一种智能制动轨道小平车及其行进方法与流程

1.本发明属于铁路轨道施工技术领域，尤其是涉及一种智能制动轨道小平车及其行进方法。


背景技术：

2.随着我国铁路及城市轨道建设的快速发展，在轨道施工现场需要大量的轨行小平车来搬运物料，目前大多数轨行小平车普遍存在着结构简单、没有刹车机构、承载能力小、安全性能差等缺点，从而导致了小平车在使用过程中经常有使用不便、承载力不足、溜车等现象，特别的由于传统的轨道小平车中几乎没有设置自锁装置，在搬运物料的过程中，小平车很容易移动，甚至因为其移动而碾压到施工人员，在使用过程中不够安全存在着很大的质量隐患和安全风险。因此需要设计一种轨道小平车，用以有效解决目前铁路施工现场轨道用小平车普遍存在的安全质量问题。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种智能制动轨道小平车，通过设置所述行车制动组件可在所述轨道小平车达到设定最大移动速度时进行制动，防止发生溜坡安全事故；利用所述驻车制动组件，实现对行进状态的所述轨道小平车进行停止和对停止状态的锁定，防止所述轨道小平车出现溜车现象。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能制动轨道小平车及其行进方法，其特征在于：包括轨道小平车、均设置在所述轨道小平车上的制动系统和启停结构；
5.所述轨道小平车包括水平设置的车架和设置在所述车架底部且用于带动所述车架移动的行走轮组件；
6.所述制动系统包括对称设置在所述车架上的两个制动机构和设置在所述车架上用于对所述轨道小平车进行监测的监测机构；一个所述制动机构布设在所述车架的左侧，另一个所述制动机构布设在所述车架的右侧；所述制动机构包括设置在行走轮中心位置的传动组件、均与所述传动组件配合的行车制动组件和驻车制动组件；所述启停结构包括设置在所述车架前侧和后侧的启停开关。
7.上述的一种智能制动轨道小平车，其特征在于：所述行走轮组件包括设置在所述车架底部的四个行走轮，两个所述行走轮对称布设在所述车架的前侧，另外两个所述行走轮对称布设在所述车架的后侧；所述车架上设置有把手，所述把手通过把手安装座固定在所述轨道小平车上，所述轨道小平车的前侧面和后侧面均设置有把手安装座。
8.上述的一种智能制动轨道小平车，其特征在于：所述传动组件包括设置在行走轮中心位置的主轴和同轴套设在所述主轴上的传动轮，所述传动轮和所述行走轮之间设置有辅助轮，所述辅助轮同轴套设在所述主轴上。
9.上述的一种智能制动轨道小平车，其特征在于：所述行车制动组件包括与所述传
动轮啮合的行车制动轮、设置在所述行车制动轮中心位置的行车制动轴、以及设置在所述行车制动轴上的行车制动器，所述行车制动器布设在行车制动轴远离所述行走轮的一端。
10.上述的一种智能制动轨道小平车，其特征在于：所述驻车制动组件包括与所述传动轮啮合的驻车制动轮、设置在所述驻车制动轮中心位置的驻车制动轴、以及设置在所述驻车制动轴上的驻车制动器，所述驻车制动器布设在驻车制动轴远离所述行走轮的一端。
11.上述的一种智能制动轨道小平车，其特征在于：所述监测机构包括设置在所述车架上且用于监测所述车架上承载重物重量的压力传感器、设置在主轴端部且用于监测所述行走轮转速的编码器、以及安装在所述车架底部的控制箱；
12.所述控制箱中设置有电路板，所述电路板上集成有控制器以及均与所述控制器连接的存储器、报警器和计时器；所述压力传感器和所述编码器信号输出端与所述控制器的信号输入端连接，所述行车制动器和所述驻车制动器均由控制器控制，所述启停开关与控制器连接。
13.上述的一种智能制动轨道小平车，其特征在于：所述车架的底部设置有供电电池组，所述供电电池组为控制器的供电回路中串接有启停开关。
14.本发明还提供一种对所述智能制动轨道小平车进行行进控制的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
15.步骤一、数据存储：设置轨道小平车的最大移动速度v
max
、最高装载重量g
max
、以及最长驻车时间t
max
