用于跨轨道移转车辆的方法、装置以及系统

文档序号:743612 发布日期:2021-04-23 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 用于跨轨道移转车辆的方法、装置以及系统 (Method, device and system for transferring vehicles across tracks ) 是由 张秋红 何石磊 刘静波 张朝辉 单晖 于红 魏会莎 韩洪志 栾小东 王柏军 于 2019-10-22 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种用于对轨道车辆进行跨轨道移转的方法、装置以及系统,所述方法包括:控制位于第一轨道的第一车辆和第二轨道的第二车辆处于等待状态,其中第二车辆位于第二轨道中的目标位置;将第二车辆从所述目标位置移动到第二轨道处的另一位置,并将处于所述目标位置的升降补偿装置向下移位;通过走行小车将第一车辆移动至第二轨道的所述目标位置;以及将所述车辆移动离开所述走行小车,并且控制所述走行小车返回第一轨道。(The application relates to a method, a device and a system for cross-track transfer of a rail vehicle, wherein the method comprises the following steps: controlling a first vehicle located on a first track and a second vehicle located on a second track to be in a waiting state, wherein the second vehicle is located at a target position in the second track; moving a second vehicle from the target position to another position at a second track and displacing the heave compensation apparatus at the target position downwards; moving the first vehicle to the target position of the second track by the travelling trolley; and moving the vehicle away from the running carriage and controlling the running carriage to return to the first track.)

用于跨轨道移转车辆的方法、装置以及系统

技术领域

本申请涉及轨道车辆领域,特别是涉及一种用于跨轨道移转车辆的系统、方法以及装置。

背景技术

我国是世界上高速铁路以及地铁发展速度最快、规模最大的国家。随着高速铁路和地铁的快速发展,对轨道车辆存在大量需求。因此,提高制造轨道车辆的效率以及制造过程中的安全性,是一个亟需关注的问题。

在轨道车辆制造行业中,在制造轨道车辆时,需要在车间内的生产线上流水作业。由于厂房面积的限制,一般而言,需要在不同的轨道上对制造车辆进行作业,因此涉及将制造车辆在不同轨道之间进行流转的过程。

图1示出了一种在制造轨道车辆的车间中车辆流转的示意图。以轨道车辆最初处于工位14为例,该车辆从工位14依次开始流转,之后到达工位16,经跑盘被运送至体5,由牵引车推进到工位17,然后依次经过工位18、工位19、工位20,跨轨道被运送至工位21,然后依次经过工位22、工位23、工位24,最后被拉出至跑盘并交车。通常,车辆在每个工位上均有2小时的作业时间。

图1中所示的方案存在的不足之处在于,在跨轨道将车辆从工位20运送至工位21时,一般通常利用跑盘来完成这一步骤;此时,跑盘占据工位20和21的位置,使得这两个工位的位置不能进行车辆作业,这浪费了厂房内的面积;另外,当车辆到达工位21之后,需要用牵引梁将其牵引至工位22,这使得增加了牵引车的使用次数,延长了车辆制造的周期,因此降低了工作效率。

现有技术中,制造轨道车辆的另一种方案是利用起重设备天车将车辆吊运至相邻轨道。例如,可以采用两辆天车协作以将车辆从工位20吊运至工位21,其中,车辆下部转向架利用天车将车辆吊运至工位22并等待,在工位21的车辆作业完成之后,两部天车将车辆从工位21吊运至工位22的转向架上。在这一方案中,由于需要采用两部天车反复吊运车辆主体和转向架,因此工作效率较低;并且,利用天车对车辆的整个主体进行吊运,存在安全隐患。

从上述内容可见,现有的制造轨道车辆的方案均存在各自的不足。因此,需要提出新的技术方案对制造轨道车辆的过程进行改进。

发明内容

本申请的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一,特别是提供了一种可以安全高效地在轨道之间将车辆进行移转的方法、装置和系统。通过在轨道处增加升降补偿装置,并且利用走行小车在轨道之间移转车辆,可以高效地实现对车辆的跨轨道移转提高制造空间内的空间利用率,提升移转车辆的效率,缩短车辆制造的周期。

本申请的实施例提供了一种用于对轨道车辆进行跨轨道移转的方法,所述方法包括以下步骤:控制位于第一轨道的第一车辆和第二轨道的第二车辆处于等待状态,其中第二车辆位于第二轨道中的目标位置;将第二车辆从所述目标位置移动到第二轨道处的另一位置,并将处于所述目标位置的升降补偿装置向下移位;通过走行小车将第一车辆移动至第二轨道的所述目标位置;以及将所述车辆移动离开所述走行小车,并且控制所述走行小车返回第一轨道。

