專利名稱：使用輪胎和自動導(dǎo)向的公交電車的接地持久控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在以電能作為牽引能量的、使用輪胎和自動導(dǎo)向的公交車上的防止人員觸電的安全裝置。
背景技術(shù)：
這種安全裝置旨在避免車外人員或乘車人員所接觸的金屬部分帶有危險的電位。
關(guān)于公交車中人員的觸電危險問題制定有若干規(guī)章條例和標準。
此外，設(shè)計者為使用電能的公交車配置了減少危險的安全裝置，并且在不同部位和對人員易于接觸的各種組件進行了許多電絕緣控制試驗。
為了減少人員觸電的危險，可以采取多種措施。可以使用絕緣包覆件，例如用聚酯或環(huán)氧樹脂玻璃纖維制成的包覆件來覆蓋車輛的所有金屬部分。車輛的地板也可以由絕緣涂層覆蓋。通常，安裝時也使金屬設(shè)備和附件，例如車門、扶桿、腳踏板等，相對于車輛的金屬構(gòu)架電絕緣。盡管如此，所有這些安全措施都不能消除人員觸電的危險，至多只能限制其發(fā)生率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于，通過車輛底盤的接地來消除危險，車輛底盤通過在接地的導(dǎo)軌上滑動或摩擦的專用滑板進行接地。這種與導(dǎo)軌的持久接觸阻止車輛底盤的電位升高。但是，如果導(dǎo)軌本身絕緣，或者如果滑板脫落，在這兩種情況下就有危險。因此，必須借助專用裝置始終確保底盤正常接地。
本發(fā)明總的目的是始終控制底盤的接地質(zhì)量，以避免由于接觸到可能具有電位的金屬部分或金屬構(gòu)件而使人員發(fā)生觸電的危險；以及在出現(xiàn)危險的情況下，幾乎立即切斷供電，概括地說，啟動車輛上的所有適當?shù)陌踩b置，例如切斷主斷路器，放下受電弓和/或使用應(yīng)急制動器。
為了控制底盤接地，本發(fā)明確定成車輛的導(dǎo)向裝置中至少一個配有兩個滑板，用于確保與本身接地的導(dǎo)軌的摩擦接觸，并借助車輛上的備用低壓電流向這些滑板之一供電。兩個滑板最好布置在導(dǎo)向輪的兩側(cè)，一個在導(dǎo)向裝置的前面，一個在導(dǎo)向裝置的后面。電控制裝置可以檢查滑板與導(dǎo)軌是接合還是脫離，以及底盤接地是否正常。電路的電元件或輔助邏輯電路在出現(xiàn)危險的情況下啟動車輛的安全系統(tǒng)。
在本發(fā)明一個最佳實施例中，確定成使車輛的至少兩個導(dǎo)向裝置配備有這樣的滑板。在這種情況下，根據(jù)另一個實施例，各自接地的滑板彼此連接，從而處于同一電位；而由車輛的車載低壓供電的滑板則彼此絕緣。
為此，本發(fā)明的安全裝置用于在以電能作為牽引能量的、使用輪胎的借助于至少一個自動導(dǎo)向裝置通過金屬導(dǎo)軌進行自動導(dǎo)向的公交車上防止人員發(fā)生觸電危險，所述自動導(dǎo)向裝置控制著轉(zhuǎn)向滾動裝置，轉(zhuǎn)向滾動裝置使用至少一個在金屬導(dǎo)軌上滾動的導(dǎo)輪，其特征在于，車組的至少前面的或后面的自動導(dǎo)向裝置具有至少兩個與金屬導(dǎo)軌相接觸的彼此隔開的電接觸構(gòu)件，其特征還在于，這些接觸構(gòu)件連同在它們之間延伸的導(dǎo)軌部分以及電流流通檢測裝置一起構(gòu)成了由低電壓發(fā)電機供電的安全回路，檢測裝置根據(jù)所述接觸構(gòu)件處的電接觸狀態(tài)是良好的和令人滿意的、或者是不良的和不令人滿意的，而提供表示回路閉路或回路開路的信號或狀態(tài)信息，在后一種情況下，使安全裝置進行工作或采取安全措施。
本發(fā)明裝置具有許多優(yōu)點，尤其是·成本低，構(gòu)造簡單，安全可靠；·控制器的所有故障形式都導(dǎo)致安全回路斷路；·車輛的可使用性不受影響；·在多車情況下，在諸車輛或車廂之間不存在任何的電相互作用。


