一种空中轨道列车柔性对接装置的制作方法

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种空中轨道列车柔性对接装置。

背景技术：

专利2019101347515公开了一种空中轨道列车轨道对接装置，主要通过斜面配合的方式实现空中列车轨道的精准对接，在进行精准对接时，可以采用大型行车吊着空中列车轨道移动以对接，不过，为了安全，实现空中列车轨道在行车上会限制其在行车行走方向上的移动，避免在行车移动过程中空中列车轨道晃动，因此，在凹部和凸部对准后，行车不刹车，在空中列车轨道对接过程中依靠斜面及空中列车轨道自身的重力使得空中列车轨道带动行车移动从而实现精准对接。

虽然能够实现精准对接，但是，由于行车和空中列车轨道整体重力大，惯性大，空中列车轨道自身重力及斜面作用力不一定能够百分百的使得空中列车轨道移动，即使移动速度也较慢，并且，在移动需要停止时，行车和空中列车轨道整体重量会产生惯性作用力，使得行车和空中列车轨道继续前行，从而会产生惯性冲击力，对空中列车轨道使用寿命不利，且容易造成连接处的损坏。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中的轨道对接惯性力大造成冲击的问题，提供一种空中轨道列车柔性对接装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种空中轨道列车柔性对接装置，包括对接轨道、轨道架和弹性件，所述对接轨道通过绳件吊在所述轨道架上，所述弹性件的一端与轨道架连接，所述弹性件的另一端与所述对接轨道连接，

所述弹性件的数量为至少三个，该至少三个所述弹性件中的两个布置在所述对接轨道的一侧，该至少三个所述弹性件中的另一个布置在所述对接轨道的另一侧。

作为优选，该另一个所述弹性件的伸缩方向与对接轨道的延伸线垂直，且对准所述对接轨道的中部，该两个所述弹性件相对该另一个所述弹性件对称布置，且该所述弹性件与对接轨道的延伸线夹角不为零且不为90°。

作为优选，包括四个所述弹性件，其中两个布置在对接轨道的一侧，另外两个布置在所述对接轨道的另一侧，布置在所述对接轨道同一层的两个所述弹性件呈八字形布置，且相对所述对接轨道的中部对称布置，所述弹性件与对接轨道的延伸线夹角不为零且不为90°。

作为优选，所述弹性件的一端通过自动伸缩件与其他零部件连接，所述自动伸缩件伸缩以调节所述弹性件的伸缩量，还包括位移检测部件，所述位移检测部件用于获取所述对接轨道在横向和/或纵向上的偏移量，或者所述位移检测部件用于获取弹性件的伸缩变化量；

所述自动伸缩件通过位移检测部件获取的偏移量或伸缩变化量调节所述弹性件的伸缩量，以使得对接轨道受到的弹性件的合力为零；

所述偏移量是对接轨道在对接前和对接后与固定架的距离差，所述伸缩变化量是弹性件在对接轨道对接前后的伸长/缩短的数量差，所述纵向指平行与所述对接轨道延伸方向的方向，所述横向指垂直于所述纵向且平行于水平面的方向。本方案所述的自动伸缩件，是指的无需对接轨道作用力而能够在其他作用力的推动下实现伸缩的零部件，自动伸缩件可以是液压缸、气压缸或电动缸，或者也可以是其他的在某种驱动力作用下能够实现伸缩的机构或结构或零部件。

作为优选，所述弹性件的一端通过自动伸缩件与其他零部件连接，所述自动伸缩件伸缩以调节所述弹性件的伸缩量，还包括用于检测所述弹性件的力的压力检测部件。

作为优选，所述弹性件的一端通过流体缸与其他零部件连接，对接轨道一侧的所述流体缸的缸筒与所述对接轨道另一侧的所述流体缸的缸筒相通，使所述流体缸和所述弹性件稳定后，所述弹性件和所述流体缸对所述对接轨道在水平面上的合力为零。

作为优选，所述对接轨道两侧的所述弹性件相对纵向中垂面对称布置，所述对接轨道同侧的所述弹性件相对横向中垂面对称布置。

作为优选，所述轨道架包括竖直设置的滑轨和连接件，所述连接件上设置滚轮，所述滚轮与所述滑轨配合，

所述连接件与所述弹性件的一端连接，所述弹性件的另一端与所述对接轨道连接，至少四个所述弹性件的伸缩方向与所述对接轨道的延伸线垂直，且与水平面平行，以对所述对接轨道在水平方向上的进行限位。

