[发明专利]一种主动径向转向架及自适应协同控制方法

权利要求书

1.一种主动径向转向架，安装于列车底部，其特征在于，包括数据采集系统、数据处理控制系统和转向执行系统，数据处理控制系统分别与数据采集系统和转向执行系统连接，数据采集系统用于采集当前列车的轨道数据，并将采集的数据传递给数据处理控制系统，数据处理控制系统依据采集的数据并进行数据处理后，控制转向执行系统主动转向；

其中，数据采集系统包括测量模块和数据调取模块，数据处理控制系统包括计算控制模块和校核对比模块，校核对比模块分别与计算控制模块和数据调取模块连接，计算控制模块分别与测量模块和转向执行系统连接；

转向执行系统包括摆臂总成、构架和作动模块，摆臂总成置于构架内，数据处理控制系统通过作动模块与摆臂总成连接，通过作动模块带动摆臂总成的转向角改变，实现所述的主动径向转向架依据轨道数据主动实时转向。

2.根据权利要求1所述的主动径向转向架，其特征在于，摆臂总成包括多个摆臂，多个摆臂之间通过销轴与构架铰接，各摆臂之间形成的夹角为摆臂总成的转向角。

3.根据权利要求2所述的主动径向转向架，其特征在于，摆臂的个数为两个，分别为上摆臂和下摆臂。

4.根据权利要求2所述的主动径向转向架，其特征在于，作动模块包括一个或多个联动装置，每两个摆臂之间设有一个联动装置，联动装置的两端均连接有转向伸缩拉杆，联动装置的两端分别通过转向伸缩拉杆与相应相邻两端的摆臂铰接，数据处理控制系统分别与调节装置和转向伸缩拉杆连接，驱动调节装置动作和转向伸缩拉杆伸缩，使摆臂总成的转向角改变。

5.根据权利要求4所述的主动径向转向架，其特征在于，联动装置包括齿条、齿轮和电机，齿条的两端分别与两个转向伸缩拉杆铰接，齿轮与齿条啮合，电机与齿轮连接，数据处理控制系统与电机连接，数据处理控制系统控制电机带动齿轮转动，可使齿条前后移动。

6.根据权利要求2所述的主动径向转向架，其特征在于，作动模块包括多个转向伸缩拉杆，数据处理控制系统分别与多个转向伸缩拉杆连接，每个转向伸缩拉杆对应与一个摆臂连接，转向伸缩拉杆的一端与摆臂铰接，转向伸缩拉杆的另一端与构架铰接，数据处理控制系统控制每个转向伸缩拉杆进行伸缩，使各个摆臂转动，实现摆臂总成的转向角的改变。

7.根据权利要求4所述的主动径向转向架，其特征在于，转向伸缩拉杆为液压作动缸。

8.根据权利要求4所述的主动径向转向架，其特征在于，转向伸缩拉杆包括电动机、涡轮和蜗杆，电动机的输出端通过涡轮与蜗杆连接，电动机通过涡轮带动蜗杆伸缩移动。

9.一种采用权利要求1所述的主动径向转向架的自适应协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过测量模块实时测量列车前方的轨道信息和列车行驶信息，并将测量信息传递给计算控制模块；

2)计算控制模块依据测量信息进行计算，计算出列车前方的轨道数据；

3)计算控制模块将计算出的轨道数据传递给校核对比模块；

4)数据调取模块分别与列车定位系统和铁道系统数据库连接，通过列车定位系统获取列车定位信息，数据调取模块依据列车定位信息从铁道系统数据库中调取列车相应位置前方的轨道数据，并将铁道系统数据库中的轨道数据传递给校核对比模块；

5)校核对比模块将计算出的轨道数据和从铁道系统数据库中调取的轨道数据进行校核；

6)校核对比模块依据校核结果，将校核之后的轨道数据传回计算控制模块，并发送至铁道系统数据库实现大数据共享，再由计算控制模块生成执行指令，并将执行指令发送给转向执行系统中的作动模块；

7)通过作动模块带动摆臂总成的转向角改变，使主动径向转向架适应列车车速和列车前方轨道进行转向。