专利名称：通过沟槽在地面引导车辆并给车辆供电的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在地面引导车辆并给车辆供电的装置。
本发明还涉及有人或无人自动运输系统。
背景技术：
作为概念，三十年来已经知道有人自动运输系统(APM AutomaticPeople Mover，AGT Automated Guideway Transit，SLT Shuttle LoopTransit，PRT Personal Rapid Transit，VAL Villeneuve d’Ascq Lille devenuVehicule Automatique Leger，Poma 2000 de Laon，Otis Métro Shuttle 6000，Sky Train de Vancouver，Docklands Light Railway de Londres，Metromover de Miami，NTS d’Osaka)。
已经使用或考虑了各种推进技术电马达自动推进、感应马达、缆绳牵引(Poma 2000 de Laon，Monorail suspendu Siemens àDortmund，Doppeomayr cable car)。
世界上有五十多个飞机场设有APM类型的运输系统(吉隆坡，拉斯维加斯，西雅图/Tacoma，迈阿密，新加坡/Changi，丹佛，纽华克/新泽西，伦敦/Gatwick，法兰克福等)。
在推进和悬挂方面的技术方法的多样性以及APM比传统的运输方式如地铁反应了对APM经济可行的方法的技术复杂性。
例如，为戴高乐机场(法国)设置的缆绳牵引APM的Soulé公司SK6000系统在投入运行几年后最近被放弃。
实际上，这种运输系统的可靠性应该非常高，约为99.5％以上，特别是它们用于在飞机场输送旅客时，当故障妨碍APM的旅客乘机时，APM的经营者不得不付出非常高的罚金。
另外，这些APM的移动速度应该很高，其中包括一些由于确定线路前常常存在许多建筑物而设有许多转弯的交通网。
电驱动的载人道路车辆传统上通过位于车辆行驶道路以上的架空电缆输送电力，这种电缆叫做吊线悬挂电缆。
80年代初以来，人们了解到轮胎上的有轨车，车辆用于填补铰链公共车(每小时、每个方向2000旅客)和轨道车(每小时、每个方向3000-4000旅客)的容量差别。对这些轮胎有轨车的供电一般通过单线接触架空线或吊线悬挂电缆进行(见安装在比利时的Rochefort的Bombardier集团belge BN公司的GLT Guided Light Transit，或者TVRTransport sur Voie Réservée，de Caen，或者安装在Nancy的系统)。轮胎轨道车受一嵌在道路中心的中心轨引导，该中心轨位于一防震和隔音的底板上。
轮胎轨道车可以按照四种不同方式运行[13]-引导-输电(有轨方式)通过导电弓架获得能量，电流的返回通过引导轨进行(例如使用无轨电车双线的Nancy系统除外)；[14]-道路-输电轨道车不受轨道的引导，而是在行车道上滚动；[15]-引导-柴油机；[16]-道路-柴油机(公共汽车方式)。
从道路方式过渡到引导方式通过一叫做电缆接头的机构进行。在Bombardier的TVR系统中，每个轴受两个位于车辆轴线中的滚轮构成的小转向架的引导，两个滚轮一在前面，一在后面，滚轮在引导轨上施加750kg的重量。
在Lohr Industrie公司的Translhor系统中，滚轮成对组合，并且成V形贴靠在引导轨二侧(见EP 0.833.759或FR 2.735.728)。
现在的轮胎有轨车的轨道引导系统存在许多缺点。
引导滚轮在轨道中的振动在轨道上产生摩擦，由此产生轨道磨损，并有脱轨的危险和运行时的高噪音。脱轨在Nancy和Caen已经引起注意。
Nancy和Caen的保留道路运输引导系统(TVR)安全性的鉴定已经成为2003年发表的桥梁和道路委员会报告的目标。