參照附圖和非限制性實施例，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)越性將得到進一步的理解。附圖如下圖1是本發(fā)明安全控制裝置安裝在其上的導(dǎo)向裝置的立體圖；圖2是圖1中圓圈部分的立體細部圖，表示出通過電接觸滑板之一而接合在導(dǎo)軌上的導(dǎo)向臂；圖3以簡圖的形式示出了車組的輪廓和電接觸滑板在導(dǎo)軌上的位置；圖4是本發(fā)明裝置第一實施例的簡單電路圖，其中，低壓發(fā)電機的端子BT-與底盤相連接；圖5是本發(fā)明裝置第二實施例的簡單電路圖，其中，低壓發(fā)電機的端子BT+與底盤相連接；圖6是邏輯圖，示出了在第一實施例情況下的潛在危險情況和相應(yīng)的安全回路的狀態(tài)；圖7是邏輯圖，示出了在第二實施例情況下的潛在危險情況和相應(yīng)的安全回路的狀態(tài)。
具體實施例方式
本發(fā)明主要適用于公交車，例如使用電能作為牽引能量的自動導(dǎo)向車組1，自動導(dǎo)向車組1使用自動導(dǎo)向裝置，通過一個或多個在金屬導(dǎo)軌2上滾動的導(dǎo)輪3和4在所述金屬導(dǎo)軌上自動導(dǎo)向，車輛或車組通過配有輪胎的前輪5、后輪6和中間輪7和8而行駛。
本發(fā)明涉及自動導(dǎo)向的載客公交車組1，圖3是其一個實施例的輪廓圖。
車組1由前車廂9、后車廂10、中間載客車廂11和中間載客車廂12彼此鉸接而成。由受電弓14供給的牽引能量由高壓供電裝置13通過配電箱15抵達電動機，配電箱15本身具有接地線。車組1在其前部和后部，以及在長度較大的情況下，還在前部和后部之間的中部各自具有轉(zhuǎn)向軸，轉(zhuǎn)向軸由至少一個自動導(dǎo)向裝置16控制，自動導(dǎo)向裝置16安裝在轉(zhuǎn)向架17上，其中一個實施例示于圖1和圖2。
轉(zhuǎn)向架17包括下列主要構(gòu)件車架18轉(zhuǎn)動地安裝在車輛尤其是車組1的底盤19上。它具有兩個立柱20和21，各自配有輪胎的車輪5或6的軸安裝在所述立柱上。這些立柱朝上延伸，形成懸掛裝置22和23例如伸縮筒式減震懸掛裝置的支承件。
該裝置沿例如附圖所示類型的金屬導(dǎo)軌2進行導(dǎo)向。導(dǎo)軌2嵌入在地面中或安裝在地面上，并與大地進行電連接。它可以具有附圖所示的型面。
如圖所示的自動導(dǎo)向裝置16中每個都包括至少一個例如通過圍繞水平樞銷轉(zhuǎn)動地可豎起的臂24，所述樞銷的端部支承件由底板25形成，兩個傾斜導(dǎo)輪26和27轉(zhuǎn)動地安裝在其上，布置和保持成尖端朝下的V形。這些例如是輪緣式的導(dǎo)輪以其傾斜端面沿導(dǎo)軌2滾動，確保公交車的基準方向。
根據(jù)本發(fā)明，在車組底盤的前部或后部安裝有兩個與導(dǎo)軌接觸的構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明，這些與導(dǎo)軌接觸的構(gòu)件可以是通過滑動或摩擦進行電接觸的支承滑板28和29，它們成對使用，彼此隔開，以便在其間限定一部分導(dǎo)軌。
這些滑板可以如同圖1和圖2所示的那樣加以布置，一個布置在支承著傾斜導(dǎo)輪26和27的端部支承件的前部，另一個(未示出)沿導(dǎo)軌的軸線布置在導(dǎo)輪的另一側(cè)，或者布置在另一個導(dǎo)向裝置上。
每個滑板的主體轉(zhuǎn)動地安裝或鉸接在支承件上，或者彈性地懸掛或鉸接在車組的底盤上，視相對于這個支承件的電絕緣情況而定。
每個滑板例如具有以導(dǎo)軌的互補型面成形的下端面，以確保緊密接觸和進行滑動或摩擦。在附圖所示的實施例中，它是槽形型面。
根據(jù)第一實施例，滑板之一28直接與底盤的地線進行電連接，或者連接到發(fā)電機的負極端子BT-上，而這對滑板中的另一個滑板29用具有大導(dǎo)電截面的電連接線通過檢測裝置與同一發(fā)電機的正極端子BT+相連接。
滑板28的電連接線例如如同附圖所示的那樣呈兩個編織帶30和31的形狀，其前端具有特殊性，用螺母固定在滑板主體的前部，其后端與絕緣護套電纜32的端部相連接，電纜32的另一端與發(fā)電機的負極端子BT-相連接，負極端子BT-本身連接到底盤的地線上。
根據(jù)第一實施例，另一個滑板29(圖1和圖2中未示出)通過檢測裝置與低壓發(fā)電機的正極端子BT+進行電連接，其負極端子BT-與車輛的金屬底盤進行電連接。
根據(jù)圖1和圖2以及以上描述，同一對的兩個滑板28和29沿導(dǎo)軌的軸線布置在導(dǎo)向輪的兩側(cè)。根據(jù)另一個實施例，如圖3所示，同一對的兩個滑板可以沿導(dǎo)軌的軸線位于前部和后部軸線的兩側(cè)。因此，它們形成兩組，前部標號為ME1(附圖左部圓圈部分)，后部標號為ME2(附圖右部圓圈部分)。
