一种可自主变轨的单轨挂车的制作方法

1.本发明属于交通领域，具体涉及一种可自主变轨的单轨挂车。


背景技术：

2.传统的轨道交通系统在运行过程中需要改变运行轨道时，需要通过轨道道岔的机械运动来调整轨道的状态来切换机车的运行轨道，不但轨道的施工时间长，而且该方案存在一个弊端，就是非固定道岔变轨需要较长时间来完成操作，基于安全的原则必然会预留足够的变轨安全时间，这必然拉大轨道上运行的前后车的安全距离，严重拉低了轨道交通的运力，降低运行平均速度，浪费乘客通行时间。
3.悬挂式单轨列车又被称为空轨或空中列车，是一种轻型、中速、中运量、低成本的新型公共交通方式。
4.空轨在遇到两条轨道合并为一条轨道的情况下通常需要人为的去操作或者进行比较复杂的设计。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术，本发明的目的是对现有的空轨优化改进提出了一种施工时间短、成本低且变轨方式简单快速的可自主变轨的单轨挂车。
6.本发明的技术方案是这样实现的：一种可自主变轨的单轨挂车，包括车厢和位于车厢顶部的吊轮组，吊轮组可行驶在专用轨道上，专用轨道包括主轨、副轨和引导轨，吊轮组包括前吊轮组和后吊轮组，前吊轮组和后吊轮组通过液压管道实现联动，前吊轮组设有主轮、副轮和滚轮，后吊轮组设置有主轮和副轮，主轮固定不动可在主轨上滚动，副轮并排设置在主轮旁边且副轮固定在内摆臂上使得副轮可跟随内摆臂转动在一定范围内改变副轮的高度，滚轮固定在外摆臂上可跟随外摆臂转动，在变轨区段单一主轨正上方设置单一的引导轨和单一副轨，引导轨包括倾斜向下的触发段、过渡段和倾斜向上的回位段，副轨包括倾斜向上的抬升段、过渡段和倾斜向下的回位段使得车厢从主轨切换到副轨时引导轨高于滚轮，当车厢前进时引导轨倾斜向下的触发段缓慢向下倾斜压住滚轮触发副轮液压动力结构使得内摆臂转动副轮下降与副轨接触，随着副轨高度上升副轨将副轮抬高直到副轮将主轮与主轨分离，引导轨和副轨进入过渡段可调整轨道方向使得列车与需要进入的轨道平行，最后进入回位段，车厢想要回到主轨只需跟随回位段下降车厢高度使得主轮与主轨接触，之后滚轮与引导轨脱离车厢可回到主轨。
7.进一步地，吊轮组包括吊轮架、液压管、动力杆、控制杆、主轮、副轮、滚轮、外摆臂和内摆臂，副轮固定在内摆臂上，内摆臂与吊轮架铰接可相对吊轮架在一定范围内转动，动力杆受液压管内液体控制可驱动内摆臂转动，主轮以可转动方式固定到吊轮架上，外摆臂提供弹簧与控制杆连接，控制杆可以是液压阀可通过控制液体流动来控制动力杆伸缩动作，控制杆也可以直接挤压液压缸将液体挤出到动力杆的液压缸内来控制动力杆伸缩运动。
8.进一步地，后吊轮组后方设有带钩部的顶块，前吊轮组设有与顶块匹配的可在一定范围内转动的抓钩，抓钩前方设有与钩部匹配的挂部使得挂部可以钩住钩部，抓钩下方设有可伸缩的顶柱，顶柱可以伸长顶住顶块确保抓钩与顶块稳定的固定在一起顶柱下方设有顶杆可控制后吊轮组的联动杆，联动杆可以通过控制液压阀控制动力杆伸缩，联动杆也可以直接挤压液压缸将液体挤出到动力杆的液压缸内来控制动力杆伸缩运动。