进一步地,所述方法还包括,在将所述车辆移动离开所述走行小车之前,控制所述走行小车与第二轨道完成对轨。

进一步地,所述方法还包括,在所述走行小车离开所述目标位置一定距离之后,控制所述升降补偿装置上升至与地面平齐并完成对轨。

进一步地,所述方法还包括,在所述走行小车返回第一轨道之后,控制所述走行小车与第一轨道完成对轨。

本申请的实施例还提供了一种用于对轨道车辆进行跨轨道移转的走行小车,所述走行小车包括:小车钢结构、上部防护盖板及走行轮弧形防护罩、伺服驱动系统组成、主动轮及平衡轮组成、被动轮及平衡轮组成、小车安全止挡、小车行程终端防护装置以及安全控制系统。

进一步地,对于同一走行小车或相邻走行小车的两台伺服系统,任选其中之一作为基准。

进一步地,在所述走行小车的行程的起始和结束终端处设置有双限位保护开关,以及在轨道附近设置有用于对轨的限位开关。

本申请的实施例还提供了一种用于对轨道车辆进行跨轨道移转的自动补偿装置,所述自动补偿装置包括:精确导向装置、上部活动防护盖板、上底座组成、下底座组成、升降气囊组成、气动翻转止挡铁组成以及气动控制系统组成。

进一步地,所述上底座组成和所述下底座组成在分别经抛丸、预涂底漆处理、并在经过焊后闷火消除应力处理之后,采用一体加工。

本申请的实施例还提供了一种用于对轨道车辆进行跨轨道移转的系统,所述系统包括如之前所述的走行小车、自动补偿装置以及控制系统。

通过利用本申请中公开的对轨道车辆进行跨轨道移转的方法、装置和系统,可以避免现有技术中所采用的利用天车或抛盘对车辆进行跨轨道移转,从而提高制造空间内的空间利用率,提升移转车辆的效率,缩短车辆制造的周期。

附图说明

图1示出了一种在制造轨道车辆的车间中车辆流转的示意图;

图2示出了根据本申请的实施例的用于在轨道车辆的制造过程中对车体车辆进行移转的方法;

图3A-3D示出了根据本申请的实施例的用于往复调车用的自动走行小车的结构示意图。

图4示出了根据本申请的实施例的自动补偿装置的结构剖面示意图。

图5示出了根据本申请的实施例的用于在轨道车辆的制造过程中对车体车辆进行移动的方法。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例,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他实施例,都属于本申请保护的范围。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图2示出了根据本申请的实施例的用于在轨道车辆的制造过程中对车体车辆进行移转的方法。该图仅为示例,并不意图限制本申请所请求保护的范围。

如图2所示,该方法包括如下步骤:

在步骤S210中,工位21处的升降补偿装置下移至地面以下。如图3所示,该升降补偿装置包含弹性结构。在正常情况下,该升降补偿装置处于上升状态,并且其顶部与地面平齐。在走行小车移动至工位21之前,该升降补偿装置在外力的作用下向下压缩,其幅度使得走行小车到达工位21之后与原有轨道可完成对轨。

在步骤S220中,两部走行小车将转向架以及轨道车辆的车体同步运载至该升降补偿装置的上部。以往制造轨道车辆时采用的一种方式是利用牵引梁将车体车辆在不同轨道之间牵引,这增加了车辆制造的周期,导致工作效率降低。在本申请中,通过利用走行小车来运载车体车辆,显著缩短了车辆制造的周期,因此提高了工作效率。

在步骤S230中,在利用转向架将轨道车辆的车体车辆向前移动一段距离并且转向架的车轮脱离走行小车之后,走行小车回至原来的轨道,升降补偿装置回到上升状态使得其顶部与地面平齐。此时,工位20和21的轨道回复完整,车辆的跨轨道转移移转过程完成。

图3A-3D示出了根据本申请的实施例的用于往复调车用的自动走行小车的结构示意图。该这些图仅为示例,并不意图限制本申请所请求保护的范围。

作为根据本申请的实施例的走行小车的一种示例,该走行小车主要由双侧箱型立柱和底座组成,其具体可以包括以下结构:1.小车钢结构;2.上部防护盖板及走行轮弧形防护罩;3.伺服驱动系统组成;4.主动轮及平衡轮组成;5.被动轮及平衡轮组成;6.小车安全止挡;7.小车行程终端防护装置;8.安全控制系统。当然,该走行小车也可以根据需求增加其他结构,这些替代的实施例也在本领域的技术人员所能设想的范围之内。

