[发明专利]一种实现列车曲线自动连挂的装置和自动连挂方法

说明书

本发明属于轨道车辆连接器技术领域，提供一种实现列车曲线自动连挂的装置和自动连挂方法，包括车钩、调节装置、激光雷达和处理主机，调节装置在车辆前端的横梁两侧各设置一个，调节装置包括驱动电机、电动绞盘和钢缆，驱动电机连接电动绞盘，电动绞盘内的钢缆固定连接在车钩前端两侧；激光雷达安装在在车钩中部的下侧位置，激光雷达、驱动电机分别通过线缆连接到处理主机，控制车钩转到要求的角度后自动连挂。本发明列车曲线自动连挂的装置结构简单，成本低，操作简单；曲线自动连挂，极大地提高了连挂效率和安全性。

技术领域

本发明属于轨道车辆连接器技术领域，尤其是涉及一种实现列车曲线自动连挂的装置和自动连挂方法。

背景技术

轨道列车相邻两节车厢需要通过车钩连接，当列车处于有弯道线路进行连挂时，两个车钩未对中，列车连挂无法实现，需要乘务员下车辅助连挂。

目前的列车曲线连挂均采用人工判断，手动操作方式，具体为：列车停下后，人工判断，如两车钩相对位置不在可连挂范围，需用收紧带将车钩拉至连挂范围内，再进行连挂，效率极低，并且人在车下作业，有安全隐患。

随着轨道列车行业的发展，特别是无人驾驶列车、灵活编组列车的发展，经常需要进行列车连挂，列车连挂效率直接影响车辆运行效率。

发明内容

本发明旨在解决传统轨道列车连挂时需要人工辅助连挂，效率低，有安全隐患的问题。从而提供一种实现列车曲线自动连挂的装置和自动连挂方法，实现列车曲线自动连挂，连挂效率高，安全性高。

为实现上述发明目的，本发明提供一种实现列车曲线自动连挂的装置和自动连挂方法，实现列车曲线自动连挂的装置包括车钩、调节装置、激光雷达和处理主机；调节装置在车辆前端的横梁两侧各设置一个，调节装置包括驱动电机、电动绞盘和钢缆；驱动电机连接电动绞盘，电动绞盘内的钢缆固定连接在车钩前端两侧；激光雷达安装在车钩中部的下侧位置，激光雷达、驱动电机分别通过线缆连接到处理主机，激光雷达采集车钩前方轨道点云数据并传输给处理主机；处理主机用于接收到激光雷达的轨道点云数据后对数据进行处理，判断车钩与轨道是否平行，若不平行，计算得出车钩的调整角度和方向，并输出控制信号给驱动电机，控制驱动电机转动，驱动电机带动电动绞盘，电动绞盘通过钢缆带动车钩转动；车钩与轨道若平行，激光雷达采集对向车钩中心点信息，处理主机用于根据对向车钩中心点信息，判断两车钩中心线偏差是否在误差允许±3°范围内，若超出误差允许范围，两个处理主机各自计算得出车钩的调整角度和方向，输出控制信号给驱动电机，控制驱动电机转动，驱动电机带动电动绞盘，电动绞盘通过钢缆带动车钩转动；两车钩中心线偏差在误差允许范围内后，主动连挂车辆的处理主机用于发出连挂指令并控制主动连挂车辆向被动连挂车辆移动，实现自动连挂。

进一步地，车钩前部设有两个固定锚点，钢缆连接在固定锚点上，用于带动车钩转动。

本发明还提供一种采用列车曲线自动连挂装置的自动连挂方法，包括如下步骤：

步骤1：两辆对接车辆行驶至车钩相距1到2米范围内；

步骤2：两辆对接车辆处理主机各自下达自动连挂指令；

步骤3：激光雷达信息采集：激光雷达收到处理主机发出的连挂指令，采集车钩前方轨道点云数据，通过以太网传输给处理主机；

步骤4：数据处理：处理主机接收到激光雷达的轨道点云数据后，通过软件对数据进行处理，判断车钩与轨道是否平行，若不平行，计算得出车钩的调整角度和方向，并执行步骤5，若平行，执行步骤6；

步骤5：处理主机输出控制信号给调节装置的驱动电机和电动绞盘，控制驱动电机转动，驱动电机带动电动绞盘，电动绞盘通过钢缆带动车钩转动，同时进行步骤3和步骤4，车钩与轨道平行后执行步骤6；

步骤6：激光雷达采集对向车钩中心点信息；