CN110080155A - 一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车,包括车体,走行装置,包括走行轮(3)和稳定轮(6),二者均采用聚氨酯之类的非磁性材料制备而成,驱动装置,其包括驱动电机(5),该驱动电机(5)通过驱动轴(4)与所述走行轮(3)连接,以驱动所述车体沿轨道运动;以及清扫装置,其包括扫帚架(12),所述扫帚架(12)横跨于轨道设置,其两端与所述轨面对应位置分别设有自动扫帚(11)。本发明还公开了轨道清扫方法。本发明的轨道清扫车,由走行驱动装置提供驱动力并保持正常稳定行走,同时与清扫装置配合完成磁悬浮轨道的清扫,可实现真空管道高温超导磁悬浮***线路轨道轨面自动清扫。
Description
技术领域
本发明属于磁浮轨道交通检修设备技术领域,更具体地,涉及一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车及方法。
背景技术
目前,国内外都在加紧真空管道高温超导磁悬浮列车的研制。磁悬浮列车分为常导和超导两种,常导是采用电磁悬浮技术,悬浮的机理的依靠电磁铁通电后产生磁场对F轨的吸力使列车悬浮,常导磁浮列车已在国内外得到商业运用,如上海机场磁浮,长沙磁浮和北京S1线磁浮。而超导磁悬浮是依靠超导体在低温状态下电流通过产生的超强磁场与铺在轨道上的永磁体相互作用产生悬浮力,与常导悬浮***有本质的区别。
高温超导技术目前在国内外正处于研发状态,国内西南交大建立了缩放的模型,磁浮轨道仅适用于低速通过,国外也处于试验阶段。将高温超导技术应用在真空管道环境下,列车理论速度可以达到4000km/h,随着人们对速度的追求,真空管道高温超导磁浮列车具有广阔的前景,但是相关的成套技术正处于起步阶段,真空管道高温超导磁悬浮轨道清扫车辆也处于研究阶段。
真空管道高温超导磁悬浮***所处的环境为真空环境,轨道为永磁轨道,这对作业的车辆提出了特殊的要求,如无人驾驶、在永磁轨道的走行和导向问题。传统的轮轨制式及目前的中低速常导磁浮***的轨道作业车辆,无法在高温超导磁浮的永磁轨道上行走和导向,也无法在真空环境下进行作业。真空管道高温超导磁悬浮轨道采用在轨面上铺设永磁体,轨道附近的磁性灰尘杂物易被吸附在永磁体上,影响列车的运行。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车及方法,在收到管理平台终端发出清扫指令后,由走行驱动装置提供驱动力并保持正常稳定行走,同时与清扫装置配合,通过自动扫帚完成磁悬浮轨道的清扫,可在真空管道高温超导磁悬浮***线路的正线、辅助线、车辆段及停车场内应用,清扫高温超导磁悬浮轨道轨面。
为了实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车,包括:
车体,其架设于真空管道高温超导磁悬浮***的轨道上;
走行装置,包括走行轮和稳定轮,二者均采用聚氨酯之类的非磁性材料制备而成,其中,所述走行轮对称设于所述与车体两侧,并与轨道的轨面平行设置,可沿轨道行走而不发生脱轨,所述稳定轮与所述车体垂直并可沿车体升降运动;
驱动装置,其包括驱动电机,该驱动电机通过驱动轴与所述走行轮连接,以驱动所述车体沿轨道运动;
清扫装置,其包括扫帚架,所述扫帚架横跨于轨道设置,其两端与所述轨面对应位置分别设有自动扫帚,该自动扫帚通过所述稳定轮自适应调整其与所述轨面间的距离,实现对轨道的自动清扫。
进一步地,所述车体包括:
车体构架,其横跨于轨道设置,两侧沿着轨道方向设有梯形走行轮安装架,该走行轮安装架沿轨道方向开设有可容纳所述走行轮的槽口;
所述车体构架之间设有中间车体,其安装于所述车体构架上。
进一步地,所述走行轮安装架外侧垂直设有稳定轮支撑臂,所述驱动电机的输出轴穿过该稳定轮支撑臂,并通过齿轮箱与所述驱动轴连接。
进一步地,所述走行轮安装架其中一端部设有基础制动装置,其采用气动机构制动。
进一步地,所述自动扫帚底面为圆盘形;
