一种障碍物探测装置的制作方法

本发明涉及无人驾驶城轨列车障碍物探测技术领域，特别涉及一种障碍物探测装置。

背景技术：

目前我国大部分的省会和较为发达的城市都建有或正在建设地铁，随着上海地铁10号线无人驾驶的成功，越来越多的城轨列车也会采用无人驾驶技术即将成为一大趋势。为了保证无人驾驶列车的运营安全，在车辆的前端都将安装一个障碍物探测装置，使其触发后可以让车辆施加紧急制动。但是由于没有合适的检测设备，城轨列车运行过程中不能及时探测到位于列车前方的障碍物，从而引起障碍物撞击到城轨列车，会造成列车运行故障或人员伤亡等严重后果。

技术实现要素：
的

为解决上述技术问题，本发明提供一种障碍物探测装置，此装置能够扫除小型障碍物，而且当探测出的障碍物质量高于设定障碍物的质量时，会立即启动列车的制动系统，减轻障碍物对列车的伤害。

本发明所采用的技术方案为：

一种障碍物探测装置，包括排障横梁，在所述排障横梁的两个端部上分别设有一个探测器，所述探测器上设有安全防护罩，在所述安全防护罩的背部连接有固定支座，所述固定支座与列车前端的转向架进行固定连接；在列车前端的转向架上设有电气连接盒，所述电气连接盒与探测器进行电性连接，所述电气连接盒与列车的制动系统或者中控系统进行通信连接。

作为本实施例的优选，所述探测器包括触发板、微动开关和弹簧板；所述触发板通过弹簧板与排障横梁相连接，所述触发板与微动开关通过触发杆相连接，所述微动开关与电气连接盒进行电性连接。

作为本实施例的优选，在所述弹簧板上竖直固定安装有支撑板，所述微动开关固定在支撑板上；当触发板发生位移变化时，触发板带动触发杆在支撑板的垂直方向上转动，触发微动开关。

作为本实施例的优选，所述排障横梁呈“v”型结构，所述“v”型结构的尖角部朝外设置。

作为本实施例的优选，在所述排障横梁的两个端部上分别安装有排障横梁支脚，所述排障横梁支脚通过弹簧板与触发板相连接，在所述排障横梁支脚上套设有波纹套，所述波纹套与安全防护罩的底部相连接。

作为本实施例的优选，所述安全防护罩包括带孔盖板和防护罩壳体，所述带孔盖板安装在防护罩壳体的左、右两面，所述带孔盖板和防护罩壳体组成底部镂空的安全防护罩。

作为本实施例的优选，所述固定支座包括支座本体，在所述支座本体的内侧设有两个用于固定支撑横梁的横梁支脚，所述支架本体的背部设有与列车前端转向架相连的固定支脚。

作为本实施例的优选，障碍物探测装置还包括二次防脱机构，所述二次防脱机构包括螺杆和锁绳，所述螺杆设置在安全防护罩内部，螺杆的两端从安全防护罩的两侧穿出；螺杆的两端分别连接有一根连接锁绳，所述锁绳的一端固定连接在固定支座上。

作为本实施例的优选，所述螺杆安装在安全防护罩内位于弹簧板下方5～10mm处，螺杆的两侧固定在安全防护罩的两个侧板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明所述的障碍物探测装置，当障碍物较小时，通过位于障碍物检测装置前端的排障横梁对小型障碍物进行扫除，同时小型障碍物的冲击力较小(本实施例中，障碍物冲击力小于784n)也就不会引起弹簧板发生变形，这样，触发杆就不会触发微动开关，排障横梁可借助列车向前运行时的推力直接将小型障碍物扫除到轨道外。

2、本发明所述的障碍物探测装置，当探测出障碍物的质量高于设定障碍物的冲击力(本实施例中，障碍物冲击力大于784n)时，与排障横梁固定的弹簧板发生变形，使得触发板发生位移，通过触发板带动触发杆在支撑板的垂直方向上转动，触发微动开关，此时，电气连接盒内的常闭触头打开，并触动常开触头，使其关闭，当常开触头关闭，表示检测到有障碍物，其检测信息传递给地铁中控系统从而使得列车进行紧急制动。

3、本发明所述的障碍物探测装置通过设置二次防脱机构，当障碍物探测器的固定螺栓全部脱落时，障碍物探测器只悬挂在在防脱装置上，不超过机车下方限界(区域)，从而避免障碍物探测装置脱落到轨道上，防止造成车辆的损坏或者脱轨。

