面向充气弹性元件失效的虚拟轨道列车失稳保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术具体涉及面向充气弹性元件失效的虚拟轨道列车失稳保护装置，车厢之间分别通过一个端部铰接结构连接，端部铰接结构中设置锁止装置，锁止装置动作时，限制第一车厢与第二车厢之间、或第二车厢与第三车厢的相互横摆运动；当虚拟轨道列车其中一个车厢一侧的轮胎胎压过低或发生破裂，或者一侧的空气弹簧压力过低或者发生破裂，则该车厢的胎压监测装置或空气弹簧的压力传感器将信号发送给单片机，控制与该车厢前、后连接的端部铰接结构上设置的锁止装置动作，阻止出现事故的车厢与其前、后相邻的车厢之间相互横摆，防止该事故车厢向一侧横摆角度过大，同时制动系统接收到该单片机指令并紧急停车，有效提高了虚拟轨道列车的行车安全。

【技术实现步骤摘要】
面向充气弹性元件失效的虚拟轨道列车失稳保护装置
本技术涉及虚拟轨道列车
，具体涉及面向充气弹性元件失效的虚拟轨道列车失稳保护装置。
技术介绍
目前虚拟轨道列车项目在国内外刚刚起步，其结构是由多辆单体车厢相互铰接形成列车，行驶时每个单体车厢下部均设有主动转向装置，通过环境识别和主动转向控制，实现列车中各单体车厢的行驶轨迹按照预定的路线行驶，因此可以取消轨道的导向限制作用，虚拟轨道列车相对于轻轨和低地板车辆，无需建造轨道，成本上具有较大优势；且虚拟轨道列车编组通常为3辆编组，长度通常可达30-40m及更长，相比于铰接式公交车其长度更长，载客量更大；为了能在城市或市郊道路行驶，虚拟轨道列车的转向装置与铰接式公交车的转向装置有所区别，其所有车桥均为转向桥，转向时各转向桥中转向轮的转角提前计算，根据计算结果由自动转向机构控制各车辆的转向角度，由于使用了主动转向装置，其转向较为灵活，可以用于城市道路行驶。但是虚拟轨道列车在城市内或市郊行驶时，长度较长，当道路出现纵向高低不平或有连续凹凸坡道时，列车各车厢会出现俯仰现象，因此虚拟轨道列车各个单体车厢的俯仰角度变化较大，为了实现相邻车厢之间的俯仰角度在一定范围内可以调整，通常设置铰接式连接装置。通过连接装置连接的多编组虚拟轨道列车，后置的第二车厢和第三车厢较第一车厢而言，动力学性能较差，容易发生横向失稳，且列车在高速行驶时，若第二车厢和第三车厢一侧轮胎或空气悬架弹簧漏气或破裂，使得单节车厢发生瞬时侧倾，且动力学性能会急剧的突变恶化，进一步增加了车辆横向失稳的可能，此外驾驶员位于第一车厢，难以观察和感知后车实时状态，且即使发现后车失稳，由于方向盘仅直接控制第一轴车轮转向无法直接控制后车转向，现有多轴转向算法也无法实现失稳状态下的后轮转向平稳问题，极易造成车辆急剧横摆、侧碰路面交通设施或碰撞其他车辆等现象，造成致命的交通安全事故。
技术实现思路
本技术目的是提供一种可适应于空簧或轮胎等充气弹性元件突然失效的虚拟轨道列车失稳保护装置。为实现上述专利技术目的，本技术所采用的技术方案是：面向充气弹性元件失效的虚拟轨道列车失稳保护装置，所述的失稳保护装置安装在虚拟轨道列车上，所述的虚拟轨道列车为三编组方式，三编组中每辆车厢底盘前、后悬架为空气悬架，每辆车厢底盘前、后部各通过螺栓连接一个横置的驱动电机，驱动电机通过减速器、限滑差速器与驱动轮连接，使每辆车厢构成四驱式车辆；每辆车厢的轮胎上安装胎压监测装置；每辆车厢悬架左右空簧均安装有空簧压力监测装置；驱动电机与动力电池通过导线连接，动力电池放置在列车地板底部；虚拟轨道列车从列车一端车厢至另一端车厢分别将单体车厢编号为第一车厢、第二车厢、第三车厢；所述的第一车厢与第二车厢之间、第二车厢与第三车厢之间分别通过一个端部铰接结构连接，各车厢间允许相互绕竖直轴线水平旋转一定角度且允许相互俯仰一定角度；所述的端部铰接结构包括一个固定盘、一个铰接盘，以及连接固定盘和铰接盘的转盘；所述的固定盘的一端与第二车厢的前端横梁或后端横梁固定连接，铰接盘的一端与第一车厢的后端横梁或第三车厢的前端横梁铰接连接并可绕水平横向轴线做俯仰运动；所述的固