為了了解與金屬導(dǎo)軌的始終電接觸的狀態(tài)和質(zhì)量，即與金屬導(dǎo)軌的連續(xù)電連接的狀態(tài)以及接地的質(zhì)量，按照下面所構(gòu)思的方式進行安裝。
這種安裝使兩個滑板28和29布置在導(dǎo)向輪兩側(cè)，或者使兩個滑板布置在軸線兩側(cè)(成對的轉(zhuǎn)向裝置ME1和ME2)，而這不管其機械支承件或者其支承方式即它與臂或底盤的機械連接方式如何，這種連接通過與適當?shù)膹椥詰覓煅b置多方向鉸接的支承附件進行，所述懸掛裝置或許同時還經(jīng)過預(yù)應(yīng)力處理或其他方法的處理。
同一個導(dǎo)向裝置或同一轉(zhuǎn)向裝置ME1或ME2的兩個滑板28和29安裝在一個低壓電路中，電壓最好是直流電壓，例如在同一發(fā)電機的接線端子BT+和BT-之間為24伏，如圖4所示，從而形成安全回路。在這個安全電路中，在呈安全回路形式的發(fā)電機接線端子BT+和BT-之間，串聯(lián)安裝有檢測器例如電流或電流流通檢測器，或者電磁裝置例如繼電器，所述電磁裝置具有電磁線圈33，并控制著開關(guān)34的至少一個接觸點；第一滑板29；導(dǎo)電的金屬導(dǎo)軌2；以及同一對轉(zhuǎn)向裝置ME1或ME2的第二滑板28，該第二滑板28與端子BT-進行電連接，端子BT-本身與底盤的地線相連接。
車組后部的轉(zhuǎn)向裝置的安裝與此相類似。
兩個安裝可以是獨立的，或者是成組并聯(lián)，或者是負極端子彼此連接的成組簡單匯集。
我們的實施例限于兩個轉(zhuǎn)向裝置。在車組比較長的情況下，可以配置一個或兩個中間轉(zhuǎn)向裝置，每個都具有上面所述的檢測電路。
關(guān)于電流或電流流通檢測器，可以是在電流強度超過相應(yīng)于最小數(shù)值的閾值的電流流通的情況下提供可利用信號的任何適當?shù)臋z測器，低于這個數(shù)值，其表示的電接觸質(zhì)量不具有精確意義，或者具有太大的誤差。
每個檢測電路各自的工作情況如下。
如果兩個滑板28和29中每個滑板處的電接觸都具有足夠良好的質(zhì)量，那么，電流進入檢測回路，繼電器線圈被供電，當超過一定的電流閾值，就使得與線圈33有關(guān)的開關(guān)34的接觸點閉合，并且只要電流數(shù)值超過觸發(fā)閾值，就一直使接觸點保持閉合。在取代線圈式電磁裝置的尤其是電流檢測器的情況下，原理相同。如果電接觸質(zhì)量降低，或者如果突然發(fā)生電流流通限制事故，或者由于某種原因使得接觸中斷或變得微弱、不良或有間歇性，那么，線圈33供電不足，開關(guān)34斷開。
前裝置ME1和后裝置ME2這兩個裝置的工作方式相同。
圖6所示的表中記載了具有兩個裝置ME1和ME2的系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的所有狀態(tài)，以及包括潛在危險和安全回路狀態(tài)二欄的結(jié)論，其中的安全回路狀態(tài)一欄是表示控制邏輯的欄格，所述控制邏輯例如通過切斷電源、通過放下受電弓、或者在發(fā)生嚴重危險的情況下，通過閉合主斷路器或使用應(yīng)急制動器，以此來消除危險。
導(dǎo)軌2的接地缺陷因為觸發(fā)了檢測器所以也可以被檢測到。
與圖6中黑圓圈相應(yīng)的安全回路開路狀態(tài)的所有情況重述如下，其中的四種情況被視為有潛在危險。
1.ME1的滑板29接合、ME1的滑板28脫離；以及ME2的滑板29接合、ME2的滑板28脫離；2.ME1的滑板29接合、ME1的滑板28脫離；以及ME2的滑板29脫離、ME2的滑板28脫離；3.ME1的滑板29脫離、ME1的滑板28接合；以及ME2的滑板29脫離、ME2的滑板28接合；4.ME1的滑板29脫離、ME1的滑板28接合；以及ME2的滑板29脫離、ME2的滑板28脫離；
5.ME1的滑板29脫離、ME1的滑板28脫離；以及ME2的滑板29接合、ME2的滑板28脫離；6.ME1的滑板29脫離、ME1的滑板28脫離；以及ME2的滑板29脫離、ME2的滑板28接合；7.ME1的滑板29脫離、ME1的滑板28脫離；以及ME2的滑板29脫離、ME2的滑板28脫離。
