一种用于轨道作业车的稳定轮导向装置及其控制方法与流程

本发明涉及一种用于轨道作业车的稳定轮导向装置及其控制方法，属于作业车领域。

背景技术：

目前，在单轨的架设及日常使用过程中，需要配备与该单轨相关的作业车，作业车用于对跨座式单轨进行施工、巡检和救援。

在相关技术中，作业车在轨道上运行时，作业车的导向装置与轨道的侧壁相接触，从而用于作业车的导向。然而，由于有些轨道的侧壁上设置有工装或设备，在作业车运行时，这些工装或设备会阻挡导向装置通过，进而使得作业车无法在轨道上正常运行。

相关现有技术：中国发明专利cn105467892b公开的一种基于温室内凹槽单轨自动化作业车及其控制方法（ipc分类号为g05b19/042）。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种用于轨道作业车的稳定轮导向装置及其控制方法，该导向装置可以保证作业车在轨道上正常运行。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于轨道作业车的稳定轮导向装置及其控制方法，其结构特点是，包括安装在作业车车体上的电动伸缩组件、连接组件和导向部件；

所述电动伸缩组件包括由控制器控制伸缩的活塞；所述活塞的伸缩端与所述连接组件的一端相连，该连接组件的另一端装有所述导向部件；

所述连接组件包括连杆、力传感器、第一滑动部件和装在作业车车体上的第二滑动部件；所述力传感器的一端与连杆的另一端相连接，所述力传感器的另一端与所述第一滑动部件的一端相连接，该第一滑动部件的另一端与导向部件相连接；所述第二滑动部件内设有滑道，所述第一滑动部件嵌设于该滑道中，该滑道为第一滑动部件进行导向；

所述导向部件包括减振组件、转轴和装在转轴上的导向轮；所述减振组件与所述第一滑动部件相连接，所述转轴的上下两端均与减振组件相连接；

所述力传感器用于将感受到的受力情况转换为数字信号发送至单轨作业车的控制器，控制器根据力传感器的受力情况驱动所述电动伸缩组件的活塞运动，使得导向轮在正常工作时紧贴在轨道内侧壁上行走。

由此，通过电动伸缩组件、力传感器和导向部件，从而保证作业车运动至障碍物处电动伸缩组件驱动导向部件向背离轨道的方向运动，进而躲避障碍物；当作业车通过障碍物后，电动伸缩组件驱动导向部件向靠近轨道的运动，直至导向部件与轨道的侧壁相接触，结构简单，操作方便。

根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

在其中一个优选的实施例中，所述作业车车体的左右两侧均设有至少两个导向装置，对应侧的导向装置的导向轮行走在对应侧的轨道内壁面上。

所述导向装置的数量为六个，作业车车体的每侧设置三个导向装置，其中作业车车体两侧相对设置的两个导向装置为一组。

所述减振组件包括第一支架、第二支架和弹性件；所述第一支架与连接组件相连接，第二支架与转轴相连接；所述弹性件一端与第一支架相连接，该弹性件另一端与第二支架相连接。优选地，所述弹性件为弹簧。

基于同一个发明构思，本发明还提供了一种所述的用于轨道作业车的稳定轮导向装置的控制方法，其包括如下步骤：

作业车在轨道上运行，导向部件为单轨作业车提供导向的同时，导向部件可跨越轨道上的障碍物运动；当作业车运动至障碍物处，电动伸缩组件驱动导向部件向背离轨道的方向运动，进而躲避障碍物；当作业车通过障碍物后，电动伸缩组件驱动导向部件向靠近轨道的运动，直至导向部件与轨道的侧壁相接触。

当力传感器的受力减小至预设值时，控制器驱动活塞向轨道的内壁面方向运动，进而增加导向轮与轨道之间的压力；当力传感器的受力增大至预设值时，控制器驱动活塞向远离轨道内壁面的方向运动，进而减小导向轮与轨道之间的压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的导向装置能保证作业车在轨道上正常运行，在遇到障碍时能自动越过，极大地提高了作业车的工作效率。

2.保证作业车施工作业到障碍时，导向轮收起，其他导向轮能够继续保持导向的功能，保证整车作业的安全性。

3.保证轨道的侧壁上设置有工装或设备不进行移动，实现轨道作业车和工装或设备的多工况运行，相互之间不干涉和影响。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构原理图；

图2是图中导向部件3处的局部放大图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种用于轨道作业车的稳定轮导向装置，安装于车体的左右两侧上，如图1所示，所述导向装置包括电动伸缩组件1、连接组件2和导向部件3。电动伸缩组件1与车体相连接，电动伸缩组件1包括活塞12。连接组件2的一端与活塞12相连接。导向部件3与连接组件2的另一端相连接。

