CN107966123B - 一种自动检测车皮横梁装置及方法 - Google Patents

一种自动检测车皮横梁装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种自动检测车皮横梁装置及方法，属于倾翻式翻车机及其翻卸列车车皮异物检测设备技术领域。用于对翻车机在翻卸散状物料时，高出车皮等异物的有效监测，避免衍生损害，其技术方案是：驱动平台部分、支撑部分均依据安装要求固定于地面，驱动单元各部件固定于驱动平台既定位置，通过轴销与旋转部分实现铰接。旋转部分通过轴承、轴销等连接备件实现与支撑部分各部分部件连接，检测部分通过旋转轴与旋转部分实现连接，检测翻板部分通过自重实现检测翻板自然下垂，以满足横梁检测需求。各检测、旋转部分均设计有检测系统，检测系统与翻车机系统实现实时通讯，一旦发生异常现象将第一时间停止作业，实现了全自动高出车皮异物检测，自动化程度高，同时能够适应翻卸作业环境。

Description

一种自动检测车皮横梁装置及方法
技术领域
本发明涉及一种自动检测车皮横梁装置及方法，属于倾翻式翻车机及其翻卸列车车皮异物检测设备技术领域。
背景技术
O型或C型翻车机设备属于散状物料翻卸设备。路方通过货运列车将散状物料运送至各港口、码头，而后通过翻车机进行物料翻卸，最终通过地面皮带机、物料堆取机进行物料归场。目前路方货运车皮均设有横梁支撑装置，该装置一般采用厚皮管弯折而成，长度一般可达3m以上，两端采用特定轴销固定方式进行固定，防止翻车时横梁脱落。重载物料列车进站时，物料覆盖支撑横梁、固定轴销等装置，无法进行事前横梁检测。由于某些原因，翻车机在进行重载列车物料翻卸时，列车支撑横梁时有出现轴销脱落、支撑横梁断裂后翘起等异常现象，同时，目前国内外翻车机设备均属于固定式自动化集中程度较高型旋转设备，而重载列车属于相对移动式作业，因而列车重载作业期间难以实现列车车皮支撑横梁异常的时时检查，一旦出现车皮横梁异常翘起等现象时，将对翻车机、路方设施存在一定安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自动检测车皮横梁装置，这种装置可以有效监测列车车皮内存在的高于车皮高度等异常异物，并实现翻车机及其附属设备及时停止作业，实现翻车机横梁实时监测。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种自动检测车皮横梁装置，它的构成可分为四部分：驱动部分、支撑部分、旋转部分、检测部分，各部分协调配合实现车皮横梁异常检测。
该装置具体包括：集成电液推杆1、集成电液推杆固定座2、自动检测车皮横梁装置平台3、驱动端立柱4、集成电液推杆伸缩限位固定架5、集成电液推杆伸缩限位6、驱动旋转臂7、横梁检测挡板8、横梁检测限位固定架9、横梁检测限位挡板10、非驱动旋转臂11、非驱动端轴销固定架12、非驱动端立柱13、旋转支撑架14、横梁检测限位挡板轴15。自动检测车皮横梁装置驱动部分采用以集成电液推杆1为核心驱动系统，集成电液推杆1可以采用水平放置，也可具有一定上扬角度，角度一般小于20°。集成电液推杆1设置有供电系统、限位检测系统等配套装置；集成电液推杆1一端通过集成电液推杆固定座2安装在自动检测车皮横梁装置平台3上，集成电液推杆1的另一端铰接于驱动旋转臂7，驱动旋转臂7为前臂-后臂设计，设计有一定角度，驱动旋转臂7中间转折位置铰接于驱动端立柱4上；通过集成电液推杆1的伸缩控制驱动旋转臂7的抬升或降低；集成电液推杆伸缩限位固定架5与集成电液推杆伸缩限位6限制驱动旋转臂7的活动范围。