定盘位于铰接盘的下方，固定盘的上表面通过螺栓连接方式设置转盘的下盘体，铰接盘的下表面通过螺栓连接方式设置转盘的上盘体；使固定盘与铰接盘之间可相互横摆运动；所述的端部铰接结构中设置锁止装置，锁止装置动作时，限制第一车厢与第二车厢之间、或第二车厢与第三车厢的相互横摆运动；所述的锁止装置包括圆环形状的电磁式离合器，离合器套在转盘的外侧，离合器的两个吸盘的正面相对设置且留有一定间隙，间隙值范围为0.5mm-1.5mm；两个吸盘的背面分别与一个圆环形的陶瓷材料或塑料材料绝缘板粘接，绝缘板粘贴在固定盘的上表面和铰接盘的下表面上；所述离合器的控制导线与单片机的信号输入端通信连接，离合器的电源线与动力电池的导线输出端连接；所述单片机的信号输出端还与车厢的胎压监测装置的信号输入端、空气弹簧悬架中设置的空气弹簧压力传感器通信连接。优选的，所述的端部铰接结构为虎伯拉铰接公司的HNGK19.5eco型铰接装置。优选的，所述的单片机是AT89C52单片机或STM32单片机，所述的离合器是汽车双离合变速器中使用的离合器，或中央限滑差速器中使用的离合器；所述的转盘30为JT/T651-2006标准中所规定的牵引杆挂车转盘或JT3136.1-1989标准中所规定的全挂车转盘。本技术具有以下有益效果：当虚拟轨道列车其中一个车厢一侧的轮胎胎压过低或发生破裂，或者一侧的空气弹簧压力过低或者发生破裂，则该车厢的胎压监测装置或空气弹簧的压力传感器将信号发送给单片机，控制与该车厢前、后连接的端部铰接结构上设置的锁止装置动作，阻止出现事故的车厢与其前、后相邻的车厢之间相互横摆，该事故车厢相邻的前车或前、后共同相邻的车辆可为该事故车辆提供一定的刚性约束，防止该事故车厢向一侧横摆角度过大，同时单片机控制制动系统，制动系统动作并紧急停车，有效提高了虚拟轨道列车的行车安全。附图说明图1为虚拟轨道列车主视图；图2为图1的俯视图；图3为固定盘结构主视图；图4为铰接盘结构主视图；图5为端部铰接结构爆炸图；图6为单片机连接示意图。具体实施方式如图1至图6所示的面向充气弹性元件失效的虚拟轨道列车失稳保护装置，失稳保护装置安装在虚拟轨道列车上，所述的虚拟轨道列车为三编组方式，三编组中每辆车厢底盘前、后悬架为空气悬架，每辆车厢底盘前、后部各通过螺栓连接一个横置的驱动电机，驱动电机通过减速器、限滑差速器与驱动轮连接，使每辆车厢构成四驱式车辆；每辆车厢的轮胎上安装胎压监测装置；每辆车厢悬架左右空簧均安装有空簧压力监测装置；动力驱动电机与动力电池通过导线连接，动力电池放置在列车地板底部；虚拟轨道列车从列车一端车厢至另一端车厢分别将单体车厢编号为第一车厢1、第二车厢2、第三车厢3；所述的第一车厢1与第二车厢2之间、第二车厢2与第三车厢3之间分别通过一个端部铰接结构5连接，各车厢间允许相互绕竖直轴线水平旋转一定角度且允许相互俯仰一定角度；所述的端部铰接结构5包括一个固定盘10、一个铰接盘20，以及连接固定盘10和铰接盘20的转盘30；所述的固定盘10的一端与第二车厢2的前端横梁或后端横梁固定连接，铰接盘20的一端与第一车厢1的后端横梁或第三车厢3的前端横梁铰接连接并可绕水平横向轴线做俯仰运动；所述的固定盘10位于铰接盘20的下方，固定盘10的上表面通过螺栓连接方式设置转盘30的下盘体，铰接盘20的下表面通过螺栓连接方式设置转盘30的上盘体；使固定盘10与铰接盘20之间可相互横摆运动；所述的端部铰接结构5中设置锁止装置，锁止装置动作时，限制第一车厢1与第二车厢2之间、或第二车厢2与第三车厢3的相互横摆运动；所述的锁止装置包括圆环形状的电磁式离合器90，离合器90套在转盘30的外侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.