9.进一步地，抓钩铰接于吊轮架的前侧面，抓钩中间区域设有一凸块，凸块中间设有一通孔，吊轮架上方铰接有一液压推杆，液压推杆可置入通孔中，液压推杆末端设有限位块确保液压推杆位于通孔内，液压推杆中间区域设有阶梯轴，阶梯轴上设有弹簧，弹簧一端与阶梯轴作用另一端与凸块接触使得液压推杆对抓钩的作用力通过弹簧间接传递。
10.进一步地，主轮一侧设有挡板，防止主轮损坏或其它意外时脱离轨道。
11.进一步地，主轮与副轮轮面为v形，在v形中间为u形槽，u形槽于轨道轨接触，轮面的v形是为防止挂车行走时脱离轨道，以及挂车行走时晃动或挂车重心偏离时挂车相对轨道产生倾斜的安全行程。
12.这样设计的有益效果是：该设计施工时间短、成本低且变轨方式简单快速安全稳定可靠，它的主要依靠主轮、副轮、主轨、副轨、辅助轮、内外摆臂和引导轨，当车辆行至需要强制变轨的路段时，初始状态的辅助轮高于引导轨。车辆前行随着主轨和引导轨的距离的变化，辅助轮与引导轨接触，并将摆臂向上抬至最高。车辆继续前进，主轨与引导轨的距离变化加大直至将主轮从主轨上抬离。吊车在引导轨上运行，行至另一条主轨上方时，引导轨相对，主轨缓慢下降，将吊车的主轮放置主轨上。挂车驶出引导轨，摆臂回落，辅助轮回到初始位，吊车完成并入主干道。由于辅助轮初始状态低于主干道上方的引导轨，故不能与引导轨接触。
13.当车辆发生故障无法移动时，可以依靠后方车辆推动前方车辆来行驶，既后方车厢上的前吊轮组上抓钩与前方车厢后吊轮组的顶块钩到一起，再通过顶柱的支撑既可稳定的连接到一起，需要变轨时可通过顶杆来控制前方车辆进行变轨，需要分离车辆时只需要收回顶柱再收回液压推杆即可转动抓钩与顶块分离，这样非常快捷方便。
附图说明
14.图1为本发明一种可自主变轨的单轨挂车实际运行示意图；
15.图2为本发明一种可自主变轨的单轨挂车进入引导轨前示意图；
16.图3为本发明一种可自主变轨的单轨挂车进入引导轨后示意图；
17.图4为本发明一种可自主变轨的单轨挂车故障车连接示意图。
具体实施方式
18.根据需要，在本文中公开了本发明的详细实施例，但应了解所公开的实施例只是示范本发明，本发明可以不同和替代形式实施。附图未必按照比例绘制，且某些特点可被夸大或缩小以示出特定构件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被理解为具有限制意义，而是仅作为代表性基础以教导本领域技术人员不同地采用本发明。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
19.如图1、图2、图3和图4所示，一种可自主变轨的单轨挂车，包括车厢1和位于车厢1顶部的吊轮组2，吊轮组2可行驶在专用轨道上，专用轨道包括主轨3、副轨4和引导轨5，吊轮组2包括前吊轮组21和后吊轮组22，前吊轮组21和后吊轮组22通过液压管6实现联动，前吊轮组21设有主轮23、副轮24和滚轮25，后吊轮组22设置有主轮23和副轮24，主轮23固定不动可在主轨3上滚动，副轮24并排设置在主轮23旁边且副轮24固定在内摆臂26上使得副轮24可跟随内摆臂26转动在一定范围内改变副轮24的高度，滚轮25固定在外摆臂27上可跟随外摆臂27转动，在变轨区段单一主轨3正上方设置单一的引导轨5和单一副轨4，引导轨5包括倾斜向下的触发段、过渡段和倾斜向上的回位段，副轨4包括倾斜向上的抬升段、过渡段