CN108382811B - 一种转向架检修运输过程中的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向架检修运输过程中的控制方法，涉及运输控制方法技术领域，解决了现有转向架检修中的运输效率低的问题。本发明包括以下主要步骤：步骤一，确定转向架检修的运输路径，通过编程规划路径并将程序下载至PLC控制系统内；步骤二，控制车体运动至转向架滚轮的下方；步骤三，推动转向架；步骤四，持续间歇式推动转向架进行运输；步骤五，对转向架进行制动。本发明具有运输效率高、操作简单、节约能源的优点。

Description

一种转向架检修运输过程中的控制方法

技术领域

本发明涉及运输控制方法技术领域，更具体的是一种转向架检修运输过程中的控制方法。

背景技术

随着我国轨道交通的快速发展，越来越多的轨道车辆投入到运营与使用当中，预计到2020年，全国铁路运营里程数将达到12万公里，地铁运营里程数将达6000公里，这对轨道车辆的维护与检修提出了新的挑战，转向架是轨道车辆的关键部件之一，对车体起到承载、减震、导向、牵引、制动等重要作用，其性能参数直接决定了列车的运行速度、运行安全性以及舒适性，因此有必要定期对转向架进行检修。

在检修过程中，转向架需要在不同的工位设备间进行转运。目前，在各车辆段的转向架检修车间中应用较为广泛的转运线路主要有三种。第一种是地面环形轨道，由若干个多功能检修小车在固定的环形轨道上运转，存在检修工位无法变动、检修效率低以及检修过程需桥式起重机配合等缺点，仅适用于修车规模较小的车辆段；第二种是悬挂式转向架转运线，该类型的转运线路具有各工序作业机动灵活、工序间相互影响小、检修效率高等优点，但制造成本高、维修费用高，导致经济性差；第三种是十字形转运轨道，是目前应用最广的转运线路，也是本项目方案进行改造的对象，该转运线路大体分为直线运输和转台转向。通过现场调研发现，该转运线路并不实用，主要原因在于直线运输速度低、转盘动力容量不足容易卡死以及不能实现线路间的自动流转控制。

目前在转向架检修的过程中还有大多车间采用人工推动转向架进行运输的方式，这就导致在检修一个转向架的过程中，不仅需要较多的专业检修技术人员，还需要配备较多的推动运输人工，耗费大量的人力资源的同时，机械化程度也较低，并且人工在持续高强度的工作状态下，无法顺利高效的完成一整天的检修任务，从而导致持续的检修过程效率较低。

发明内容

为了解决现有转向架检修过程过采用人工推动转向架进行运输导致的检修过程工作效率低的问题，本发明提供一种转向架检修运输过程中的控制方法。

本发明为了实现上述目的，具体采用以下技术方案：

一种转向架检修运输过程中的控制方法，其特征在于，包括以下主要步骤：

步骤一，确定转向架检修的运输路径，通过编程规划路径并将程序下载至PLC控制系统内；

步骤二，控制车体运动至转向架滚轮的下方，启动PLC控制系统，传感器感应转向架滚轮的位置，并将信号传递给PLC控制系统，再由PLC控制系统控制车体移动至转向架滚轮的下方，所述车体上固定有第一液压缸和第二液压缸，所述第一液压缸上连接有第一曲柄机构，所述第二液压缸上连接有第二曲柄机构；

步骤三，第一曲柄机构推动转向架移动，启动第一液压缸，控制第一曲柄机构向上举升，直至第一曲柄机构与转向架滚轮的下轮缘接触，再持续升高第一推块一定时间，直到转向架滚轮完全脱离第一曲柄机构；

步骤四，通过第一曲柄机构持续间歇式推动转向架进行运输，重复步骤二、步骤三和步骤四，直至转向架距离预定到达的位置只需最后一次运动；

步骤五，利用第二曲柄机构对转向架进行制动，提前控制车体运动至预定的位置，并启动第二液压缸，使第二曲柄机构向上举升，直至第二曲柄机构高于转向架滚轮的下轮缘一定高度，当转向架到达预定的位置时，第二曲柄机构会对转向架滚轮起到阻碍的作用，从而使转向架停止。

