CN102162221B - 一种用于轨道的清理维护车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道的清理维护车，包括车身装置、刮除机构、擦洗保养机构、动力能源机构；是一种自动化程度较高的轨道清理维护设备，其可实现在轨道工作面上做清理前的预处理、彻底地对轨道工作面上污物进行清除、对清除下来的污物进行收集、清理以及对轨道清污后进行涂油维护保养。完全克服了现有技术中无法自动有效的清除轨道表面油泥和干痂、缺少对清理后的轨道进行维护保养，以及无法对清理过程中的污垢、清理溶剂进行收集清理。本发明实现了轨道清理维护的自动化，具有污物便于进行回收清理、清洁度高、不损伤轨道工作面等特点。不仅对专用轨道及类似轨道表面进行污物清理、清洁，也适用于对城市地铁、城市轻轨进行维护保养。

Description

一种用于轨道的清理维护车

技术领域

本发明涉及一种用于轨道的清理维护车，属于自动化及环保设备领域，适用于对钢制轨道和专用轨道及类似轨道表面进行污物清除、保洁及维护保养。

背景技术

由于大多数钢制轨道通常是在户外铺设，轨道表面常常会受到沙尘、雨雪、风吹、日晒等外界环境和气温变化的影响，致使轨道表面粘附大量尘土、沙粒和锈斑，对于专用轨道，特别是表面涂有防锈油的轨道还会形成油泥和干痂，低温环境下还可能形成冰层，损伤轨道表面，严重影响轨道在导向或输运货物过程中的工作性能以及行驶速度。通常情况下，轨道行程较长，人工清理维护工作量大、效率低、质量差，所以无法满足日常工作的要求。

中国专利CN89212821.6中公开了一种吸扫式清扫车，所描述的清扫车只是对灰尘、纸屑等轻重软硬杂物进行清扫。在发明专利CN03122880.1中描述了一种用于硬路面的铲污装置，该装置仅适用于对公路表面的落叶、纸屑、生活垃圾和泥土等杂物进行清洁、清理。

目前在现有技术中所使用的轨道清理装置和车辆，大多只是对轨道或类似轨道表面上的灰尘和垃圾进行清理，而没有针对钢制轨道和专用轨道及类似轨道表面的油泥和干痂进行有效的清除，亦缺少对清理后的轨道进行涂油维护保养，以及无法对清洗产生的垃圾进行收集清理维护的装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于轨道的清理维护车，这种清理维护车是一种自动化程度较高的轨道清理维护设备，不仅能在轨道工作面上做清理前的预处理、彻底清除轨道面上污垢，而且对清除下来的污垢进行收集清理以及对轨道清污后进行涂油防护，并且能够保持轨道表面原有工作精度等维护功能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：该轨道清理维护车包括驾驶室、车身装置和刮除机构、擦洗保养机构，动力能源机构；所述车身装置包括车身底板和钢轮，车身底板为常见的四边形状，车身底板下部安装有四个钢轮与轨道平面接触，位于车身底板左右两侧的前后钢轮中间设置有刮除机构，擦洗保养机构安装在车身底板下后钢轮的后部，且设置机构左右两侧对称安装；动力能源机构安装在车身底板的上部；驾驶室与车身装置安装连接，驾驶室内设置有控制台，控制台采用PLC+工控机控制，对刮除机构、擦洗保养机构、动力能源机构进行操控，并根据需要实现不同机构的独立工作。

所述的刮除机构包括暖风机、喷雾油泵、起落夹紧气缸、刮刀装置及油污回收箱；安装在车身底板前后钢轮中间的暖风机送出暖风，位于暖风机后面的喷雾油泵将调配好的煤油溶剂通过喷嘴喷涂在轨道表面上，对轨道表面上污垢、油泥与干痂进行软化处理，起落夹紧气缸驱动刮刀装置的起落收缩并在轨道上夹紧，油污回收箱对刮除机构中清理下来的污垢进行收存；所述的刮刀装置为两级，每级装置由三把刚度相同的刮刀依次排列，两级刮刀刚度依次降低。