自动检测车皮横梁装置支撑部分主要分为驱动端支撑、非驱动端支撑；驱动端支撑设置有两根驱动端立柱4，驱动端立柱4采用对称布置，通过地脚螺栓实现地面固定。驱动端立柱4最上端设置有支撑轴承，配合支撑旋转部分。非驱动端支撑设置有一根非驱动端立柱13，通过地脚螺栓实现地面固定，非驱动端立柱13最上端设计有小平台，通过非驱动端轴销固定架12实现与旋转部分配合固定。
自动检测车皮横梁装置旋转部分主要分为驱动旋转臂7、非驱动旋转臂11及旋转支撑架14三部分构成，驱动旋转臂7采用前臂-后臂设计，设计有一定角度。后臂与车皮横梁检测装置驱动单元相连，与驱动端立柱4实现铰接。非驱动旋转臂11为单一短壁设计，直接与非驱动端立柱13装置实现铰接。驱动旋转臂7与非驱动旋转臂11通过旋转支撑架14实现固定，防止出现动作不协调、不同步、固定臂变形等情况。
自动检测车皮横梁装置检测部分采用翻板式主体检测，分为翻板系统、检测系统两部分。翻板系统中横梁检测挡板8在检测过程中直接与车皮横梁装置接触，实现车皮横梁检测。配合横梁检测限位挡板轴15及其横梁检测限位挡板10完成检测系统检测限位信号传输，最终实现翻车机针对异常现象停止作业功能。
列车在翻车机重载作业区域前，列车机头需要通过翻车机作业通道，完成列车机头摘钩准备工作，由于列车机头高度与车厢高度存在高度差，列车机头降弓后仍然高出列车车厢顶部一段距离，因而在列车机头未驶出翻车机区域前，为了避免列车机头与自动检测车皮横梁装置发生干涉，需要在每列车作业结束前将自动检测车皮横梁装置打到非检测位置，在作业结束至重载车皮作业前这期间，自动检测车皮横梁装置检测部分处于非检测位置，满足列车机头等较高设备自由通行。
重载列车作业开始前，重载列车由机头牵引重车进入既定固定位置，由翻车机附属定位车设备实现重载列车车厢固定、重车机头降弓标等既定动作。在一系列准备工作完成后，翻车机附属定位车设备通过主臂牵引重载列车到达既定机车车头摘钩位置后，翻车机附属定位车、夹轮器等设备实现列车车厢固定，由路方人员进行列车机头与车皮摘钩等脱离工作，列车机头升起降弓标，自由行驶处翻车机作业范围。
翻车机下达重载作业命令后，自动检测车皮横梁装置得到相关作业指令，自动检测车皮横梁装置驱动部分得到作业指令，完成既定动作。旋转部分后臂通过销轴、支撑部分实现检测部分到达既定检测位置。
自动检测车皮横梁装置在动作期间，均需要检测限位予以配合使用，检测各动作机构到位情况，保证使用需求。
一种利用所述的自动检测车皮横梁装置进行检测的方法：为了提高该装置的分析能力，该装置具有后台分析主机，并具有列车速度检测装置。横梁检测挡板具有位置传感器，位置传感器计算横梁检测挡板的翻起角度和时间，后台分析主机根据列车通过速度和挡板的位置传感器发送的数据计算所述横梁的宽度和形状。其中，横梁检测挡板的数量为多个，具体为50个。
横梁检测挡板的数量为50个，并排放置，且相邻挡板之间具有一定的间隔以避免风力对检测结果的影响。每一个横梁检测挡板均具有各自的位置传感器。后台分析主机根据50个位置传感器发送的角度和时间数据以及列车的通过速度构建横梁扫描模型，后台分析主机根据横梁扫描模型分析横梁是否变形或受损。横梁检测挡板的截面形状为椭圆型，从而减小风阻。
