轨道交通充电系统的制作方法

1.本发明涉及一种用于列车充电的技术领域，尤其是一种轨道交通充电系统。


背景技术：

2.目前，大部分轨道交通列车1采用充电式运行，因此在每个车站均会设置充电装置，而现有技术中，对于轨道交通列车1的充电装置安装在轨道上，然而轨道属于金属构件，并且充电电压采用高压电，而且轨道是处于通电状态的，当发生误操作且未关闭充电装置的情况，人工进行清理维保列车轨道，容易引发发生触电等安全事故，使得安全性能较差。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种提升安全性能的轨道交通充电系统。
4.本发明所设计的技术方案：轨道交通列车充电系统，包括轨道交通车站、充电连接装置和与充电连接装置匹配的供电装置，轨道交通车站包括位于轨道交通列车上方的顶棚，供电装置安装于顶棚上，充电连接装置安装于轨道交通列车的顶部内腔中，轨道交通列车的顶部设置有与内腔连通的第一长形开口，第一长形开口上活动设置有防护罩，以开启或关闭第一长形开口，防护罩上设置有视觉识别系统；充电连接装置位于第一长形开口的下方，其包括横向位移伺服驱动机构、充电刀和旋转装置，充电刀安装于旋转装置上，旋转装置安装于横向位移伺服驱动机构的横向位移滑块上；供电装置包括套筒、升降驱动机构、第一连杆、第二连杆、升降块、第一夹板和第二夹板，套筒的下端相对应两侧分别设置有延伸杆，升降块位于两延伸杆之间，第一连杆的上端和第二连杆的上端分别销轴铰接在两延伸杆的下端，第一连杆的下端和第二连杆的下端分别与第一夹板的外侧壁中部和第二夹板的外侧壁中部销轴铰接，第一夹板的内侧端和第二夹板的内侧端分别与升降块的两端销轴铰接；升降驱动机构固定于套筒的上端，其伸缩杆与升降块固定相连，第一夹板和第二夹板的外侧壁均固定有导电板，升降块的底面设置有用于视觉识别系统检测识别的识别标记。
5.作为优选，旋转装置包括外壳和置于外壳内的齿轮旋转机构，外壳上设置有第二长形开口，第二长形开口的长度大于充电刀的长度，从动齿轮位于第二长形开口的右端下方；齿轮旋转机构包括主动齿轮、从动齿轮和驱动电机，从动齿轮通过安装座旋转式安装于外壳的下内壁上，从动齿轮上固定有旋转辊，充电刀固定于旋转辊上，从动齿轮与主动齿轮相互啮合，且驱动电机的转轴与主动齿轮固定。
6.作为优选，第二长形开口的左端下方设置有支撑台，支撑台上设置有第一接触开关。
7.作为优选，第二长形开口的右侧端设置有第二接触开关。
8.作为优选，防护罩还包括平移驱动机构和两条导轨，两条导轨分别位于第一长形开口上两长度方向的侧边，并与轨道交通列车的顶部固定相连，防护罩上长度方向的两侧部分别设置有导向块，两条导轨的内壁设置有长形导向槽，导向块对应在长形导向槽内滑
动，平移驱动机构的伸缩杆与防护罩固定相连。
9.作为优选，视觉识别系统包括ccd摄像头、位于ccd摄像头上方的补光圈和主控模块，横向位移伺服驱动机构、平移驱动机构、第一接触开关、第二接触开关、ccd摄像头、驱动电机和补光圈分别与主控模块相连并受其控制，ccd摄像头摄取识别标记进行判断充电刀在旋转至竖直状时能否被第一夹板和第二夹板对应夹持；若检测到识别标记与主控模块中预设的判断标记错位，则相调整旋转装置的位置，调整时测算错位间距和错位方向，并根据错位间距和错位方向进行位移旋转装置，位移至相应位置后，平移驱动机构驱动防护罩动作，第一长形开口打开，使水平状的充电刀旋转至竖直状；若检测到识别标记与主控模块中预设的判断标记重合，平移驱动机构驱动防护罩动作，第一长形开口打开，使水平状的充电刀旋转至竖直状。
10.作为优选，还包括控制器，升降驱动机构与控制器相连并受其控制，当第二接触开关感应到导充电刀信号后，感应信号传输至主控模块中进行处理，主控模块将处理后的信号通过无线收发模块发送至用于控制升降驱动机构的控制器中，此时控制器控制升降驱动机构的伸缩杆上升，将水平状的第一夹板和第二夹板旋转至竖直状，从而达到第一夹板和第二夹板对应夹持充电刀，两导电板分别与充电刀接触。
11.作为优选，防护罩上设置有穿孔，ccd摄像头通过密封圈安装在穿孔内。