附图说明

图1为本发明一种障碍物探测装置的整体结构示意图；

图2为本发明所述安全防护罩内探测器的结构示意图；

图3为本发明所述的电气连接盒内的电气原理图；

图4为本发明所述的二次防脱机构的结构示意图。

图中所示：1、排障横梁，2、探测器，2.1、触发板，2.2、微动开关，2.3、弹簧板，2.4、触发杆，2.5、支撑板，3、安全防护罩，3.1、盖板，3.2、防护罩壳体，4、固定支座，4.1、支座本体，4.2、横梁支脚，4.3、固定支脚，5、电气连接盒，5.1、常闭触头，5.2、常开触头，6、排障横梁支脚，7、波纹套，8、二次防脱机构，8.1、螺杆，8.2、锁绳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“水平”、“垂直”、“端部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1至3所示，本发明实施例提供一种障碍物探测装置，包括排障横梁1，在排障横梁1的两个端部上分别设有一个探测器2(当然，在实际的使用过程中，探测器2的位置可以在排障横梁1上进行位置调整)，在探测器2上设有安全防护罩3，通过安全防护罩3可以对其内的探测器2起到安全保护的作用，防止大型的障碍物撞到探测器2时，对探测器2造成损坏。在安全防护罩3的背部连接有固定支座4，固定支座4与列车前端的转向架(图中未标示)进行固定连接，通过固定支架4将整个障碍物探测装置与列车进行了固定连接。在列车前端的转向架上安装有电气连接盒5(当然，电气连接盒5的安装位置可以根据实际情况进行调整)，电气连接盒5内设有与探测器2内触发组件进行电性连接的检测电路(参见图3所示)，电气连接盒5与列车的制动系统或者中控系统进行通信连接，当电气连接盒5内检测电路检测到有障碍物，其检测信息将传递给地铁中控系统tms(客户方)，触发紧急制动。

参见图1至3所示，在本实施例中，探测器2主要包括触发板2.1、微动开关2.2和弹簧板2.3；其中，触发板2.1通过弹簧板2.3与排障横梁1上的排障横梁支脚6相连接，触发板2.1与微动开关2.2之间通过触发杆2.4相连接。微动开关2.2安装在支撑板2.5上。其中，微动开关2.2与电气连接盒5进行电性连接。在本实施例中，当障碍物较小时，通过位于障碍物检测装置前端的排障横梁1对小型障碍物进行扫除，由于小型障碍物的冲击力较小(本实施例中，障碍物冲击力小于784n)引起弹簧板2.3发生的变形，导致触发板2.1发生的位移，不至于触发微动开关2.2。排障横梁1可借助列车向前运行时的推力直接将小型障碍物扫除到轨道外。在本实施例中，当探测出障碍物的质量高于设定障碍物的冲击力(本实施例中，障碍物冲击力大于784n)时，这时与排障横梁1相连接的弹簧板2.3会发生变形(在探测器2组装的过程中，通过功能性测试，给弹簧板2.3设定一个触发值，例如：784n即80kg，设定完成后，当障碍物的冲击力大于或等于触发值时，会引起弹簧板2.3足够的变形)，弹簧板2.3通过触发板2.1带动触发杆2.4生成与垂直轴不同的倾斜角，当触发杆2.4倾斜度大于5°时，电气连接盒5内的常闭触头5.1打开，并触动常开触头5.2，使其关闭，当常开触头5.2关闭，表示检测到有障碍物(参见图3所示)，其检测信息传递给地铁中控系统从而使得列车进行紧急制动。

参见图1至2所示，在本实施例中，排障横梁1呈“v”型结构或圆弧形结构，其中，“v”型结构的尖角部或圆弧形结构的外弧面朝外设置，这样排障横梁1可快速的将小型障碍物推开。在弹簧板2.3上竖直固定安装有支撑板2.5，将微动开关2.2连接在支撑板2.5上，当弹簧板2.3发生变形后通过触发板2.1带动触发杆2.4触发微动开关2.2，当触发杆2.4倾斜度大于为5°时，与微动开关2.2连接的常闭触头打开，并触动常开触头，使其关闭。当常开触头关闭，表示检测到有障碍物，其检测信息传递给地铁中控系统从而使得列车进行紧急制动。

参见图1至2所示，在本实施例中，在排障横梁1的两个端部上分别安装有排障横梁支脚6，排障横梁支脚6与弹簧板2.3相连接，在排障横梁支脚6上套设有波纹套7，所述波纹套7与安全防护罩3的底部相连接。通过波纹套7和安全防护罩3可起到对探测器2进行减震和保护的作用。在本实施例中，安全防护罩3包括盖板3.1和防护罩壳体3.2；其中，盖板3.1安装在防护罩壳体3.2左、右两面，盖板3.1和防护罩壳体3.2组成一个底部镂空的安全防护罩3，其中，盖板3.1上的孔用于导线的穿入和穿出，整个安全防护罩3(包括盖板3.1和防护罩壳体3.2)还能起到防水的作用。在本实施例中，固定支座4包括支座本体4.1，在支座本体4.1的内侧设有两个用于固定安装支撑横梁(图中未标示)的横梁支脚4.2，在支座本体4.1的背部设有与列车前端的转向架(图中未标示)相连的固定支脚4.3，通过固定支座4可保证障碍物探测装置整体的稳定性。

参见图1至4所示，在本实施例中，障碍物探测装置上还设置有二次防脱机构8；其中，二次防脱机构8主要包括螺杆8.1和锁绳8.2，螺杆8.1设置在安全防护罩8内部，具体的，螺杆8.1安装在安全防护罩3内位于弹簧板2.3下方约5～10mm处(在正常状态下，螺杆8.1不与安全防护罩3内部的任何部件接触)，螺杆8.1的两端从安全防护罩3的两侧穿出，在螺杆8.1的两端分别连接有一根连接锁绳8.2，锁绳远离螺杆的一端通过螺栓固定安装在固定支座4上。当安全防护罩4与固定支座4之间的4个固定螺栓断裂的情况下，探测器2通过螺杆8.1和锁绳8.2悬挂在固定支座4上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。