一种强制变轨的吊车的制作方法

1.本发明属于交通领域，具体涉及一种强制变轨的吊车。


背景技术：

2.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。
3.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。
4.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。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术，本发明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强制变轨的吊车。
6.本发明的技术方案是这样实现的：一种强制变轨的吊车，包括车厢和位于车厢顶部的吊轮组，吊轮组可在专用轨道上行驶，专用轨道包括主轨和引导轨，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主轮和辅助轮，主轮固定不动可在主轨上滚动，辅助轮固定在摆臂上位于主轮上方，辅助轮可跟随摆臂转动实现升降，在强制变轨区段
单一主轨正上方设置单一的引导轨且引导轨包括倾斜向上的抬升段、过渡段和倾斜向下的回位段，使得车厢从主轨切换到引导轨时引导轨低于辅助轮当车厢前进时引导轨从辅助轮下方穿过，随着引导轨高度上升引导轨将辅助轮抬高直到辅助轮将主轮与主轨分离，引导轨进入过渡段可调整轨道方向使得列车与需要进入的轨道平行，最后进入回位段，车厢想要回到主轨只需跟随回位段下降车厢高度使得主轮与主轨接触，之后辅助轮与引导轨的回位段脱离可回到主轨。
7.进一步地，专用轨道还包括副轨，吊轮组包括前吊轮组和后吊轮组，前吊轮组和后吊轮组通过液压管道实现联动，前吊轮组和后吊轮组都设置有主轮和副轮，主轮固定不动可在主轨上滚动，副轮可通过液压动力缸实现升降对应与副轨分离或接触，在非强制变轨区段单一主轨附近设置单一的副轨且副轨包括倾斜向上的抬升段、轨道段和倾斜向下的回位段，使得车厢从主轨切换到副轨时下降副轮，副轮与副轨的抬升段接触且利用抬升段升高车厢高度使得主轮脱离主轨，车厢想要回到主轨只需跟随回位段下降车厢高度使得主轮与主轨接触，之后副轮与副轨的回位段脱离副轮上升即可回到主轨。该设计主要用于非强制变轨，可以适应不同轨道。
8.进一步地，吊轮组包括吊轮架、液压管、动力缸、主轮、副轮和副轮摆臂，副轮固定在副轮摆臂上，副轮摆臂与吊轮架铰接可相对吊轮架在一定范围内转动，动力缸受液压管内液体控制可驱动副轮摆臂转动，主轮以可转动方式固定到吊轮架上。
9.进一步地，主轮一侧设有挡板，防止主轮损坏或其它意外时脱离轨道。
10.进一步地，主轮与副轮轮面为v形，在v形中间为u形槽，u形槽于轨道轨接触，轮面的v形是为防止挂车行走时脱离轨道，以及挂车行走时晃动或挂车重心偏离时挂车相对轨道产生倾斜的安全行程。
11.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、辅助轮、上摆臂和引导轨，当车辆行至需要强制变轨的路段时，初始状态的辅助轮高于引导轨。车辆前行随着主轨和引导轨的距离的变化，辅助轮与引导轨接触，并将摆臂向上抬至最高。车辆继续前进，主轨与引导轨的距离变化加大，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，引导轨相对主轨缓慢下降，将吊车的主轮放置主轨上。车厢驶出引导轨，摆臂回落，辅助轮回到初始位，吊车完成并入主干道。由于辅助轮初始状态低于主干道上方的引导轨，故不能与引导轨接触。
附图说明
12.图1为本发明一种强制变轨的吊车未进入引导轨状态示意图；
13.图2为本发明一种强制变轨的吊车依靠引导轨吊起状态示意图；
14.图3为本发明一种强制变轨的吊车副轨副轮设计示意图；
15.图4为本发明一种强制变轨的吊车整体运行状态示意图；
16.图5为本发明一种强制变轨的吊车主轮副轮设计示意图。
具体实施方式
17.根据需要，在本文中公开了本发明的详细实施例，但应了解所公开的实施例只是
示范本发明，本发明可以不同和替代形式实施。附图未必按照比例绘制，且某些特点可被夸大或缩小以示出特定构件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被理解为具有限制意义，而是仅作为代表性基础以教导本领域技术人员不同地采用本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.如图1、图2、图4所示，一种强制变轨的吊车，包括车厢1和位于车厢1顶部的吊轮组2，吊轮组2可在专用轨道上行驶，专用轨道包括主轨3和引导轨4，吊轮组2包括前吊轮组21和后吊轮组22，前吊轮组21和后吊轮组22都设置有主轮23和辅助轮24，主轮23固定不动可在主轨3上滚动，辅助轮24固定在摆臂25上位于主轮23上方，辅助轮24可跟随摆臂25转动实现升降，在强制变轨区段单一主轨3正上方设置单一的引导轨4且引导轨4包括倾斜向上的抬升段、过渡段和倾斜向下的回位段，使得车厢1从主轨3切换到引导轨4时引导轨4低于辅助轮24当车厢1前进时引导轨4从辅助轮24下方穿过，随着引导轨4高度上升引导轨4将辅助轮24抬高直到辅助轮24将主轮23与主轨3分离，引导轨4进入过渡段可调整轨道方向使得车厢1与需要进入的轨道平行，最后进入回位段，车厢1想要回到主轨3只需跟随回位段下降车厢1高度使得主轮23与主轨3接触，之后辅助轮24与引导轨4的回位段脱离可回到主轨3。主轮23一侧设有挡板28，防止主轮23损坏或其它意外时脱离轨道。
19.如图3所示，专用轨道还包括副轨5，吊轮组2包括前吊轮组21和后吊轮组22，前吊轮组21和后吊轮组22通过液压管6实现联动，前吊轮组21和后吊轮组22都设置有主轮23和副轮26，主轮23固定不动可在主轨3上滚动，副轮26可通过液压动力缸实现升降对应与副轨5分离或接触，在非强制变轨区段单一主轨3附近设置单一的副轨5且副轨5包括倾斜向上的抬升段、过渡段和倾斜向下的回位段，使得车厢1从主轨3切换到副轨5时下降副轮26，副轮26与副轨5的抬升段接触且利用抬升段升高车厢1高度使得主轮23脱离主轨3，车厢1想要回到主轨3只需跟随回位段下降车厢1高度使得主轮23与主轨3接触，之后副轮26与副轨5的回位段脱离副轮26上升即可回到主轨3。吊轮组2包括吊轮架7、液压管6、动力缸9、主轮23、副轮26和副轮26摆臂25，副轮26固定在副轮26摆臂25上，副轮26摆臂25与吊轮架7铰接可相对吊轮架7在一定范围内转动，动力缸9受液压管6内液体控制可驱动副轮26摆臂25转动，主轮23以可转动方式固定到吊轮架7上。
20.如图5所示，主轮23与副轮26轮面为v形，在v形中间为u形槽27，u形槽27于轨道轨接触，轮面的v形是为防止挂车行走时脱离轨道，以及挂车行走时晃动或挂车重心偏离时挂车相对轨道产生倾斜的安全行程。