所述的刮刀装置为收缩式结构，刮刀分为五个工作面，刮刀通过螺栓固定在安装座上，安装座与支座通过调整螺栓连接，支座与支座之间通过铰链连接，主刮刀由起落夹紧气缸竖直下落贴合轨道表面时，两侧的刮刀将自然贴近轨道工作面进行刮除工作，调整螺栓调整弹性压簧向刮刀施加适当的预紧力，使刮刀贴合轨道各工作面，刮刀采取错位安装且错位间隙较小，起落夹紧气缸驱动刮刀装置的起落收缩和在轨道上的夹紧。

当没有进行刮除工作时，刮刀在弹簧力的作用下相互靠近。当对轨道进行刮除工作时，轨道逐渐克服弹性压簧的弹性压力，推开相互靠近的刮刀，使刮刀贴合轨道各个表面，对轨道表面的油污进行刮除工作。同时，为避免各工作面的刮刀相互干涉，刮刀采取错位安装形式且错位间隙较小，可以防止清理过程中产生的污垢通过错位缝隙进入已经清理完成的轨道上，弄脏轨道工作面，影响清理质量。起落夹紧气缸驱动刮刀装置的起落收缩和在轨道上的夹紧。轨道清理单元在不工作时刮刀装置被起落气缸收缩在远离轨道上顶面的位置，当要进行刮除清理工作时，刮刀装置通过起落夹紧气缸使刮刀竖直落下，由中央控制系统控制下落位置，保证刮刀装置上顶面刮刀可靠地与轨道面贴合；再由夹紧气缸驱动轨道侧面刮刀和下颚面刮刀向轨道夹紧，通过控制系统控制使其准确地与轨道侧面和下颚面对应贴合。随着清理维护车的行驶移动，刮除机构将导轨上的油泥、干痂、垃圾清理干净。同时，在刮除机构中还设置有油污回收箱，对刮除机构中清理下来的污垢进行收集、存储。油污回收箱集成在刮除机构中，污垢在刮刀上脱落后，便落在油污回收箱中被回收，从而保持了轨道工作面及周围环境的清洁，减少环境污染。

所述的擦洗保养机构由擦洗履带、升降气缸、暖风机、喷雾油泵以及履带清洗箱组成。擦洗保养机构安装在车身底板下后钢轮的后部，对轨道工作面上被遗漏下来的少量油泥进行清理。擦洗保养机构采用履带式擦洗方式，主要完成两个方向上的运动：一是跟随清理维护车的直线运动，完成对轨道工作面的进一步清理；二是履带竖直面内的旋转运动。由电机驱动传动带作旋转运动，在传动带的外侧绕有一圈擦洗履带，擦洗履带将随着传动带做同步旋转。设计这种结构形式一方面是为便于对履带进行清洗，另一方面有利于履带各处均能参加清理工作，使其受力均匀，有效地提高了使用寿命。同时，驱动电机置放在受力较大的地方，可将摩擦力变为动力使用，提高效率。履带擦洗过轨道工作面后会变脏，需要对其进行清理以利于反复使用，为此设置安装有履带清洗箱。履带清洗箱安装在履带擦洗装置的上方，电机驱动传动带转动，绕于传动带上擦脏的履带转动进履带清洗箱中，履带清洗箱内装有煤油或其它有机介质，可对履带进行清洗。履带在经过履带清洗箱时会将部分油污清理掉，循环工作过程中将一直处于较为干净的状态，保证轨道工作面的清理质量。当擦洗履带进行工作时，通过升降气缸动作使其竖直落下，由控制系统控制下落位置，保证擦洗履带可靠地与轨道面贴合；擦洗保养机构中的暖风机安装在车身底板上且位于履带清洗箱之后，用于将清洗过后的轨道工作面吹干，保证防锈油的喷涂质量；擦洗保养机构中的喷雾油泵安装在车身底板尾部，对进行清理工作之后的轨道工作面进行均匀喷涂防锈油，对轨道进行保养，并提高保养效果。

