轮套装在第三转轴上，主动轮、从动轮均与传递轮啮合。

优选地，所述电磁铁由至少一个线包串联而成。所述电磁铁是U型，U型电磁铁具有两个磁极；或，所述电磁铁是E型，E型电磁铁具有三个磁极；或，其他不同的形状；

优选地，所述导轨式轮轨车辆电磁导向系统还包括动力电源，所述动力电源与所述电磁铁电连接。

优选地，所述导轨式轮轨车辆电磁导向系统还包括控制电源，所述控制电源与所述控制器电连接。

优选地，所述控制器上安装有通讯接口，所述控制器通过所述通讯接口与其他设备实现数据互联。

本实用新型的有益效果：

本实用新型，使用电磁体替换现有导向设备上的导向轮，通过替换，可使得导向设备的运行更加稳定，能避免车辆剧烈晃动，提高车辆运行平稳性。

附图说明

图1为本实用新型的三维结构示意图；

图2为本实用新型处于直行状态的工作示意图；

图3为本实用新型处于转弯状态的工作示意图。

附图标记说明：

1、走行轮；2、导向框；21、支撑板；22、托臂；3、导向传动组件；31、第一连杆；32、第二连杆；33、转向节；4、电磁铁；5、控制器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。在本实用新型的描述中，相关方位或位置关系为基于图1所示的方位或位置关系，其中，“上”、“下”是指图1的上下方向。需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

另外，在本实用新型中的“第一”、“第二”等描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

第一实施例：

参照图1，本申请实施例提供了一种导轨式轮轨车辆电磁导向系统，包括若干个走行轮1、导向框2、导向传动组件3、若干个电磁铁4、控制器5、和驱动机构；

若干个所述走行轮1的数量优选为两个，若干个所述电磁铁4的数量优选为四个，电磁铁是U型，U型电磁铁具有两个磁极；或，所述电磁铁是E型，E型电磁铁具有三个磁极；或，其他不同的形状。

两个所述走行轮1、四个所述电磁铁4均对称设置在所述导向框2的左右两侧，两个所述走行轮1通过所述导向传动组件3架设在所述导向框2上，所述导向框2、两个所述走行轮1均与所述导向传动组件3转动连接，所述导向框2通过两个所述走行轮1架设在导轨上，所述电磁铁4与所述导轨的内壁相配合产生电磁导向力，所述驱动机构安装在所述导向框2上，所述驱动机构和所述走行轮1传动连接；所述导向框2构成轮轨车辆的一部分，导向框2设置在轮轨车辆的底部，所述控制器5安装在所述导向框2上，或，所述控制器5安装在所述轮轨车辆的内侧，或者外侧；四个所述电磁铁4、所述驱动机构均与所述控制器5电连接。

所述导向框2包括支撑板21和若干个托臂22，若干个托臂22的数量优选为四个，四个所述托臂22对称设置在所述支撑板21的底部，每一个所述托臂7的一端均连接在所述支撑板21的底面上，另一端与对应的电磁铁4连接。

所述导向传动组件3是连接组件，所述连杆组件包括第一连杆31、第二连杆32、两个转向节33；所述走行轮1设置为两个，所述第一连杆31的一端和所述导向框2转动连接，所述第一连杆31另一端和其中一个所述转向节33的中部转动连接，两个所述转向节33的一端分别与两个所述第二连杆32的两端转动连接，另一端分别与两个所述走行轮1连接。

或，所述导向传动组件是链条组件，所述链条组件包括两根第一转轴、两个链轮、两个第一支座和一根链条，两个行走轮1分别通过两个第一支座安装在支撑板21上，行走轮1和第一支座转动连接，两个第一支座分别通过两根第一转轴与所述支撑板21转动连接，即，第一转轴与第一支座固定连接，第一转轴和支撑板21转动连接；第一转轴与所述支撑板21垂直，两个链轮分别套装在两根第一转轴上，链条套装在两个链轮上。

或，所述导向传动组件是齿轮组件，所述齿轮组件包括两根第二转轴、一根第三转轴、两个第二支座、主动轮、传递轮、从动轮，两个行走轮1分别通过两个第二支座安装在支撑板21上，行走轮1和第二支座转动连接；两个第二支座分别通过两根第二转轴与所述支撑板21转动连接，即，第二转轴与第二支座固定连接，第二转轴和支撑板21转动连接；第三转轴设置在两根第二转轴之间且与支撑板21转动连接，第二转轴和第三转轴均与所述支撑板21垂直，主动轮和从动轮分别套装在两根第二转轴上，传递轮套装在第三转轴上，主动轮、从动轮均与传递轮啮合。

