一种基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备技术方案

一种基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备。本发明专利技术主要包括悬挂吊车模块，轨道除尘模块，视频监控模块，车载通信模块，轨道取样检测模块以及车载运控模块，六大模块。六大模块之间相互配合，协同运行将轨道维护设备支撑于悬挂式轨道梁上，通过机械橡胶轮或毛刷对磁悬浮轨道上的灰尘、磁屑等异物进行清理，并同时对异物和轨道状态进行取样和检测，对轨道异常检测数据实现诊断。

A kind of track maintenance equipment based on suspension maglev rail transit system

【技术实现步骤摘要】
一种基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备
本专利技术涉及磁悬浮设备
，具体而言涉及一种基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备。
技术介绍
现有市场运行的磁悬浮基本涵盖了高中低速，其中最具代表的应是上海磁悬浮快线，长沙磁浮专线以及北京S1磁浮地铁轨道运输线，这三条现已成功运行的国内商业线。目前的磁悬浮技术，在发展传统结构的新制式的同时，在世界上也相继出现了各种新型交通制式。例如，以色列提出并研发了新型悬挂式磁悬浮快车-SkyTran系统,江西理工大学提出并研发了新型永磁轨道交通—虹轨系统等等。在悬挂单轨方面，在国内外相继提出了多种悬挂式轨道交通制式，如国内中车机车公司的新能源悬挂式单轨列车、俄罗斯SkyWay轨道缆车、德国多特蒙德的空轨专列、日本千叶单轨电车等。但是，现有轨道安全巡检设备的研发进展缓慢，依然是磁悬浮系统中亟待完善的方向。其中，就‘虹轨’系统而言，‘虹轨’系统属于一种新型永磁悬挂式轨道交通制式，在轨道结构上有一定的要求。特别是，永磁悬浮列车需要保证其轨道完好无损，才能够保证列车安全悬浮和运行。在轨道质检中，现有的方式主要依靠人力或者无人机遥控灯手段，两种方式都使得巡检流程繁琐，成本高。现有技术对于永磁轨道上的灰尘以及吸附的碎磁屑等异物一时没有良好的手段进行清理和排除。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备，本专利技术用于实现悬挂式轨道内部设备的日常维护、维修，能够对轨道进行清洁以及险情排查。本专利技术具体采用如下技术方案。首先，为实现上述目的，提出一种基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备，其包括：悬挂吊车模块，包括磁悬浮主体结构，悬浮在磁悬浮轨道上；悬挂扣，连接在所述磁悬浮主体结构的下部；液压阻尼器，其上端与所述悬挂扣固定连接，其下端连接有吊车主体，所述磁悬浮主体结构带动所述吊车主体沿磁悬浮轨道运行。轨道除尘模块，其设置在所述磁悬浮主体结构的下部，位于磁悬浮主体结构与所述磁悬浮轨道之间，包括异物收纳盒，用于收集从磁悬浮轨道上清扫下的异物；异物清扫设备，其设置在所述异物收纳盒的开口前端，所述异物清扫设备的下部由所述磁悬浮轨道的上表面，将磁悬浮轨道上的异物清扫至异物清扫设备后端所连接的异物收纳盒内。视频监控模块，包括设置在所述磁悬浮主体结构顶部的顶端监控设备，用于监控悬挂吊车模块和磁悬浮轨道；还包括设置在所述磁悬浮主体结构下部且位于吊车主体上方的监控设备，用于监控轨道除尘模块清扫下的异物以及所述轨道维护设备的运行状况；测速定位模块，其通过交叉感应回线对所述磁悬浮主体结构进行定位和测速，实时对轨道维护设备的位置和速度进行控制与跟踪；轨道取样检测模块，包括磁通检测设备和轨道状态取样设备；其中，所述磁通检测设备设置在磁悬浮主体结构的中部，包括有磁通计，由所述磁通计对所述磁悬浮轨道的磁场的变化量进行实时检测，将检测所获得的数据输出至车载运控模块；所述轨道状态取样设备用于对磁悬浮轨道的异常检测数据所对应的位置进行图像样本采集；其中的磁通检测设备，用于对磁通计的检测数据进行识别和判断，将轨道状态取样设备对磁悬浮轨道的异常检测数据所对应的位置所采集的图像样本与对应的磁悬浮轨道位置的正常图像样本数据库比对进行智能化诊断，输出对轨道异常检测数据的诊断本专利技术采用交叉感应回线技术对所述磁悬浮主体结构进行定位和测速，实时对轨道维护设备的位置和速度进行控制与跟踪。轨道取样检测模块，包括磁通检测设备和轨道状态取样设备；其中，所述磁通检测设备设置在磁悬浮主体结构的中部，包括有磁通计，由所述磁通计对所述磁悬浮轨道的磁场的变化量进行实时检测，将检测所获得的数据输出至车载运控模块；所述轨道状态取样设备用于对磁悬浮轨道的异常检测数据所对应的位置进行图像样本采集。车载运控模块，用于对磁通计的检测数据进行识别和判断，将轨道状态取样设备对磁悬浮轨道的异常检测数据所对应的位置所采集的图像样本与对应的磁悬浮轨道位置的正常图像样本数据库比对进行智能化诊断，输出对轨道异常检测数据的诊断。可选的，上述的基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备，其还包括：车载通信模块，其采用较为成熟的车载无线通信设备（例如Inkanet车载通信系统），实现人车之间的数据交换，其数据的传递主要受车载运控模块控制。具体的，其可通过无线通信终端的数据前端的预处理，而后由无线通信收发器实现巡检车与云端数据库，移动监控终端和轨道交通系统总控室（地面控制中心）运行状态的实时数据传输和指令操作命令的下达等。可选的，上述的基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备，其还包括：测速定位模块，其采用交叉感应回线技术对所述磁悬浮主体结构进行定位和测速，实时对轨道维护设备的位置和速度进行控制与跟踪；对于测速定位模块，为本专利所述的轨道异物检测方法提供了较为精准的位置信息、速度等，是轨道异物检测的原始数据库的调用等功能的依据，也是轨道异物检测保持较高识别精准度的基本前提。