CN109109826B - 客车动力舱自动清洗设备及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种客车动力舱自动清洗设备及清洗方法，涉及清洗设备技术领域，包括清洗平台和清洗装置；清洗平台包括载板、设于载板上的龙门式框架以及架设于龙门式框架端面的移动机构；移动机构具有可沿相互垂直的X轴方向和Z轴方向运动的移动座；清洗装置包括摆动件和放置于载板上的干冰清洗机；摆动件包括固定于移动座的安装台、设置于安装台上的连杆机构以及驱动连杆机构摆动的驱动电机；干冰清洗机的清洗喷嘴固定设置在连杆机构的摆动端，驱动电机带动连杆机构摆动，以使清洗喷嘴往复摆动。该客车动力舱自动清洗设备采用自动清洗装置搭配干冰清洗机，清洗过程无损伤且不产生二次污染，提高清洗效率的同时也减少了人工清洗的安全隐患。

Description

客车动力舱自动清洗设备及清洗方法

技术领域

本发明涉及清洗设备技术领域，具体而言，涉及一种客车动力舱自动清洗设备及清洗方法。

背景技术

动力舱作为新能源客车/大巴车的核心部位，目前对新能源客车发动舱的清洗大部分还是采用传统清洗的方法：包括利用压力喷水清洗、各类清洁剂化学清洗、高压空气枪吹扫等。传统的清洗方法不仅浪费水资源、污染环境、清洗效率低且极易对动力舱内部器件造成不可逆的损害。干冰清洗是一种新的途径，清洗过程无损伤且不产生二次污染，但是市场上大部分的干冰清洗都是人工操作的方式进行。

传统清洗方式存在的问题：(1)由于新能源客车发动舱的导电性及特殊性，传统清洗方式极易对动力舱内部器件造成不可逆的损害，轻则是减少元器件的使用寿命，重则是直接导致相关元器件及电池被烧毁。(2)传统的清洗方法不仅浪费水资源、污染环境、而且清洗效率低。

人工干冰清洗方式存在的问题：(1)清洗现场噪音太大，人工清洗是一项劳动强度大、环境恶劣的方式，采用干冰喷射方法进行清洗时，一般噪声高达到102dbA，为此需要使用较好的护耳设施。然而当清洗设备长时间运行时，即使插入耳塞，噪音仍然很大，且持续时间越长，对人耳的损伤就越大。(2)人工清洗现场粉尘四散，不仅污染环境而且长期以往也不利于清洗人员的身体健康。

发明内容

本发明公开了一种客车动力舱自动清洗设备及清洗方法，旨在改善客车动力舱的无损伤自动清洗的问题。

本发明采用了如下方案：

一种客车动力舱自动清洗设备，包括：清洗平台，包括载板、设于所述载板上的龙门式框架以及架设于所述龙门式框架端面的移动机构；所述移动机构具有可沿相互垂直的X轴和Z轴方向运动的移动座；清洗装置，包括摆动件和放置于所述载板上的干冰清洗机；所述摆动件包括固定于所述移动座的安装台、设置于所述安装台上的连杆机构以及驱动所述连杆机构摆动的驱动电机；所述干冰清洗机的清洗喷嘴固定设置在所述连杆机构的摆动端，所述驱动电机带动所述连杆机构摆动，以使所述清洗喷嘴往复摆动。

作为进一步改进，所述移动机构还包括沿X轴方向设置的第一滑轨、两个沿Z轴方向设置的第二滑轨；所述移动座滑动连接于所述第一滑轨，且所述第一滑轨的两端通过滑座与所述第二滑轨滑动连接。

作为进一步改进，所述第一滑轨和所述第二滑轨均包括同步带轮、与所述同步带轮适配的同步带、以及驱动所述同步带轮转动的步进电机；所述第一滑轨的同步带轮固定在所述滑座上，所述第二滑轨的同步带轮固定在所述龙门式框架上；所述移动座固定在所述第一滑轨的同步带上，所述滑座固定在第二滑轨的同步带上。