可以根據(jù)圖6所示的表的這些說明確立觸電潛在危險警告，從而可以立即采取預(yù)防措施，直至切斷公交車尤其是車組的電源。
根據(jù)第二實施例，如圖5和圖7所示，同一個導(dǎo)向裝置或同一轉(zhuǎn)向裝置ME1或ME2的兩個滑板28和29也安裝在一個低壓電路中，電壓最好是直流電壓，例如在同一發(fā)電機的接線端子BT+和BT-之間為24伏，如圖5所示，從而形成安全回路。這個實施例的特點涉及低壓發(fā)電機接線端子BT+和BT-的接線。這里，發(fā)電機的端子BT+接地，與前述實施例相反。在這個安全電路中，在呈安全回路形式的發(fā)電機接線端子BT+和BT-之間，串聯(lián)安裝有檢測器例如電流或電流流通檢測器，或者電磁裝置例如繼電器，所述電磁裝置具有電磁線圈33，并至少控制著開關(guān)34的接觸點；第一滑板29；導(dǎo)電的金屬導(dǎo)軌2；以及同一對轉(zhuǎn)向裝置ME1或ME2的第二滑板28，該第二滑板28與端子BT-進行電連接。
7如上所述，滑板29通過電磁線圈33與底盤的地線相連接。
車組后部的轉(zhuǎn)向裝置的安裝與此相類似。
兩個安裝可以是獨立的，或者是成組并聯(lián)，或者是正極端子彼此連接的成組簡單匯集。
每個檢測電路各自的工作情況基本上與前面所述的相同。
如果電流通路的狀態(tài)是接合的，那么，電流流入檢測回路，繼電器線圈被供電，當超過一定的電流閾值，就使得與線圈33有關(guān)的開關(guān)34的接觸點閉合，并且只要電流數(shù)值超過觸發(fā)閾值，就一直使接觸點保持閉合。
如果電接觸質(zhì)量降低，或者如果突然發(fā)生電流流通限制事故，或者由于某種原因使得接觸中斷或變得微弱、不良或有間歇性，那么，線圈33供電不足，開關(guān)34斷開。
前裝置ME1和后裝置ME2這兩個裝置的工作方式相同。
圖7所示的表中記載了具有兩個裝置ME1和ME2的系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的所有狀態(tài)，以及包括潛在危險和安全回路狀態(tài)二欄的結(jié)論，其中的安全回路狀態(tài)一欄是表示控制邏輯的欄格，所述控制邏輯例如通過放下受電弓而切斷電源，或者在發(fā)生嚴重危險的情況下，閉合主斷路器或使用應(yīng)急制動器，以此來消除危險。
導(dǎo)軌2的接地缺陷因為觸發(fā)了檢測器所以也可以被檢測到。
與圖7中黑圓圈相應(yīng)的安全回路開路狀態(tài)的所有情況重述如下，其中的四種情況被視為有潛在危險。
1.ME1的滑板29接合、ME1的滑板28脫離；以及ME2的滑板29接合、ME2的滑板28脫離；
2.ME1的滑板29接合、ME1的滑板28脫離；以及ME2的滑板29脫離、ME2的滑板28接合；3.ME1的滑板29接合、ME1的滑板28脫離；以ME2的滑板29脫離、ME2的滑板28脫離；4.ME1的滑板29脫離、ME1的滑板28接合；以及ME2的滑板29接合、ME2的滑板28脫離；5.ME1的滑板29脫離、ME1的滑板28接合；以及ME2的滑板29脫離、ME2的滑板28接合；6.ME1的滑板29脫離、ME1的滑板28接合；以及ME2的滑板29脫離、ME2的滑板28脫離；7.ME1的滑板29脫離、ME1的滑板28脫離；以及ME2的滑板29接合、ME2的滑板28脫離；8.ME1的滑板29脫離、ME1的滑板28脫離；以及ME2的滑板29脫離、ME2的滑板28接合；9.ME1的滑板29脫離、ME1的滑板28脫離；以及ME2的滑板29脫離、ME2的滑板28脫離。
可以根據(jù)圖7所示的表的這些說明確立觸電潛在危險警告，從而可以立即采取預(yù)防措施，直至切斷公交車尤其是車組的電源。
由于第二實施例的危險提示較多，因此第二實施例比第一實施例更安全。
權(quán)利要求