此处需要说明的是，当转向架需要沿着第一曲柄机构向第二曲柄机构的方向运动时，控制车体移动直至第一曲柄机构到达转向架滚轮的下方，此时第一曲柄机构起到推动作用，而第二曲柄机构则起到制动作用；当转向架需要沿着第二曲柄机构向第一曲柄机构的方向运动时，控制车体移动直至第二曲柄机构到达转向架滚轮的下方，此时第二曲柄机构起到推动作用，而第一曲柄机构则起到制动作用。

更优化地，整个运输转向架的过程都处于传感器可感应的范围内。

进一步地，所述第一曲柄机构包括滑动臂、第一液压杆、第一滑块、第一滑动杆、第一转动杆和第一推块，所述第一液压杆的一端套设于第一液压缸的内部，所述第一液压杆的另一端与第一滑块的上端连接，所述第一滑块的下端套设于滑动臂上，所述第一滑动杆的一端连接于第一滑块的下端，所述第一滑动杆的另一端连接于第一转动杆的中部位置，所述第一转动杆的一端固定连接于车体上，所述第一转动杆的另一端与第一推块连接。

进一步地，所述第二曲柄机构包括第二液压杆、第二滑块、第二滑动杆、第二转动杆和第二推块，所述第二液压杆的一端套设于第二液压缸的内部，所述第二液压杆的另一端与第二滑块的下端连接，所述第二滑块的上端套设于滑动臂上，所述第二滑动杆的一端连接于第二滑块的上端，所述第二滑动杆的另一端连接于第二转动杆的中部位置，所述第二转动杆的一端固定连接于车体上，所述第二转动杆的另一端与第二推块连接。

进一步地，所述车体的下端设置有行走腔，且所述车体的下方设置有与行走腔配合使用的“工”字型运输轨道，所述运输轨道包括翼缘板和腹板，所述行走腔内设置有传动轮、定位轮和制动杆，且所述传动轮设置于行走腔内靠近上端的位置处，所述定位轮在行走腔内相对的两侧壁上对称设置，且两个相对的定位轮之间的距离大于腹板的厚度，所述定位轮的上轮缘与传动轮的下轮缘之间的距离大于翼缘板的厚度，所述制动杆在行走腔内相对的两侧壁上对称设置，且所述制动杆上连接有制动器，且所述制动杆上轮缘的高度低于定位轮上轮缘的高度。

进一步地，1个车体至少设置有1个传动轮、2对定位轮和1对制动杆。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中，采用从转向架滚轮的下端来推动转向架的方法，操作简单，当转向架脱离车体后，会在自身惯性的作用下持续运动一段距离，将通常的连续运输改为间歇式推动运输，从而减少了运输转向架过程中的耗能，采用PLC和传感器结合来控制车体的运动，以此能够达到高自动化的效果，将整个运输转向架的过程均采用机械化和自动化的方法来完成，从而实现提高运输转向架效率的目的。

2、本发明中，利用第一推块在上升过程中的推力来推动转向架的滚轮，随后使转向架依靠自身惯性运动一定的距离，当转向架停止后再次将车体移动到转向架滚轮的下方，再次利用第一推块推动转向架，以此重复即可实现对转向架进行间歇式运输的目的，由于整个过程中只有车体的移动和第一推块的升高过程中消耗了少量的能源，故而可以解决现有转向架运输方式中能源浪费严重的问题。

3、本发明中，在车体上设置第二液压缸、第二液压杆、第二滑块、第二滑动杆、第二转动杆和第二推块，一方面可以利用第二推块在转向架到达指定位置时起到对转向架的制动作用，以此达到限位的效果；另一方面可以在转向架需要反向运动时利用第二推块起到推动转向架的作用，以此可以满足转向架的双向运动。