作为优选，所述滑轨为角钢形状，所述对接轨道的两端各布置两个所述滑轨，布置在所述对接轨道同一端部的两个所述滑轨分别布置在所述对接轨道的两侧，一个所述滑轨的两个外侧面分别与布置在同一端部的另一个所述滑轨的两个外侧面平行，

所述连接件上设置有分别与所述滑轨的两个外侧面配合的滚轮，一个所述连接件与至少两个所述弹性件连接，该至少两个所述弹性件中的一个与所述对接轨道的延伸线垂直，另一个与所述对接轨道的延伸线夹角45°。

作为优选，所述弹性件的一端与连接件铰接，所述弹性件的另一端与所述自动伸缩件的一端固定连接，所述自动伸缩件的另一端与所述对接轨道铰接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：也就是对接轨道的两侧都通过弹性件与轨道架连接，能够限定对接轨道沿某一个或某几个方向的晃动，同时，也能够允许对接轨道完成对接时能够具有一定的偏移量；此外，由于弹性件的存在，专利2019101347515公开的方案中，在对接轨道对接时，当凹部和凸部对准后，吊着对接轨道的行车停止运行并锁定不动，此时下放对接轨道，由于存在弹性件，对接轨道自身相对行车具有一定的移动量，因此在重力和斜面的作用下对接轨道移动直至完成精准对接，不需要行车移动，由此，整体重量小，惯性小，同时由于弹性件的缓冲作用，下放速度不快，造成的惯性冲击进一步缩小。

附图说明：

图1为本申请弹性件的一种布置实施例；

图2为本申请弹性件的另一种布置实施例；

图3为本申请弹性件的另一种布置实施例；

图4为本申请弹性件的另一种布置实施例；

图5为本申请弹性件的另一种布置实施例；

图6为本申请空中轨道列车柔性对接装置的布置原理示意图；

图7为本申请空中轨道列车柔性对接装置的另一种布置原理示意图；

图8为本申请空中轨道列车柔性对接装置的另一种布置原理示意图；

图9为本申请空中轨道列车柔性对接装置的一种结构示意图；

图10为本申请滚轮与滑轨配合示意图；

图11图9的俯视图；

图12为图11中a的局部放大图；

图中标记：100-对接轨道，200-轨道架，210-滑轨，211-外侧面，220-连接件，230-滚轮，300-弹性件，400-自动伸缩件，500-流体缸，510-近弹腔，520-远弹腔，530-连通管。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

一种空中轨道列车柔性对接装置，包括对接轨道100、轨道架200和弹性件300，对接轨道100通过绳件吊在轨道架200上，避免轨道架200掉落，同时对接轨道100通过弹性件300与轨道架200连接，避免对接轨道100晃动，弹性件300对对接轨道100起限位作用，具体的，弹性件300的一端与轨道架200连接，弹性件300伸缩件的另一端与对接轨道100连接，弹性件300的数量为至少三个，该至少三个弹性件300中的两个布置在对接轨道100的一侧，该至少三个弹性件300中的另一个布置在对接轨道100的另一侧。也就是对接轨道100的两侧都通过弹性件300与轨道架200连接，能够限定对接轨道100沿某一个或某几个方向的晃动，同时，也能够允许对接轨道100完成对接时能够具有一定的偏移量；此外，由于弹性件300的存在，专利2019101347515公开的方案中，在对接轨道100对接时，当凹部和凸部对准后，吊着对接轨道100的行车停止运行并锁定不动，此时下放对接轨道100，由于存在弹性件300，对接轨道100自身相对行车具有一定的移动量，因此在重力和斜面的作用下对接轨道100移动直至完成精准对接，不需要行车移动，由此，整体重量小，惯性小，同时由于弹性件300的缓冲作用，下放速度不快，造成的惯性冲击进一步缩小。

具体的，弹性件300的布置方式主要可以有一下几种(不限于这几种)：

如图3和图4，对接轨道100的一侧布置有两个弹性件300，另一侧布置一个弹性件300，该另一侧的弹性件300在该一侧的两个弹性件300的中间部位，相当于该一侧的两个弹性件300相对于该另一侧的弹性件300对称分布，这样，在其他外力的合力为零的情况下，仅弹性件300的作用力，能够更容易的保证对接轨道100受到弹性件300的作用力的合力为零，能够更加平稳的移动对接轨道100；