所述的动力能源机构由控制台操控为空气压缩机、喷雾油泵、电动机、暖风机等设备提供动力源。

轨道清理维护车控制台采用PLC+工控机控制，包括操作面板、中央控制器、检测控制子系统和末端执行子系统等，实现对刮除机构、擦洗保养机构、进行操控，能够根据需要实现不同机构的独立工作。

本发明轨道清理维护车是一种自动化程度较高的轨道清理维护设备，其可实现在轨道工作面上做清理前的预处理、彻底地对轨道工作面上污物进行清除、对清除下来的污物进行收集、清理以及对轨道清污后进行涂油维护保养，并且能够保持轨道面原有工作精度等轨道维护功能。完全克服了现有技术中无法自动有效的清除轨道表面油泥和干痂、缺少对清理后的轨道进行涂油维护保养，以及无法对清理过程中的污垢、清理溶剂进行收集清理。本发明实现了轨道清理维护的自动化，具有污物便于进行收集清理、清洁度高、不损伤轨道工作面等特点。不仅对专用轨道及类似轨道表面进行污物清理、清洁，也适用于对城市地铁、城市轻轨维护保养。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种用于轨道的清理维护车作进一步详细的说明。

图1为本发明轨道清理维护车的结构示意图。

图2为本发明的刮除机构示意图。

图3为本发明的(a).擦洗机构示意图；(b).擦洗机构俯视图。

图4为本发明的(a).刮刀机构示意图；(b).刮刀机构俯视图。

图中：

1.发电机2.电机3.空气压缩机4.喷雾油泵5.暖风机6.擦洗保养机构7.升降气缸8.履带清洗箱9.擦洗履带10.刮除机构11.喷雾油泵12.起落气缸13.油污回收箱14.暖风机15.车身底板16.弹性压簧17.刮刀装置18.主刮刀19.侧刮刀20.下颚刮刀21.调整螺栓22.钢轮23.驾驶室

具体实施方式

本实施例是一种用于轨道的清理维护车。参见图1，该轨道清理维护车包括驾驶室、车身装置和刮除机构、擦洗保养机构，动力能源机构。所述车身装置包括车身底板15和钢轮22，车身底板15为常见的四边形状，车身底板下部安装有四个钢轮22与轨道平面接触，位于车身底板左右两侧的前后钢轮中间设置有刮除机构10，擦洗保养机构6安装在车身底板下后钢轮的后部，且设置机构左右两侧对称安装；动力能源机构安装在车身底板的上部；驾驶室23与车身装置安装连接，驾驶室内设置有控制台，控制台采用PLC+工控机控制，对刮除机构、擦洗保养机构、动力能源机构进行操控，并根据需要实现不同机构的独立工作。

轨道清理维护车控制台采用PLC+工控机控制，包括操作面板、中央控制器、检测控制子系统和末端执行子系统等，实现对刮除机构、擦洗保养机构、进行操控，并根据需要实现不同机构的独立工作。

动力能源机构由控制台操控为空气压缩机、喷雾油泵、电动机、暖风机等设备提供动力源。

刮除机构10由喷雾油泵11、起落气缸12、暖风机14与刮刀装置17组成，用于完成对轨道工作面的油污进行初步清理。同时，在刮除机构10中还设置有油污回收箱13，用于对清理过程中的污垢、清理溶剂进行收集清理。安装在车身底板15前后钢轮中间的暖风机14吹送出暖风，对轨道表面上污垢进行前端软化预处理，能够有效解决油污在天气寒冷时凝结而导致不便清理的问题。安装在车身底板15且位于暖风机14之后的喷雾油泵11将调配好的煤油溶剂通过喷嘴喷涂在轨道表面上，对轨道工作面上油泥、干痂进行溶解或软化，为刮刀清理工序做准备。