4、本发明中，将运输轨道设置为“工”字型，可以通过“工”字型两侧的凹槽对车体进行稳固，同时“工”字型的上翼缘板也能让传动轮在其上运动，可以避免车体在轨道上不易固定和摇摆幅度较大导致的不能完全将推力传递给转向架的问题，从而增强运输的效果；将传动轮设置在行走腔靠近上端的位置，可以保证传动轮能够顺利接触到运输轨道上，从而提高工作的精度，使结构更为紧凑，增强车体的稳定性；在行走腔内设置定位轮，让定位轮能够进入“工”字型运输轨道两侧的凹槽内，进而实现对车体固定的效果；使定位轮的上轮缘和传动轮的下轮缘之间留有一定的间隙，可以保证“工”字型运输轨道的翼缘板能够与传动轮良好接触从而达到运输的效果，同时尽量避免定位轮的上轮缘与翼缘板的下表面之间产生过多的摩擦造成的能源浪费问题，从而进一步提高能源的利用率；设置制动杆可以进一步增强对车体的控制，使车体能够顺利地运动到指定的位置，从而使整个运输过程中每一次对转向架的推动过程都能顺利且完美的进行，进一步提高运输效率。

5、本发明中，根据车体的尺寸大小设置不同数目的传动轮、定位轮和制动杆，以此满足不同的需求，由于至少需要2对定位轮才能保证车体的稳定平衡，故而需要至少设置2对定位轮。

附图说明

图1为本发明中运输转向架的控制方法原理示意图；

图2为本发明中车体正面的平面结构示意图；

图3为本发明中车体的行走腔的平面结构示意图；

图4为本发明中车体的侧视图；

图5为本发明中车体后面的平面结构示意图；

图6为本发明中车体皮带传动的示意图；

图7为本发明中所采用的“工”字型运输轨道的立体图。

图中：1-车体，2-行走腔，201-定位轮，3-第一液压缸，301-第一液压杆，302-第一滑块，303-第一滑动杆，304-第一转动杆，305-第一推块，4-第二液压缸，401-第二液压杆，402-第二滑块，403-第二滑动杆，404-第二转动杆，405-第二推块，5-滑动臂，6-制动器，601-制动杆，7-液压阀块，8-运输轨道，801-翼缘板，802-腹板，9-液压油箱，901-液压泵，902-输液电机，A-传动电机，A01-传动齿轮，B-从动齿轮，B01-传动杆，B02-传动轮，C-主动轮，D-从动轮，E-传动皮带。

具体实施方案

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰明白，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种转向架检修运输过程中的控制方法，其特征在于，包括以下主要步骤：

步骤一，确定转向架检修的运输路径，通过编程规划路径并将程序下载至PLC控制系统内；

步骤二，控制车体1运动至转向架滚轮的下方，所述车体1上固定有第一液压缸3和第二液压缸4，所述第一液压缸3上连接有第一曲柄机构，所述第二液压缸4上连接有第二曲柄机构；

步骤三，第一曲柄机构或第二曲柄机构推动转向架移动；

步骤四，通过第一曲柄机构或第二曲柄机构持续间歇式推动转向架进行运输；

步骤五，利用第二曲柄机构或第一曲柄机构对转向架进行制动。

更优化地，在步骤二中，启动PLC控制系统，传感器感应转向架滚轮的位置，并将信号传递给PLC控制系统，再由PLC控制系统控制车体1移动至转向架滚轮的下方，所述车体1上固定有第一液压缸3和第二液压缸4，所述第一液压缸3上连接有第一曲柄机构，所述第二液压缸4上连接有第二曲柄机构。

更优化地，在步骤三中，启动第一液压缸3，控制第一曲柄机构向上举升，直至第一曲柄机构与转向架滚轮的下轮缘接触，再持续升高第一推块305一定时间，直到转向架滚轮完全脱离第一曲柄机构。