12.作为优选，第一夹板或第二夹板上嵌设有第三接触开关，以感应是否夹持到位。
13.本发明所设计的轨道交通充电系统，其利用将供电装置设置于顶棚并处于高位下对列车进行充电操作，使得人工进行轨道维护保养时安全可靠；并且通过视觉检测来判断控制调整充电连接装置的位置，使得充电刀呈竖直状后，第一夹板和第二夹板可进行对应夹持，达到稳定可靠充电的技术效果。
附图说明
14.图1是整体结构示意图；图2是局部结构示意图（一）；图3是局部结构示意图（二）；图4是防护罩结构示意图；图5是识别标记和判断标记错位示意图；图6是控制系统结构示意图。
15.图中：轨道交通列车1、内腔11、第一长形开口12、充电连接装置2、旋转装置20、外壳21、第二长形开口211、齿轮旋转机构22、支撑台23、第一接触开关24、横向位移伺服驱动机构25、充电刀26、第二接触开关27、供电装置3、套筒31、延伸杆311、第一连杆32、第二连杆33、第一夹板34、第二夹板35、升降块36、升降驱动机构37、导电板38、第三接触开关39、防护罩5、穿孔51、ccd摄像头6、密封圈7、识别标记8、判断标记9、平移驱动机构10、导轨13、长形导向槽131、导向块14、补光圈15、主动齿轮221、从动齿轮222、驱动电机223、错位间距k。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例：如图1
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5所示，本实施例所描述的轨道交通列车1充电系统，包括轨道交通车站、充电连接装置2和与充电连接装置2匹配的供电装置3，轨道交通车站包括位于轨道交通列车1上方的顶棚，供电装置3安装于顶棚上，充电连接装置2安装于轨道交通列车1的顶部内腔11中，轨道交通列车1的顶部设置有与内腔11连通的第一长形开口12，第一长形开口12上活动设置有防护罩5，以开启或关闭第一长形开口12，防护罩5上设置有视觉识别系统；充电连接装置2位于第一长形开口12的下方，其包括横向位移伺服驱动机构25、充电刀26和旋转装置20，充电刀26安装于旋转装置20上，旋转装置20安装于横向位移伺服驱动机构25的横向位移滑块上；供电装置3包括套筒31、升降驱动机构37、第一连杆32、第二连杆33、升降块36、第一夹板34和第二夹板35，套筒31的下端相对应两侧分别设置有延伸杆311，升降块36位于两延伸杆311之间，第一连杆32的上端和第二连杆33的上端分别销轴铰接在两延伸杆311的下端，第一连杆32的下端和第二连杆33的下端分别与第一夹板34的外侧壁中部和第二夹板35的外侧壁中部销轴铰接，第一夹板34的内侧端和第二夹板35的内侧端分别与升降块36的两端销轴铰接；升降驱动机构37固定于套筒31的上端，其伸缩杆与升降块36固定相连，第一夹板34和第二夹板35的外侧壁均固定有导电板38，升降块36的底面设置有用于视觉识别系统检测识别的识别标记8。上述结构状态是在升降驱动机构37的伸缩杆和升降块36均处于下降状态，因此第一连杆32、第二连杆33均处于竖直状态，第一夹板34和第二夹板35处于水平状态。
18.其中，当充电刀26处于竖直状态后，升降驱动机构37的伸缩杆上升，而驱动升降块36上升，然后第一夹板34和第二夹板35逐渐发生倾斜，并且第一连杆32、第二连杆33跟随向内侧旋转，直至第一夹板34和第二夹板35成竖直状，第一连杆32和第二连杆33呈水平状，以将充电刀26进行夹持，且导电板38与充电刀26相互接触。充电刀26由导电材质制成，横向位移伺服驱动机构25采用横向设置的伺服滑台，升降驱动机构采用电动推杆。
