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原文传递悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置及方法

专利名称：	悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置及方法
摘要：	本发明提供了一种悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置及方法，包括轨道转换模块(1)、驱动装置(2)，驱动装置(2)通过驱动轮悬挂在轨道转换模块(1)下方，轨道转换模块(1)包括主结构(101)、左侧壁(102)、右侧壁(103)、模块控制器(104)、信号发射器(105)，驱动装置(2)包括左磁力发生器(201)、右磁力发生器(202)、驱动装置控制器(203)、信号识别器(204)。本发明将机械运动与电磁作用相结合，在实现轨道转换效果的同时提高了轨道转换装置的工作效率和响应速度，在理论上可以实现前后车厢以极小时间间隔连续通过轨道转换点，提升了悬挂式交通系统的运输能力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	王海涛
发明人：	王海涛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910213659.8
公开号：	CN109910952A
代理机构：	上海段和段律师事务所
代理人：	李佳俊;郭国中
分类号：	B61L5/06(2006.01);B;B61;B61L;B61L5
申请人地址：	201100 上海市闵行区鑫都路2535弄48号楼601室
主权项：	1.一种悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置，其特征在于，包括轨道转换模块(1)、驱动装置(2)，所述驱动装置(2)通过驱动轮轮悬挂在轨道转换模块(1)下方，所述轨道转换模块(1)包括主结构(101)、左侧壁(102)、右侧壁(103)、模块控制器(104)、信号发射器(105)，所述驱动装置(2)包括左磁力发生器(201)、右磁力发生器(202)、驱动装置控制器(203)、信号识别器(204)，所述主结构(101)两侧分别连接左侧壁(102)、右侧壁(103)，所述模块控制器(104)连接左侧壁(102)、右侧壁(103)，所述信号发射器(105)安装在主结构(101)前方和后方，信号发射器(105)与信号识别器(204)配合工作，信号识别器(204)连接驱动装置控制器(203)，驱动装置控制器(203)连接左磁力发生器(201)、右磁力发生器(202)，左磁力发生器(201)、右磁力发生器(202)分别与左侧壁(102)、右侧壁(103)相互作用。 2.根据权利要求1所述的悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置，其特征在于，所述主结构(101)包括顶板(1011)、轨道中梁(1012)、主轨道行走面(1013)、分支轨道行走面(1014)、侧面挡板(1015)，所述顶板(1011)下方中心连接轨道中梁(1012)，轨道中梁(1012)连接主轨道行走面(1013)、分支轨道行走面(1014)，主轨道行走面(1013)连接分支轨道行走面(1014)，侧面挡板(1015)安装在顶板(1011)的左右两侧，所述顶板(1011)内部布置有供电和信号电缆。 3.根据权利要求2所述的悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置，其特征在于，所述主轨道行走面(1013)起始段为可动部分，所述可动部分包括轨道面板、滑环、滑轨、复位弹簧，所述轨道面板通过滑环连接滑轨，滑轨两端分别连接复位弹簧，所述可动部分能够平移并自动复位。 4.根据权利要求1所述的悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置，其特征在于，所述左侧壁(102)、右侧壁(103)均包括侧壁装置，所述侧壁装置包括侧壁外壳(1031)、导轨(1032)、运动磁性单元，所述侧壁外壳(1031)连接主结构(101)的顶板(1011)，侧壁外壳(1031)内安装有导轨(1032)，所述运动磁性单元能够在导轨(1032)上滑动，其中，所述运动磁性单元包括保持架(1033)、磁铁支架(1034)、横向滚轮(1035)、竖向滚轮(1036)、磁铁(1037)，所述保持架(1033)通过竖向滚轮(1036)连接导轨(1032)，所述保持架(1033)通过活动铰链连接磁铁支架(1034)，磁铁支架(1034)通过横向滚轮(1035)连接导轨(1032)，磁铁支架(1034)上安装磁铁(1037)，磁铁(1037)与左磁力发生器(201)、右磁力发生器(202)相互吸合或排斥，所述磁铁(1037)采用电磁铁或永磁铁。 5.根据权利要求1所述的悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置，其特征在于，所述模块控制器(104)包括状态检测及通讯模块(1041)、磁场控制模块(1042)，所述状态检测及通讯模块(1041)能够检测轨道转换模块(1)的工作状态以及驱动装置(2)通过轨道转换模块(1)的情况，并将检测结果发送给悬挂式交通系统的控制中心和当前轨道上运行的驱动装置(2)；所述磁场控制模块(1042)能够控制和/或监测左侧壁(102)及右侧壁(103)中的磁铁(1037)的磁场状态。 6.根据权利要求1所述的悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置，其特征在于，所述信号发射器(105)安装在轨道转换模块(1)前方的主轨道行走面下方以及轨道转换模块(1)后方的分支轨道下方，所述信号发射器(105)将信号发射器(105)所在位置与轨道转换模块(1)的距离、轨道转换模块(1)的工作状态、左侧壁(102)及右侧壁(103)的磁场方向信息发送给通过轨道转换模块(1)的驱动装置(2)。 