CN102556005A - 一种动车轴箱清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动车轴箱清洗装置，包括送料定位装置、喷砂清洗装置和清洗吹干装置，喷砂清洗装置包括横向喷砂装置、与被清洗的轴箱外形相适配的仿形轨道、钢丝绳拉伸气缸装置和换向提升装置，喷砂清洗装置还包括纵向固定支架、设置在纵向固定支架上的用于喷砂的纵向喷砂装置和用于驱动纵向固定支架纵向往复运动的纵向气缸装置。本发明操作简单；清洗彻底，不损伤表面油漆；模块化设计，维护检修方便；自动化程度高。

Description

一种动车轴箱清洗装置

技术领域

本发明技术涉及车辆清洗领域，尤其涉及一种动车轴箱清洗装置，适用于动车各系轴箱的清洗。

背景技术

动车高速运行的过程中在大气（周围）环境中形成负压以及撞击，常年累月、日晒雨淋裸露在机车底部的轴箱将形成一层又厚粘附力又强的污垢。故而动车轴箱（以下简称轴箱）清洗的关键是去除轴箱外表面的那层粘附力极强的污垢，不过同时又要保证表面油漆不受损伤。

为达到清洗效果就目前国内外常用的自动化清洗工艺有高压水冲洗、超声波清洗、饱和蒸汽清洗、水煮等。高压水冲洗清洗效果不佳，轴箱表面污垢不能完全除尽，大部分表面只能除去表面的浮垢。超声波清洗、水煮亦只能去除表面浮垢，饱和蒸汽清洗不但不能清洗彻底而且自动化程度及效率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种动车轴箱清洗装置，该装置结构独特，设计新颖，工艺创新，操作简单。既能去除轴箱表面顽垢，同时保证轴箱表面油漆不受损伤，又提高了自动化水平，实现一键清洗。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种动车轴箱清洗装置，包括用于传送被清洗轴箱并进行工件定位的送料定位装置、沿送料定位装置的传送方向依次设置的用于对被清洗轴箱进行喷砂清洗的喷砂清洗装置和用于对进行了喷砂清洗后的轴箱进行水洗和吹干的清洗吹干装置，喷砂清洗装置包括用于喷砂的横向喷砂装置、与被清洗的轴箱外形相适配的仿形轨道、用于通过喷砂钢丝绳驱动横向喷砂装置沿仿形轨道往复运动的钢丝绳拉伸气缸装置和用于改变喷砂钢丝绳的拉力方向和位置的换向提升装置，喷砂清洗装置还包括纵向固定支架、设置在纵向固定支架上的用于喷砂的纵向喷砂装置和用于驱动纵向固定支架纵向往复运动的纵向气缸装置。

如上所述的换向提升装置包括第一换向轮、第二换向轮、第三换向轮和第四换向轮，第一换向轮的轮轴线与第二换向轮的轮轴线垂直，第一换向轮和第二换向轮具有共同的一条切线，第二换向轮和第三换向轮的旋转面在同一个平面，第三换向轮的轮轴线与第四换向轮的轮轴线垂直，第三换向轮和第四换向轮具有共同的一条切线。

如上所述的喷砂钢丝绳上串联有钢丝绳缓冲装置，钢丝绳缓冲装置包括定位垫板、左侧拉杆、定位垫圈、右侧拉杆和压簧，左侧拉杆一端与定位垫板的一侧连接，定位垫圈套设在左侧拉杆上，右侧拉杆一端与定位垫圈连接，压簧套设在左侧拉杆上且位于定位垫板和定位垫圈之间。

如上所述的清洗吹干装置包括用于喷射高压水和高压风的侧部喷淋管、用于喷射高压水和高压风的上部喷淋管、支撑板、设置在支撑板上的上下移动导框、设置在支撑板上的左右移动导框、用于驱动侧部喷淋管沿上下移动导框上下往复运动的上下移动气缸、用于驱动上部喷淋管沿左右移动导框左右往复运动的左右移动气缸和用于驱动支撑板前后往复运动的前后移动气缸，其中，上下往复运动方向纵向垂直于送料定位装置的传送方向，左右往复方向横向垂直于送料定位装置的传送方向，前后往复运动方向平行于送料定位装置的传送方向。