并同步保存至存储器中；
16.步骤二、装载重物：工作人员确定所述轨道小平车的行进方向，将把手安装在所述轨道小平车行进方向后侧的把手安装座内，并操作启停开关断开，控制器停止工作，辅助制动器停止制动，手动推动把手带动轨道小平车行进；
17.当轨道小平车行进至重物装载处，操作启停开关闭合，控制器工作，控制器控制辅助制动器工作，使辅助制动轴停止转动，进而所述辅助制动轮停止转动，与所述辅助制动轮啮合的传动轮停止转动，使所述主轴停止转动，进而使行走轮停止转动，进行装载重物；
18.步骤三、行进前检查，过程如下：
19.步骤301、操作启停开关闭合，控制器工作，在装载重物的过程中，压力传感器对所述轨道小平车的装载重量g进行测量，以使所述轨道小平车上的装载重量g小于g
max
；其中，当g≥g
max
时，报警器报警，将所述轨道小平车的重物进行卸载，直至报警器无报警；
20.步骤302、操作启停开关断开，控制器停止工作，辅助制动器停止，手动推动把手带动轨道小平车行进；
21.步骤四、正常行进并制动，过程如下：
22.步骤401、在轨道小平行进的过程中，所述编码器对所述轨道小平车的移动速度v进行测量，当v＜v
max
时，执行步骤402；当v≥v
max
时，执行步骤五；
23.步骤402、所述轨道小平车沿移动轨道的延伸方向持续行进，直至移动至目的地点，操作启停开关闭合，控制器控制驻车制动器工作，使驻车制动轴停止转动，进而所述驻车制动轮停止转动，与所述驻车制动轮配合的传动轮停止转动，使所述主轴停止转动，进而使行走轮停止转动，停止所述轨道小平车继续行进，使所述轨道小平车进行驻车制动；
24.其中，当所述轨道小平车移动至目的地点时，计时器对所述轨道小平车的驻车时间t进行测量，当t≥t
max
时，报警器报警提醒，操作启停开关闭合，驻车制动器锁死，使所述
轨道小平车进行驻车制动；
25.步骤五、非正常行进并制动：控制器控制行车制动器工作，使所述行车制动轴逐渐停止转动，进而所述行车制动轮停止转动，与所述行车制动轮配合的传动轮停止转动，使所述主轴停止转动，进而使行走轮停止转动，停止所述轨道小平车继续行进，使所述轨道小平车进行行车制动。
26.上述的智能制动轨道小平车的行进方法，其特征在于：步骤五中，所述轨道小平车停止行进后，操作启停开关闭合，重新启动所述轨道小平车，手动推动带动轨道小平车行进，直至移动至目的地点。
27.本发明与现有技术相比具有以下优点：
28.1、本发明通过设置所述行车制动组件可在所述轨道小平车达到设定最大移动速度时进行制动，防止发生溜坡安全事故；利用所述驻车制动组件，实现对行进状态的所述轨道小平车进行停止和对停止状态的锁定，防止所述轨道小平车出现溜车现象。
29.2、本发明中所述轨道小平车上设置有监测机构，可在移动过程中对所述轨道小平车的移动速度和装载重量进行监测，结合所述行车制动组件和所述驻车制动组件，在所述轨道小平车超速或者超载时进行制动，避免因超速或者超载发生安全事故；同时利用所述驻车制动组件可维持所述轨道小平车的制动状态，提高了所述轨道小平车的安全性和实用性。
30.3、本发明方法步骤简单，在所述轨道小平车正常行进前先对装载的重物重量进行检测，防止所述轨道小平车超载行进；行进过程中通过利用编码器对行进速度进行检测，防止所述轨道小平车超速失控，发生溜滑事故；再通过所述计时器对所述轨道小平车的驻车时间进行检测，防止工作人员在所述轨道小平车停止行进的过程中未对其进行锁定，造成溜车事故，功能完备，使行进过程变得更加高效，安全和简单，便于推广使用。
31.综上所述，本发明通过设置所述行车制动组件可在所述轨道小平车达到设定最大移动速度时进行制动，防止发生溜坡安全事故；利用所述驻车制动组件，实现对行进状态的所述轨道小平车进行停止和对停止状态的锁定，防止所述轨道小平车出现溜车现象。
32.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
33.图1为本发明的外形图。
34.图2为本发明的结构示意图。
35.图3为本发明制动机构的结构示意图。
36.图4为本发明监测机构的电路原理框图。