所述电动伸缩组件1包括活塞12，活塞12可做往复运动，进而通过连接组件2带动导向部件3运动。单轨作业车在轨道4上运行，导向部件3为单轨作业车提供导向的同时，导向部件3可跨越轨道4上的障碍物运动。单轨作业车运动至障碍物处，电动伸缩组件1驱动导向部件3向背离轨道4的方向运动，进而躲避障碍物，在作业车通过障碍物后，电动伸缩组件1再驱动导向部件3向轨道4运动，直至导向部件3与轨道4的侧壁相接触，进而为单轨作业车导向，进而使得单轨作业车可顺利的通过障碍物，避免障碍物对跨座式单轨作业车的作业过程产生影响。障碍物通常为设置在轨道4接缝处的辅助工装。

根据本实施例的方案，导向装置的数量优选为六个，车体的每侧设置三个导向装置，其中车体两侧相对设置的两个导向装置为一组，共三组导向装置，当导向装置遇到障碍物后，遇到障碍物的一组导向装置缩回，其余两组导向装置为单轨作业车提供导向作用，当越过障碍物后，缩回的导向装置再重新伸出。

在单轨作业车未遇到障碍物时，中间一组导向装置缩回，前后两组导向装置与轨道4相接触，为单轨作业车导向。

连接组件2包括连杆22、力传感器24、第一滑动部件26和第二滑动部件28。力传感器24的一端与连杆22的另一端相连接。第一滑动部件26的一端与力传感器24的另一端相连接，第一滑动部件26的另一端与导向部件3相连接。第二滑动部件28与车体相连接，第二滑动部件28设置有滑道，第一滑动部件26嵌于滑道中，第一滑动部件26可相对第二滑动部件28沿滑道滑动，为第一滑动部件26进行导向，使得导向部件3的运动具备准确的轨迹，确保导向部件3可准确地、及时地远离或接近轨道4。

连接组件通过设置与控制器通信的力传感器24，力传感器24感受导向轮相对轨道的压力，控制器用于控制活塞的伸缩运动。当单轨作业车在运行的过程中，由于两条单轨之间的安装位置存在误差，使得两条单轨之间的间距随着单轨作业车的运行而发生变化，力传感器24的受力也随着两条单轨之间的间距的变化而变化，力传感器24将感受到的受力情况转换为数字信号发送至单轨作业车的控制器，进而使得控制器根据力传感器24的受力情况驱动电动伸缩组件1的活塞12运动，使得导向轮36与跨座式单轨紧密贴合，确保导向装置具备足够的导向力，进而确保了跨座式单轨作业车可在轨道4上连续稳定运行。本实施例中采用力传感器24与控制器通信，控制器控制活塞的伸缩运动可以采用已有技术。此外，控制器自动控制避障算法也可以采用已有技术。

具体地，当力传感器24的受力减小至预设值时，控制器驱动活塞向单轨运动，进而增加导向轮36与轨道之间的压力。当力传感器24的受力增大至预设值时，控制器驱动活塞向远离跨座式单轨的方向运动，进而减小导向轮36与轨道之间的压力。预设值为经验值。本实施例的导向轮与轨道之间的压力预设值的选取可以通过试验验证同时结合理论计算修正得到。

第二滑动部件28设置为套筒，力传感器24设置在套筒内，套筒对力传感器24起到保护的作用，避免力传感器24在跨座式单轨作业车作业过程中受到外力冲击而损坏，并且可减小作业中的灰尘对力传感器24造成污染，延长力传感器24的工作寿命。

如图2所示，导向部件3包括减振组件32、转轴34和导向轮36。减振组件32与连接组件2相连接。转轴34的两端均与减振组件32相连接。导向轮36套设于转轴34上。导向部件3设置有导向轮36，在跨座式单轨作业车运行的过程中，导向轮36与轨道4相接触，减小了导向部件3与轨道4之间的摩擦力，进而减小了跨座式单轨作业车运行的过程中的振动。并且通过设置减振组件32，进一步减小了跨座式单轨作业车运行的过程中的振动，以及导向部件3遇到障碍物后所受到的冲击，使得跨座式单轨作业车运行更加平稳，提升了跨座式单轨作业车运行的稳定性。

如图2所示，减振组件32包括第一支架322、第二支架326和弹性件324。第一支架322与连接组件2相连接。第二支架326与转轴34相连接。弹性件324一端与第一支架322相连接，另一端与第二支架326相连接。第一支架322和第二支架326之间通过弹性件324连接，有效地提升了减振组件32的减振效果。尤其在导向装置遇到障碍物时，可有效地减小障碍物对车体所造成的冲击。弹性件324一般为弹簧。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本实施例的各种等价形式的修改均落入本发明所附权利要求所限定的范围。

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