一种双模式变轨的吊车的制作方法

本技术属于交通领域，具体涉及一种双模式变轨的吊车。

背景技术：

1、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。

2、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。2017年7月21日，国内最高速的悬挂式单轨列车在中车四方下线，进入型式试验和试运行阶段，其设计时速为80公里，最高运行时速为70公里。中车四方研制的悬挂式单轨列车，应用了部分高铁技术，提升了运营安全性和乘客舒适度，适用于景区、山地、城市，拥有巨大的市场潜力。2019中国(武汉)国际桥梁产业博览会上，中铁科工有限集团研发的悬挂式单轨列车(空轨)正式亮相，使得中国成为继德国、日本之后，全世界第三个掌握空轨技术的国家。该企业目前正在武汉江夏基地建设约1公里长的试验线，并计划年内试跑。空轨的轨道在列车上方，列车悬挂在轨道梁上运行，最高时速可达70公里，车厢一般为3-5节。其车厢设计与地铁相似，但更小巧精致，单节车厢长11米(地铁22米)，宽2.4米(地铁2.8米)，可同时容纳80-90人，约为地铁单列容量的1/3。每趟运量300人-400人，每小时可承担客流1万人次，主要服务于大城市郊区、中等城市及旅游景区的客流运输。与地铁、轻轨、有轨电车等轨道交通相比，空轨的优势十分明显。首先空轨建设成本低，同等长度空轨造价约为地铁项目的1/3。其次，空轨是向上发展，利用道路中间的花坛、隔离带等地建设立柱，不会对城市道路形成挤压，占地面积小，且立柱可拆除重复利用，大大缓解了城区拥堵难题。此外，空轨的爬坡能力是地铁的3倍，转弯半径只有50米，为地铁的一半，减少了对城市建设的影响。目前，全球范围内只有德国、日本掌握空轨技术。中铁科工正在江夏制造基地建设一条长约1公里的试验线，并计划年内试跑，届时将带来轨道交通领域新一轮变革。

3、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。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本实用新型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双模式变轨的吊车。

2、本实用新型的技术方案是这样实现的：一种双模式变轨的吊车，包括车厢和位于车厢顶部的吊轮组，吊轮组上特定的滚轮可在相应的专用轨道上行驶，专用轨道包括主轨、副轨、可控引导轨和强制引导轨，吊轮组包括前吊轮组和后吊轮组，前吊轮组和后吊轮组都设置有吊轮架、主轮和副轮，主轮固定在吊轮架上不移动但可在主轨上滚动，副轮固定在传动臂上可跟随传动臂移动或转动来改变副轮的相对位置，传动臂左侧设有可伸缩的可控引导轮，传动臂右侧设有相对固定的强制引导轮，在强制变轨模式下变轨区段单一主轨上方或侧上方设置单一的强制引导轨且强制引导轨至少包括倾斜向上的抬升段，也可选择性在抬升段后方设置过渡段，车厢持续前进到抬升段随着强制引导轨高度上升强制引导轨与强制引导轮接触对强制引导轮产生向上的推力使得强制引导轮向上运动并带动传动臂向上转动或移动间接带动传动臂向上转动或移动并同时一并驱动副轮向上转动或移动，车厢继续前进副轮上升到一定高度时在副轮下方设置副轨，副轨包括倾斜向上的抬升轨、中间脱离主轨单独依靠副轨行驶的过渡轨以及倾斜向下让车厢回到主轨的下降轨，车厢持续前进副轮与副轨的抬升轨接触，随着抬升轨高度上升抬升轨将副轮抬高直到副轮将车厢抬高到主轮与主轨分离，如此便完成从主轨到副轨的强制变轨，不需要任何操作即可实现，车厢可持续在副轨行驶一定距离，当车厢想要回到主轨只需跟随下降轨下降车厢高度使得主轮与主轨接触，之后副轮与副轨脱离车厢可回到主轨；在可控变轨模式下变轨区段单一主轨上方或侧上方设置单一的可控引导轨且可控引导轨至少包括倾斜向上的抬升段，也可选择性在抬升段后方设置过渡段，车厢持续前进在可控引导轮缩回的情况下可控引导轮与可控引导轨不发生接触但可控引导轮伸出的情况下可控引导轮与可控引导轨可发生接触既车厢移动到抬升段随着可控引导轨高度上升可控引导轨与伸出的可控引导轮接触对可控引导轮产生向上的推力使得可控引导轮向上运动并带动传动臂向上转动或移动间接带动传动臂向上转动或移动并同时一并驱动副轮向上转动或移动，车厢继续前进副轮上升到一定高度时在副轮下方设置副轨，副轨包括倾斜向上的抬升轨、中间脱离主轨单独依靠副轨行驶的过渡轨以及倾斜向下让车厢回到主轨的下降轨，车厢持续前进副轮与副轨的抬升轨接触，随着抬升轨高度上升抬升轨将副轮抬高直到副轮将车厢抬高到主轮与主轨分离，如此便完成从主轨到副轨的可控变轨，只需要伸出可控引导轮即可实现，车厢可持续在副轨行驶一定距离，当车厢想要回到主轨只需跟随下降轨下降车厢高度使得主轮与主轨接触，之后副轮与副轨脱离车厢可回到主轨。