所述圆盘形内安装有吸尘***,该吸尘***可将扫起的灰尘吸收并收集进安装在车体内部的贮存罐内。
进一步地,所述扫帚架为两套,分别设于所述车体的两端,所述自动扫帚分别对称设于所述扫帚架两端。
进一步地,所述驱动装置包括蓄电池,该蓄电池设于所述中间车体内。
进一步地,所述中间车体一端设有追踪定位装置,该追踪定位装置和管理平台终端联系,将其发送的指令传递给清扫小车,同时完成清扫小车的准确定位与实时追踪。
按照本发明的另一个方面,提供一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫方法,应用所述的一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车实现,包括如下步骤:
S1:管理平台给清扫小车发出命令,驱动电机把蓄电池供给的电能转化为机械能,通过齿轮箱和驱动轴的传动带动走行轮在轨道上走行运动,稳定轮走行在轨道梁侧面上,在清扫小车走行时稳定车辆的走行;
S2:需要清扫时,自动扫帚降低贴靠在永磁体上,清扫小车向前运行,已贴靠永磁体的自动扫帚旋转清扫粘附在永磁体上的灰尘杂物;
S3:清扫完毕时,自动扫帚升起离开轨面,小车继续沿轨道前行,重复步骤S2和S3完成对轨道的清扫。
进一步地,所述清扫车在轨道上运行时,追踪定位装置可准确定位、实时追踪清扫车的具***置,在清扫车需要制动停车时,基础制动装置可让清扫车制动停车。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:
1.本发明的轨道清扫车,在收到管理平台终端发出清扫指令后,由走行驱动装置提供驱动力并保持正常稳定行走,同时与清扫装置配合,通过自动扫帚完成磁悬浮轨道的清扫,可在真空管道高温超导磁悬浮***线路的正线、辅助线、车辆段及停车场内应用,清扫高温超导磁悬浮轨道轨面。
2.本发明的轨道清扫车,走行轮、稳定轮采用聚氨酯等非磁性材料制作,以便于在高温超导***的永磁轨道上行走,解决了目前轮轨的轨道车辆无法在高温超导磁悬浮轨道上行走的问题。
3.本发明的轨道清扫车,采用远程控制的无人驾驶技术,可在真空环境下进行作业。
4.本发明的轨道清扫车,在轨道清扫车的前端安装有一种清扫装置,可以方便的对高温超导磁悬浮轨道轨面进行清扫。
5.本发明的轨道清扫车,追踪定位装置和管理平台终端联系,将其发送的指令传递给清扫小车,同时完成清扫小车的准确定位与实时追踪,为清扫小车的正常稳定运行提供保障。
6.本发明的轨道清扫车,蓄电池具有良好的抗高温性能,保证清扫小车能够长时间稳定工作,同时不会因高温问题导致清扫小车发生损坏,提高清扫小车的安全性与可靠性。
7.本发明的轨道清扫车,基础制动装置采用空气制动原理进行制动,保证其能够在高温条件下稳定工作,进一步提高该清扫小车的安全性与可靠性
8.本发明的轨道清扫车,自动扫帚内安装有吸尘***,吸尘***可将扫起的灰尘进行吸收并收集在安装在车体内部的贮存罐内,使该清扫小车功能更加完善,提高清扫小车的性能。
附图说明
图1为一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车整体结构图;
图2为一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车剖面图。
在所有附图中,同样的附图标记表示相同的技术特征,具体为:1-中间车体、2-车体构架、3-走行轮、4-驱动轴、5-驱动电机、6-稳定轮、7-齿轮箱、8-基础制动装置、9-蓄电池、10-追踪定位装置、11-自动扫帚、12-扫帚架。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车整体结构图;图2为一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车剖面图。如图1图2所示,该轨道清扫车包括车体、走行驱动装置和清扫装置。该清扫小车在收到管理平台终端发出清扫指令后,由走行驱动装置提供驱动力并保持正常稳定行走,同时与清扫装置配合,通过自动扫帚完成磁悬浮轨道的清扫。