该报告另外指出[23]-对Caen的系统，由于与电流通过轨道返回有关的电腐蚀使轨道磨损，磨损导致产生使周围居民不舒服的噪音； -从2002年三月投入运行以来七次失去引导，滚轮施加的压力阻碍司机操纵车辆，但是还可以刹车；[25]-滚轮破裂并且滚轮没有插入到轨道中，而报警没有启动。
该报告的结论是没有排除出现事故的危险，因此TVR的安全性需要预防维护和重新覆盖轨道、轮胎滚动道和滚轮的政策。例如，Nancy的TVR引导轨道的重新铺设和打磨导致每年大约200,000 HT的费用。
对于轮胎轨道车，即无轨电车，现在力求取消架空输电线，并提出通过一导电轨将道路车辆例如无轨电车的引导和供电相结合，例如导电轨的形式为一附加在道路上或埋在道路中的轨道。
但是，这种概念遇到明显的安全问题。必须绝对排除使用者或其他任何人和供电导体有意或无意接触的危险。
文件FR 2.613.305描述了一种位于一设在地下的电缆沟中的引导和供电轨。在这个以前的安装中，一滚轮深入到轨道纵向通道中的功能间隙中，该通道为两个U形铁形成的通道。
这两个开口向下的U形铁位于一些横向金属隔板上，这些金属隔板一一地位于设在地下的混凝土沟中。
一些纵梁锚固在在沟的底部，横向隔板焊接在这些纵梁上。横隔板为U形，并且支撑焊接的角铁形纵向轨枕。电导体位于角铁形纵向轨枕上的垂直支座上。这些导体通过摩擦提供搬运车移动需要的能量。
作为变型，搬运车被一位于引导轨道沟中的环形链条带动，因此搬运车设有两个深入到引导轨中的臂一臂带有电接触器，一臂用于通过链条进行牵引。
文件FR 2.613.305中描述的装置涉及搬运车，并且证明对解决前面描述的TVR和APM的技术问题是不够的。
现在通过中心轨进行引导的装置具有以下其它缺点[351]-车辆与它的引导装置对准误差的公差小，常常限于运行间隙，表现为车辆损坏，甚至车辆在弯道上或弯道下侧滑情况下发生事故；[361]-通过软垫保护防止电冲击可能造成损坏，而通过换向系统进行保护可能失败；[371]-对浸流水的敏感性； -使用复杂的甚至不可实现的道岔或交叉路口。
发明内容
符合本发明的装置可以克服这些缺点。
符合本发明的装置可以用下面的整体方式表示。
该装置包括一埋在地下的沟槽(goulotte)，该沟槽被两个留有一中间开口的部分盖子封闭。两个位于开口每侧的型材把开口减小为一通到地面的狭窄缝隙。被滚轮垂直和水平引导的滑架穿过缝隙滑动，滚轮带有与型材配合的中心轮缘。每个滑架通过一牵引杆与它引导的车辆连接，该牵引杆通过球形联轴节与车辆连接，并且该牵引杆通过一支座(chape)的水平轴与滑架连接，支座本身通过一垂直轴与滑架连接。
因此车辆可以在牵引杆的长度范围内相对沟槽横向移动。一位于支座垂直轴上的传感器可以测量牵引杆与滑架在水平平面内的角度变化，因此是与沟槽缝隙的角度变化。通过电动控制装置对该信息的处理可以沿沟槽缝隙的轴线操纵车辆，而该角度则应始终基本为零。传感器以一异常高的角度的形式检测出车辆在弯道上或弯道下的偏移，可以对该信息进行处理，以便给出减缓或停止车辆的报警。可以给控制装置一指令，使该角度有一定的值，该值表现为车辆的一侧向移动。
一或几个固定在每个滑架上的滑动电流传感器保证车辆的供电，这些传感器与一或几个位于部分盖子下表面上的传导轨配合，因此任何人都不能到达。
沟槽缝隙边缘的型材可以作为保护或电流返回的导体。
沟槽的底部设有至少在低点上的水槽，可以回收并排出可能沿缝隙进入的浸流水。
通过沟槽的一分支实现道岔，导电轨在此处中断。导电轨端部的斜面形状便于滑动电流传感器在跨越道岔后重新嵌入。滚轮的宽度等于缝隙宽度的三倍，防止滑架在道岔中心附近脱轨，缝隙的宽度在道岔中心处加倍。为了使滑架在好的方向嵌入，只需在道岔附近给控制装置一指令，使车辆在希望嵌入的一侧相对沟槽偏离轴线。与滑架形成一角度的牵引杆施加的牵引自然会把滑架嵌到正确的方向。该指令可以由车辆的司机给出，或自动给出。