技术特征：
1.一种强制变轨的吊车，其特征在于：包括车厢(1)和位于车厢(1)顶部的吊轮组(2)，所述吊轮组(2)可在专用轨道上行驶，所述专用轨道包括主轨(3)和引导轨(4)，所述吊轮组(2)包括前吊轮组(21)和后吊轮组(22)，所述前吊轮组(21)和后吊轮组(22)都设置有主轮(23)和辅助轮(24)，主轮(23)固定不动可在主轨(3)上滚动，所述辅助轮(24)固定在摆臂(25)上位于主轮(23)上方，所述辅助轮(24)可跟随摆臂(25)转动实现升降，在强制变轨区段单一主轨(3)正上方设置单一的引导轨(4)且引导轨(4)包括倾斜向上的抬升段、过渡段和倾斜向下的回位段，使得车厢(1)从主轨(3)切换到引导轨(4)时引导轨(4)低于辅助轮(24)当车厢(1)前进时引导轨(4)从辅助轮(24)下方穿过，随着引导轨(4)高度上升引导轨(4)将辅助轮(24)抬高直到辅助轮(24)将主轮(23)与主轨(3)分离，所述引导轨(4)进入过渡段可调整轨道方向使得列车与需要进入的轨道平行，最后进入回位段，所述车厢(1)想要回到主轨(3)只需跟随回位段下降车厢(1)高度使得主轮(23)与主轨(3)接触，之后辅助轮(24)与引导轨(4)的回位段脱离可回到主轨(3)。2.根据权利要求1所述的强制变轨的吊车，其特征在于：所述专用轨道还包括副轨(5)，所述吊轮组(2)包括前吊轮组(21)和后吊轮组(22)，所述前吊轮组(21)和后吊轮组(22)通过液压管(6)道(6)实现联动，所述前吊轮组(21)和后吊轮组(22)都设置有主轮(23)和副轮(26)，所述主轮(23)固定不动可在主轨(3)上滚动，所述副轮(26)可通过液压动力缸(9)实现升降对应与副轨(5)分离或接触，在非强制变轨区段单一主轨(3)附近设置单一的副轨(5)且副轨(5)包括倾斜向上的抬升段、过渡段和倾斜向下的回位段，使得车厢(1)从主轨(3)切换到副轨(5)时下降副轮(26)，所述副轮(26)与副轨(5)的抬升段接触且利用抬升段升高车厢(1)高度使得主轮(23)脱离主轨(3)，所述车厢(1)想要回到主轨(3)只需跟随回位段下降车厢(1)高度使得主轮(23)与主轨(3)接触，之后副轮(26)与副轨(5)的回位段脱离副轮(26)上升即可回到主轨(3)。3.根据权利要求2所述的强制变轨的吊车，其特征在于：所述吊轮组(2)包括吊轮架(7)、液压管(6)、动力缸(9)、主轮(23)、副轮(26)和副轮(26)摆臂(25)，所述副轮(26)固定在副轮(26)摆臂(25)上，所述副轮(26)摆臂(25)与吊轮架(7)铰接可相对吊轮架(7)在一定范围内转动，所述动力缸(9)受液压管(6)内液体控制可驱动副轮(26)摆臂(25)转动，所述主轮(23)以可转动方式固定到吊轮架(7)上。4.根据权利要求1或2或3所述的强制变轨的吊车，其特征在于：所述主轮(23)一侧设有挡板(28)，防止主轮(23)损坏或其它意外时脱离轨道。5.根据权利要求3所述的强制变轨的吊车，其特征在于：所述主轮(23)与副轮(26)轮面为v形，在v形中间为u形槽(27)，所述u形槽(27)于轨道轨接触。

技术总结
一种强制变轨的吊车，包括车厢和位于车厢顶部的吊轮组，吊轮组可在专用轨道上行驶，专用轨道包括主轨和引导轨，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主轮和辅助轮，主轮固定不动可在主轨上滚动，辅助轮固定在摆臂上位于主轮上方，辅助轮可跟随摆臂转动实现升降，在强制变轨区段单一主轨正上方设置单一的引导轨且引导轨包括倾斜向上的抬升段、水平高度的平行段和倾斜向下的回位段。段。段。


技术研发人员：吴国栋 朱璐瑶 包茹雪
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：2023.01.16
技术公布日：2023/6/7