在溶剂喷涂后，轨道工作面上的油泥、干痂会被溶解或软化，刮除机构10紧贴在轨道上表面、两侧面、两下颚面的五个工作面上随轨道车移动，两轨道各个工作面上的油泥被刮刀刮下。如图2所示，刮刀装置17为两级式结构，每级装置由三把刚性相同的刮刀依次排列构成，第二级装置中刮刀的刚性低于第一级装置中刮刀的刚性，因为考虑到在第一级清理时油污较厚，而第一级清理过后油污厚度减小，所以将第二级刮刀装置中的刮刀选用不同材料，降低刮刀刚度，避免刮伤轨道表面。而且每个工作面上的刮刀都装配有弹性压簧16，使刮刀压紧在对应工作面上的张力可调，避免由于刀具磨损而产生的清理质量问题，亦避免由于刀具接触过紧磨损轨道工作表面。

刮刀装置17是一种可收缩式结构，根据轨道的形状将刮刀设置为五个工作面，分为一把主刮刀18，两把侧刮刀19，两把下颚刮刀20。如图4所示，刮刀通过螺栓固定在安装座上，安装座与支座通过调整螺栓21连接，支座与支座之间通过铰链连接，当主刮刀由起落气缸动作竖直下落贴合轨道表面时，两侧的刮刀将自然贴近轨道工作面。通过调整螺栓21可以调整弹性压簧16向刮刀施加适当的预紧力。当没有进行刮除工作时，刮刀在弹簧力的作用下相互靠近。当对轨道进行刮除工作时，轨道逐渐克服弹性压簧16的弹性压力，推开相互靠近的刮刀，使刮刀贴合轨道各个表面，对轨道表面的油污进行刮除工作。同时，为避免各工作面的刮刀相互干涉，刮刀采取错位安装形式且错位间隙较小，可以防止清理过程中产生的污垢通过错位缝隙进入已经清理完成的轨道上，弄脏轨道工作面，影响清理质量。起落气缸12驱动刮刀装置17的起落收缩和在轨道上的夹紧。轨道清理单元在不工作时刮刀装置17被起落气缸12收缩在远离轨道上表面的位置，当要进行刮除清理工作时，通过起落气缸12动作使刮刀装置17竖直落下，由传感器传递给中央控制系统控制下落位置，保证刮刀装置可靠地与轨道表面贴合。随着清理维护车的行驶，刮除机构10向前移动，将导轨上的油泥、干痂、垃圾清理干净。同时，在刮除机构10中还设置有油污回收箱13，对刮除机构10中清理下来的污垢进行回收、存储。油污回收箱13设置在刮除机构10中，与刮除机构10组合安装成一体，污垢在刮刀上脱落后，落在油污回收箱13中被回收，从而保持了轨道工作面及周围环境的清洁，减少环境污染。

为了进一步对残留在轨道面上的油污进行清理，在刮除机构10后设置有擦洗保养机构6。如图3所示，擦洗保养机构6采用履带式擦洗方式，包括有擦洗履带9、升降气缸7、暖风机5、喷雾油泵4以及履带清洗箱8组成。擦洗保养机构6主要完成两个方向上的运动：一是随清理维护车的直线运动，完成对轨道工作面的进一步清理；二是履带竖直面内的旋转运动，由电机2驱动传动带作旋转运动，在传动带的外侧绕有一圈擦洗履带9，擦洗履带9随着传动带做同步旋转。这种结构形式一方面是为便于对履带进行清洗，另一方面有利于履带各处均能参加清理工作，使其受力均匀，有效地提高了使用寿命。驱动电机2置放在受力较大的部位，将摩擦力变为动力使用，提高效率。履带擦洗过轨道工作面后会变脏，需要对其进行清理以利于反复使用。所设置的履带清洗箱8安装在整个履带式擦洗保养机构6的上方，电机2驱动传动带转动，绕于传动带上擦脏的履带转动进入履带清洗箱8中，清洗箱内装有有机介质，可对擦洗履带9进行清洗。擦洗履带9在经过履带清洗箱8时将部分油污清理掉，使在循环工作过程中处于较为干净的状态，保证轨道工作面的清理质量。当擦洗履带进行工作时，通过升降气缸动作使其竖直落下，由控制系统控制下落位置，保证擦洗履带可靠地与轨道面贴合。