和倾斜向下的回位段使得车厢1从主轨3切换到副轨4时引导轨5高于滚轮25，当车厢1前进时引导轨5倾斜向下的触发段缓慢向下倾斜压住滚轮25触发副轮24液压动力结构使得内摆臂26转动副轮24下降与副轨4接触，随着副轨4高度上升副轨4将副轮24抬高直到副轮24将主轮23与主轨3分离，引导轨5和副轨4进入过渡段可调整轨道方向使得列车与需要进入的轨道平行，最后进入回位段，车厢1想要回到主轨3只需跟随回位段下降车厢1高度使得主轮23与主轨3接触，之后滚轮25与引导轨5脱离车厢1可回到主轨3。吊轮组2包括吊轮架9、液压管6、动力杆7、控制杆8、主轮23、副轮24、滚轮25、外摆臂27和内摆臂26，副轮24固定在内摆臂26上，内摆臂26与吊轮架9铰接可相对吊轮架9在一定范围内转动，动力杆7受液压管6内液体控制可驱动内摆臂26转动，主轮23以可转动方式固定到吊轮架9上，外摆臂27提供弹簧与控制杆8连接，控制杆8可控制动力杆7伸缩动作。后吊轮组22后方设有带钩部的顶块10，前吊轮组21设有与顶块10匹配的可在一定范围内转动的抓钩11，抓钩11前方设有与钩部匹配的挂部12使得挂部12可以钩住钩部，抓钩11下方设有可伸缩的顶柱13，顶柱13可以伸长顶住顶块10确保抓钩11与顶块10稳定的固定在一起顶柱13下方设有顶杆可控制后吊轮组22的联动杆14。抓钩11铰接于吊轮架9的前侧面，抓钩11中间区域设有一凸块15，凸块15中间设有一通孔，吊轮架9上方铰接有一液压推杆16，液压推杆16可置入通孔中，液压推杆16末端设有限位块确保液压推杆16位于通孔内，液压推杆16中间区域设有阶梯轴17，阶梯轴17上设有弹簧18，弹簧18一端与阶梯轴17作用另一端与凸块15接触使得液压推杆16对抓钩11的作用力通过弹簧18间接传递。主轮23一侧设有挡板28，防止主轮23损坏或其它意外时脱离轨道。主轮23与副轮24轮面为v形，在v形中间为u形槽，u形槽于轨道轨接触。

技术特征：
1.一种可自主变轨的单轨挂车，其特征在于：包括车厢(1)和位于车厢(1)顶部的吊轮组(2)，所述吊轮组(2)可行驶在专用轨道上，所述专用轨道包括主轨(3)、副轨(4)和引导轨(5)，所述吊轮组(2)包括前吊轮组(21)和后吊轮组(22)，所述前吊轮组(21)和后吊轮组(22)通过液压管(6)实现联动，所述前吊轮组(21)设有主轮(23)、副轮(24)和滚轮(25)，所述后吊轮组(22)设置有主轮(23)和副轮(24)，所述主轮(23)固定不动可在主轨(3)上滚动，所述副轮(24)并排设置在主轮(23)旁边且副轮(24)固定在内摆臂(26)上使得副轮(24)可跟随内摆臂(26)转动在一定范围内改变副轮(24)的高度，所述滚轮(25)固定在外摆臂(27)上可跟随外摆臂(27)转动，在变轨区段单一主轨(3)正上方设置单一的引导轨(5)和单一副轨(4)，所述引导轨(5)包括倾斜向下的触发段、过渡段和倾斜向上的回位段，所述副轨(4)包括倾斜向上的抬升段、过渡段和倾斜向下的回位段使得车厢(1)从主轨(3)切换到副轨(4)时引导轨(5)高于滚轮(25)，当车厢(1)前进时引导轨(5)倾斜向下的触发段缓慢向下倾斜压住滚轮(25)触发副轮(24)液压动力结构使得内摆臂(26)转动副轮(24)下降与副轨(4)接触，随着副轨(4)高度上升副轨(4)将副轮(24)抬高直到副轮(24)将主轮(23)与主轨(3)分离，所述引导轨(5)和副轨(4)进入过渡段可调整轨道方向使得列车与需要进入的轨道平行，最后进入回位段，所述车厢(1)想要回到主轨(3)只需跟随回位段下降车厢(1)高度使得主轮(23)与主轨(3)接触，之后滚轮(25)与引导轨(5)脱离车厢(1)可回到主轨(3)。