CN109572628B - 一种车帮清扫设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁路运输技术领域，更具体地，涉及一种车帮清扫设备，包括机架、清扫机构、升降机构和电气控制系统；升降机构带动清扫机构相对机架在垂直方向作相对运动；清扫机构包括清扫架、沿车帮长度方向设置的行走轮组、平行车帮宽度方向设置且与清扫架转动连接的清扫刷辊。通过清扫机构进行清扫，升降机构进行调节，能实现自动化清扫车帮的作业，提高工作效率的同时能有效降低人力成本，具有良好的应用前景。

Description

一种车帮清扫设备

技术领域

本发明涉及铁路运输技术领域，更具体地，涉及一种车帮清扫设备。

背景技术

在煤炭、矿石、粮食等散状物料通过列车进行运输时，需要对列车进行装车作业。作业过程中，列车车帮都会堆满了撒落的物料，装车人员清理回收十分不便。装车人员在对车帮进行清扫时，往往都要爬到列车车厢上方门架处，人工清理是在无安全防护下进行的，存在一定的安全隐患，容易造成事故。特别是在刮风、下雨、下雪等恶劣天气时作业，人员站在上面很容易滑到，造成不必要的伤害。再者，人工清理的速度极慢，清理人员还要保持与装车集控中心联系，相互协调，造成劳动效率低下。清理时，人员使用多，占用人力资源。装车过程中一列车有50节左右车厢，人工清理劳动强度很大，还不能保证所有地方清理到位，特别是车厢两端车帮，需要清扫的面积大，人工清理往往不能清扫干净。人工清理往往或多或少地影响装车进度，特别在恶劣环境下更甚，影响装车环节和发车时间，从而影响效益。因此，针对上述车帮清扫过程中存在的问题，一种自动化清扫车帮的设备成为行业的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种列车车帮清扫设备，其结构简单，能实现自动化清扫车帮的作业，提高工作效率的同时能有效降低人力成本，具有良好的应用前景。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种车帮清扫设备，其特征在于，包括机架、清扫机构、升降机构和电气控制系统；所述升降机构带动所述清扫机构相对所述机架在垂直方向作相对运动；所述清扫机构包括清扫架、沿车帮长度方向设置的行走轮组、平行车帮宽度方向设置且与所述清扫架转动连接的清扫刷辊。

本发明提供的车帮清扫设备，通过清扫机构对列车车帮进行清洁，升降机构对清扫机构进行调整和实现跨厢。行走轮组的设置能有效地与车帮进行相对活动，转动的清扫刷辊能有效地进行清扫。

进一步地，所述行走轮组包括设于清扫机构行进方向前端的第一行走轮组和设于行进方向后端的第二行走轮组，第一行走轮组的两行走轮之间的间距小于第二行走轮组的两行走轮之间的间距。当清扫机构行进至车厢连接处时，第一行走轮会先接触车厢两端车帮，抬起行走机构，与升降机构配合完成跨厢。

进一步地，所述清扫刷辊设于所述清扫架中部下端，通过电机驱动。。

进一步地，所述清扫机构还包括清扫刮板，所述清扫刮板对称设于所述清扫架靠近所述第一行走轮组一端的两侧，自所述第一行走轮组至所述第二行走轮组方向向两清扫刮板对称轴侧倾斜设置。清扫刮板的设置可把物料扫进车厢，完成初步清扫。

优选地，所述清扫刷辊为圆筒状，沿周向均匀设有多排刷毛，每排刷毛两端沿所述清扫刷辊周向向清扫刷辊中部收口。刷毛向内侧收口的设置，能使清扫出的物料直接进入车厢。

进一步地，所述升降机构包括与所述清扫机构连接的提升梁、用于限位所述提升梁的升降导向支架、升降驱动装置。

进一步地，所述提升梁包括沿车厢宽度方向设置的横梁、沿车厢高度方向设置的竖梁、设于横梁两端的导轮；所述竖梁一端与所述横梁转动连接，另一端与所述清扫机构转动连接。横梁与竖梁的设置能使起来清扫机构在不通过升降机构的前提下进行小幅度的高度调整。

进一步地，所述升降驱动装置包括设于所述机架的滚筒驱动装置、连接所述滚筒驱动装置与所述提升梁的钢丝绳、用于导绳的导向滑轮组。

优选地，所述升降导向支架下方设有防坠落装置，所述防坠落装置包括对所述提升梁进行限位的翻板。通过翻板有效防止清扫机构下坠。

进一步地，所述防坠落装置还包括支座、平行车帮长度方向设置且与所述车帮转动连接的翻板轴、对所述翻板轴进行限位的限位挡板，所述翻板与翻板轴固定连接。通过限位挡板对转轴进行限定，能有效地缓冲下坠时的冲击力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的车帮清扫设备，通过清扫机构对列车车帮进行清洁，升降机构对清扫机构进行调整和实现跨厢。行走轮组的设置能有效地与车帮进行相对活动，当清扫机构行走到车厢连接处时，第一行走轮会先接触车厢两端车帮，抬起行走机构，与升降机构配合完成跨厢。清扫刮板的设置可把物料扫进车厢，完成初步清扫，转动的清扫刷辊能有效地对剩余的物料进行二次清扫，双重清扫的效果明显优于人工清扫或刮板清扫的效果。清扫刷辊刷毛向内侧收口的设置，能使清扫出的物料直接进入车厢。横梁与竖梁的设置能使起来清扫机构在不通过升降机构的前提下进行小幅度的高度调整。