作为进一步改进，所述第一滑轨还包括沿X轴方向设置的两个固定杆，所述固定杆的两端分别连接至两个所述滑座，且所述移动座可滑动的支撑在所述固定杆上。

作为进一步改进，所述连杆机构为曲臂摇杆机构，包括曲柄、连杆以及摇杆，所述曲柄的一端连接所述驱动电机的输出轴，另一端与所述连杆铰接，所述连杆一端与所述曲柄铰接，另一端与所述摇杆铰接，所述摇杆一端与所述连杆铰接，另一端铰接于所述安装台上；所述驱动电机转动，带动所述曲柄转动，所述清洗喷嘴固定设置在所述连杆与所述摇杆的铰接端。

作为进一步改进，客车动力舱的清洗方法，使用所述自动清洗设备对客车动力舱进行清洗，包括以下步骤：

S01：打开客车动力舱的舱门，将自动清洗设备放置于客车动力舱的开口处，通过所述移动机构调试所述摆动件至初始位置；

S02：运行所述干冰清洗机，所述移动座带动所述摆动件沿X轴方向和Z轴方向移动，同时所述摆动件在所述驱动电机的驱动下往复摆动，带动所述清洗喷嘴往复摆动，清洗客车动力舱；

S03：关闭所述干冰清洗机，所述驱动电机停止运行，将自动清洗设备退出客车动力舱位置。

通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：

采用移动机构控制摆动件沿X轴方向和Z轴方向移动，再由驱动电机带动连杆机构使得摆动件往复摆动，实现清洗喷嘴的往复摆动和移动清洗。使用干冰清洗机代替传统的清洗方式，且通过自动清洗代替了人工清洗，保证了高效清洗的同时，无损伤且不产生二次污染。

附图说明

图1是本发明实施例1的客车动力舱自动清洗设备在第一视角下的结构示意图；

图2是本发明实施例1的客车动力舱自动清洗设备在第二视角下的结构示意图；

图3是图2中的I处的局部放大图；

图4是图2中的II处的局部放大图；

图5是本发明实施例1的客车动力舱自动清洗设备在第三视角下的结构示意图；

图6是图5中的III处的局部放大图；

图7是图5所示的摆动件的爆炸图；

图8是本发明的客车动力舱自动清洗设备的自动清洗路线示意图；

图9是本发明实施例2的客车动力舱自动清洗设备在第一视角下的结构示意图；

图10是本发明实施例2的客车动力舱自动清洗设备在另一视角下的结构示意图；

图11是9所示的风琴式防尘罩的结构示意图；

图12是本发明实施例2的客车动力舱自动清洗设备的工作状态图。

图标：10-清洗平台；11-载板；12-龙门式框架；13-移动机构；14-密封板；131-移动座；132-第一滑轨；133-第二滑轨；134-滑座；135-同步带轮；136-同步带；137-步进电机；138-固定杆；20-清洗装置；21-摆动件；211-安装台；212-连杆机构；213-驱动电机；214-曲柄；215-连杆；216-摇杆；22-干冰清洗机；221-清洗喷嘴；30-防尘罩；31-风琴式防尘罩；32-罩体；33-导杆；34-弹簧；40-吸尘器。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

实施例1

结合图1，本实施例提供了一种客车动力舱自动清洗设备，包括清洗平台10和清洗装置20。清洗平台10包括载板11、设于载板11上的龙门式框架12以及架设于龙门式框架12端面的移动机构13。清洗装置20包括摆动件21和放置于载板11上的干冰清洗机22。

参阅图2-4可知，移动机构13具有可沿相互垂直的X轴和Z轴方向运动的移动座131，包括沿X轴方向设置的第一滑轨132、两个沿Z轴方向设置的第二滑轨133。移动座131滑动连接于第一滑轨132，且第一滑轨132的两端分别通过两个滑座134与第二滑轨133滑动连接，使得滑动座131可沿X轴方向和Z轴方向滑动。