2.根据权利要求1所述的可自主变轨的单轨挂车，其特征在于：所述吊轮组(2)包括吊轮架(9)、液压管(6)、动力杆(7)、控制杆(8)、主轮(23)、副轮(24)、滚轮(25)、外摆臂(27)和内摆臂(26)，所述副轮(24)固定在内摆臂(26)上，所述内摆臂(26)与吊轮架(9)铰接可相对吊轮架(9)在一定范围内转动，所述动力杆(7)受液压管(6)内液体控制可驱动内摆臂(26)转动，所述主轮(23)以可转动方式固定到吊轮架(9)上，所述外摆臂(27)提供弹簧与控制杆(8)连接，所述控制杆(8)可控制动力杆(7)伸缩动作。后吊轮组(22)后方设有带钩部的顶块(10)，所述前吊轮组(21)设有与顶块(10)匹配的可在一定范围内转动的抓钩(11)，所述抓钩(11)前方设有与钩部匹配的挂部(12)使得挂部(12)可以钩住钩部，所述抓钩(11)下方设有可伸缩的顶柱(13)，所述顶柱(13)可以伸长顶住顶块(10)确保抓钩(11)与顶块(10)稳定的固定在一起顶柱(13)下方设有顶杆可控制后吊轮组(22)的联动杆(14)。3.根据权利要求2所述的可自主变轨的单轨挂车，其特征在于：所述抓钩(11)铰接于吊轮架(9)的前侧面，所述抓钩(11)中间区域设有一凸块(15)，所述凸块(15)中间设有一通孔，所述吊轮架(9)上方铰接有一液压推杆(16)，所述液压推杆(16)可置入通孔中，所述液压推杆(16)末端设有限位块确保液压推杆(16)位于通孔内，所述液压推杆(16)中间区域设有阶梯轴(17)，所述阶梯轴(17)上设有弹簧(18)，所述弹簧(18)一端与阶梯轴(17)作用另一端与凸块(15)接触使得液压推杆(16)对抓钩(11)的作用力通过弹簧(18)间接传递。4.根据权利要求3所述的可自主变轨的单轨挂车，其特征在于：所述主轮(23)一侧设有挡板(28)，防止主轮(23)损坏或其它意外时脱离轨道。5.根据权利要求4所述的可自主变轨的单轨挂车，其特征在于：所述主轮(23)与副轮(24)轮面为v形，在v形中间为u形槽，u形槽于轨道轨接触。

技术总结
一种可自主变轨的单轨挂车，包括车厢和位于车厢顶部的吊轮组，吊轮组可行驶在专用轨道上，专用轨道包括主轨、副轨和引导轨，吊轮组包括前吊轮组和后吊轮组，前吊轮组和后吊轮组通过液压管道实现联动，前吊轮组设有主轮、副轮和滚轮，后吊轮组设置有主轮和副轮，主轮固定不动可在主轨上滚动，副轮并排设置在主轮旁边且副轮固定在内摆臂上使得副轮可跟随内摆臂转动在一定范围内改变副轮的高度，滚轮固定在外摆臂上可跟随外摆臂转动。外摆臂上可跟随外摆臂转动。外摆臂上可跟随外摆臂转动。


技术研发人员：吴国栋 吴国伟 吴依晴
受保护的技术使用者：文成县意东科技有限公司
技术研发日：2023.01.16
技术公布日：2023/6/28