弹性件300的伸缩方向可以是垂直于对接轨道100的延伸线，也就是图3-7中的b向，即与对接轨道100的横向平行，也就是与图3-7中的a向平行，如图3中，所有的弹性件300的伸缩方向均垂直于对接轨道100的延伸线，当然，弹性件300的伸缩方向也可以与对接轨道100的延伸线相对倾斜的方式设置，如图4，对接轨道100一侧布置的两个弹性件300(图4中的左侧两个弹性件300)就是以与与对接轨道100的延伸线相对倾斜的方式设置的，无论是与对接轨道100的延伸线倾斜设置，还是与对接轨道100的延伸线垂直布置，只要在其他外力的合力为零的情况下，仅弹性件300的作用力的合力作用于对接轨道100后对接轨道100最终会静止，即多个弹性件300对对接轨道100的合力为零；

如图5和图6，对接轨道100的两侧各布置有两个弹性件300，四个伸缩件两两相对对接轨道100的中心对称布置，图5中的弹性件300的伸缩方向与对接轨道100的延伸线垂直，图6中的方案是布置在对接轨道100同一层的两个弹性件300呈八字形布置，且相对对接轨道100的中部对称布置，能够限制对接轨道100在a向方向的晃动幅度，同时还能够限制对接轨道100在b向方向上的晃动幅度；也可以如图7的方式设置，将图5和图6两种方法结合在一起，在对接轨道100两侧各布置有四个弹性件300，当然，弹性件300伸缩件的数量和设置方式也可以其他。

参照上述设置方式在对接轨道100两侧设置了弹性件300，能够将对接轨道100的晃动限制在预设范围内，同时也能够允许在对接轨道100与其他轨道对接时，对接轨道100能够移动一定的范围，如果对接轨道100如图1中所示与其他轨道依靠斜面配合的方式进行精准定位时，对接轨道100相对轨道架200能够具有一定的移动范围，对接轨道100能够移动，相比于移动轨道架200而言，更为方便，并且，更节能。

上述方案仍然存在其他劣势，如果轨道架200移动过程中没有让对接轨道100在横向和纵向上与其他轨道对齐(一般难以对齐)，在对接轨道100下移与其他轨道完成对接时，对接轨道100会相对轨道架200移动直至完成精准对接，此时对接轨道100两侧的弹性件300给予对接轨道100的作用力不相同，合力不为零，会使得对接轨道100有向某一方向运动的趋势，对接轨道100与轨道架200之间就存在安装应力，在后续使用过程中，有安全隐患。

为了改进以解决上述问题，可以采用优选方案：

方案一：调整所有伸缩所弹性件300的变形量，使对接后的弹性件300的变形量与对接轨道100对接开始前的各个弹性件300的变量量一样，具体的，参见图6，弹性件300的一端通过液压缸、气压缸或电动缸等自动伸缩件400与轨道架200连接，若对接轨道100对接完成前各个弹性件300的形变量为均为l，对接轨道100对接完成后整体向左偏移δx，则左侧的两个弹性件300的形变量l-δx，右侧的两个弹性件300的形变量为l+δx，为了让对接后对接轨道100受到的弹性件300给予的合力为零，则左侧的两个自动伸缩件400缩短δx，使得左侧的两个弹性件300的形变量恢复为l，右侧的两个自动伸缩件400伸长δx，使得右侧的两个弹性件300的形变量恢复为l；

方案二：调整所有弹性件300的变形量，使对接轨道100对接后受到的所有弹性件300的合力为零，但是与方案一不同，具体的，仍然参见图6，弹性件300的一端通过液压缸、气压缸或电动缸等自动伸缩件400与轨道架200连接，若对接轨道100对接完成前各个弹性件300的形变量为均为l，对接轨道100对接完成后整体向左偏移δx，则左侧的两个弹性件300的形变量l-δx，右侧的两个弹性件300的形变量为l+δx，为了让对接后对接轨道100受到的弹性件300给予的合力为零，左侧的两个自动伸缩件400缩短δl，则左侧的两个弹性件300的形变量均变化为l-δx+δl，要使右侧两个弹性件300的形变量变为l-δx+δl，需要右侧的自动伸缩件400伸长2δx-δl；