如上所述的侧部喷淋管和上部喷淋管的一端均设置有喷嘴，另一端均分别与高压风通道和高压水通道连接。

如上所述的送料定位装置包括定位小车、拨爪、拨爪座和滑框，拨爪座设置在滑框上，拨爪偏离重心中心的部位与拨爪座活动连接，小车放置在滑框上，小车上设置有与拨爪一端抵触连接的挡板。

如上所述的横向喷砂装置和纵向喷砂装置均包括喷砂枪，喷砂枪内设置有出口通道、高压风通道和高压水通道，出口通道分别与高压风通道和高压水通道连通。

如上所述的纵向气缸装置通过锁紧螺母固定在仿形轨道上，锁紧螺母的环壁上设置有缺槽，缺槽两侧的环壁通过螺栓压紧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是： 1、操作简单；2、清洗彻底，不损伤表面油漆；3、模块化设计，维护检修方便；4、自动化程度高。

附图说明

图1为本发明的正视示意图；

图2为本发明的俯视示意图；

图3为本发明的原理示意图；

图4为本发明的清洗吹干装置的结构示意图；

图5为本发明的清洗吹干装置的管路示意图；

图6为本发明的喷砂枪的原理示意图；

图7为本发明的锁紧螺母的结构示意图；

图8为本发明的换向提升装置的结构示意图；

图9为本发明的钢丝绳缓冲装置的结构示意图；

图10为本发明的喷砂清洗装置的结构示意图；

图11为本发明的送料定位装置的结构示意图。

图中：1-送料定位装置；2-喷砂清洗装置；3-清洗吹干装置；5-上料工位；6-喷砂工位；7-清洗吹干工位；8-出料工位；9-电加热管；10-金属软管；11-储气罐；12-储水箱；13-喷淋水管；14-管路系统；15-脚踏阀；16-仿形装置；17-磨液泵马达；18-喷砂枪；19-锁紧螺母；101-定位小车；102-拨爪；103-拨爪座；104-滑框；105-挡板；201-钢丝绳拉伸气缸装置；202-换向提升装置；203-钢丝绳缓冲装置；2021-第一换向轮；2022-第二换向轮；2023-第三换向轮；2024-第四换向轮；2031-定位垫板；2032-左侧拉杆；2033-定位垫圈；2034-右侧拉杆；2035-压簧；2041-导向轴A ；2042-万向轮固定板A；2043-仿形轨迹板；2044-钢丝绳连接夹紧板 ；2045-万向轮固定板B；2046-导向轴压盖；2047-气缸固定板A；19-锁紧螺母；2049-气缸固定板B；20410-气缸固定板C ；20411-导向轴B；20412-上下导向轴封板；20413-喷嘴斜支板 ；20414-喷嘴固定板 ；20415-喷嘴支板；20416-喷砂枪上下移动气缸B ；20417-喷砂枪上下移动气缸A；20418-吊环；20419-万向轮；301-上下移动气缸；302-滚轮；303-前后移动气缸；304-上部喷淋管移动滚轮；305-导向轴；306-导向轴固定座；307-左右移动气缸；308-支撑板；309-上部喷淋管；310-喷嘴，311-侧部喷淋管；312-上下移动导框；313-左右移动导框；1801-高压风通道；1802-高压水通道；1803-出口通道；1901-缺槽；1902-环壁。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

一种动车轴箱清洗装置，包括用于传送被清洗轴箱并进行工件定位的送料定位装置1、沿送料定位装置1的传送方向依次设置的用于对被清洗轴箱进行喷砂清洗的喷砂清洗装置2和用于对进行了喷砂清洗后的轴箱进行水洗和吹干的清洗吹干装置3，喷砂清洗装置2包括用于喷砂的横向喷砂装置、与被清洗的轴箱外形相适配的仿形轨道16、用于通过喷砂钢丝绳驱动横向喷砂装置沿仿形轨道16往复运动的钢丝绳拉伸气缸装置201和用于改变喷砂钢丝绳的拉力方向和位置的换向提升装置202，喷砂清洗装置2还包括纵向固定支架、设置在纵向固定支架上的用于喷砂的纵向喷砂装置和用于驱动纵向固定支架纵向往复运动的纵向气缸装置。