其中,车体包括内部设备和外部结构。内部设备位于中间车体1内部的中空结构里,包括蓄电池9和追踪定位装置10。蓄电池9安装固定在中空结构的下端面上,并与右端面紧贴。该蓄电池9为清扫小车整体运动的动力源,优选地,该蓄电池9为具有良好的抗高温性能,保证清扫小车能够长时间稳定工作,同时不会因高温问题导致清扫小车发生损坏,提高清扫小车的安全性与可靠性。追踪定位装置10固定安装在中空结构的下端面上,该追踪定位装置10用于和管理平台终端联系,将其发送的指令传递给清扫小车,同时完成清扫小车的准确定位与实时追踪,为清扫小车的正常稳定运行提供保障。
外部结构包括中间车体1与车体构架2,其中,中间车体1为左右上方分别有一个楔形面的长方体,其内部为中空结构,为内部设备的安装提供空间。车体构架2对称分布与中间车体1的左右两端面上,该车体构架2中间为一个长方体,该长方体左右两端对称设置有楔形面,楔形面自上而下形成沟槽,下端面向外延伸形成一段底板,用于驱动电机5和齿轮箱7,同时该长方体中间面上拉伸出一道下端为楔形面同时中间设有轴孔的矩形挡板,楔形面下端为圆柱形,用于稳定轮6的固定安装。外部机构为清扫小车的各种设备的容纳与安装提供了基础,为该清扫小车的主体结构。
此外,走行制动装置包括走行机构与制动稳定机构。其中,走行机构包括走行轮3、驱动轴4、驱动电机5和齿轮箱7。中间车体1左右端面各安装有两个走行轮3,由两根驱动轴4相连接,同时,走行轮3对称分布在车体构架2的左右两边,且走行轮3的部分轮***于车体构架2的沟槽内。该走行轮3为清扫小车的主要支撑构件。驱动电机5安装固定在车体构架2下端面延伸出的机架上,其电机轴穿过车体构架2中间矩形面上的穿孔与固定安装在车体构架2上的齿轮箱7的后端齿轮轴相连接,齿轮箱7的前端齿轮轴与驱动轴4,由蓄电池9的电能通过驱动电机5转换为机械能,再由电机轴经过齿轮箱7最后传递到走行轮3上,使走行轮3具有动力,实现清扫小车的行进。制动稳定机构包括稳定轮6和基础制动装置8。稳定轮6对称安装在车体构架2下端的圆柱体上,且与轨道的侧面紧固相切,在清扫小车运行时辅助稳定。优选地,稳定轮6与走行轮3相同采用聚氨酯等非磁性材料制作,以便于在高温超导***的永磁轨道上行走。基础制动装置8安装在齿轮箱7上,该基础制动装置8采用空气制动原理进行制动,保证其能够在高温条件下稳定工作,进一步提高该清扫小车的安全性与可靠性。
同时,清扫装置包括扫帚架12与自动扫帚11。扫帚架12对称装配与中间车体1的前后端面上,以便于自动扫帚11的安装。自动扫帚11对称安装扫帚架12的左右两端,该自动扫帚11底面为圆盘形,可以通过自动升降旋转清扫永磁体轨道面上的灰尘杂物。此外,该自动扫帚11内安装有吸尘***,吸尘***可将扫起的灰尘进行吸收并收集在安装在车体内部的贮存罐内,使该清扫小车功能更加完善,提高清扫小车的性能。
本发明的真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车,其工作原理如下:
当需要本发明的清扫小车工作运行时,管理平台给清扫小车发出命令,驱动电机5把蓄电池9供给的电能转化为机械能,通过齿轮箱7和驱动轴4的传动带动走行轮3在永磁体上走行运动,稳定轮6走行在轨道梁侧面上,在清扫小车走行时稳定车辆的走行,需要清扫时,自动扫帚11降低贴靠在永磁体上,清扫小车向前运行,已贴靠永磁体的自动扫帚11旋转清扫粘附在永磁体上的灰尘杂物,不需清扫时,自动扫帚11升起离开永磁体。在清扫小车运行时,追踪定位装置10可准确定位、实时追踪清扫小车的具***置,在清扫小车需要制动停车时,基础制动装置8可让清扫小车制动停车。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车,其特征在于,包括:
车体,其架设于真空管道高温超导磁悬浮***的轨道上;