位置传感器收集第n个横梁检测挡板翻起的初始时间tan，达到最高角度时间tbn，回落时间tcn。后台分析主机将50个横梁传感器传回的时间数据绘制二维点阵检测图，其中横坐标为时间t，纵坐标为n；n表示第n个传感器。
位置传感器收集第n个横梁检测挡板不同时刻的翻起角度，后台分析主机将这些数据绘制入二维点阵检测图，其中将翻起角度进行归一化后采用灰度方式填加到二维点阵检测图，得到二维点阵检测灰度图，根据二维点阵检测灰度图的点阵走向可以得到横梁是否变形，根据二维点阵检测灰度图的灰度数据可以得到横梁表面是否有受损。
本发明的有益效果是：
采用自动车皮横梁检测装置能够充分完成车皮横梁等异物高出车皮顶端等异常现象的检测，该装置集成程度高，无需人工参与，采用与翻车机全自动连锁互锁动作模式，提高设备自动化程度同时，保证翻车机、重载列车全称把控。在高度自动化的同时，该装置具有良好的适应性性能，能够充分满足翻车期间现场作业环境，避免煤尘、煤泥、雾气等敢要因素干扰。
附图说明
图1 自动检车皮横梁装置装配图；
图2 自动检车皮测横梁装置前视图；
图3 自动检车皮测衡量装置侧视图；
图中附图标记：
集成电液推杆1、集成电液推杆固定座2、自动检测车皮横梁装置平台3、驱动端立柱4、集成电液推杆伸缩限位固定架5、集成电液推杆伸缩限位6、驱动旋转臂7、横梁检测挡板8、横梁检测限位固定架9、横梁检测限位挡板10、非驱动旋转臂11、非驱动端轴销固定架12、非驱动端立柱13、旋转支撑架14、横梁检测限位挡板轴15。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种自动检测车皮横梁装置，它的构成可分为四部分：驱动部分、支撑部分、旋转部分、检测部分，各部分协调配合实现车皮横梁异常检测。
该装置具体包括：集成电液推杆1、集成电液推杆固定座2、自动检测车皮横梁装置平台3、驱动端立柱4、集成电液推杆伸缩限位固定架5、集成电液推杆伸缩限位6、驱动旋转臂7、横梁检测挡板8、横梁检测限位固定架9、横梁检测限位挡板10、非驱动旋转臂11、非驱动端轴销固定架12、非驱动端立柱13、旋转支撑架14、横梁检测限位挡板轴15。自动检测车皮横梁装置驱动部分采用以集成电液推杆1为核心驱动系统，集成电液推杆1可以采用水平放置，也可具有一定上扬角度，角度一般小于20°。集成电液推杆1设置有供电系统、限位检测系统等配套装置；集成电液推杆1一端通过集成电液推杆固定座2安装在自动检测车皮横梁装置平台3上，集成电液推杆1的另一端铰接于驱动旋转臂7，驱动旋转臂7为前臂-后臂设计，设计有一定角度，驱动旋转臂7中间转折位置铰接于驱动端立柱4上；通过集成电液推杆1的伸缩控制驱动旋转臂7的抬升或降低；集成电液推杆伸缩限位固定架5与集成电液推杆伸缩限位6限制驱动旋转臂7的活动范围。
自动检测车皮横梁装置支撑部分主要分为驱动端支撑、非驱动端支撑；驱动端支撑设置有两根驱动端立柱4，驱动端立柱4采用对称布置，通过地脚螺栓实现地面固定。驱动端立柱4最上端设置有支撑轴承，配合支撑旋转部分。非驱动端支撑设置有一根非驱动端立柱13，通过地脚螺栓实现地面固定，非驱动端立柱13最上端设计有小平台，通过非驱动端轴销固定架12实现与旋转部分配合固定。
自动检测车皮横梁装置旋转部分主要分为驱动旋转臂7、非驱动旋转臂11及旋转支撑架14三部分构成，驱动旋转臂7采用前臂-后臂设计，设计有一定角度。后臂与车皮横梁检测装置驱动单元相连，与驱动端立柱4实现铰接。非驱动旋转臂11为单一短壁设计，直接与非驱动端立柱13装置实现铰接。驱动旋转臂7与非驱动旋转臂11通过旋转支撑架14实现固定，防止出现动作不协调、不同步、固定臂变形等情况。