所述电磁铁4由至少一个线包串联而成，每个电磁铁4也不仅限于由两个线包串联而成，也可以是三个、四个或更多个线包串联而成。

所述导轨式轮轨车辆电磁导向系统还包括若干个间隙传感器，若干个间隙传感器的数量优选为四个，所述间隙传感器的数量设置与所述电磁铁4的数量相等，且每个所述间隙传感器对应一个所述电磁铁4，所述间隙传感器设置在所述电磁铁4上，所述电磁铁4和所述导轨的内壁之间形成气隙，所述间隙传感器用于实时采集所述电磁铁4和所述导轨内壁之间的气隙，所述间隙传感器与所述控制器5电连接，控制器5根据间隙传感器实时采集的气隙，进而调整电磁铁4与轨道内壁之间的气隙。间隙传感器安装电磁铁4的周侧，优选放置在电磁铁4的前面，也可以是电磁铁4的后面或顶部或底部，以及其他位置。

本实用新型在运行过程中，通过控制器5控制导向框2底部两侧的电磁铁4与轨道内壁之间的气隙，使导向框2在前后运行过程中始终能与导轨内壁保持相应的气隙，运行过程中，若当一侧电磁铁4气隙变小，另一侧电磁铁4就会发力把它拉回来，直到两侧气隙均衡，从而实现导向功能。

在本实施例中，当导向框2在转弯的过程中，受到横向作用力，此时，导向框2会偏离轨道中心线，电磁力产生，抵消导向框2受到的横向作用力，电磁力直接作用到导向框2上，电磁导向力回拉导向框2，使得导向框2被回拉到轨道的中心线上。本实用新型，使用电磁体替换现有导向设备上的水平轮，通过替换，可使得导向设备的运行更加稳定，能避免导向设备承载的物品剧烈晃动。

第二实施例：

第二实施例在第一实施例的基础上新增了动力电源、控制电源和通讯接口；

动力电源，所述动力电源安装在所述导向框2上或者所述轮轨车辆上，所述动力电源通过DC750V接口为所述电磁铁4供电；所述DC750V接口兼容DC600V～DC900V。

控制电源，所述控制电源安装在所述导向框2上或者所述轮轨车辆上，所述控制电源通过DC24V或DC110V接口为所述控制器5进行供电。

所述控制器5上安装有通讯接口，所述控制器5通过所述通讯接口与其他设备实现数据互联。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不同限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。并且，本实用新型各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种导轨式轮轨车辆电磁导向系统，其特征在于：包括若干走行轮(1)、导向框(2)、导向传动组件(3)、若干个电磁铁(4)、控制器(5)和驱动机构；

若干个所述走行轮(1)、若干个所述电磁铁(4)均对称设置在所述导向框(2)的左右两侧，若干个所述走行轮(1)通过所述导向传动组件(3)架设在所述导向框(2)上，所述导向框(2)、若干个所述走行轮(1)均与所述导向传动组件(3)转动连接，所述导向框(2)通过若干个所述走行轮(1)架设在导轨上，所述电磁铁(4)与所述导轨的内壁相配合产生电磁导向力，所述驱动机构安装在所述导向框(2)上，所述驱动机构和所述走行轮(1)传动连接；所述控制器(5)安装在所述导向框(2)上，若干个所述电磁铁(4)、所述驱动机构均与所述控制器(5)电连接。

2.根据权利要求1所述的导轨式轮轨车辆电磁导向系统，其特征在于，所述导向框包括支撑板(21)和若干个托臂(22)，若干个所述托臂(22)对称设置在所述支撑板(21)的底面边缘，每一个所述托臂(22)的一端均连接在所述支撑板(21)的底面上，另一端与对应的所述电磁铁(4)连接。

3.根据权利要求1所述的导轨式轮轨车辆电磁导向系统，其特征在于，还包括若干个间隙传感器，所述间隙传感器设置在所述电磁铁(4)上用于实时采集所述电磁铁(4)和所述导轨内壁之间的气隙，所述间隙传感器与所述控制器(5)电连接。

4.根据权利要求3所述的导轨式轮轨车辆电磁导向系统，其特征在于，所述间隙传感器的数量设置与所述电磁铁(4)的数量相等，且每个所述间隙传感器对应一个所述电磁铁(4)。

5.根据权利要求1所述的导轨式轮轨车辆电磁导向系统，其特征在于，所述导向传动组件(3)为连杆组件，所述连杆组件包括第一连杆(31)、第二连杆(32)、两个转向节(33)；所述走行轮(1)设置为两个，所述第一连杆(31)的一端和所述导向框(2)转动连接，所述第一连杆(31)另一端和其中一个所述转向节(33)的中部转动连接，两个所述转向节(33)的一端分别与两个所述第二连杆(32)的两端转动连接，另一端分别与两个所述走行轮(1)连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的导轨式轮轨车辆电磁导向系统，其特征在于，还包括动力电源，所述动力电源与所述电磁铁(4)电连接。

7.根据权利要求1至5任一项所述的导轨式轮轨车辆电磁导向系统，其特征在于，还包括控制电源，所述控制电源与所述控制器(5)电连接。

8.根据权利要求1至5任一项所述的导轨式轮轨车辆电磁导向系统，其特征在于，所述控制器(5)上安装有通讯接口，所述控制器(5)通过所述通讯接口与其他设备连接实现数据互联。

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