[发明专利]带有可操纵轮组的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有可操纵轮组的车辆。本发明主要描述的实施例特别适用于自动导轨传输(AGT)系统，该系统用于小型单独车辆，能够高速运行。同时，本发明还适用于其它各种轨道或导轨系统。

发明背景

已知有许多带有操纵轮组的适合在轨道或导轨系统上行驶的车辆。

美国专利4,982,671(Chollet等)就披露了这样一种涉及轨道车辆的系统。这样的车辆由转向架支撑，每一个转向架包含两个轮组。电磁(或其它)传感器用来探测转向架相对于轨道的横向位置。至少有一个传感器探测两个轮组之间的角度。两个轮组经联杆和驱动器相连，从而可改变两个轮组之间的角度以操纵转向架。伺服控制回路接收来自传感器的信号并控制驱动器响应所探测到的转向架的位置来操纵轮组。

欧洲专利374,290(Girod等)披露了另一涉及轨道车辆的系统。这种车辆包括四个可单独操纵的轮子。位于车辆前端和后端的激光传感器用来探测轨道中心线和车辆纵轴之间的差距。一个伺服控制机构响应传感器的信号控制转向驱动器以操纵轮子。

上述两种装置的缺点是在轮—轨接触区的侧向力必须具有双重作用，也即操纵转向架和抵消任何侧向力，如车辆comering时所受到的离心力。因此，可用作操纵转向架的力取决于可得到的全部力和用作抵消任何外部侧向力的力的差。在轨道应用中，钢轮在钢轨上滚动，总的力可能非常小。这种总的力可能大部分需要用来抵消离心力，只剩很小的力用于操纵轮组，从而导致轮缘和轨道之间频繁接触。

美国专利5,730,064(Bishop)披露了另一种系统，涉及用于轨道车的自操纵转向架。当从侧面看时，轮组是这样装配的：轨道曲度在转向架的两个轮组之间产生一个扭转角。设置连接两个轮组的机构响应轨道曲度以操纵轮组。当应用于小型的车辆导轨系统中时，与标准的轨道系统相比，这种系统通常使用更大的曲度，这种装置的缺点是由快速改变超高所产生的扭转角所导致的转向错误。这可增加或减小所要求的理想的转向角度，导致轮组从理想的路径上偏离。

通过提供一种带有可操纵轮组的车辆，使车辆上的侧向力或扰动力最小化，本发明更适宜克服上述缺点。

发明概述

一方面，本发明的车辆至少带有一个可操纵的轮组，适于在带有分布于导轨中心线两侧的两个基本行进面的导轨上行驶。轮组包括一对轮子，每一个轮子位于轮组的相对一侧，分别与两个基本行进面相啮合，车辆还包括探测装置，用来探测轮组相对于纵向参考路径的横向位移，探测装置所产生信号可使与驱动装置相连的控制系统响应所探测到的横向位移操纵轮子，其特征在于轮子的旋转轴和基本行进面是向下偏向导轨中心的。

在第一个实施例中，每一轮子相对于基本行进面施加一个啮合力。每个轮子上的啮合力包括与各自的基本行进面相垂直的分量和大体上横过导轨中心线的与基本行进面平行的分量，其特征在于作用在轮组上的与导轨中心线大体垂直的水平力基本上被垂直分量的水平向量之和所抵消。

在第二个实施例中，每一个轮子在接触区相对于基本行进面施加一个啮合力，每个轮子上的啮合力包括与各自的基本行进面相垂直的第一分量和大体上横过导轨中心线的与基本行进面平行的第二分量，其特征在于垂直于其中一个轮子的旋转轴的第一平面经过其相应的接触面，垂直于另一轮子旋转轴的第二平面通过其相应的接触区，第一和第二平面相交线产生于两个轮子之间的上方。其特征在于作用于轮组上的在相交线上或相交线附近与导轨中线相交的水平力基本上被作用于基本行进面上的啮合力的垂直分量所抵消，从而大致上作用在基本行进面上的啮合力的所有水平分量都可用于操纵轮组。

优选相交线通过车辆的重心。

优选探测装置包括至少一个传感器，位于轮组前部或后部，或位于轮组横向偏移处。另一种方案，探测装置包括至少两个传感器，其中一个位于轮组的前部，而另一个位于轮组的后部。优选纵向放置的参考路径大体与导轨中线接近。

另外一种方案，优选纵向放置的参考路径大体平行于导轨中线但与导轨中线有一横向偏移量。

优选第二行进面紧邻并大体平行于至少一个基本行进面。

优选纵向放置的参考路径与第二行进面相邻近。

另外一种方案，优选第二行进面紧邻并大致平行于每一基本行进面，纵向布置的参考路径邻近两个第二行进面之间的侧部中心线。

优选两个轮子中的至少一个轮子包括一个轮缘，适合于第二行进面啮合。

优选控制系统计算一个虚拟纵向参考路径，参考路径不必平行或邻近导轨中线。

附图简述