自动检测车皮横梁装置检测部分采用翻板式主体检测，分为翻板系统、检测系统两部分。翻板系统中横梁检测挡板8在检测过程中直接与车皮横梁装置接触，实现车皮横梁检测。配合横梁检测限位挡板轴15及其横梁检测限位挡板10完成检测系统检测限位信号传输，最终实现翻车机针对异常现象停止作业功能。
列车在翻车机重载作业区域前，列车机头需要通过翻车机作业通道，完成列车机头摘钩准备工作，由于列车机头高度与车厢高度存在高度差，列车机头降弓后仍然高出列车车厢顶部一段距离，因而在列车机头未驶出翻车机区域前，为了避免列车机头与自动检测车皮横梁装置发生干涉，需要在每列车作业结束前将自动检测车皮横梁装置打到非检测位置，在作业结束至重载车皮作业前这期间，自动检测车皮横梁装置检测部分处于非检测位置，满足列车机头等较高设备自由通行。
重载列车作业开始前，重载列车由机头牵引重车进入既定固定位置，由翻车机附属定位车设备实现重载列车车厢固定、重车机头降弓标等既定动作。在一系列准备工作完成后，翻车机附属定位车设备通过主臂牵引重载列车到达既定机车车头摘钩位置后，翻车机附属定位车、夹轮器等设备实现列车车厢固定，由路方人员进行列车机头与车皮摘钩等脱离工作，列车机头升起降弓标，自由行驶处翻车机作业范围。
翻车机下达重载作业命令后，自动检测车皮横梁装置得到相关作业指令，自动检测车皮横梁装置驱动部分得到作业指令，完成既定动作。旋转部分后臂通过销轴、支撑部分实现检测部分到达既定检测位置。
自动检测车皮横梁装置在动作期间，均需要检测限位予以配合使用，检测各动作机构到位情况，保证使用需求。
实施例2
本实施例的装置结构除横梁检测挡板外与实施例1相同。
具体的为了提高该装置的分析能力，该装置具有后台分析主机，并具有列车速度检测装置。横梁检测挡板具有位置传感器，位置传感器计算横梁检测挡板的翻起角度和时间，后台分析主机根据列车通过速度和挡板的位置传感器发送的数据计算所述横梁的宽度和形状。其中，横梁检测挡板的数量为多个，具体为50个。
横梁检测挡板的数量为50个，并排放置，且相邻挡板之间具有一定的间隔以避免风力对检测结果的影响。每一个横梁检测挡板均具有各自的位置传感器。后台分析主机根据50个位置传感器发送的角度和时间数据以及列车的通过速度构建横梁扫描模型，后台分析主机根据横梁扫描模型分析横梁是否变形或受损。横梁检测挡板的截面形状为椭圆型，从而减小风阻。
位置传感器收集第n个横梁检测挡板翻起的初始时间tan，达到最高角度时间tbn，回落时间tcn。后台分析主机将50个横梁传感器传回的时间数据绘制二维点阵检测图，其中横坐标为时间t，纵坐标为n；n表示第n个传感器。
位置传感器收集第n个横梁检测挡板不同时刻的翻起角度，后台分析主机将这些数据绘制入二维点阵检测图，其中将翻起角度进行归一化后采用灰度方式填加到二维点阵检测图，得到二维点阵检测灰度图，根据二维点阵检测灰度图的点阵走向可以得到横梁是否变形，根据二维点阵检测灰度图的灰度数据可以得到横梁表面是否有受损。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (3)