详细地，第一滑轨132和第二滑轨133均包括有同步带轮135、与同步带轮135适配的同步带136、以及驱动同步带轮135转动的步进电机137。第一滑轨132的同步带轮135固定在滑座134上，第二滑轨133的同步带轮135固定在龙门式框架12上。移动座131固定在第一滑轨132的同步带136上，滑座134固定在第二滑轨133的同步带136上。通过步进电机137的驱动，带动同步带轮135转动，使得同步带136在同步带轮135的带动下，控制固定在同步带136的移动座131和滑座134分别往X轴方向和Z轴方向滑动。进而通过步进电机137的驱动，控制移动座131在X轴方向和Z轴方向上移动的方向和距离。

进一步地，第一滑轨132还包括沿X轴方向设置的两个固定杆138，固定杆138的两端分别连接至两个滑座134，且移动座131可滑动的支撑在固定杆138上。在同步带136的带动下，移动座131通过固定杆138的支撑，稳定地在X轴方向上移动。

参阅图5-7可知，摆动件21包括固定于移动座131的安装台211、设置于安装台211上的连杆机构212以及驱动连杆机构212摆动的驱动电机213。摆动件21通过安装台211固定设置在移动座131上，使得摆动件21在移动座131的带动下，可在X轴方向和Z轴方向上移动。

进一步地，干冰清洗机22的清洗喷嘴221固定设置在连杆机构212的摆动端，驱动电机213带动连杆机构212摆动，以使清洗喷嘴221往复摆动。连杆机构212为曲臂摇杆机构，包括曲柄214、连杆215以及摇杆216。曲柄214的一端连接驱动电机213的输出轴，另一端与连杆215铰接。连杆215一端与曲柄214铰接，另一端与摇杆216铰接。摇杆216一端与连杆215铰接，另一端铰接于安装台211上。清洗喷嘴221固定设置在连杆215与摇杆216的铰接端，可以是通过焊接固定，保证清洗喷嘴221工作时稳固在摆动件21上。驱动电机213转动，带动曲柄214旋转，以使摇杆216呈一定角度摆动。通过设置驱动电机213的转动速率，控制清洗喷嘴221的摆动频率。通过限定曲柄摇杆机构各个杆之间的长度，使得摇杆216呈特定角度摆动。较为优选的，本实施例中，清洗喷嘴221的摆动频率为30次/分钟，摆动角度设置为60°。保证了整个清洗过程中，清洗喷嘴221在移动时上下摆动，摆角为60°，每分钟上下摆动30次，从而有效的使整体清洁效率以及动力舱内部的表面清洁度大幅度提高。

优选地，清洗喷嘴221为拉瓦尔喷嘴。干冰微粒的喷射速度是影响冲击力的一个重要因素，因此喷嘴的选型极其重要，市场上较为普遍使用的有直筒型喷嘴和拉瓦尔喷嘴。两种喷嘴在各自几何结构上的收缩段都有快速的速度增强，直筒型喷嘴在整个喷嘴内部流场有速度增长，之后速度逐渐衰减，拉瓦尔喷嘴经过收缩段的加速后在气流到达平稳过渡段时速度已达到声速，之后在扩张段速度还有明显提升最终速度达到了550m/s，同时这也符合高声速喷管内气流原理。基于以上的分析，因为客车动力舱内部结构的复杂性，以及内部有许多线路与精密的结构，最终选用拉瓦尔喷嘴作为清洗喷嘴221。利用干冰清洗使得客车发动舱内部获得一个较高的表面洁净度，又能尽量降低对各发动组件的损害。