固定在沟槽内并与固定在滑架上的检测器配合的标记可以向车辆控制系统指出靠近一道岔，一车站。同样，一固定在滑架上并与固定在一外壳内的检测器配合的标记可以指出车辆靠近，以便例如启动三色灯的控制系统，外壳嵌入在紧靠沟槽的地面。使用一系列不同宽度的标记并使这些标记组合可以进行编码。
该系统还可以装有一固定在车辆球形联轴节处的提升臂。当滑架嵌入到沟槽中时，该臂静止，与牵引杆相对。为此，沟槽布置在一给定点，臂的转动使一固定在臂上的分叉嵌在牵引杆周围，因此抬高牵引杆。滑架的上部自然贴靠在牵引杆上，第两个固定在滑架上部的分叉可以使滑架在静止位置固定不动，避免滑架围绕支座的垂直轴转动。可以在支座的轴上设置一些回位弹簧，以帮助滑架与牵引杆的定位。
根据第一方面，本发明涉及一带滚轮车辆的引导和供电沟槽，该埋入地下的沟槽装有至少一个包括两个相对型材的导电轨，两个型材形成一上缝隙，这些型材形成车辆的第一滚轮的滚动表面，并且形成一车辆的第二滚轮的滚动表面，第二表面在沟槽内，并且朝向它的底壁。
根据不同的实施例，沟槽具有以下特征，必要时这些特征也可以组合[51]-沟槽包括两个导电轨，导电轨被形成绝缘套的半盖支撑，导电轨的下表面是不绝缘的，并且朝向沟槽的底壁；[52]-半盖和沟槽底壁由聚合物材料制成；[53]-型材形成一最大宽度约为二厘米并且最小高度约为十五厘米的缝隙；[54]-型材的截面为U形，并且嵌入到一种水凝粘结剂中。
根据第二方面，本发明涉及一种通过如上所述的沟槽在地面引导一车辆并给车辆供电的装置，该装置包括一带有至少两个滚轮的滑架，滚轮带有中心轮缘，该中心轮缘将插在缝隙中，并分别贴靠沟槽形成的第一和第二滚动表面。
根据不同实施例，该装置具有以下特征，并且必要时这些特征也可组合 -滑架的形状为框形，并且包括一下纵梁，该下纵梁支撑一些与沟槽的导电轨配合的滑动电流传感器；[58]-滑架包括两个纵梁和两个横梁，四个滚轮布置在横梁之间；[59]-滑架能够通过一球形联轴节与车辆连接，一牵引杆使该球形联轴节与滑架支座的水平轴连接，该支座通过一垂直轴与滑架的上纵梁连接；[60]-一角度传感器位于支座的垂直轴上，以便测量牵引杆与沟槽缝隙的轴线形成的角度；[61]-滚轮的宽度至少等于沟槽缝隙宽度的三倍；[62]-一接线盒可以进行车辆的电连接，滑架连接在该车辆上，滑动电流传感器通过位于滑架成型骨架中的导体与接线盒连接。
根据第三方面，本发明涉及设有如上所述引导和供电装置的城市交通车，特别是轮胎轨道车或APM，该装置包括一机动提升牵引杆的臂。
根据第四方面，本发明涉及带滚轮车辆的引导和供电网络，该网络包括一些如上所述的沟槽、一些对沟槽中的感应检测器和/或固定在嵌在紧靠沟槽的外壳内的感应检测器的标记。
在一实施例中，引导和供电网包括至少一个道岔，导电轨在该道岔中是中断的，这些导电轨的端部形状为斜边。
根据第五方面，本发明涉及一种控制滚轮车辆移动的方法，该车辆设有一如上所述的装置，该方法包括测量牵引杆与滑架形成的角度，检测该角度的值大于启动报警和/或使车辆减速或停止的阈值。
在一实施例中，该方法包括一在靠近一道岔时操纵车辆相对滑架偏离轴线的阶段。
在一实施例中，该方法包括一检测车辆靠近网络确定区域的阶段，这时，沟槽内的标记和检测器分别与位于滑架上的检测器和标记配合。
以下附图表示本发明[70]-图1是沟槽和部分表示的滑架的横剖面图；[71]-图2是滑架和它的连接系统的侧视图；[72]-图3是一道岔的俯视示意图； -图4是沿图3IV-IV平面的视图；[74]-图5是一设有检测器和标记的沟槽横剖面图，部分示出滑架；[75]-图6表示设有一提升系统的连接装置和一处于高位的滑架；具体实施方式
[76]参照附图，该装置包括一埋在地下的沟槽(图1)，该沟槽包括[77]-上部包括一由钢质型材2形成的缝隙1；[78]-两个铝质型材制成的导电轨3，该导电轨除它们的内表面3b外被一PVC套3a绝缘；[79]-两个支撑导电轨3并保证沟槽的PVC底部5与型材2之间组装的PVC半盖4。