其中，车载测速定位功能的实现，具体如下：在轨道维护设备（巡检车）的图1截面视图的左上角，采用交叉感应回线技术对巡检车辆进行定位和测速，实时确保对巡检车辆的位置和速度的控制与跟踪。其中，在悬挂式列车的运控中，车辆的定位和测速往往采用的是较为成熟的测速定位技术。为此，本专利也是充分利用现有磁悬浮列车的测速定位技术，将无线电磁信号通过输送到沿轨道铺设的交叉回线上，产生变化的电磁场，而运行巡检车对应设置车载感应线圈，实时接收轨道上回线上产生的交变磁场引起车载感应线圈上的感应电能，通过电能的持续变化（主要是感应电信号的正负），进一步来确定巡检车辆的运行速度和位置。另一方面，对于检查车辆的测速定位功能，也可以采用无源绝对定位技术进行实现。所谓无源绝对定位技术就是通过沿轨道铺设已知的无源识别码，而后由车载识别设备进行沿轨道，持续识别轨道沿线的识别码进行的绝对位置的定位和测速。巡检车上配置有车载通信接口，以便轨道维护人员对现场数据的调用和指令下达等操作。可选的，上述的基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备，其中，所述磁悬浮主体结构的两侧还分别设置有转向设备，各所述转向设备分别包括：车载驱动轮，其凸出于所述磁悬浮主体结构的两侧，抵接在磁悬浮轨道的内部侧壁表面；导向设备连接轴，其一端与所述磁悬浮主体结构的侧部边缘连接固定，另一端连接所述车载驱动轮；旋转电机，其与所述导向设备连接轴中接近车载驱动轮的一端固定连接，所述旋转电机的电机轴连接所述车载驱动轮，输出扭矩驱动所述车载驱动轮沿所述磁悬浮轨道的内部侧壁表面旋转，驱动所述磁悬浮主体结构运行转向；支撑弹簧，其一端连接在所述磁悬浮主体结构的侧部边缘，另一端连接所述车载驱动轮或所述导向设备连接轴，维持所述导向设备连接轴恢复至垂直于所述磁悬浮主体结构的侧部边缘。可选的，上述的基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备，其中，所述磁悬浮轨道的内部侧壁表面中，对应抵接所述车载驱动轮的位置还设置有塑胶轮轨支撑板，所述塑胶轮轨支撑板沿所述磁悬浮轨道中磁悬浮主体结构的运行方向设置。可选的，上述的基于悬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备，其特征在于，包括：/n悬挂吊车模块（1），包括磁悬浮主体结构，悬浮在磁悬浮轨道上；悬挂扣（12），连接在所述磁悬浮主体结构的下部；液压阻尼器（11），其上端与所述悬挂扣（12）固定连接，其下端连接有吊车主体（15），所述磁悬浮主体结构带动所述吊车主体（15）沿磁悬浮轨道运行；/n轨道除尘模块（2），其设置在所述磁悬浮主体结构的下部，位于磁悬浮主体结构与所述磁悬浮轨道之间，包括异物收纳盒，用于收集从磁悬浮轨道上清扫下的异物；异物清扫设备（22），其设置在所述异物收纳盒的开口前端，所述异物清扫设备（22）的下部由所述磁悬浮轨道的上表面，将磁悬浮轨道上的异物清扫至异物清扫设备（22）后端所连接的异物收纳盒内；/n视频监控模块（3），包括设置在所述磁悬浮主体结构顶部的顶端监控设备（31），用于监控悬挂吊车模块（1）和磁悬浮轨道；还包括设置在所述磁悬浮主体结构下部且位于吊车主体（15）上方的监控设备（32），用于监控轨道除尘模块（2）清扫下的异物以及所述轨道维护设备的运行状况；/n测速定位模块（67） ，其通过交叉感应回线对所述磁悬浮主体结构进行定位和测速，实时对轨道维护设备的位置和速度进行控制与跟踪；/n轨道取样检测模块（5），包括磁通检测设备（51）和轨道状态取样设备；其中，所述磁通检测设备（51）设置在磁悬浮主体结构的中部，包括有磁通计，由所述磁通计对所述磁悬浮轨道的磁场的变化量进行实时检测，将检测所获得的数据输出至车载运控模块（6）；所述轨道状态取样设备用于对磁悬浮轨道的异常检测数据所对应的位置进行图像样本采集；/n其中的磁通检测设备（51），用于对磁通计的检测数据进行识别和判断，将轨道状态取样设备对磁悬浮轨道的异常检测数据所对应的位置所采集的图像样本与对应的磁悬浮轨道位置的正常图像样本数据库比对进行智能化诊断，输出对轨道异常检测数据的诊断。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备，其特征在于，包括：
悬挂吊车模块（1），包括磁悬浮主体结构，悬浮在磁悬浮轨道上；悬挂扣（12），连接在所述磁悬浮主体结构的下部；液压阻尼器（11），其上端与所述悬挂扣（12）固定连接，其下端连接有吊车主体（15），所述磁悬浮主体结构带动所述吊车主体（15）沿磁悬浮轨道运行；
轨道除尘模块（2），其设置在所述磁悬浮主体结构的下部，位于磁悬浮主体结构与所述磁悬浮轨道之间，包括异物收纳盒，用于收集从磁悬浮轨道上清扫下的异物；异物清扫设备（22），其设置在所述异物收纳盒的开口前端，所述异物清扫设备（22）的下部由所述磁悬浮轨道的上表面，将磁悬浮轨道上的异物清扫至异物清扫设备（22）后端所连接的异物收纳盒内；
视频监控模块（3），包括设置在所述磁悬浮主体结构顶部的顶端监控设备（31），用于监控悬挂吊车模块（1）和磁悬浮轨道；还包括设置在所述磁悬浮主体结构下部且位于吊车主体（15）上方的监控设备（32），用于监控轨道除尘模块（2）清扫下的异物以及所述轨道维护设备的运行状况；
测速定位模块（67），其通过交叉感应回线对所述磁悬浮主体结构进行定位和测速，实时对轨道维护设备的位置和速度进行控制与跟踪；
轨道取样检测模块（5），包括磁通检测设备（51）和轨道状态取样设备；其中，所述磁通检测设备（51）设置在磁悬浮主体结构的中部，包括有磁通计，由所述磁通计对所述磁悬浮轨道的磁场的变化量进行实时检测，将检测所获得的数据输出至车载运控模块（6）；所述轨道状态取样设备用于对磁悬浮轨道的异常检测数据所对应的位置进行图像样本采集；
其中的磁通检测设备（51），用于对磁通计的检测数据进行识别和判断，将轨道状态取样设备对磁悬浮轨道的异常检测数据所对应的位置所采集的图像样本与对应的磁悬浮轨道位置的正常图像样本数据库比对进行智能化诊断，输出对轨道异常检测数据的诊断。