请参照图8所示，本实施例中，客车动力舱自动清洗的方法，包括以下步骤：

S01：打开客车动力舱的舱门，将自动清洗设备放置于客车动力舱的开口处，通过移动机构13调试摆动件21至初始位置；

初始位置是根据客车动力舱的清洗区域来确定的，定义客车动力舱的左上方位置为初始位置。

S02：运行干冰清洗机22，移动座131带动摆动件21沿X轴方向和Z轴方向移动，同时摆动件21在驱动电机213的驱动下往复摆动，带动清洗喷嘴221往复摆动，清洗客车动力舱；

定义移动座131沿X轴方向运动时，从A侧移动至B侧。控制移动座131从A侧沿X轴方向移动至B侧，再沿Z轴方向移动一段距离后，再从B侧沿X轴方向移动至A侧，再沿Z轴方向移动一段距离后，重复上述动作，直至移动座131达到沿Z轴方向运动的最大距离；

S03：关闭干冰清洗机22，驱动电机213停止运行，将自动清洗设备退出客车动力舱位置。

通过控制移动座131沿X轴和Z轴方向上有规律的往复运动，带动清洗喷嘴221实现对客车动力舱的清洗，保证彻底、有效的清洗，提高了自动清洗的效率。

实施例2

请参阅图9-11，本发明实施例2提供的一种客车动力舱自动清洗设备，其实现的原理与实施例1大致相同，本实施中未提及之处请参阅实施例1中的内容。

针对本实施例的客车动力舱自动清洗设备，还包括防尘罩30和放置于载板11上的吸尘器40，防尘罩30的一侧与龙门式框架12固定连接，另一侧可与客车动力舱相连，用以封闭客车动力舱和龙门式框架12的间隙。防尘罩30为风琴式防尘罩31，风琴式防尘罩31包括罩体32、导杆33、以及穿设于导杆33的弹簧34，罩体32一端面通过导杆33固设于龙门式框架12上，另一端面通过磁铁与客车动力舱的舱壁连接。自动清洗设备还包括密封板14，密封板14固定覆盖于龙门式框架12远离客车动力舱的端面，形成密闭的清洗空间，吸尘器40的吸嘴穿过密封板14，进入清洗空间。采用柔性的风琴式防尘罩31，风琴式防尘罩31一端面镶嵌有磁铁，能轻松与车厢壳体之间形成密封，且方便快捷实现清洗设备与被清洗客车壳体之间的密封，有效防止清洗粉尘飞溅、噪声污染。

进一步地，吸尘器40采用大功率工业吸尘装置，满足干冰清洗过程的吸尘除尘要求。风琴式防尘罩31一端面通过磁铁与车身表面进行柔性连接，另一端面通过导杆33与自动清洗设备固定连接，且导杆33穿设环绕有弹簧34。自动清洗设备靠近动力舱的时候压缩风琴式防尘罩31，进而使内部的弹簧34被压缩。四根导杆33一端通过微型轴承与风琴防尘罩31的机架固定，另一端嵌入龙门式框架12的端面，保证风琴式防尘罩31固定在龙门式框架上，提高风琴式防尘罩31稳定性的同时，弹簧34的弹力也会使客车背部的平面与风琴防尘罩31更加紧密的贴合，从而有效的形成了一段封闭的区域使清洗过程中产生的灰尘以及污染物被吸尘装置吸入，保证工作环境的清洁。

本实施例中，客车动力舱自动清洗的方法，包括以下步骤：

S01：打开客车动力舱的舱门，将自动清洗设备放置于客车动力舱的开口处，通过移动机构13调试摆动件21至初始位置；

S02：运行干冰清洗机22，移动座131带动摆动件21沿X轴方向和Z轴方向移动，同时摆动件21在驱动电机213的驱动下往复摆动，带动清洗喷嘴221往复摆动，清洗客车动力舱；