方案三：所有的弹性件300都连接有自动伸缩件400，调整部分伸缩弹性件300的变形量，使对接轨道100对接后受到的所有弹性件300的合力为零，具体的，仍然参见图6，弹性件300的一端通过液压缸、气压缸或电动缸等自动伸缩件400与轨道架200连接，若对接轨道100对接完成前各个弹性件300的形变量为均为l，对接轨道100对接完成后整体向左偏移δx，则左侧的两个弹性件300的形变量l-δx，右侧的两个弹性件300的形变量为l+δx，为了让对接后对接轨道100受到的弹性件300给予的合力为零，可以采用至少两种方法，其一，左侧的两个自动伸缩件400缩短2δx，则左侧的两个伸缩件的形变量变为l+δx，而此时右侧的两个伸缩件的形变量也为l+δx，则对接轨道100受到的弹性件300的合力为零，其二，右侧的自动伸缩件400伸长2δx，则右侧的两个弹性件300的形变量变为l-δx，与左侧的两个伸缩件的形变量相同，此时对接轨道100受到的弹性件300的合力也为零；

方案四：部分弹性件300都连接有自动伸缩件400，如果弹性件300是相对对接轨道100时对称分布的，则可以仅在一侧布置自动伸缩件400，参见图7，左边的两个弹性件300和右边的两个弹性件300相对于对接轨道100对称分布，图中上部的两个弹性件300和下部的两个弹性件300相对对接轨道100对称分布，为了平衡对接轨道100在a向方向上的移动造成的弹性件300合力不为零，可以在左侧的两个弹性件300上布置自动伸缩件400，右侧的两个弹性件300不布置自动伸缩件400，若对接轨道100对接完成前各个弹性件300的形变量为均为l，对接轨道100对接完成后整体向左偏移δx，则左侧的两个弹性件300的形变量l-δx，右侧的两个弹性件300的形变量为l+δx，为了让对接后对接轨道100受到的弹性件300给予的合力为零，可以将左侧的两个自动伸缩件400缩短2δx，则左侧的两个伸缩件的形变量变为l+δx，而此时右侧的两个伸缩件的形变量也为l+δx，则对接轨道100受到的弹性件300的合力为零，图7示意的方案是用于对接轨道100在a向方向上移动造成的弹性件300合力不为零的情况，若要解决对接轨道100在b向方向移动造成的弹性件300合力不为零的情况，可以参照图5示意的弹性件300布置方式，在基本力学知识的指导下确定哪些弹性件300配置自动伸缩件400布置，只要移动后通过自动伸缩件400的伸缩变化能够让弹性件300的合力为零即可。

调整弹性件300的形变量，具体调整多少合适，可以测量出各个弹性件300在对接轨道100对接前和对接后的形变量，通过形变量的变化来确定调整多少，也可以通过测量对接轨道100对接前和对接完成后的位移变化量，再结合各个弹性件300的布置方式根据力学知识计算出各个弹性件300的形变量的变化，当然，也可以通过测试各个弹性件300给予对接轨道100的力来确定各个弹性件300形变量的调节。

具体的，对接轨道100上设置有红外线位移传感器等位移检测部件，用于获取对接轨道100在横向和/或纵向上的偏移量，也就是获取图4和图5中的对接轨道100在a向(横向)和/或b向(纵向)上的偏移量，如果需要调节使得对接轨道100在纵向和横向上的受到的弹性件300的合力均为零，则需要同时获取对接轨道100在横向和纵向上的偏移量，这里的偏移量是指对接轨道100在对接前和对接后与固定架的距离差；对于获取弹性件300的伸缩变化量，可以将红外线位移传感器等位移检测部件设置在弹性件300上，通过获取对接轨道100对接前和对接后弹性件300的变形量，然后作差即可得到弹性件300的伸缩变化量；可以在弹性件300上设置力传感器以获取对接轨道100对接前和对接后，弹性件300的力，即可计算出弹性件300的伸缩变化量，当然，也可以直接通过对接轨道100对接后直接通过力传感器配合弹性件300的布置位置计算出各个弹性件300的调整方式，使得弹性件300对对接轨道100的合力为零。

上述方案是通过获取弹性件300的伸缩变化量然后在通过自动伸缩件400调节弹性件300能够使得对接轨道100在对接后受到的弹性件300的合力为零，除了此方案以外，还可以通过设置流体缸500并使流体缸500连通的方式来调节弹性件300的伸缩量。