换向提升装置202包括第一换向轮2021、第二换向轮2022、第三换向轮2023和第四换向轮2024，第一换向轮2021的轮轴线与第二换向轮2022的轮轴线垂直，第一换向轮2021和第二换向轮2022具有共同的一条切线，第二换向轮2022和第三换向轮2023的旋转面在同一个平面，第三换向轮2023的轮轴线与第四换向轮2024的轮轴线垂直，第三换向轮2023和第四换向轮2024具有共同的一条切线。

喷砂钢丝绳上串联有钢丝绳缓冲装置203，钢丝绳缓冲装置203包括定位垫板2031、左侧拉杆2032、定位垫圈2033、右侧拉杆2034和压簧2035，左侧拉杆2032一端与定位垫板2031的一侧连接，定位垫圈2033套设在左侧拉杆2032上，右侧拉杆2034一端与定位垫圈2033连接，压簧2035套设在左侧拉杆2032上且位于定位垫板2031和定位垫圈2033之间。

清洗吹干装置3包括用于喷射高压水和高压风的侧部喷淋管311、用于喷射高压水和高压风的上部喷淋管309、支撑板308、设置在支撑板308上的上下移动导框312、设置在支撑板308上的左右移动导框313、用于驱动侧部喷淋管311沿上下移动导框312上下往复运动的上下移动气缸301、用于驱动上部喷淋管309沿左右移动导框313左右往复运动的左右移动气缸307和用于驱动支撑板308前后往复运动的前后移动气缸303，其中，上下往复运动方向纵向垂直于送料定位装置1的传送方向，左右往复方向横向垂直于送料定位装置1的传送方向，前后往复运动方向平行于送料定位装置1的传送方向。

侧部喷淋管311和上部喷淋管309的一端均设置有喷嘴，另一端均分别与高压风通道和高压水通道连接。

送料定位装置1包括定位小车101、拨爪102、拨爪座103和滑框104，拨爪座103设置在滑框104上，拨爪102偏离重心中心的部位与拨爪座103活动连接，小车101放置在滑框104上，小车101上设置有与拨爪102一端抵触连接的挡板105。

横向喷砂装置和纵向喷砂装置均包括喷砂枪18，喷砂枪18内设置有出口通道1803、高压风通道1801和高压水通道1802，出口通道1803分别与高压风通道1801和高压水通道1802连通。

纵向气缸装置通过锁紧螺母19固定在仿形轨道16上，锁紧螺母19的环壁上设置有缺槽1901，缺槽1901两侧的环壁1902通过螺栓压紧。

本发明工件人工上下料，自动清洗，同时也可人工补洗。如当将工件定位于定位小车101上时，PLC得信号送料气缸推动拨爪推料装置，带动定位小车101前进一个工位，工件到位后推料气缸收回送料定位装置亦被收回，但由于拨爪102的自重产生的力矩远远小于拨爪102收回时将定位小车101拨回所需的力矩故而定位小车101只进不退；当工件到达喷砂工位时磨液马达启动，喷砂装置带动喷砂枪上下、前后移动冲洗工件外表面；当工件到达清洗吹干工位时喷淋装置、风路、水路顺序动作依次完成工件的喷淋、吹干；最后工件到达出料工位，如果工件未及时取走而再次启动设备则报警器报警，送料气缸不动作，直至工件取走则清洗装置正常运转。

送料定位装置包括至少三个拨爪推料装置、四辆定位小车101、一个滑框104、一个送料气缸，三个拨爪推料装置等距间隔定位于滑框104上，滑框104由送料气缸推动，送料气缸每动作一次（动作到位得信号气缸返回）定位小车101由拨爪推料装置将置于送料小车上的工件前进一个工位，如工件1此时在上料工位，气缸动作一次则工件1到清洗吹干工位同时前面的工件再向前进一个工位不过如果检测到出料工位的气缸没有移走送料气缸不动作（互锁），如此往复实现工件的输送。

当工件到喷砂工位时磨液马达启动，喷砂装置由钢丝绳拉伸气缸装置201带动沿着仿形装置的仿形轨迹前后运动，同时由喷砂枪上下移动气缸B20416,喷砂枪上下移动气缸A20417带动气缸固定板B2049、气缸固定板C20410及喷砂枪18、嘴斜支板20413、喷嘴固定板20414、喷嘴支板20415上下移动。如此循环往复使磨液不断冲洗轴箱的外表面。传递动力的介质为钢丝绳，为避免钢丝绳在运动的过程中松驰加以钢丝绳缓冲装置203零位时钢丝绳紧绷，在运动的过程中由于仿形装置运动轨迹的不规则受阻力也是非线性的变化，钢丝绳缓冲装置203在此亦能起到保护的作用避免装置的部分部件因受刚性变化的力发生意外情况。由于先前钢丝绳易被换向轮边缘磨损故而设置换向提升装置202避免钢丝绳磨损。

