[实用新型]基于橡胶车轮和虚拟轨道技术的有轨电车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种城市公共交通车辆，尤其涉及一种基于橡胶车轮和虚拟轨道技术的有轨电车。

背景技术

有轨电车是城市主要公共交通工具之一，现行的有轨电车均采用带导向轮缘的金属车轮，在街道路面铺设的钢轨上运行。其存在的问题是：金属车轮在钢轨上运行，会因轮轨间的摩擦产生较大的噪音而恶化城市环境。铺设钢轨需对街道进行大量的土建施工，施工期间，不仅影响城市交通、带来作业噪声和粉尘污染。铺设的钢轨使街面不平整，既影响街道的完整性和美观性，也对其它交通工具的运行和行人的通行也造成不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于橡胶车轮和虚拟轨道技术的有轨电车，该种有轨电车不需要铺设钢轨，运行噪音小，对城市环境的影响小；运行通过的街面平整、街道的完整性和美观性得以保持，也便于其它交通工具的运行和行人的通行。

本实用新型解决其技术问题，所采用的技术方案为，一种基于橡胶车轮和虚拟轨道技术的有轨电车，包括车体、控制系统、车轮组件，其特征在于：

所述的车轮组件为带驱动电机和制动器的橡胶车轮，其驱动电机和制动器均与控制系统相连；

所述的车体的底部还设置有检测地面虚拟轨道标识的传感器，传感器的输出端与控制系统相连；或者所述的车体上安装有与控制系统相连的卫星定位器。

本实用新型的有轨电车的工作过程和原理是：

控制系统控制各个车轮组件的驱动电机转动，以带动橡胶车轮旋转，进而驱动电车运行；

在电车运行的同时，传感器实时检测地面虚拟轨道标识，并将检测到的传感器距标识的距离或角度信号传给控制系统，由控制系统对接收到的标识相关信号或卫星定位信号进行分析、处理。如处理结果表明当前电车运行轨迹与地面虚拟轨道标识形成的虚拟轨道（轨迹）有偏差，控制系统则输出纠偏控制信号控制相应车轮组件的驱动电机及其车轮的转速变化，使电车回归到地面虚拟轨道标识所设定的虚拟轨道上运行（如电车运行轨迹左偏则控制左侧的车轮加速或右侧的车轮减速，电车右转回归到设定的虚拟轨道上运行）。

或者，在电车运行的同时卫星定位器将车体的卫星定位信号传给控制系统；由控制系统对接收到的卫星定位信号进行分析、处理。如处理结果表明当前电车运行轨迹与控制系统中预设的运行轨迹（虚拟轨道）有偏差，控制系统则输出纠偏控制信号控制相应车轮组件的驱动电机及其车轮的转速变化，使电车回归到设定的虚拟轨道上运行。

通过以上方法，本实用新型实现了电车在无实体钢轨轨道的地面上的有轨导向运行。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过卫星定位或传感器对地面虚拟轨道标识的检测，测出电车的实际运行轨迹，并由控制系统控制各自独立驱动的车轮组件的驱动电机转速，实现控制系统对电车运行轨迹的反馈控制，巧妙的实现了电车在无实体钢轨轨道地面上按既有虚拟轨道导向的有轨运行。

它与地面接触的车轮为橡胶车轮，运行噪音小，对城市环境的影响小。

它不需要铺设钢轨，设置的地面虚拟轨道标识，体积小而薄，可以嵌入、贴合或涂覆在地面上，而卫星定位方式，更是不需要对地面做任何改变；其运行通过的街面平整，街道的完整性和美观性得以保持，也便于其它交通工具的运行和行人的通行。

上述的车轮组件的具体构成是：充气或实心的橡胶轮胎固定在金属轮毂上形成橡胶车轮；驱动电机为盘式轮毂电机，盘式轮毂电机的转子与金属轮毂固定连接；盘式轮毂电机的转子同时通过轴承安装在转臂的心轴上，盘式轮毂电机的定子则固定在转臂上；转臂的一端通过铰轴铰接在车体下部侧面的悬挂框架上，转臂的另一端通过悬挂装置与悬挂框架的顶部相连；制动器的制动闸连接在转臂上，制动器的制动盘则与盘式轮毂电机的定子固定连接；制动闸的驱动机构和盘式轮毂电机均与控制系统连接。

这样，每个车轮组件为独立驱动、独立控制，既方便对电车的运行进行精确控制；同时省掉了连接车体两侧的车轮组件的轮轴，使得车体底部的位置可以大大降低，车体重心降低，运行更平稳、安全，也使车内空间更大，乘座更舒适。

车轮组件的悬挂框架直接固定在车体的侧部，悬挂框架通过悬挂装置与车轮组件的纵向的转臂相连，实现悬挂、隔振。车体侧面以外的底部不再有任何悬挂、隔振机构，也使车体底部的位置可以降低，车体重心降低，车内空间更大，运行更平稳、安全，乘座更舒适。

上述的悬挂装置为空气弹簧、钢弹簧、高温超导悬浮装置、电磁悬浮装置或永磁悬浮装置。

这些悬挂装置均能很好的实现对车体的支撑、悬挂与隔振作用。