具体的，参见图8，四个弹性件300两两分别在对接轨道100的两侧，四个分别相对对接轨道100的纵向中垂面对称布置，同时也相对对接轨道100的横向中垂面对接布置，弹性件300的一端与轨道架200铰接，弹性件300的另一端与流体缸500的活塞杆铰接，流体缸500的缸筒与对接轨道100铰接，流体缸500的活塞将流体缸500分隔为两个腔室，其中靠近弹性件300的腔室为近弹腔510，另一个腔室为远弹腔520，四个流体缸500的近弹腔510通过连通管530相互连通，四个流体缸500的远弹腔520也通过连通管530相互连通，四个流体缸500的各个尺寸是完全相同，也就是四个流体缸500的缸筒内腔截面面积是一样的，由此，通过流体缸500的流体流通，能够让四个弹性件300的受力相同，而四个弹性件300是相对对接轨道100的纵向中垂面和横向中垂面对称布置的，则弹性件300对对接轨道100的合力为零，即使对接完成后对接轨道100在横向和纵向上有位移，等待流体缸500平稳后，四个弹性件300的受力也是相同的，流体缸500可以是液压缸，也可以是气缸。

采用流体缸500并将流体缸500连通的方案，并不一定要求弹性件300相对对接轨道100对称布置，具体的，参见图1，弹性件300并不相对于对接轨道100的纵向中垂面对称布置，在图1示意的方案中增加流体缸500，使各个弹性件300均通过流体缸500与对接轨道100连接，具体连接方式可以与图8示意的方案相同，不同的是，图1中右侧的流体缸500的缸筒截面积是图1中左侧流体缸500缸筒截面的两倍，如此，对接轨道100才能够在a向上移动，左侧两个流体缸500远弹腔520中的流体才能够与右侧远弹腔520的流体互通。

参见图9-12，轨道架200包括竖直设置的滑轨210和连接件220，连接件220上设置滚轮230，滚轮230与滑轨210配合，连接件220与弹性件300的一端连接，弹性件300的另一端通过自动伸缩件400与对接轨道100连接，四个弹性件300的伸缩方向与对接轨道100的延伸线垂直，四个弹性件300的伸缩方向与对接轨道100呈45°夹角，弹性件300的数量和布置方式与图5一样，并且均与水平面平行，由此，通过弹性件300限制对接轨道100在a和b向的移动，通过滚轮230和滑轨210的配合使得对接轨道100能够在竖直方向上移动，具体的，由于对接轨道100通过吊索类装置吊装在轨道架200上，通过吊索类装置能够实现对接轨道100的升降，通过滚轮230和滑轨210的配合，能够降低升降摩擦阻力。

优选的，参见图9-12，滑轨210为角钢形状，对接轨道100的两端各布置两个滑轨210，布置在对接轨道100同一端部的两个滑轨210分别布置在对接轨道100的两侧，参见图11和12，一个滑轨210的两个外侧面211分别与布置在同一端部的另一个滑轨210的两个外侧面211平行，连接件220上设置有两个滚轮230，一个滚轮230与一个滑轨210的一个侧面配合，另一个滚轮230与该一个滑轨210的另一个侧面配合，由于滑轨210是角钢状，两个外侧面211相互垂直，由此两个滑轨210的转动轴线也相互垂直。

参见图11，一个连接件220与两个弹性件300连接，该两个弹性件300中的一个与对接轨道100的延伸线垂直，另一个与对接轨道100的延伸线夹角45°，对接轨道100的两侧都这样设置，同时对接轨道100的两端也如此设置，由此，在能够实现对接轨道100能够上下滑动的同时，还能够限定对接轨道100的位移，采用这类方式，弹性件300都处于压缩状态，在初始时就处于压缩状态。当然，在初始时，弹性件300也可以都处于拉伸状态，不过此时，滚轮230就不是如图11所示的与滑轨210的外侧面211配合了，而是与滑轨210的两个内侧面配合，从而紧紧的拉住滚轮230，使得滚轮230与滑轨210牢牢的接触。

对于弹性件300，可以采用弹簧，也可以采用其他具有弹性功能的零部件。优选的，弹性件300包括弹簧和直杆，弹簧套设在直杆上，直杆呈阶梯状以让弹簧的一端与直杆的台阶面配合，以让直杆移动就能够控制弹簧的伸缩，同时直杆也能防止弹簧偏转错位，具有导向的作用。