为了对轨道工作面进行最终净化和干燥，并为后期涂抹防锈油做准备，擦洗保养机构6还设有暖风机5，用于将轨道工作面吹干，保证防锈油的喷涂质量，提高保养效果。擦洗保养机构中的喷雾油泵4安装在车身底板尾部，对进行清理工作之后的轨道工作面进行均匀喷涂防锈油，对轨道进行保养。

本发明轨道清理维护车可由轨道巡检车辆改造而成，轨道巡检车辆虽自带有发电机，但是该发电机输出功率较小，当车上装载的各工作单元对供电电源有较大的需求时，本发明可以再安装一台发电机1。发电机1用来为轨道车上的空气压缩机、喷涂油泵、电动机等电气设备提供电力供应。

Claims (3)

1.一种用于轨道的清理维护车，其特征在于包括驾驶室、车身装置和刮除机构、擦洗保养机构，动力能源机构；所述车身装置包括车身底板和钢轮，车身底板为常见的四边形状，车身底板下部安装有四个钢轮与轨道平面接触，位于车身底板左右两侧的前后钢轮中间设置有刮除机构，擦洗保养机构安装在车身底板下后钢轮的后部，且设置机构左右两侧对称安装；动力能源机构安装在车身底板的上部；驾驶室与车身装置安装连接，驾驶室内设置有控制台，控制台采用PLC+工控机控制，对刮除机构、擦洗保养机构、动力能源机构进行操控，并根据需要实现不同机构的独立工作；所述的刮除机构包括暖风机、喷雾油泵、起落夹紧气缸、刮刀装置及油污回收箱；安装在车身底板前后钢轮中间的暖风机送出暖风，位于暖风机后面的喷雾油泵将调配好的煤油溶剂通过喷嘴喷涂在轨道表面上，对轨道表面上污垢、油泥与干痂进行软化处理，起落夹紧气缸驱动刮刀装置的起落收缩并在轨道上夹紧，油污回收箱对刮除机构中清理下来的污垢进行收存；所述的刮刀装置为两级，每级装置由三把刚度相同的刮刀依次排列，两级刮刀刚度依次降低；所述的擦洗保养机构安装在车身底板下后钢轮的后部，控制系统控制升降气缸使擦洗履带与轨道贴合，擦洗履带内侧绕有传动带，电机驱动传动带转动带动擦洗履带对轨道工作面进行清洗，履带清洗箱安装在履带擦洗装置的上方，擦洗履带转动通过履带清洗箱，清洗箱内装有煤油对履带进行清洗；暖风机安装在车身底板上位于履带清洗箱之后，将清洗过轨道工作面吹干；喷雾油泵安装在车身底板的尾部，对清理后的轨道工作面进行喷涂防锈油保养。

2.根据权利要求1所述的用于轨道的清理维护车，其特征在于：所述的刮刀装置为收缩式结构，刮刀分为五个工作面，刮刀通过螺栓固定在安装座上，安装座与支座通过调整螺栓连接，支座与支座之间通过铰链连接，主刮刀由起落夹紧气缸竖直下落贴合轨道表面时，两侧的刮刀自然贴近轨道工作面进行刮除工作，调整螺栓调整弹性压簧向刮刀施加适当的预紧力，使刮刀贴合轨道各工作面，刮刀采取错位安装且错位间隙较小，起落夹紧气缸驱动刮刀装置的起落收缩和在轨道上的夹紧。

3.根据权利要求1所述的用于轨道的清理维护车，其特征在于：所述的动力能源机构由控制台操控为空气压缩机、喷雾油泵、电动机、暖风机提供动力。

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