7.根据权利要求1所述的悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置，其特征在于，所述左磁力发生器(201)、右磁力发生器(202)均包括磁力发生装置，所述磁力发生装置包括磁力发生器外壳(2021)、磁铁安装座(2022)、供电电缆(2023)、电磁铁(2024)，所述磁力发生器外壳(2021)内侧还安装有驱动轮的传动部件，所述供电电缆(2023)安装在磁力发生器外壳(2021)上，供电电缆(2023)的一端连接驱动装置控制器(203)，供电电缆(2023)的另一端连接电磁铁(2024)，电磁铁(2024)安装在磁铁安装座(2022)上，磁铁安装座(2022)通过转动轴安装在磁力发生器外壳(2021)上，磁铁安装座(2022)的两端通过复位弹簧连接磁力发生器外壳(2021)。 8.根据权利要求1所述的悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置，其特征在于，所述驱动装置控制器(203)包括通讯模块(2031)、运行控制模块(2032)、转换控制模块(2033)，所述通讯模块(2031)能够与悬挂式交通系统的控制中心交换信息；所述运行控制模块(2032)能够控制驱动装置(2)运行状态；所述转换控制模块(2033)具有如下特征： -能够接收运行控制模块(2032)发送的轨道转换指令； -能够从信号识别器(204)接收到的输入信息中解算相关工作参数，控制电磁铁(2024)加、断电的时间和电流方向； -能够诊断电磁铁(2024)的工作状态，发现异常后将相应的状态异常信号发送给通讯模块(2031)、运行控制模块(2032)。 9.根据权利要求1所述的悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换装置，其特征在于，所述信号识别器(204)安装在驱动装置(2)上表面，与信号发射器(105)的位置相对，能够接收信号发射器(105)发送的信号，并将信号包含的信息内容提取出来发送给驱动装置控制器(203)的转换控制模块(2033)；所述信号发射器(105)发送的信号包括灯光组合信号、条形码信号或二维码信号。 10.一种悬挂式轨道交通系统的磁力吸附式轨道转换方法，其特征在于，当驱动装置(2)和车厢的组合从主轨道向轨道分支行驶时，包括如下步骤：步骤1.1：驱动装置(2)和车厢在经过主轨道下表面的信号发射器(105)时，信号发射器(105)采集信息并将信息发送给驱动装置(2)上的信号识别器(204)，信号识别器(204)接收信号发射器(105)发送的信息，信息内容包括信号发射器(105)所在位置与轨道转换模块(1)的距离、轨道转换模块(1)的左侧壁(102)及右侧壁(103)上磁铁(1037)的磁极方向、左侧壁(102)及右侧壁(103)的有效长度；步骤1.2：信号识别器(204)将信号发射器(105)发送的信息识别后发送到驱动装置控制器(203)中的转换控制模块(2033)，转换控制模块(2033)再从运行控制模块(2032)获得轨道分支的轨道转换要求，再结合驱动装置(2)的实际运行速度解算出左磁力发生器(201)和右磁力发生器(202)上电磁铁(2024)的加电时间、电流方向、断电时间；步骤1.3：根据解算结果对左磁力发生器(201)和/或右磁力发生器(202)上电磁铁(2024)进行加、断电操作：驱动装置(2)进入轨道转换模块(1)左侧壁(102)、右侧壁(103)之间轨道中梁(1012)宽度变窄的区域，此时，驱动装置(2)的导向轮与轨道中梁(1012)之间的间距变大，驱动装置(2)能够左右平移，驱动装置(2)的左、右磁力发生器上电磁铁(2024)通过转换控制模块(2033)通电产生磁场并分别与左、右侧壁上的运动磁性单元相互作用，在磁场的作用下驱动装置(2)带动车厢向目标轨道分支一侧的侧壁靠近，然后电磁铁(2024)与目标轨道分支一侧的侧壁的运动磁性单元相互吸合，并带动运动磁性单元向前运动，在相互吸合的侧壁的辅助下，驱动装置(2)的每个驱动轮依次通过轨道行走面的中断区域；步骤1.4：当驱动装置(2)通过轨道分支点并接近轨道转换模块(1)末端时，轨道中梁(1012)宽度恢复正常，驱动装置(2)的导向轮重新与轨道中梁(1012)相互接触产生约束作用，然后左、右磁力发生器断电并与轨道转换模块(1)的侧壁脱离接触，驱动装置(2)带动车厢驶出轨道分支点并向目标轨道分支继续前进；当驱动装置(2)和车厢的组合从轨道分支向主轨道行驶时，包括如下步骤：步骤2.1：驱动装置(2)的通讯模块(2031)与另一轨道分支上运行的其他车厢组合进行通信，交换各自通过轨道分支点的时间，如果通过时间接近则对运行速度进行调整以避免相撞，随后驱动装置(2)带动车厢继续向轨道分支点行驶；步骤2.2：驱动装置(2)和车厢在经过分支轨道下表面的信号发射器(105)时，信号发射器(105)采集信息并将信息发送给驱动装置(2)上的信号识别器(204)，信号识别器(204)接收信号发射器(105)发送的信息，信息内容包括信号发射器(105)所在位置与轨道转换模块(1)的距离、轨道转换模块(1)的左侧壁(102)及右侧壁(103)上磁铁(1037)的磁极方向、左侧壁(102)及右侧壁(103)的有效长度；步骤2.3：驱动装置(2)进入轨道转换模块(1)左、右侧壁之间的区域，驱动装置(2)左、右磁力发生器上电磁铁(2024)通过转换控制模块(2033)通电产生磁场，并与所在轨道分支侧的轨道转换模块(1)对应侧壁相互吸合，在侧壁运动磁性单元的约束和引导下进入主轨道；步骤2.4：当驱动装置(2)通过轨道分支点并接近主轨道一侧的轨道转换模块(1)末端时，左、右磁力发生器断电，驱动装置(2)与轨道转换模块(1)的侧壁脱离接触，驱动装置(2)带动车厢驶出轨道分支点并向主轨道继续前进。
所属类别：	发明专利