1.一種接地持久控制裝置，用于在以電能作為牽引能量的、使用輪胎的借助于至少一個自動導(dǎo)向裝置沿接地的金屬導(dǎo)軌進行自動導(dǎo)向的公交車上防止人員發(fā)生觸電危險，所述自動導(dǎo)向裝置控制著轉(zhuǎn)向滾動裝置，轉(zhuǎn)向滾動裝置使用至少一個在金屬導(dǎo)軌上滾動的導(dǎo)輪，其特征在于，車輛具有至少兩個與金屬導(dǎo)軌相接觸的彼此隔開的電接觸構(gòu)件，其特征還在于，這些接觸構(gòu)件連同在它們之間延伸的導(dǎo)軌部分以及電流流通檢測裝置一起構(gòu)成了由具有接線端子BT+和BT-的低電壓發(fā)電機供電的安全回路，所述檢測裝置根據(jù)接觸構(gòu)件處的電接觸狀態(tài)是令人滿意的、還是不令人滿意的情況，而提供表示回路閉路或回路開路的信號或狀態(tài)信息，在后一種情況下，使安全裝置進行工作或采取安全措施。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，電接觸構(gòu)件中的至少一個由自動導(dǎo)向裝置加以支承。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，低電壓是直流低電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，直流低電壓是24伏的電壓。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其特征在于，電接觸構(gòu)件之一與底盤進行電連接并連接到發(fā)電機的負極端子BT-上；其特征還在于，另一個接觸構(gòu)件通過檢測器與發(fā)電機的正極端子BT+相連接，發(fā)電機的負極端子BT-連接到底盤上。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于，接觸構(gòu)件之一與發(fā)電機的負極端子BT-進行電連接，其特征還在于，另一個接觸構(gòu)件通過檢測器與發(fā)電機的正極端子BT+相連接，發(fā)電機的正極端子BT+連接到底盤上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，每個接觸構(gòu)件是沿金屬導(dǎo)軌(2)移動的滑動或摩擦的滑板(28或29)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，檢測裝置是電磁鐵的線圈(33)，它控制著開關(guān)(34)的接觸點。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，接觸構(gòu)件沿縱向分別安裝在一個或多個導(dǎo)輪的兩側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，接觸構(gòu)件一前一后地安裝在車組前部的底盤上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在車組的前部配置一個具有其低電壓發(fā)電機端子BT+和BT-的安全回路，在車組的后部配置另一個具有其本身的低電壓發(fā)電機端子BT+和BT-的安全回路。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，低電壓發(fā)電機的諸負極端子BT-彼此連接并與底盤相連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，低電壓發(fā)電機的諸負極端子BT-彼此連接，其特征還在于，諸正極端子BT+彼此連接并與底盤相連接。
全文摘要
本發(fā)明的特征在于在金屬導(dǎo)軌(2)上摩擦或滑動的成對的兩個滑板(28)和(29)的組件，其中每個都通過在導(dǎo)軌上滾動的導(dǎo)輪(26)和(27)而與自動導(dǎo)向裝置(16)相連接。這些滑板(28)和(29)與導(dǎo)軌(2)一起形成了包含檢測器的電路，構(gòu)成了由低電壓(BT+和BT－)發(fā)電機供電的安全回路，當通過滑板(28)和(29)以及導(dǎo)軌(2)接地的電接觸正常時，電流流過安全回路。根據(jù)滑板(27)和(28)上的電接觸質(zhì)量，安全回路呈開路或閉路，表示有無潛在危險。本發(fā)明對于輪胎式自動導(dǎo)向型公交車的制造者具有應(yīng)用價值。
文檔編號B60L5/40GK1717347SQ200380102716
公開日2006年1月4日 申請日期2003年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月8日
發(fā)明者羅貝爾·洛爾, 洛朗·韋迪耶 申請人:羅爾工業(yè)公司