S03：关闭干冰清洗机22，驱动电机213停止运行，将自动清洗设备退出客车动力舱位置。

S01之后，S02之前还包括：防尘罩30对自动清洗设备和客车动力舱之间的间隙进行封闭，同时开启吸尘器40。

防尘罩30通过磁铁与客车动力舱的舱壁连接，有效的形成了封闭的区域，防止外界环境对清洗过程造成干扰。同时封闭的空间使得吸尘器40将干冰清洗过程中产生的粉尘及其他污染物能够更加有效的吸收清除。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种客车动力舱自动清洗设备，其特征在于，包括：

清洗平台，包括载板、设于所述载板上的龙门式框架以及架设于所述龙门式框架端面的移动机构；所述移动机构具有可沿相互垂直的X轴和Z轴方向运动的移动座；所述移动机构还包括沿X轴方向设置的第一滑轨、两个沿Z轴方向设置的第二滑轨；所述移动座滑动连接于所述第一滑轨，且所述第一滑轨的两端通过滑座与所述第二滑轨滑动连接；

清洗装置，包括摆动件和放置于所述载板上的干冰清洗机；所述摆动件包括固定于所述移动座的安装台、设置于所述安装台上的连杆机构以及驱动所述连杆机构摆动的驱动电机；所述干冰清洗机的清洗喷嘴固定设置在所述连杆机构的摆动端，所述驱动电机带动所述连杆机构摆动，以使所述清洗喷嘴往复摆动；

还包括防尘罩和放置于所述载板上的吸尘器；所述防尘罩的一侧与所述龙门式框架固定连接，另一侧可与客车动力舱相连，用以封闭客车动力舱和所述龙门式框架之间的间隙；

所述防尘罩为风琴式防尘罩，所述风琴式防尘罩包括罩体、导杆以及穿设于所述导杆的弹簧，所述罩体的一端面通过所述导杆固设于所述龙门式框架上，另一端面通过磁铁与客车动力舱的舱壁连接；风琴式防尘罩一端面通过磁铁与车身表面进行柔性连接，另一端面通过导杆与自动清洗设备固定连接，且导杆穿设环绕有弹簧。

2.根据权利要求1所述的客车动力舱自动清洗设备，其特征在于，所述第一滑轨和所述第二滑轨均包括同步带轮、与所述同步带轮适配的同步带、以及驱动所述同步带轮转动的步进电机；所述第一滑轨的同步带轮固定在所述滑座上，所述第二滑轨的同步带轮固定在所述龙门式框架上；所述移动座固定在所述第一滑轨的同步带上，所述滑座固定在第二滑轨的同步带上。

3.根据权利要求2所述的客车动力舱自动清洗设备，其特征在于，所述第一滑轨还包括沿X轴方向设置的两个固定杆，所述固定杆的两端分别连接至两个所述滑座，且所述移动座可滑动的支撑在所述固定杆上。

4.根据权利要求1所述的客车动力舱自动清洗设备，其特征在于，所述连杆机构为曲臂摇杆机构，包括曲柄、连杆以及摇杆，所述曲柄的一端连接所述驱动电机的输出轴，另一端与所述连杆铰接，所述连杆一端与所述曲柄铰接，另一端与所述摇杆铰接，所述摇杆一端与所述连杆铰接，另一端铰接于所述安装台上；所述驱动电机转动，带动所述曲柄转动，所述清洗喷嘴固定设置在所述连杆与所述摇杆的铰接端。

5.客车动力舱的清洗方法，其特征在于，使用权利要求1至4任意一项所述的自动清洗设备对客车动力舱进行清洗，包括以下步骤：

S01：打开客车动力舱的舱门，将自动清洗设备放置于客车动力舱的开口处，通过所述移动机构调试所述摆动件至初始位置；

S02：运行所述干冰清洗机，所述移动座带动所述摆动件沿X轴方向和Z轴方向移动，同时所述摆动件在所述驱动电机的驱动下往复摆动，带动所述清洗喷嘴往复摆动，清洗客车动力舱；

S03：关闭所述干冰清洗机，所述驱动电机停止运行，将自动清洗设备退出客车动力舱位置。

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