缝隙1的最大宽度约为二厘米，最小高度约为十五厘米，并且与半盖4的几何形状配合，导电轨3固定在半盖4的下表面，使导电轨3不受损害，并因此保证不受直接接触产生的电冲击。
使用PVC半盖4支撑导电轨3，保证绝缘3a破坏的情况下的补充保护。
沟槽的底部5至少在低点设有水槽(未示)，这样可以回收和排出可能通过缝隙1进入的浸流水。
通过混凝土6保证整体的凝聚性和机械强度。
车辆7通过一牵引杆8牵引铝制滑架(chariot)(图2)，沟槽的缝隙1通过四个包括一中心轮缘的滚轮9引导一或几个滑架。使用四个滚轮可以保证滑架和缝隙1以最小的间隙水平和垂直对齐，因此可以使缝隙的宽度最小。
框形滑架包括[86]-一带有与导电轨3配合的滑动电流传感器11的下纵梁10；[87]-一上纵梁12；[88]-两个连接上纵梁10并穿过缝隙1连接下纵梁12的横梁13，在图2的侧视图中，该缝隙1用虚线表示。
滚轮9位于两个横梁13之间，因此横梁13形成排障器，避免卡在上滚轮9与可能在滚轮上遇到的目标型材2之间。
牵引杆8的通过一联轴节14与车辆7连接，在滑架一侧，通过一水平轴15与一支座16连接，支座16通过一垂直轴17与上纵梁12连接，使车辆可以在三个方向相对滑架移动，车辆的移动只受牵引杆长度的限制。
一位于支座16的垂直轴17上的模拟或数字传感器18测量牵引杆8与滑架在水平面中的角度变化，因此是与缝隙1长轴的角度变化。通过电控制装置对该信息的处理可以沿沟槽缝隙1的轴引导车辆，该角度应始终基本为零。传感器通过一异常高的角度检测出车辆在弯道上或弯道下的偏离，控制装置根据一预先建立的程序处理该信息，并启动报警，使车辆减速或停止。
一固定在上纵梁12上的接线盒19可以通过螺旋形软电缆与车辆7电连接。从滑动电流传感器11到接线盒19的电能传输通过位于横梁13内的绝缘平导体进行。
通过沟槽的分支实现道岔(图3、4)，导电轨3在此处中断。导电轨3端部的斜面20形状有利于跨越道岔后滑动电流传感器11重新嵌入。滚轮9的宽度等于缝隙1宽度的三倍，防止滑架在靠近道岔中心21时脱轨，缝隙1的宽度在岔道中心21处局部加倍。为了使滑架在靠近道岔时在正确的方向嵌入，控制装置接受使车辆7在希望车辆嵌入的一侧相对沟槽偏离轴线的指令。
由于牵引杆8与滑架形成一角度，牵引杆施加的牵引力自然把滑架引向正确的方向。该指令由车辆的司机给出，或自动给出。
固定在沟槽内的标记22(图5)与一固定在滑架下横梁10上的感应检测器23的配合，可以向车辆的控制系统指出靠近一道岔和一车站。
同样，固定在滑架下纵梁10上的钢制标记24与固定在外壳26中的感应检测器25配合可以指示车辆靠近，例如以便启动三色控制灯，外壳26嵌在地面，紧靠沟槽。使用一系列宽度不同的标记并使这些标记组合可以进行编码。
该系统还可以装有一固定在车辆的球形联轴节14处的机动枢转提升臂27(图6)。当滑架处于沟槽中时，该臂静止在位置28。为此沟槽设在一给定点，臂27的分岔端通过臂的转动抬起牵引杆8。固定在滑架上纵梁12上的第二分岔29可以使牵引杆在静止位置固定不动。
上述材料和尺寸都作为非限定例子给出，并取决于技术指标，如车辆的电功率以及外部和环境的机械约束。
权利要求
1.引导带滚轮(9)的车辆(7)并给该车辆供电的沟槽，该埋入地下的沟槽装有至少一个导电轨(3)，并且包括两个形成一上缝隙(1)的相对型材(2)，这些型材(2)形成车辆的第一滚轮的滚动表面，该沟槽的特征在于，所述两个型材(2)形成车辆的第二滚轮的第二滚动表面，该第二表面在沟槽内，并且朝向沟槽的底壁(5)。
2.如权利要求1所述的沟槽，其特征在于，该沟槽包括两个被形成绝缘套的半盖(4)支撑的导电轨(3)，所述导电轨(3)的下表面(3b)没有绝缘，并朝向所述沟槽的底壁(5)。
3.如权利要求1或2所述的沟槽，其特征在于，所述半盖(4)和所述底壁(5)由聚合物材料制成。