在本申请的以下描述中,将具体阐述根据本申请的实施例的走行小车的各个组成结构。

1.小车的整体结构是由型钢、钢板焊接而成的箱型结构,这种结构可以保证在较小的断面下获得较大的抗弯能力并且使设备整体小巧美观。其中,所有型钢、钢板都经抛丸、预涂底漆处理,并经过焊后闷火消除应力处理,并采用一体加工50槽钢;多轨距架车机立柱由于所承受的弯矩较大,所采用的型钢是280槽钢。

2.上部活动防护盖板及走行轮弧形防护罩:上部活动防护盖板和走行轮弧形防护罩的示意性结构分别在图3A和图3B中示出。图3A和图3B仅为示例,并不意图限制上部活动防护盖板和走行轮弧形防护罩的具体结构。本领域技术人员可以根据这些结构部件在走行小车中的功能,设想其他可行的结构,并且这些结构也在本申请所请求保护的范围之内。上部活动防护盖板的厚度约为5毫米,主要用于减速机防护和供人员踩踏;走行轮弧形防护罩由厚度约为3毫米的活动的分段弧形板构成,用于主被动走行时的安全防护。

3.伺服驱动系统组成:主要由伺服走行减速机(包括带制动、控制器、编码器)、驱动轴、同步带轮、同步带、同步带张紧滚轮等构成。该伺服驱动系统用于驱动主动轮及平衡轮转动,使得承载车辆主体的小车前进或后退,同一小车的两台伺服驱动系统,以其中一台作为基准来实现同步控制;相邻小车的两台基准伺服驱动系统,任选其中之一作为基准来实现相邻小车之间的同步控制。

4.主动轮及平衡轮组成:主动轮的示意性结构在图3C中示出。图3C仅为示例,并不意图限制主动轮的具体结构。本领域技术人员可以根据主动轮在走行小车中的功能,设想其他可行的结构,并且这些结构也在本申请所请求保护的范围之内。主动轮及平衡轮主要由同步带轮、被驱动轴、轮架、轴承、防滑齿条、主受力轮、带齿轮的辅助平衡轮等组成。主受力轮、带齿轮的辅助平衡轮都负责承载小车和铁路车辆运行的功能,带齿轮的辅助平衡轮还具有防止小车偏载及防滑的功能。

5.被动轮及平衡轮组成:被动平衡轮的示意性结构在图3C中示出。图3C仅为示例,并不意图限制主动轮的具体结构。本领域技术人员可以根据主动轮在走行小车中的功能,设想其他可行的结构,并且这些结构也在本申请所请求保护的范围之内。被动轮及平衡轮主要由轮架、轴承、主受力被动轮、被动辅助平衡轮等组成,主受力被动轮、被动辅助平衡轮都负责承载小车和铁路车辆运行的功能,被动辅助平衡轮还具有防止小车偏载的功能。

6.小车安全止挡:主要由执行气缸、翻转止挡铁、回转轴、受力轴支座等构成,用于小车对轨结束后防止小车滑动造成事故。

7.小车行程终端防护装置:主要由行程终端防撞橡胶缓冲器、行程终端轨道止挡铁等组成,主要用于在小车轨道行程的终端对小车进行防护。

8.安全控制系统组成:采用可编程控制器为主控单元,并配以相应的各种电气控制元件(包括对轨限位接近开关、走行限位接近开关、空气开关、接触器、遥控器等)及操作控制盘,这些元件被集中安装在一个控制箱内,用于统一控制设备的的前进、后退、停止。在小车行程的起始和结束终端处设有双限位保护开关;并且在车辆轨道附近设有用于对轨的限位开关。

图4示出了根据本申请的实施例的自动补偿装置的结构剖面示意图。该图仅为示例,并不意图限制本申请所请求保护的范围。

作为根据本申请的实施例的自动补偿装置的一种示例,该自动补偿装置主要包括以下结构:1.精确导向装置;2.上部活动防护盖板;3.上底座组成;4.下底座组成;5.升降气囊组成;6.气动翻转止挡铁组成;7.气动控制系统组成。当然,该自动补偿装置也可以根据需求增加其他结构,这些替代的实施例也在本领域的技术人员所能设想的范围之内。

在本申请的以下描述中,将具体阐述根据本申请的实施例的自动补偿装置的各个组成结构具体如下:

1.精确导向装置:主要由直线导杆上部连接装置、直线导杆、直线轴承、直线轴承套等组成;直线导杆固定安装在上底座,直线轴承安装在下底座,为上底座升降提供精确导向。

2.上部活动防护盖板是厚度约为5毫米的活动盖板,主要用于气囊、执行气缸、气动管路的防护以及供人员踩踏。

3.上底座组成:是用于安装铁路车辆交叉轨道以及承载在其上部运行的小车的基础构件,铁路车辆轨道为运行小车的轮缘预留20毫米缺口,小车运行轨道为大铁路车辆预留八处50毫米缺口,上底座下降至最低位时由下底座补偿铁进行精确补偿,以保证调车工作站顺利通过而不会发生脱轨或卡死情况发生。上底座组成为由板材及型钢组焊而成,所有板材及型材都经抛丸、预涂底漆处理,并在经过焊后闷火消除应力处理之后,与下底座一并采用一体加工以保证其精度。

4.下底座组成:是整台装置的安装及承载的基础构件,由板材及型钢组焊而成,所有板材及型材都经抛丸、预涂底漆处理,并在经过焊后闷火消除应力处理之后与上底座一并采用一体加工以保证其精度,下底座设有八处方形补偿铁,用于上底座下降至最低位时对小车运行轨道为大铁路车辆所预留的八处50毫米缺口进行补偿,以保证调车工作站顺利通过而不会发生脱轨或卡死情况发生。

5.升降气囊组成:主要由德国进口气囊、上底座连接板、下底座连接板等组成,为上底座提供最多为17吨的提升力。

6.气动翻转止挡铁组成:主要由执行气缸、翻转止挡铁、回转轴、受力轴支座,用于轨道自动补偿装置处于与车辆轨道对接上限位时以保证车辆不会突然降落。

7.气动控制系统组成:主要由电磁换向阀、气动管路等组成,由小车的电气安全控制系统的可编程控制器来统一控制对北线轨道自动补偿装置的气动控制。

图5示出了根据本申请的实施例的用于在轨道车辆的制造过程中对车体车辆进行移动的方法。该图仅为示例,并不意图限制本申请所请求保护的范围。

如图5所示,该方法包括如下步骤:

在步骤S510中,控制车辆处于等待状态以被调度进行移转。在该步骤中,位于工位20、21处的车辆作业完毕,并且工位20处的车辆等待跨轨道进入工位21;

在步骤S520中,将处于目标位置的车体车辆移位,并且下降处于目标位置的升降补偿装置。在该步骤中,通过牵引车将工位21处的车辆牵引至工位22,并且控制工位21处的升降补偿装置下降至地面以下;

在步骤S530中,通过走行小车移动车体车辆。在该步骤中,控制工位20处的走行小车将转向架和车体车辆运载平移至工位21;

在步骤S540中,控制走行小车返回。在该步骤中,在走行小车与工位21处的原有轨道对轨完成之后,车辆向前移动,当行走架的车轮离开走行小车之后,车辆停止移动。此时,控制走行小车返回至工位20。在走行小车离开工位21约1米之后,控制工位21处的升降补偿装置上升至与地面平齐并完成对轨。走行小车返回至工位20与原有轨道对轨。此时,位于工位20和21处的轨道恢复完整。可以控制位于工位19和22处的车辆分别向前移动至工位20和21以进行作业。

进一步地,本申请还提出了一种用于在制造轨道车辆的过程中将车体车辆进行跨轨道转移移转的系统。该系统包括如前所述的走行小车、轨道自动补偿装置以及控制系统;该走行小车和该轨道自动补偿装置系统在控制系统的控制下协调工作,共同完成将车辆的车体车辆在轨道之间进行移转转移的过程。

通过本申请中所提供的技术方案,可以提供一种有效地解决车辆跨轨道调车这一技术问题;并且,在车辆跨轨道移转转移之后,被移动的轨道将及时返回至原有轨道,这可以保持所有轨道的完整性,从而实现流水线的连续作业;同时,这一过程不需要起重设备天车的参与,从而保证了车辆跨轨道作业这一过程的安全性;此外,这一跨轨道作业过程不需要额外占用制造车辆的车间内的空间,因此提高了制造车间内的空间利用率。

作为本申请中所提及的方案的一种替代方案,用于将车体车辆进行跨轨道移转转移的走行小车也可以被替换为气垫装置,这同样可以获得与利用走形小车来跨轨道移转转移车体车辆相类似的技术效果。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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