37.图5为本发明的方法流程图。
38.附图标记说明:
39.1—车架；
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2—把手；
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3—行走轮；
40.4—壳体；
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5—主轴；
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6—传动轮；
41.7—辅助轮；
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8—行车制动轮；
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9—行车制动轴；
42.10—行车制动器；
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11—供电电池组；
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12—轴承；
43.13—驻车制动轮；
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14—驻车制动轴；
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15—驻车制动器；
44.16—压力传感器；
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17—编码器；
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18—控制箱；
45.19—控制器；
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20—报警器；
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21—存储器；
46.22—把手安装座；
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23—计时器；
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24—启停开关。
具体实施方式
47.如图1至图4所示，本发明包括轨道小平车、均设置在所述轨道小平车上的制动系统和启停结构；
48.所述轨道小平车包括水平设置的车架1和设置在所述车架1底部且用于带动所述车架1移动的行走轮组件；
49.所述制动系统包括对称设置在所述车架1上的两个制动机构和设置在所述车架1上用于对所述轨道小平车进行监测的监测机构；一个所述制动机构布设在所述车架1的左侧，另一个所述制动机构布设在所述车架1的右侧；所述制动机构包括设置在行走轮3中心位置的传动组件、均与所述传动组件配合的行车制动组件和驻车制动组件；所述启停结构包括设置在所述车架1前侧和后侧的启停开关24。
50.实际使用时，通过设置所述行车制动组件可在所述轨道小平车达到设定最大移动速度时进行制动，防止发生溜坡安全事故；利用所述驻车制动组件，实现对行进状态的所述轨道小平车进行停止和对停止状态的锁定，防止所述轨道小平车出现溜车现象。
51.其中，所述轨道小平车上设置有监测机构，可在移动过程中对所述轨道小平车的移动速度和装载重量进行监测，结合所述行车制动组件和所述驻车制动组件，在所述轨道小平车超速或者超载时进行制动，避免因超速或者超载发生安全事故；同时利用所述驻车制动组件可维持所述轨道小平车的制动状态，提高了所述轨道小平车的安全性和实用性。