1.一种利用自动检测车皮横梁装置进行检测的方法，其特征在于：自动检测车皮横梁装置具体包括：集成电液推杆(1)、集成电液推杆固定座(2)、自动检测车皮横梁装置平台(3)、驱动端立柱(4)、集成电液推杆伸缩限位固定架(5)、集成电液推杆伸缩限位(6)、驱动旋转臂(7)、横梁检测挡板(8)、横梁检测限位固定架(9)、横梁检测限位挡板(10)、非驱动旋转臂(11)、非驱动端轴销固定架(12)、非驱动端立柱(13)、旋转支撑架(14)、横梁检测限位挡板轴(15)；自动检测车皮横梁装置驱动部分采用以集成电液推杆(1)为核心驱动系统，集成电液推杆(1)采用水平放置，或具有上扬角度，角度小于20°；集成电液推杆(1)设置有供电系统、限位检测系统配套装置；集成电液推杆(1)一端通过集成电液推杆固定座(2)安装在自动检测车皮横梁装置平台(3)上，集成电液推杆(1)的另一端铰接于驱动旋转臂(7)，驱动旋转臂(7)为前臂-后臂设计，设计有角度，驱动旋转臂(7)中间转折位置铰接于驱动端立柱(4)上；通过集成电液推杆(1)的伸缩控制驱动旋转臂(7)的抬升或降低；集成电液推杆伸缩限位固定架(5)与集成电液推杆伸缩限位(6)限制驱动旋转臂(7)的活动范围；
为了提高该装置的分析能力，该装置具有后台分析主机，并具有列车速度检测装置；横梁检测挡板具有位置传感器，位置传感器计算横梁检测挡板的翻起角度和时间，后台分析主机根据列车通过速度和挡板的位置传感器发送的数据计算所述横梁的宽度和形状，其中，横梁检测挡板的数量为50个；
横梁检测挡板的数量为50个，并排放置，且相邻挡板之间具有间隔以避免风力对检测结果的影响；每一个横梁检测挡板均具有各自的位置传感器；后台分析主机根据50个位置传感器发送的角度和时间数据以及列车的通过速度构建横梁扫描模型，后台分析主机根据横梁扫描模型分析横梁是否变形或受损；横梁检测挡板的截面形状为椭圆型，从而减小风阻；位置传感器收集第n个横梁检测挡板翻起的初始时间tan，达到最高角度时间tbn，回落时间tcn；后台分析主机将50个横梁传感器传回的时间数据绘制二维点阵检测图，其中横坐标为时间t，纵坐标为n；n表示第n个传感器；
位置传感器收集第n个横梁检测挡板不同时刻的翻起角度，后台分析主机将这些数据绘制入二维点阵检测图，其中将翻起角度进行归一化后采用灰度方式填加到二维点阵检测图，得到二维点阵检测灰度图，根据二维点阵检测灰度图的点阵走向能够得到横梁是否变形，根据二维点阵检测灰度图的灰度数据能够得到横梁表面是否有受损。
2.一种如权利要求1所述的进行检测的方法，其特征在于：自动检测车皮横梁装置支撑部分分为驱动端支撑、非驱动端支撑；驱动端支撑设置有两根驱动端立柱(4)，驱动端立柱(4)采用对称布置，通过地脚螺栓实现地面固定；驱动端立柱(4)最上端设置有支撑轴承，配合支撑旋转部分；非驱动端支撑设置有一根非驱动端立柱(13)，通过地脚螺栓实现地面固定，非驱动端立柱(13)最上端设计有小平台，通过非驱动端轴销固定架(12)实现与旋转部分配合固定。
3.一种如权利要求1所述的进行检测的方法，其特征在于：自动检测车皮横梁装置旋转部分分为驱动旋转臂(7)、非驱动旋转臂(11)及旋转支撑架(14)三部分构成，驱动旋转臂(7)采用前臂-后臂设计，设计有角度；后臂与车皮横梁检测装置驱动单元相连，与驱动端立柱(4)实现铰接；非驱动旋转臂(11)为单一短臂设计，直接与非驱动端立柱(13)装置实现铰接；驱动旋转臂(7)与非驱动旋转臂(11)通过旋转支撑架(14)实现固定，防止出现动作不协调、不同步、固定臂变形情况。
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