侧部喷淋管311安装好喷嘴后，上下移动气缸312带动侧部喷淋管311在上下移动导框312上下移动；上部喷淋管309安装好喷嘴后，左右移动气缸307带动上部喷淋管309左右移动；上部喷淋管309、侧部喷淋管311分别通过上部喷淋管移动滚轮304、上下移动导框312安装于支撑板308上，前后移动气缸303推动支撑板308在滚轮和导向轴的作用下前后移动。由此，清洗吹干装置3能实现前后、左右、上下三个方向的运动，从而最大程度减少喷射死角。风、水路主要包括喷淋装置喷淋吹干管路，当工件到达此工位时首先是喷淋水泵启动，运动的喷嘴对工件喷水将工件表面残留的磨液等污渍冲落洗净，冲洗一定时间再将喷淋水泵关闭，将喷淋吹干管路的常闭控制阀开启，高压风通过喷淋吹干管路将高压风送至喷淋装置运动的喷嘴吹高压风将滞留在工件的水分吹干。 

管路系统主要包括电加热管、储水箱、喷淋水泵、储风罐、金属软管等。电加热管对清洗吹干工位的清洗液及储水箱的清洗液进行加热并保持在一定温度内，喷淋水泵将经加热的清洗液加压并输送至喷淋装置的喷嘴喷射，储风罐储存高压风保证喷嘴喷出的高压风维持一定的压力，金属软管可减少设备的安装调整时间，提高设备的安装进度。

喷砂枪18：喷砂工位以磨液泵作为磨液的供料动力，通过磨液泵将搅拌均匀的磨液（磨料和水的混合液）输送到喷枪内。压缩空气作为磨液的加速动力，通过输气管进入喷枪，在喷枪内，压缩空气对进入喷枪的磨液加速，并经喷嘴射出，喷射到工件表面，由于磨液对工件表面的冲击和“切削”作用，使工件表面的污垢的清除同时使工件的表面获得一定的清洁度。在液体喷砂机中，磨液泵为供料动力，压缩空气为加速动力。经实验论证经此装置清洗效果明显，洗净率（洗净的面积占工件的总面积的百分比）达95%以上。

锁紧螺母19：纵向气缸装置定位后锁紧螺母上的小螺纹孔上紧螺钉，由于螺母受上下方向力的挤压导致部分螺纹旋合面过渡贴合变形从而达到锁紧的目的。

换向提升装置202：由于本发明的仿形装置的运动轨迹为不规则曲线同时动力部分与受力部分不在一个平面上，故而需要将钢丝绳提升一段距离同时要保证钢丝绳能在一定角度内无阻碍摆动。受力部分（左右各一组）钢丝绳贯穿于水平向固定座下部换向轮，再通过垂直向固定座换向轮将钢丝绳提升一定距离，最后将钢丝绳贯穿于水平向固定座上部换向轮，从而实现钢丝绳无障碍换向提升。

钢丝绳缓冲装置203：此装置是拉簧的替代装置，拉簧改压簧的设计避免了由于仿形装置钢丝绳受力不均导致拉簧间隙受力从而容易突破受力极限从而拉簧被破坏的情况。钢丝绳固定于左右两侧拉杆，定位垫圈与弹簧直接接触力作用于拉簧上使左右侧拉杆可相对移动。保证钢丝绳紧绷的同时保证钢丝受力稳定。