52.另外，本发明方法步骤简单，在所述轨道小平车正常行进前先对装载的重物重量进行检测，防止所述轨道小平车超载行进；行进过程中通过利用编码器17对行进速度进行检测，防止所述轨道小平车超速失控，发生溜滑事故；再通过所述计时器23对所述轨道小平车的驻车时间进行检测，防止工作人员在所述轨道小平车停止行进的过程中未对其进行锁定，造成溜车事故，功能完备，使行进过程变得更加高效，安全和简单，便于推广使用。
53.需要说明的是，所述行车制动组件是为了实现所述轨道小平车非正常运行中的紧急制动；所述驻车制动组件既可以实现对正常行进过程中的所述轨道小平车进行制动，还可以保持所述轨道小平车的制动状态。
54.如图1和图2所示，本实施例中，所述行走轮组件包括设置在所述车架1底部的四个行走轮3，两个所述行走轮3对称布设在所述车架1的前侧，另外两个所述行走轮3对称布设在所述车架1的后侧；所述车架1上设置有把手2，所述把手2通过把手安装座22固定在所述轨道小平车上，所述轨道小平车的前侧面和后侧面均设置有把手安装座22。
55.实际使用时，所述行走轮组件与移动轨道相配合，实现所述轨道小平车的移动，所述车架1前侧的两个行走轮3为辅助轮，所述车架1后侧的两个行走轮3为制动轮。所述把手2的端部通过两个把手安装座22固定在所述车架1上，可根据所述轨道小平车的移动方向，将把手2固定在前侧的把手安装座22内或者后侧的把手安装座22内。
56.如图3所示，本实施例中，所述传动组件包括设置在行走轮3中心位置的主轴5和同轴套设在所述主轴5上的传动轮6，所述传动轮6和所述行走轮3之间设置有辅助轮7，所述辅
助轮7同轴套设在所述主轴5上。
57.实际使用时，所述传动组件与所述行走轮3连接，通过两者的配合，可通过所述制动系统实现对所述行走轮3的制动，进而实现对所述轨道小平车的制动。
58.如图3所示，本实施例中，所述行车制动组件包括与所述传动轮6啮合的行车制动轮8、设置在所述行车制动轮8中心位置的行车制动轴9、以及设置在所述行车制动轴9上的行车制动器10，所述行车制动器10布设在行车制动轴9远离所述行走轮3的一端。
59.实际使用时，所述行车制动组件的主要作用是为了在所述轨道小平车移动过程中出现超速的情况时，保证所述轨道小平车的安全和施工现场工作人的安全；当所述轨道小平车的移动速度达到设定的最大移动速度时，可对所述轨道小平车进行制动，防止发生安全事故。所述行车制动轮8优选为齿轮。
60.如图3所示，本实施例中，所述驻车制动组件包括与所述传动轮6啮合的驻车制动轮13、设置在所述驻车制动轮13中心位置的驻车制动轴14、以及设置在所述驻车制动轴14上的驻车制动器15，所述驻车制动器15布设在驻车制动轴14远离所述行走轮3的一端。
61.如图3所示，所述制动机构的外侧设置有壳体4，所述主轴5、所述行车制动轴9、以及所述驻车制动轴14均通过轴承12安装在所述壳体4上；实际使用时，当所述轨道小平车未启动或者处于断电状态时，所述驻车制动组件可对所述轨道小平车起到制动作用，防止所述轨道小平车发生溜车事故，提高了所述轨道小平车使用的安全性。所述驻车制动轮13优选为齿轮。
62.如图4所示，本实施例中，所述监测机构包括设置在所述车架1上且用于监测所述车架1上承载重物重量的压力传感器16、设置在主轴5端部且用于监测所述行走轮3转速的编码器17、以及安装在所述车架1底部的控制箱18；
63.所述控制箱18中设置有电路板，所述电路板上集成有控制器19以及均与所述控制器19连接的存储器21、报警器20和计时器23；所述压力传感器16和所述编码器17信号输出端与所述控制器19的信号输入端连接，所述行车制动器10和所述驻车制动器15均由控制器19控制，所述启停开关24与控制器19连接。
64.实际使用时，所述控制器19选用的是单片机stc89c51，所述存储器21选用的是mx25l512存储芯片，所述报警器20选用的是声光报警器，所述压力传感器16选用的是znhm
‑
d1
‑
1t，所述编码器17选用的是hmr100b；所述存储器21中预先存储所述轨道小平车的最大移动速度和最大装载重量，在所述轨道小平车移动过程中，通过所述压力传感器16和所述编码器17的监测，使所述轨道小平车能平稳、安全的移动，避免发生溜车或者失控的情况。