更优化地，在步骤四中，重复步骤二、步骤三和步骤四，直至转向架距离预定到达的位置只需最后一次运动。

更优化地，在步骤五中，提前控制车体1运动至预定的位置，并启动第二液压缸4，使第二曲柄机构向上举升，直至第二曲柄机构高于转向架滚轮的下轮缘一定高度，当转向架到达预定的位置时，第二曲柄机构会对转向架滚轮起到阻碍的作用，从而使转向架停止。

更优化地，当转向架需要沿着第一曲柄机构向第二曲柄机构的方向运动时，控制车体1移动直至第一曲柄机构到达转向架滚轮的下方，此时第一曲柄机构起到推动作用，而第二曲柄机构则起到制动作用；当转向架需要沿着第二曲柄机构向第一曲柄机构的方向运动时，控制车体1移动直至第二曲柄机构到达转向架滚轮的下方，此时第二曲柄机构起到推动作用，而第一曲柄机构则起到制动作用。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是，所述第一曲柄机构包括第一液压缸3、第一液压杆301、第一滑块302、第一滑动杆303、第一转动杆304和第一推块305，所述第一液压杆301的一端套设于第一液压缸3的内部，所述第一液压杆301的另一端与第一滑块302的上端连接，所述第一滑块302的下端套设于滑动臂5上，所述第一滑动杆303的一端连接于第一滑块302的下端，所述第一滑动杆303的另一端连接于第一转动杆304的中部位置，所述第一转动杆304的一端固定连接于车体1上，所述第一转动杆304的另一端与第一推块305连接。

进一步地，所述第二曲柄机构包括第二液压缸4、第二液压杆401、第二滑块402、第二滑动杆403、第二转动杆404和第二推块405，所述第二液压杆401的一端套设于第二液压缸4的内部，所述第二液压杆401的另一端与第二滑块402的下端连接，所述第二滑块402的上端套设于滑动臂5上，所述第二滑动杆403的一端连接于第二滑块402的上端，所述第二滑动杆403的另一端连接于第二转动杆404的中部位置，所述第二转动杆404的一端固定连接于车体1上，所述第二转动杆404的另一端与第二推块405连接。

进一步地，所述车体1上设置有液压油箱9，所述液压油箱9外连通有液压泵901，所述液压泵901上连接有输液电机902，所述液压泵901外连通有多个液压阀块7，所述液压阀块7分别于第一液压缸3和第二液压缸4连通。

使用本实施例中的控制方法时，首先将车体1安装于运输轨道8上，然后控制车体1移动到需要运输的转向架的下方，当转向架需要沿着第一推块305向第二推块405的方向运动时，将第一推块305置于转向架滚轮的下方，使第一推块305升高后可以达到推动转向架滚轮的目的，然后启动输液电机902，液压泵901从液压油箱9内抽出液压油，同时调节液压阀块7，使液压油顺利进入到第一液压缸3，带动第一液压杆301伸出，使第一滑块302在滑动臂5上开始从车体1中部的位置向第一推块305的方向移动，使第一滑动杆303开始滑动同时以第一滑动杆303与第一滑块302的连接处为轴开始转动，从而带动第一转动杆304以第一转动杆304与车体1的连接处为轴开始转动，使第一推块305升高，直至第一推块305与转向架的滚轮接触，第一推块305开始推动转向架的滚轮，使滚轮开始转动，从而使转向架开始沿着第一推块305向第二推块405的方向运动，持续升高第一推块305一定时间后，转向架的滚轮脱离第一推块305，此时即可停止升高第一推块305，转向架在自身惯性的作用下持续运动一定的时间后停止，在转向架运动的这段时间内，控制输液电液回收液压油，使第一液压杆301收回到第一液压缸3内，第一推块305回到初始位置，当转向架停止时，在传感器的作用下，再次控制车体1到达转向架的下方，以此逐步推动转向架，达到间歇运输转向架的目的，更大程度的利用转向架本身的惯性，从而减少能源的浪费。