3、进一步地，传动臂铰接在吊轮架上使得传动臂可相对吊轮架转动，主轮铰接在吊轮架上，副轮铰接在传动臂上可跟随传动臂转动来改变相对高度，前吊轮组和后吊轮组的传动臂通过铰接的传动杆实现四连杆结构的联动。这样可以实现前后吊轮组同步动作。

4、进一步地，吊轮架上设有轨道使得传动臂可在轨道内直线上下移动，副轮铰接在传动臂上可跟随传动臂上下移动。

5、进一步地，吊轮架上方设有水平方向的轨道使得可控引导轮可沿水平方向轨道移动，可控引导轮一端设有齿条可与固定在吊轮架上的减速电机实现传动使得控制电机正反向转动可以实现可控引导轮的伸缩。

6、这样设计的有益效果是：施工时间短、成本低且变轨方式简单快速稳定可靠，在需要合并轨道时使用该设计非常安全，避免人为操作失误错过变轨。它的主要部件有主轮、副轮、主轨、副轨、可控引导轮、强制引导轮、传动臂和引导轨，当车辆行至需要变轨的路段时，可控引导轮伸出与引导轨接触，并将传动臂向上抬至最高，副轮高度上升与副轨接触，随着副轨上升车厢也跟随上升。车辆继续前进，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，副轨相对主轨高度缓慢下降，将吊车的主轮放置主轨上。车厢驶出引导轨，传动臂回落，可控引导轮回到初始位，吊车完成并入主干道。可控引导轮不伸出就不能与可控引导轨接触就可以不发生变轨，强制变轨基本原理相同但强制引导轮在右侧，所以强制引导轨也在右侧，车辆需要强制变轨时在右侧设置强制引导轨即可实现强制变轨。

技术特征：

1.一种双模式变轨的吊车，其特征在于：包括车厢(1)和位于车厢(1)顶部的吊轮组，所述吊轮组上的滚轮可在相应的专用轨道上行驶，所述专用轨道包括主轨(11)、副轨(12)、可控引导轨(13)和强制引导轨(14)，所述吊轮组包括前吊轮组(2)和后吊轮组(3)，所述前吊轮组(2)和后吊轮组(3)都设置有吊轮架(21)、主轮(22)和副轮(23)，所述主轮(22)固定在吊轮架(21)上不移动但可在主轨(11)上滚动，所述副轮(23)固定在传动臂(24)上可跟随传动臂(24)移动或转动来改变副轮(23)的相对位置，所述传动臂(24)左侧设有可伸缩的可控引导轮(25)，所述传动臂(24)右侧设有相对固定的强制引导轮(26)；

2.根据权利要求1所述的双模式变轨的吊车，其特征在于：所述传动臂(24)铰接在吊轮架(21)上使得传动臂(24)可相对吊轮架(21)转动，所述主轮(22)铰接在吊轮架(21)上，所述副轮(23)铰接在传动臂(24)上可跟随传动臂(24)转动来改变相对高度，所述前吊轮组(2)和后吊轮组(3)的传动臂(24)通过铰接的传动杆实现四连杆结构的联动。

3.根据权利要求1所述的双模式变轨的吊车，其特征在于：所述吊轮架(21)上设有轨道使得传动臂(24)可在轨道内直线上下移动，所述副轮(23)铰接在传动臂(24)上可跟随传动臂(24)上下移动。

4.根据权利要求1或2或3所述的双模式变轨的吊车，其特征在于：所述吊轮架(21)上方设有水平方向的轨道使得可控引导轮(25)可沿水平方向轨道移动，所述可控引导轮(25)一端设有齿条(5)可与固定在吊轮架(21)上的减速电机(6)实现传动使得控制电机正反向转动可以实现可控引导轮(25)的伸缩。

技术总结
一种双模式变轨的吊车，包括车厢和位于车厢顶部的吊轮组，吊轮组上特定的滚轮可在相应的专用轨道上行驶，专用轨道包括主轨、副轨、可控引导轨和强制引导轨，吊轮组包括前吊轮组和后吊轮组，前吊轮组和后吊轮组都设置有吊轮架、主轮和副轮，主轮固定在吊轮架上不移动但可在主轨上滚动，副轮固定在传动臂上可跟随传动臂移动或转动来改变副轮的相对位置，传动臂左侧设有可伸缩的可控引导轮，传动臂右侧设有相对固定的强制引导轮。如此可实现强制变轨和可控变轨。

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：20230609
技术公布日：2024/1/5