本发明设计合理，结构简单，使用方便，能实现自动化清扫车帮的作业，提高工作效率的同时能有效降低人力成本，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为车帮清扫设备的主视图。

图2为车帮清扫设备的左视图。

图3为车帮清扫设备的使用状态图。

图4为清扫机构的俯视图。

图5为清扫机构的左视图。

图6为清扫刷辊结构的示意图。

图7为清扫刷辊中部刷毛的截面示意图。

图8为清扫刷辊两端刷毛的截面示意图图。

图9为升降机构的左视图。

图10为升降机构的俯视图。

图11为提升梁的主视图。

图12为提升梁的左视图。

图13为防坠落装置的主视图。

图14为防坠落装置的左视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

实施例1

如图1至图14所示为本发明一种车帮清扫设备的实施例，如图1至图3所示，一种车帮清扫设备，包括机架1、清扫机构2、升降机构3和电气控制系统；升降机构3带动清扫机构2相对机架1在垂直方向作相对运动；清扫机构包括清扫架21、沿车帮长度方向设置的行走轮组、平行车帮宽度方向设置且与清扫架21转动连接的清扫刷辊22。通过清扫机构对列车车帮进行清洁，升降机构3对清扫机构2进行调整和实现跨厢。行走轮组的设置能有效地与车帮进行相对活动，转动的清扫刷辊能有效地进行清扫。

如图4至图5，行走轮组包括设于清扫机构2行进方向前端的第一行走轮组23和设于行进方向后端的第二行走轮组24，第一行走轮组23的两行走轮之间的间距小于第二行走轮组24的两行走轮之间的间距。当清扫机构2行进至车厢连接处时，第一行走轮会先接触车厢两端车帮，抬起行走机构，第二行走轮间距更宽可保持平行，与升降机构3配合完成跨厢。

其中，清扫刷辊22设于清扫架21中部下端，通过电机221驱动，电机221为减速电机。清扫机构2还包括清扫刮板25，清扫刮板25对称设于清扫架21靠近第一行走轮组23一端的两侧，自第一行走轮组23至第二行走轮组24方向向两清扫刮板25对称轴侧倾斜设置。清扫刮板25为橡胶刮板。清扫刮板25的设置可把物料扫进车厢，完成初步清扫。

如图6至图8所示，清扫刷辊22为圆筒状，沿周向均匀设有多排刷毛，每排刷毛两端沿清扫刷辊22周向向向清扫刷辊22中部收口，形成中部刷毛沿清扫刷辊22径向设置，两端刷毛倾斜的结构。每排刷毛的收口方向往沿同一周向设置。刷毛向内侧收口的设置，能使清扫出的物料直接进入车厢。

如图9至图10所示，升降机构3包括与清扫机构2连接的提升梁31、用于限位提升梁31的升降导向支架32、升降驱动装置33。升降导向支架32固定与机架1上，用于对提升梁31两端进行限位进行导向，升降作业时使提升梁31始终沿着升降导向支架方向运行。

其中，升降驱动装置33包括设于机架1的滚筒驱动装置331、连接滚筒驱动装置331与提升梁31的钢丝绳332、用于导绳的导向滑轮组333。滚筒驱动装置331为二个，沿车厢长度方向中心线对称设置，固定连接与机架1上。作为优选方案，两个滚筒驱动装置331，采用单边驱动方式，并通过万向联轴器连接，保证同步运行进行升降作业。导向滑轮组333为两组改向滑轮组，分别对应两侧滚筒驱动装置331的位置设置。钢丝绳332绕过改向滑轮组，与提升梁31进行连接。

如图11和图12所示，提升梁31包括沿车厢宽度方向设置的横梁311、沿车厢高度方向设置的竖梁312、设于横梁311两端的导轮313，导轮313每段均设有两个，且两端的导论对称平行设置，可与升降导向支架32卡接并滑动配合。作为优选方案，竖梁312设有四根，分别设于横梁311四个角，沿横梁311长度方向和宽度方向的中心线分别对称设置。竖梁312与横梁311之间，竖梁312与清扫架21之间，均通过销轴铰接，能灵活转动。四条竖梁312始终保持相互平行状态。当清扫机构2运行至车厢连接处时，可抬升行走机架21，实现跨厢，并且清扫机构2的最大跨厢高度差为200mm，使其能适用于不同规格的车厢。

