[发明专利]被引导车辆的脱轨的检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于实时检测通过引导系统引导的车辆的脱轨的方法和装置，该引导系统包括与用于引导该车辆的轨道相互作用的引导件，如权利要求1和8的前序部分所述。

背景技术

对于“被引导车辆”，其指公共交通工具，诸如公共汽车、无轨电车、有轨电车、地铁、火车或火车单元等，但也指负载运输工具，比方说例如吊车，对于它们安全性方面是非常重要的，并且对于它们引导尤其通过唯一的轨道来保证。轨道用于引导引导件，引导件通常支撑在轨道上并且在车辆移动过程期间沿着其轨迹行进。引导件例如使得驾驶引导系统沿着由轨道限定的轨迹能够具有车辆的转向轴，所述轴例如设有承载轮。

引导件的第一已知变型包括呈V字形安装并在所述引导轨道上滚动的一对引导轮，其也称为引导滚轮。呈V字形设置的此车轮系统尤其由沿着引导轨道移动的道路车辆使用。所讨论的滚轮可为具有诸如专利US 7,228,803 B2中所述的挡杆的类型，或者由诸如文献WO 2008/074942 A1中所呈现的防拔出安全系统保护。被此类引导件引导的车辆具有普通的运行原理，所述引导件借助与轨道接触的该对滚轮沿着轨道并控制引导系统要强加给车辆的转向轴的方向。引导轨道尤其由安置在地面上的底板以及其上支撑着轨头的腹板构成，滚轮经由滚动带支承在引导轨道上。同一对引导滚轮的每个滚轮因而具有与轨头的表面相接触的滚动带，称为滚动面并对称地分布在轨头的上部两侧。当车辆移动时，滚轮与轨头接触，且它们相应的挡杆围绕轨头并靠近轨头下的腹板。由于围绕轨头的两个挡杆的下末端之间的距离小于轨头的宽度，如果滚轮的固定角增大，和/或如果挡杆和/或轨头的外边界变形，则轨头拔出所述滚轮的管界之外、即也拔出包括在滚动带与挡杆之间的区域之外是不可能的，滚轮的固定角即对应于由一对滚轮的每个滚轮的旋转轴线形成并由呈V形的该对滚轮的对称面截出的扇形面的角度。

因此通过将引导系统的引导件的该对滚轮与车辆的转向轴联接而获得车辆的适当定向。如果滚轮被正确地接纳在引导轨道上，则在车辆移动期间车辆遵循由轨道规定的轨迹。相反，如果滚轮离开其正常运行位置，例如，如果引导轨道的轨头离开包括在滚动带和挡杆之间的区域，则车辆有脱离由轨道最初确定的轨迹的风险。实际上，一旦滚轮不再遵循由引导轨道规定的方向，则它们会向轨道的右边或左边离开，从而使车辆偏离之前的轨迹。所讨论的情形定义为引导失败或简称为车辆的失导(déguidage)。换言之，滚轮的正确位置对保证车辆的正确方向是必要条件但并非充分条件。实际上，可能突然发生其它的故障，比方说例如转向连杆的断裂，其后果也可能是脱轨。

引导件的第二变型在文献WO 2008/074942 A1中进行了描述，且如之前所述，其包括围住轨头的一对滚轮，但不同之处在于这些滚轮没有挡杆。在此情况下，车轮的挡杆由安置并固定在滚轮的固定底部上的挡杆替代。此构造提供了更高的刚性，其增加了对于使滚轮从轨道上拔出所需的力。

第三变型由如下引导件构成，其包括至少一个具有凹槽的车轮，即，其特征在于允许在不同的滚动路径上滚动或与绳索一起使用的凹形部分的车轮。具有凹槽的车轮竖直支承在轨道上并尤其包括在高出轨头两侧的挡杆之间。

不管所讨论的引导件的变型如何，轨头拔出滚轮的管界之外是可能的，且因此，车辆的失导是要考虑的风险，以避免脱轨时的物质即所承载的实物损坏，尤其是在公共交通工具的情况下造成乘客的人身整体伤害。此外，某些地区规定了关于公共交通工具的建造或开发的法规，其要求重视交通的安全方面，例如对于由德意志联邦法律规定的名称为“Verordnung uber den Bau und Betrieb der Strassenbahnen”的有轨电车建造规范的情况(见互联网链接http://bundesrecht.juris.de/strabbo1987/index.html)，其强制要求了自动车辆的脱轨检测。为此，当通过轨道引导时使用被引导车辆的失导检测系统，尤其是对于铁路车辆，并且常允许启动安全程序。

专利US 4,783,028描述了第一检测系统。其包括液压气动系统，该系统指示车辆轴上的横向摆动角。所讨论的系统能够识别车轮脱轨的时刻并随后命令清除制动系统的腔室，这促使通过卡箍施加制动力。不幸的是，这样的系统需要特别设计的控制阀，并且会遭受液压或气动的故障。其还包括多个易遭受故障损失的部件：液压蓄力器和储罐，压力管道，压力调节器，安全阀，允许施加压力的附件等。