当转向架即将到达指定位置时，控制车体1先移动到转向架指定位置的下方，然后控制液压阀块7接通第二液压缸4，启动输液电机902使液压泵901从液压油箱9内抽出液压油，使液压油进入到第二液压缸4，推动第二液压杆401伸出，使第二滑块402在滑动臂5上开始从车体1中部的位置向车第二滑块402的方向移动，使第二滑动杆403开始滑动同时以第二滑动杆403与第二滑块402的连接处为轴开始转动，从而带动第二转动杆404以第二转动杆404与车体1的连接处为轴开始转动，使第二推块405升高，当第二滑块402升高至高于转向架滚轮的下轮缘一定高度，能够使转向架停止时，即可停止液压油的输送，当转向架到达指定的位置时，转向架的滚轮接触到第二推块405，并在第二推块405的阻碍作用下停止运动，即完成了转向架的运输过程。

当转向架需要沿着第二推块405向第一推块305的方向运动时，将第一液压缸3、第一液压杆301、第一滑块302、第一滑动杆303、第一转动杆304和第一推块305与第二液压缸4、第二液压杆401、第二滑块402、第二滑动杆403、第二转动杆404和第二推块405的作用调换即可实现。

实施例3

如图3、图4和图7所示，本实施例是在实施例2的基础上做了进一步优化，具体是，所述车体1的下端设置有行走腔2，且所述车体1的下方设置有与行走腔2配合使用的“工”字型运输轨道8，所述运输轨道8包括翼缘板801和腹板802，所述行走腔2内设置有传动轮B02、定位轮201和制动杆601，且所述传动轮B02设置于行走腔2内靠近上端的位置处，所述定位轮201在行走腔2内相对的两侧壁上对称设置，且两个相对的定位轮201之间的距离大于腹板802的厚度，所述定位轮201的上轮缘与传动轮B02的下轮缘之间的距离大于翼缘板801的厚度，所述制动杆601在行走腔2内相对的两侧壁上对称设置，且所述制动杆601上连接有制动器6，且所述制动杆601上轮缘的高度低于定位轮201上轮缘的高度。

进一步地，所述行走腔22内设置有1个传动轮B02、2对定位轮201和1对制动杆601。

进一步地，所述车体1上设置有传动电机A，所述传动电机A上连接有传动杆B01，所述传动轮B02套设固定于传动杆B01上。

更优化地，所述制动器6采用电机提供动力。

更优化地，所述行走腔2内设置有1个传动轮B02、2对定位轮201和1对制动杆601。

更优化地，所述传动电机A上连接传动齿轮A01，所述传动杆B01上连接从动齿轮B，传动电机A和传动杆B01之间通过齿轮传动。

使用本实施例中的控制方法时，将翼缘板801置于定位轮201与传动轮B02之间的间隙内，将定位轮201置于腹板802的两侧，此时传动轮B02位于翼缘板801的上表面，然后启动传动电机A，通过传动齿轮A01将动力传至从动齿轮B，然后再由从动齿轮B带动传动杆B01转动，传动杆B01带着传动轮B02转动，即可使车体1在运输轨道8运动。

当车体1达到指定位置需要停止时，启动制动器6内的电机，控制制动杆601伸出，使制动杆601与运输轨道8的腹板802接触并产生摩擦，从而实现对车体1的制动。

实施例4

本实施例是在实施例3的基础上做了进一步优化，具体是，所述制动器6采用液压马达提供动力。

更优化地，所述行走腔2内设置有2个传动轮B02、2对定位轮201和2对制动杆601。

更优化地，如图5所示，所述传动电机A上连接主动轮C，所述传动杆B01上连接从动轮D，所述主动轮C与从动轮D之间通过传动皮带E连接达到传动的目的。

使用本实施例中的控制方法时，液压马达通过注入液压油的方式使制动杆601伸出并夹紧运输轨道8的腹板802，由于液压油内部存在一定的空间，可以允许一定的弹性形变，在制动杆601需要一定的运动空间时能够通过液压油内部的压缩来实现，以此可以降低制动器6和制动杆601的损坏率，而电机采用机械连接，用电能控制，机械连接的方式使制动杆601本身基本没有运动空间，容易使制动杆601甚至电机发生损坏。