2.如权利要求1所述的基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备，其特征在于，还包括车载运控模块（6），所述车载运控模块（6）包括：
驱动控制系统运控模块，其用于对轨道维护设备中电机的运行状态进行温度监控、转速监控、电流监控，所述驱动控制系统运控模块还用于通过逆变器控制电机的运行状态；
无线通信系统运控模块，其用于对无线通信终端的数据前端的预处理，而后由无线通信收发器实现对悬挂式磁悬浮轨道交通系统以及其中轨道维护设备的运行状态的实时数据传输和指令操作命令的下达；
异物清扫系统运控模块，用于对异物清扫设备（22）的转速、位置进行采集，对异物清扫设备（22）的驱动电机进行运行状态和作业位置的控制。


3.如权利要求1所述的基于悬挂式磁悬浮轨道交通系统的轨道维护设备，其特征在于，所述磁悬浮主体结构的两侧还分别设置有转向设备（13），各所述转向设备（13）分别包括：
车载驱动轮（61），其凸出于所述磁悬浮主体结构的两侧，抵接在磁悬浮轨道的内部侧壁表面；
导向设备连接轴（62），其一端与所述磁悬浮主体结构的侧部边缘连接固定，另一端连接所述车载驱动轮（61）；
旋转电机，其与所述导向设备连接轴（62）中接近车载驱动轮（61）的一端固定连接，所述旋转电机的电机轴连接所述车载驱动轮（61），输出扭矩驱动所述车载驱动轮（61）沿所述磁悬浮轨道的内部侧壁表面旋转，驱动所述磁悬浮主体结构运行转向；
支撑弹簧（66），其一端连接在所述磁悬浮主体结构的侧部边缘，另一端连接所述车载驱动轮（61）或所述导向设备连接轴（6...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，高涛，周发助，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36