面向充气弹性元件失效的虚拟轨道列车失稳保护装置，所述的失稳保护装置安装在虚拟轨道列车上，所述的虚拟轨道列车为三编组方式，三编组中每辆车厢底盘前、后悬架为空气悬架，每辆车厢底盘前、后部各通过螺栓连接一个横置的驱动电机，驱动电机通过减速器、限滑差速器与驱动轮连接，使每辆车厢构成四驱式车辆；每辆车厢的轮胎上安装胎压监测装置；每辆车厢悬架左右空簧均安装有空簧压力监测装置；驱动电机与动力电池通过导线连接，动力电池放置在列车地板底部；虚拟轨道列车从列车一端车厢至另一端车厢分别将单体车厢编号为第一车厢(1)、第二车厢(2)、第三车厢(3)；/n所述的第一车厢(1)与第二车厢(2)之间、第二车厢(2)与第三车厢(3)之间分别通过一个端部铰接结构(5)连接，各车厢间允许相互绕竖直轴线水平旋转一定角度且允许相互俯仰一定角度；/n所述的端部铰接结构(5)包括一个固定盘(10)、一个铰接盘(20)，以及连接固定盘(10)和铰接盘(20)的转盘(30)；/n所述的固定盘(10)的一端与第二车厢(2)的前端横梁或后端横梁固定连接，铰接盘(20)的一端与第一车厢(1)的后端横梁或第三车厢(3)的前端横梁铰接连接并可绕水平横向轴线做俯仰运动；/n所述的固定盘(10)位于铰接盘(20)的下方，固定盘(10)的上表面通过螺栓连接方式设置转盘(30)的下盘体，铰接盘(20)的下表面通过螺栓连接方式设置转盘(30)的上盘体；使固定盘(10)与铰接盘(20)之间可相互进行横摆运动；/n其特征在于：所述的端部铰接结构(5)中设置锁止装置，锁止装置动作时，限制第一车厢(1)与第二车厢(2)之间，或第二车厢(2)与第三车厢(3)的相互横摆运动；/n所述的锁止装置包括圆环形状的电磁式离合器(90)，离合器(90)套在转盘(30)的外侧，离合器(90)的两个吸盘的正面相对设置且留有一定间隙，间隙值范围为0.5mm-1.5mm；两个吸盘的背面分别与一个圆环形的陶瓷材料或塑料材料绝缘板粘接或卡扣连接，绝缘板粘贴或卡扣连接方式固定在固定盘(10)的上表面和铰接盘(20)的下表面上；/n所述离合器(90)的控制导线与单片机(40)的信号输入端通信连接，离合器(90)的电源线与动力电池的导线输出端连接；所述单片机(40)的信号输出端还与车厢的胎压监测装置(41)的信号输入端、空气弹簧悬架中设置的空气弹簧压力传感器(42)通信连接。/n...

【技术特征摘要】
1.面向充气弹性元件失效的虚拟轨道列车失稳保护装置，所述的失稳保护装置安装在虚拟轨道列车上，所述的虚拟轨道列车为三编组方式，三编组中每辆车厢底盘前、后悬架为空气悬架，每辆车厢底盘前、后部各通过螺栓连接一个横置的驱动电机，驱动电机通过减速器、限滑差速器与驱动轮连接，使每辆车厢构成四驱式车辆；每辆车厢的轮胎上安装胎压监测装置；每辆车厢悬架左右空簧均安装有空簧压力监测装置；驱动电机与动力电池通过导线连接，动力电池放置在列车地板底部；虚拟轨道列车从列车一端车厢至另一端车厢分别将单体车厢编号为第一车厢(1)、第二车厢(2)、第三车厢(3)；
所述的第一车厢(1)与第二车厢(2)之间、第二车厢(2)与第三车厢(3)之间分别通过一个端部铰接结构(5)连接，各车厢间允许相互绕竖直轴线水平旋转一定角度且允许相互俯仰一定角度；
所述的端部铰接结构(5)包括一个固定盘(10)、一个铰接盘(20)，以及连接固定盘(10)和铰接盘(20)的转盘(30)；
所述的固定盘(10)的一端与第二车厢(2)的前端横梁或后端横梁固定连接，铰接盘(20)的一端与第一车厢(1)的后端横梁或第三车厢(3)的前端横梁铰接连接并可绕水平横向轴线做俯仰运动；
所述的固定盘(10)位于铰接盘(20)的下方，固定盘(10)的上表面通过螺栓连接方式设置转盘(30)的下盘体，铰接盘(20)的下表面通过螺栓连接方式设置转盘(30)的上盘体；使固定盘(10)与铰接盘(20)之间可相互进行横摆运动；
其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙树磊，杨烨，何东，李稳，陆海英，李东昌，田国英，邓鹏毅，
申请(专利权)人：西华大学，中车长春轨道客车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51