多安装1个传动轮B02可以使车体1在运输轨道8上的运动更为迅速，也能在短时间内针对不同的运动需求做出相应的反应；多设置1对制动杆601也能增强刹车的效率，同时分担另1对制动杆601所受的摩擦，降低制动杆601的损坏率。

将齿轮传动替换为皮带传动，一方面齿轮传动由于齿轮相互咬合，不允许两个齿轮之间发生相对转动，故而一旦传动轮B02出现卡死等问题时，齿轮和电机都极容易被损坏，而皮带传动允许从动轮D与皮带之间发生相对滑动，这可以有效地避免各部件的损坏，延长车体1的使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种转向架检修运输过程中的控制方法，其特征在于，包括以下主要步骤：

步骤一，确定转向架检修的运输路径，通过编程规划路径并将程序下载至PLC控制系统内；

步骤二，控制车体（1）运动至转向架滚轮的下方，所述车体（1）上固定有第一曲柄机构、第二曲柄机构和滑动臂（5）；

步骤三，第一曲柄机构或第二曲柄机构推动转向架移动；

步骤四，通过第一曲柄机构或第二曲柄机构持续间歇式推动转向架进行运输；

步骤五，利用第二曲柄机构或第一曲柄机构对转向架进行制动；

所述第一曲柄机构包括第一液压缸（3）、第一液压杆（301）、第一滑块（302）、第一滑动杆（303）、第一转动杆（304）和第一推块（305），所述第一液压缸（3）固定于车体（1）上，所述第一液压杆（301）的一端套设于第一液压缸（3）的内部，所述第一液压杆（301）的另一端与第一滑块（302）的上端连接，所述第一滑块（302）的下端套设于滑动臂（5）上，所述第一滑动杆（303）的一端连接于第一滑块（302）的下端，所述第一滑动杆（303）的另一端连接于第一转动杆（304）的中部位置，所述第一转动杆（304）的一端固定连接于车体（1）上，所述第一转动杆（304）的另一端与第一推块（305）连接；

所述第二曲柄机构包括第二液压缸（4）、第二液压杆（401）、第二滑块（402）、第二滑动杆（403）、第二转动杆（404）和第二推块（405），所述第二液压缸（4）固定于车体（1）上，所述第二液压杆（401）的一端套设于第二液压缸（4）的内部，所述第二液压杆（401）的另一端与第二滑块（402）的下端连接，所述第二滑块（402）的上端套设于滑动臂（5）上，所述第二滑动杆（403）的一端连接于第二滑块（402）的上端，所述第二滑动杆（403）的另一端连接于第二转动杆（404）的中部位置，所述第二转动杆（404）的一端固定连接于车体（1）上，所述第二转动杆（404）的另一端与第二推块（405）连接。

2.根据权利要求1所述的一种转向架检修运输过程中的控制方法，其特征在于，所述车体（1）的下端设置有行走腔（2），且所述车体（1）的下方设置有与行走腔（2）配合使用的“工”字型运输轨道（8），所述运输轨道（8）包括翼缘板（801）和腹板（802），所述行走腔（2）内设置有传动轮（B02）、定位轮（201）和制动杆（601），且所述传动轮（B02）设置于行走腔（2）内靠近上端的位置处，所述定位轮（201）在行走腔（2）内相对的两侧壁上对称设置，且两个相对的定位轮（201）之间的距离大于腹板（802）的厚度，所述定位轮（201）的上轮缘与传动轮（B02）的下轮缘之间的距离大于翼缘板（801）的厚度，所述制动杆（601）在行走腔（2）内相对的两侧壁上对称设置，且所述制动杆（601）上连接有制动器（6），且所述制动杆（601）上轮缘的高度低于定位轮（201）上轮缘的高度。

3.根据权利要求1所述的一种转向架检修运输过程中的控制方法，其特征在于，1个车体至少设置有1个传动轮（B02）、2对定位轮（201）和1对制动杆（601）。