65.本实施例中，所述车架1的底部设置有供电电池组11，所述供电电池组11为控制器19的供电回路中串接有启停开关24。
66.实际使用时，所述供电电池组11为所述监测机构提供电力，保证所述监测机构的正常运行。所述启停开关24可选用启停刷卡机构，也可选用开关按钮。
67.如图1至图5所示的一种对智能制动轨道小平车进行行进控制的方法，该方法包括以下步骤：
68.步骤一、数据存储：设置轨道小平车的最大移动速度v
max
、最高装载重量g
max
、以及最长驻车时间t
max
并同步保存至存储器21中；
69.步骤二、装载重物：工作人员确定所述轨道小平车的行进方向，将把手2安装在所
述轨道小平车行进方向后侧的把手安装座22内，并操作启停开关24断开，控制器19停止工作，辅助制动器15停止制动，手动推动把手2带动轨道小平车行进；
70.当轨道小平车行进至重物装载处，操作启停开关24闭合，控制器19工作，控制器19控制辅助制动器15工作，使辅助制动轴14停止转动，进而所述辅助制动轮13停止转动，与所述辅助制动轮13啮合的传动轮6停止转动，使所述主轴5停止转动，进而使行走轮3停止转动，进行装载重物；
71.步骤三、行进前检查，过程如下：
72.步骤301、操作启停开关24闭合，控制器19工作，在装载重物的过程中，压力传感器16对所述轨道小平车的装载重量g进行测量，以使所述轨道小平车上的装载重量g小于g
max
；其中，当g≥g
max
时，报警器20报警，将所述轨道小平车的重物进行卸载，直至报警器20无报警；
73.步骤302、操作启停开关24断开，控制器19停止工作，辅助制动器15停止，手动推动把手2带动轨道小平车行进；
74.步骤四、正常行进并制动，过程如下：
75.步骤401、在轨道小平行进的过程中，所述编码器17对所述轨道小平车的移动速度v进行测量，当v＜v
max
时，执行步骤402；当v≥v
max
时，执行步骤五；
76.步骤402、所述轨道小平车沿移动轨道的延伸方向持续行进，直至移动至目的地点，操作启停开关24闭合，控制器19控制驻车制动器15工作，使驻车制动轴14停止转动，进而所述驻车制动轮13停止转动，与所述驻车制动轮13配合的传动轮6停止转动，使所述主轴5停止转动，进而使行走轮3停止转动，停止所述轨道小平车继续行进，使所述轨道小平车进行驻车制动；
77.其中，当所述轨道小平车移动至目的地点时，计时器23对所述轨道小平车的驻车时间t进行测量，当t≥t
max
时，报警器20报警提醒，操作启停开关24闭合，驻车制动器15锁死，使所述轨道小平车进行驻车制动；
78.步骤五、非正常行进并制动：控制器19控制行车制动器10工作，使所述行车制动轴9逐渐停止转动，进而所述行车制动轮8停止转动，与所述行车制动轮8配合的传动轮6停止转动，使所述主轴5停止转动，进而使行走轮3停止转动，停止所述轨道小平车继续行进，使所述轨道小平车进行行车制动。
79.需要说明的是，所述轨道小平车的最大移动速度v
max
、所述轨道小平车的最高装载重量g
max
和所述轨道小平车的最长驻车时间t
max
均为设定值，一般设定为所述轨道小平车的最大移动速度v
max
为3km/h，所述轨道小平车的最高装载重量g
max
为2000kg，所述轨道小平车的最长驻车时间t
max
为30s。
80.实际使用时，正常行驶时，所述轨道小平车靠人推动在轨道上行驶，用车轮来带动各个齿轮之间的传动，各个销轴都配有轴承，使得轮组和制动模块转动平滑、顺畅。所述轨道小平车上配备的压力传感器16，可对所述轨道小平车上装载的货物进行测量，当装载重量超过2000kg时，报警器20响动，控制器19启动驻车制动功能。
81.本实施例中，步骤五中，所述轨道小平车停止行进后，操作启停开关24闭合，重新启动所述轨道小平车，手动推动2带动轨道小平车行进，直至移动至目的地点。
82.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明
技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。