如图1所示，升降导向支架32下方设有防坠落装置34。如图13和图14所示，防坠落装置34包括对提升梁31进行限位的翻板341。防坠落装置34包括支座342、平行车帮长度方向设置且与车帮转动连接的翻板轴343、与翻板轴343固定连接用于对提升梁31进行限位的翻板341、对翻板轴343进行限位的限位挡板344。翻板轴343设有凸出的限位部346，限位挡板344可对其进行限位。翻板轴343上还设有配重块345，配种块345的设置在自重的作用下使翻板341始终与水平面保持平行。在升降作业时，若出现异常状况提升梁31坠落时，可有效阻挡其下坠，提高安全性。

另外，电气控制系统包括设于清扫机构2的光电传感器，通过对列车车厢行进情况的检测，可对对升降机构3的行程进行控制，实现清扫刷辊的自动换向，跨厢等操作。如图3所示，车帮清扫装置工作时，位于机架1下方的列车4相对机架1运动，电气控制系统通过光电传感器进行测距，通过控制升降机构3把清扫机构2下降至合适的位置，进行车帮清扫作业。在清扫作业时，第一行走轮组23在车厢连接处时会最先接触下一节车厢，配合提升梁31的活动结构可实现低高度差的跨厢；当遇到高度差较高的跨厢作业时，光电控制系统自动控制升降机构3配合进行跨厢。清扫时光电传感器能实时检测车厢运行情况控制车厢清扫装置的运行状态，能连续工作，自动化轻度高，能在装车过程中同时完成车帮清扫工作，使工作效率大幅提高。

本发明提供的车帮清扫装置通过清扫刮板25和清扫刷辊22的双重清扫，清扫效果较好，明显优于人工清理和普通刮板清扫装置。清扫机构整体结构简单，维护方便，只需要定期对转动和铰接部位涂油脂以及更换清扫刮板25和毛刷即可，设备使用寿命较长，清扫过程无需人工操作，节省人力资源降低成本的同时杜绝了安全隐患，提高了经济效益，具有良好的应用前景。

实施例2

本实施与实施例1类似，所不同之处在于，在本实施例中，清扫刮板为其他塑性材料。

实施例3

本实施与实施例1类似，所不同之处在于，在本实施例中，清扫刷辊22上的刷毛为直排刷毛。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车帮清扫设备，其特征在于，包括机架(1)、清扫机构(2)、升降机构(3)和电气控制系统；所述升降机构(3)带动所述清扫机构(2)相对所述机架(1)在垂直方向作相对运动；所述清扫机构包括清扫架(21)、沿车帮长度方向设置的行走轮组、平行车帮宽度方向设置且与所述清扫架(21)转动连接的清扫刷辊(22)；所述行走轮组包括设于清扫机构(2)行进方向前端的第一行走轮组(23)和设于行进方向后端的第二行走轮组(24)，第一行走轮组(23)的两行走轮之间的间距小于第二行走轮组(24)的两行走轮之间的间距；所述清扫机构(2)还包括清扫刮板(25)，所述清扫刮板(25)对称设于所述清扫架(21)靠近所述第一行走轮组(23)一端的两侧，自所述第一行走轮组(23)至所述第二行走轮组(24)方向向两清扫刮板(25)对称轴侧倾斜设置；所述清扫刷辊(22)设于所述清扫架(21)中部下端，通过电机(221)驱动。

2.根据权利要求1所述的车帮清扫设备，其特征在于，所述清扫刷辊(22)为圆筒状，沿周向均匀设有多排刷毛，每排刷毛两端沿所述清扫刷辊(22)周向向清扫刷辊(22)中部收口。

3.根据权利要求1所述的车帮清扫设备，其特征在于，所述升降机构(3)包括与所述清扫机构(2)连接的提升梁(31)、用于限位所述提升梁(31)的升降导向支架(32)、升降驱动装置(33)。

4.根据权利要求3所述的车帮清扫设备，其特征在于，所述提升梁(31)包括沿车厢宽度方向设置的横梁(311)、沿车厢高度方向设置的竖梁(312)、设于横梁(311)两端的导轮(313)；所述竖梁(312)一端与所述横梁(311)转动连接，另一端与所述清扫机构(2)转动连接。

5.根据权利要求3所述的车帮清扫设备，其特征在于，所述升降驱动装置(33)包括设于所述机架(1)的滚筒驱动装置(331)、连接所述滚筒驱动装置(331)与所述提升梁(31)的钢丝绳(332)、用于导绳的导向滑轮组(333)。

6.根据权利要求3所述的车帮清扫设备，其特征在于，所述升降导向支架(32)下方设有防坠落装置(34)，所述防坠落装置(34)包括对所述提升梁(31)进行限位的翻板(341)。

7.根据权利要求6所述的车帮清扫设备，其特征在于，所述防坠落装置(34)还包括支座(342)、平行车帮长度方向设置且与所述车帮转动连接的翻板轴(343)、对所述翻板轴(343)进行限位的限位挡板(344)，所述翻板(341)与翻板轴(343)固定连接。