4.如权利要求1-3之一所述的沟槽，其特征在于，所述型材(2)形成一最大宽度约为二厘米、最小高度约为十五厘米的缝隙(1)。
5.如权利要求1-4之一所述的沟槽，其特征在于，所述型材(2)的截面为U形，并且嵌在一种水凝粘合剂(6)中。
6.通过一如权利要求1-5中所述的沟槽在地面引导一车辆并给该车辆供电的装置，其特征在于，该装置包括一带有至少两个有中心轮缘的滚轮(9)的滑架，所述滚轮(9)会插入到所述缝隙(1)中，并分别贴靠在由所述沟槽形成的第一和第二滚动表面上。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述滑架为框形，并且包括一下纵梁(10)，该下纵梁支撑与所述沟槽的导电轨(3)配合的滑动电流传感器(11)。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述滑架包括两个纵梁(10、12)和两个横梁(13)，四个滚轮(9)布置在所述横梁(13)之间。
9.如权利要求6至8中任一项所述的所述的装置，其特征在于，所述滑架在车辆侧可以通过一球形联轴节(14)连接，一牵引杆(8)使该球形联轴节(14)与滑架的一支座(16)的一水平轴(15)连接，该支座(16)通过一垂直轴(17)与滑架的上纵梁(12)连接。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，一角度传感器(18)位于所述支座(16)的垂直轴(17)上，用于测量所述牵引杆(8)与所述沟槽缝隙的轴线形成的角度。
11.如权利要求6至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述滚轮(9)的宽度至少等于所述沟槽缝隙(1)宽度的三倍。
12.如权利要求6至11中任一项所述的装置，其特征在于，一接线盒(19)可以实现所述车辆(7)的电连接，所述滑架连接在所述车辆(7)上，通过装在滑架型材骨架中的导体使所述滑动电流传感器(11)与所述接线盒(19)连接。
13.设有一如权利要求9至11中任一项所述的引导和供电装置的城市交通车，特别是轮胎有轨车或APM，其特征在于，该车包括一所述牵引杆(8)的机动提升臂(27)。
14.滚轮车辆的引导和供电的网络，该网络包括如权利要求1-5之一所述的沟槽，其特征在于，用于感应检测器(23)的标记(22)位于所述沟槽中，并且/或者感应检测器(25)固定在紧靠沟槽的嵌入外壳(26)内。
15.如权利要求14所述的网络，其特征在于，该网络包括至少一个道岔，所述导电轨(3)在道岔处中断，这些导电轨(3)的端部为斜面形。
16.控制带滚轮的车辆移动的方法，该车辆设有一如权利要求9-12之一所述的装置，该方法的特征在于它包括测量所述牵引杆(8)与所述滑架形成的角度，检测到该角度的值大于一阈值，则启动报警，和/或使车辆减速或停止。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法包括一在靠近一道岔时控制所述车辆(7)相对所述滑架偏离轴线的阶段。
18.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于，该方法包括一检测车辆靠近网络的一确定区域的阶段，沟槽内的标记(22)和检测器(25)分别与安放在滑架上的检测器和标记配合。
全文摘要
引导带滚轮的车辆并给该车辆供电的沟槽，该埋入地下的沟槽装有至少一个导电轨(3)，并且包括两个形成一上缝隙(1)的相对型材(2)，这些型材(2)形成车辆的第一滚轮的滚动表面，该沟槽的特征在于，两个型材(2)形成车辆的第二滚轮的第二滚动表面，该第二表面在沟槽内，并且朝向沟槽的底壁(5)。
文档编号B60L5/40GK1894118SQ200480037632
公开日2007年1月10日 申请日期2004年11月17日 优先权日2003年12月18日
发明者于贝尔·拉里当特 申请人:于贝尔·拉里当特