拨爪推料装置主要包括拨爪102、拨爪座103。拨爪座103安装于滑框104上，当推料气缸推动滑框104前进时，拨爪102推动定位小车的一块挡板105前进；当气缸收回时，滑框104一起收回，此时拨爪102反向碰撞小车，由于拨爪推料装置反向未设置限位，定位小车阻力远远大于拨爪102阻力。如此实现小车的前进。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种动车轴箱清洗装置，其特征在于，包括用于传送被清洗轴箱并进行工件定位的送料定位装置（1）、沿送料定位装置（1）的传送方向依次设置的用于对被清洗轴箱进行喷砂清洗的喷砂清洗装置（2）和用于对进行了喷砂清洗后的轴箱进行水洗和吹干的清洗吹干装置（3），喷砂清洗装置（2）包括用于喷砂的横向喷砂装置、与被清洗的轴箱外形相适配的仿形轨道（16）、用于通过喷砂钢丝绳驱动横向喷砂装置沿仿形轨道（16）往复运动的钢丝绳拉伸气缸装置（201）和用于改变喷砂钢丝绳的拉力方向和位置的换向提升装置（202），喷砂清洗装置（2）还包括纵向固定支架、设置在纵向固定支架上的用于喷砂的纵向喷砂装置和用于驱动纵向固定支架纵向往复运动的纵向气缸装置。

2.根据权利要求1所述的一种动车轴箱清洗装置，其特征在于，所述的换向提升装置（202）包括第一换向轮（2021）、第二换向轮（2022）、第三换向轮（2023）和第四换向轮（2024），第一换向轮（2021）的轮轴线与第二换向轮（2022）的轮轴线垂直，第一换向轮（2021）和第二换向轮（2022）具有共同的一条切线，第二换向轮（2022）和第三换向轮（2023）的旋转面在同一个平面，第三换向轮（2023）的轮轴线与第四换向轮（2024）的轮轴线垂直，第三换向轮（2023）和第四换向轮（2024）具有共同的一条切线。

3.根据权利要求1所述的一种动车轴箱清洗装置，其特征在于，所述的喷砂钢丝绳上串联有钢丝绳缓冲装置（203），钢丝绳缓冲装置（203）包括定位垫板（2031）、左侧拉杆（2032）、定位垫圈（2033）、右侧拉杆（2034）和压簧（2035），左侧拉杆（2032）一端与定位垫板（2031）的一侧连接，定位垫圈（2033）套设在左侧拉杆（2032）上，右侧拉杆（2034）一端与定位垫圈（2033）连接，压簧（2035）套设在左侧拉杆（2032）上且位于定位垫板（2031）和定位垫圈（2033）之间。

4.根据权利要求1所述的一种动车轴箱清洗装置，其特征在于，所述的清洗吹干装置（3）包括用于喷射高压水和高压风的侧部喷淋管（311）、用于喷射高压水和高压风的上部喷淋管（309）、支撑板（308）、设置在支撑板（308）上的上下移动导框（312）、设置在支撑板（308）上的左右移动导框（313）、用于驱动侧部喷淋管（311）沿上下移动导框（312）上下往复运动的上下移动气缸（301）、用于驱动上部喷淋管（309）沿左右移动导框（313）左右往复运动的左右移动气缸（307）和用于驱动支撑板（308）前后往复运动的前后移动气缸（303），其中，上下往复运动方向纵向垂直于送料定位装置（1）的传送方向，左右往复方向横向垂直于送料定位装置（1）的传送方向，前后往复运动方向平行于送料定位装置（1）的传送方向。

5.根据权利要求4所述的一种动车轴箱清洗装置，其特征在于，所述的侧部喷淋管（311）和上部喷淋管（309）的一端均设置有喷嘴，另一端均分别与高压风通道和高压水通道连接。

6.根据权利要求1所述的一种动车轴箱清洗装置，其特征在于，所述的送料定位装置（1）包括定位小车（101）、拨爪（102）、拨爪座（103）和滑框（104），拨爪座（103）设置在滑框（104）上，拨爪（102）偏离重心中心的部位与拨爪座（103）活动连接，小车（101）放置在滑框（104）上，小车（101）上设置有与拨爪（102）一端抵触连接的挡板（105）。

7.根据权利要求1所述的一种动车轴箱清洗装置，其特征在于，所述的横向喷砂装置和纵向喷砂装置均包括喷砂枪（18），喷砂枪（18）内设置有出口通道（1803）、高压风通道（1801）和高压水通道（1802），出口通道（1803）分别与高压风通道（1801）和高压水通道（1802）连通。

8.根据权利要求1所述的一种动车轴箱清洗装置，其特征在于，所述的纵向气缸装置通过锁紧螺母（19）固定在仿形轨道（16）上，锁紧螺母（19）的环壁上设置有缺槽（1901），缺槽（1901）两侧的环壁（1902）通过螺栓压紧。

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