走行装置,包括走行轮(3)和稳定轮(6),二者均采用聚氨酯之类的非磁性材料制备而成,其中,所述走行轮(3)对称设于所述与车体两侧,并与轨道的轨面平行设置,可沿轨道行走而不发生脱轨,所述稳定轮(6)与所述车体垂直并可沿车体升降运动;
驱动装置,其包括驱动电机(5),该驱动电机(5)通过驱动轴(4)与所述走行轮(3)连接,以驱动所述车体沿轨道运动;以及,
清扫装置,其包括扫帚架(12),所述扫帚架(12)横跨于轨道设置,其两端与所述轨面对应位置分别设有自动扫帚(11),该自动扫帚(11)通过所述稳定轮(6)自适应调整其与所述轨面间的距离,实现对轨道的自动清扫。
2.根据权利要求1所述的一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车,其特征在于,所述车体包括:
车体构架(2),其横跨于轨道设置,两侧沿着轨道方向设有梯形走行轮安装架,该走行轮安装架沿轨道方向开设有可容纳所述走行轮(3)的槽口;
所述车体构架(2)之间设有中间车体(1),其安装于所述车体构架(2)上。
3.根据权利要求1或2所述的一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车,其特征在于,所述走行轮安装架外侧垂直设有稳定轮支撑臂,所述驱动电机(5)的输出轴穿过该稳定轮支撑臂,并通过齿轮箱(7)与所述驱动轴(4)连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车,其特征在于,所述走行轮安装架其中一端部设有基础制动装置(8),其采用气动机构制动。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车,其特征在于,所述自动扫帚(11)底面为圆盘形;
所述圆盘形内安装有吸尘***,该吸尘***可将扫起的灰尘吸收并收集进安装在车体内部的贮存罐内。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车,其特征在于,所述扫帚架(12)为两套,分别设于所述车体的两端,所述自动扫帚(11)分别对称设于所述扫帚架(12)两端。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车,其特征在于,所述驱动装置包括蓄电池(9),该蓄电池(9)设于所述中间车体(1)内。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车,其特征在于,所述中间车体(1)一端设有追踪定位装置(10),该追踪定位装置(10)和管理平台终端联系,将其发送的指令传递给清扫小车,同时完成清扫小车的准确定位与实时追踪。
9.一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫方法,其特征在于,应用如权利要求1-8中任一项所述的一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫车实现,包括如下步骤:
S1:管理平台给清扫小车发出命令,驱动电机(5)把蓄电池(9)供给的电能转化为机械能,通过齿轮箱(7)和驱动轴(4)的传动带动走行轮(3)在轨道上走行运动,稳定轮(6)走行在轨道梁侧面上,在清扫小车走行时稳定车辆的走行;
S2:需要清扫时,自动扫帚(11)降低贴靠在永磁体上,清扫小车向前运行,已贴靠永磁体的自动扫帚(11)旋转清扫粘附在永磁体上的灰尘杂物;
S3:清扫完毕时,自动扫帚(11)升起离开轨面,小车继续沿轨道前行,重复步骤S2和S3完成对轨道的清扫。
10.根据权利要求9所述的一种真空管道高温超导磁悬浮***的轨道清扫方法,其特征在于,所述清扫车在轨道上运行时,追踪定位装置(10)可准确定位、实时追踪清扫车的具***置,在清扫车需要制动停车时,基础制动装置(8)可让清扫车制动停车。
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