[發(fā)明專利]一種主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架及自適應(yīng)協(xié)同控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810007725.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN108248628B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐琳;米佳;張滿闖;郭思婧;鄒俊逸;孟令帥;趙震;劉貝貝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B61F5/38
• 分類號(hào): B61F5/38;B61F5/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;樂綜勝

1.一種主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架，安裝于列車底部，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集當(dāng)前列車的軌道數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)依據(jù)采集的數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，控制轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)主動(dòng)轉(zhuǎn)向；

其中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括測量模塊和數(shù)據(jù)調(diào)取模塊，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)包括計(jì)算控制模塊和校核對(duì)比模塊，校核對(duì)比模塊分別與計(jì)算控制模塊和數(shù)據(jù)調(diào)取模塊連接，計(jì)算控制模塊分別與測量模塊和轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)連接；

轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)包括擺臂總成、構(gòu)架和作動(dòng)模塊，擺臂總成置于構(gòu)架內(nèi)，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)通過作動(dòng)模塊與擺臂總成連接，通過作動(dòng)模塊帶動(dòng)擺臂總成的轉(zhuǎn)向角改變，實(shí)現(xiàn)所述的主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架依據(jù)軌道數(shù)據(jù)主動(dòng)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架，其特征在于，擺臂總成包括多個(gè)擺臂，多個(gè)擺臂之間通過銷軸與構(gòu)架鉸接，各擺臂之間形成的夾角為擺臂總成的轉(zhuǎn)向角。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架，其特征在于，擺臂的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，分別為上擺臂和下擺臂。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架，其特征在于，作動(dòng)模塊包括一個(gè)或多個(gè)聯(lián)動(dòng)裝置，每兩個(gè)擺臂之間設(shè)有一個(gè)聯(lián)動(dòng)裝置，聯(lián)動(dòng)裝置的兩端均連接有轉(zhuǎn)向伸縮拉桿，聯(lián)動(dòng)裝置的兩端分別通過轉(zhuǎn)向伸縮拉桿與相應(yīng)相鄰兩端的擺臂鉸接，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)分別與調(diào)節(jié)裝置和轉(zhuǎn)向伸縮拉桿連接，驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置動(dòng)作和轉(zhuǎn)向伸縮拉桿伸縮，使擺臂總成的轉(zhuǎn)向角改變。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架，其特征在于，聯(lián)動(dòng)裝置包括齒條、齒輪和電機(jī)，齒條的兩端分別與兩個(gè)轉(zhuǎn)向伸縮拉桿鉸接，齒輪與齒條嚙合，電機(jī)與齒輪連接，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)與電機(jī)連接，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)控制電機(jī)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，可使齒條前后移動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架，其特征在于，作動(dòng)模塊包括多個(gè)轉(zhuǎn)向伸縮拉桿，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)分別與多個(gè)轉(zhuǎn)向伸縮拉桿連接，每個(gè)轉(zhuǎn)向伸縮拉桿對(duì)應(yīng)與一個(gè)擺臂連接，轉(zhuǎn)向伸縮拉桿的一端與擺臂鉸接，轉(zhuǎn)向伸縮拉桿的另一端與構(gòu)架鉸接，數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)控制每個(gè)轉(zhuǎn)向伸縮拉桿進(jìn)行伸縮，使各個(gè)擺臂轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)擺臂總成的轉(zhuǎn)向角的改變。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架，其特征在于，轉(zhuǎn)向伸縮拉桿為液壓作動(dòng)缸。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架，其特征在于，轉(zhuǎn)向伸縮拉桿包括電動(dòng)機(jī)、渦輪和蝸桿，電動(dòng)機(jī)的輸出端通過渦輪與蝸桿連接，電動(dòng)機(jī)通過渦輪帶動(dòng)蝸桿伸縮移動(dòng)。

9.一種采用權(quán)利要求1所述的主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架的自適應(yīng)協(xié)同控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)通過測量模塊實(shí)時(shí)測量列車前方的軌道信息和列車行駛信息，并將測量信息傳遞給計(jì)算控制模塊；

2)計(jì)算控制模塊依據(jù)測量信息進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出列車前方的軌道數(shù)據(jù)；

3)計(jì)算控制模塊將計(jì)算出的軌道數(shù)據(jù)傳遞給校核對(duì)比模塊；

4)數(shù)據(jù)調(diào)取模塊分別與列車定位系統(tǒng)和鐵道系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫連接，通過列車定位系統(tǒng)獲取列車定位信息，數(shù)據(jù)調(diào)取模塊依據(jù)列車定位信息從鐵道系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中調(diào)取列車相應(yīng)位置前方的軌道數(shù)據(jù)，并將鐵道系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的軌道數(shù)據(jù)傳遞給校核對(duì)比模塊；

5)校核對(duì)比模塊將計(jì)算出的軌道數(shù)據(jù)和從鐵道系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中調(diào)取的軌道數(shù)據(jù)進(jìn)行校核；

6)校核對(duì)比模塊依據(jù)校核結(jié)果，將校核之后的軌道數(shù)據(jù)傳回計(jì)算控制模塊，并發(fā)送至鐵道系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)共享，再由計(jì)算控制模塊生成執(zhí)行指令，并將執(zhí)行指令發(fā)送給轉(zhuǎn)向執(zhí)行系統(tǒng)中的作動(dòng)模塊；

7)通過作動(dòng)模塊帶動(dòng)擺臂總成的轉(zhuǎn)向角改變，使主動(dòng)徑向轉(zhuǎn)向架適應(yīng)列車車速和列車前方軌道進(jìn)行轉(zhuǎn)向。