19.在本实施例中，旋转装置20包括外壳21和置于外壳21内的齿轮旋转机构22，外壳21上设置有第二长形开口211，第二长形开口211的长度大于充电刀26的长度，从动齿轮222位于第二长形开口211的右端下方；齿轮旋转机构22包括主动齿轮221、从动齿轮222和驱动电机223，从动齿轮222通过安装座旋转式安装于外壳21的下内壁上，从动齿轮222上固定有旋转辊，充电刀26固定于旋转辊上，从动齿轮222与主动齿轮221相互啮合，且驱动电机223的转轴与主动齿轮221固定。其中，驱动电机223驱动主动齿轮221旋转，主动齿轮221带动从动齿轮222旋转，从动齿轮222带动充电刀26由竖直状旋转至水平状，由水平状旋转至竖直状，充电刀26在旋转过程中经第二长形开口211后达到相应状态，驱动电机固定于外壳的内壁上。
20.优选地，第二长形开口211的左端下方设置有支撑台23，支撑台23上设置有第一接触开关24，其第一接触开关24感应采用光电感应开关，用于感应充电刀26是否已完成下放，或远离支撑台23，并将相应信号传输至主控模块。
21.优选地，第二长形开口211的右侧端设置有第二接触开关27，其第二接触开关27感
应也采用光电感应开关，用于感应充电刀26是否已呈竖直状态，并将相应信号传输至主控模块。
22.在本实施例中，防护罩5还包括平移驱动机构10和两条导轨13，两条导轨13分别位于第一长形开口12上两长度方向的侧边，并与轨道交通列车1的顶部固定相连，防护罩5上长度方向的两侧部分别设置有导向块14，两条导轨13的内壁设置有长形导向槽131，导向块14对应在长形导向槽131内滑动，平移驱动机构10的伸缩杆与防护罩5固定相连，其结构设置使得防护罩5移动平稳可靠，平移驱动机构10也采用电动推杆。
23.在本实施例中，视觉识别系统包括ccd摄像头6、位于ccd摄像头6上方的补光圈15和主控模块，横向位移伺服驱动机构25、平移驱动机构10、第一接触开关24、第二接触开关27、ccd摄像头6、驱动电机223和补光圈15分别与主控模块相连并受其控制，ccd摄像头6摄取识别标记8进行判断充电刀26在旋转至竖直状时能否被第一夹板34和第二夹板35对应夹持，主控模块中内置控制程序进行控制横向位移伺服驱动机构25、平移驱动机构10、第一接触开关24、第二接触开关27、ccd摄像头6、驱动电机223和补光圈15灯进行工作，主控模块采用cpu芯片集成模板，cpu芯片集成模板中集成设置有第一wifi模块，且具体检测判断步骤如下：若检测到识别标记8与主控模块中预设的判断标记9错位，则相调整旋转装置20的位置，调整时测算错位间距k和错位方向，并根据错位间距和错位方向进行位移旋转装置20，位移至相应位置后，平移驱动机构10驱动防护罩5动作，第一长形开口12打开，使水平状的充电刀26旋转至竖直状。错位方向通过判断标记9的位置得到。
24.若检测到识别标记8与主控模块中预设的判断标记9重合，平移驱动机构10驱动防护罩5动作，第一长形开口12打开，使水平状的充电刀26旋转至竖直状。
25.上述中，解决了因为列车无法精准驾驶至，使充电刀26位于升降块36正中位置，而导致充电无法进行的技术问题，从而使得列车充电可靠，提升使用性能；补光圈15包括圈体和设置于圈体内呈环形阵列设置的多个led灯珠。
26.在本实施例中，还包括控制器，控制器也采用plc控制器，plc控制器上安装有第二wifi模块。升降驱动机构37与控制器相连并受其控制，当第二接触开关27感应到导充电刀26信号后，感应信号传输至主控模块中进行处理，主控模块将处理后的信号通过第二wifi模块发送至用于控制升降驱动机构37的控制器中，此时控制器控制升降驱动机构37的伸缩杆上升，将水平状的第一夹板34和第二夹板35旋转至竖直状，从而达到第一夹板34和第二夹板35对应夹持充电刀26，两导电板38分别与充电刀26接触，其通过联动控制达到充电操作可靠。
27.在本实施例中，防护罩5上设置有穿孔51，ccd摄像头6通过密封圈7安装在穿孔51内，对ccd摄像头6实现防水式安装在穿孔51内。
28.在本实施例中，第一夹板34或第二夹板35上嵌设有第三接触开关39，以感应是否夹持到位，其可控制第一夹板34和第二夹板35的在竖直状态下的位置。
29.上述中的固定均采用焊接或螺栓固定相连。
30.本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。