CN111409598A - 一种可自动适应车厢的清扫装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动适应车厢的清扫装置，包括：起吊机构，所述起吊机构上设有起吊孔；安装架，所述安装架通过第一升降机构与上方的起吊机构连接；至少两个侧壁清扫机构，两所述侧壁清扫机构分别设置在所述安装架的左右两侧，所述侧壁清扫机构包括立刷、立刷架和立刷驱动装置，所述立刷可竖向旋转的连接在立刷架的外侧，所述立刷驱动装置和所述立刷传动连接以驱动所述立刷转动，所述立刷架竖向可绕轴转动的连接在所述安装架的侧面；同步缩回机构，所述同步缩回机构连接在两所述立刷架之间，所述同步缩回机构随着安装架与所述起吊机构的远离，带动两所述立刷架向内转动；回位装置，所述回位装置与立刷架连接，以拉动立刷架向外转动。

Description

一种可自动适应车厢的清扫装置

技术领域

本发明涉及物料清洁处理设备领域，特别是涉及一种可自动适应车厢的清扫装置。

背景技术

港口、电厂和矿山冶炼等企业在生产过程中会采购大量的块状或者是粉末状的矿产资源作为生产原材料，例如煤炭等。这类散装原料在批量采购后，主要利用火车或者是重型卡车作为运输工具，在运输过程中，由于潮湿和振动，散料一般都会较紧的粘附在车厢上。卸车后，仍会有一部分的物料不能卸干净，一般会粘附在车厢底部或者是侧壁上，需要人工进行清理。而且车型有很多种，就单单运散装物料较多的火车敞车车厢的型号就有几十种，且各个型号的车厢长、宽、高尺寸也不尽相同。从而需要一种能适用多种车厢尺寸的清扫装置来代替人工完成自动清扫作业。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种车厢余料清扫收集设备，可以自动适应不同宽度型号的车厢，以完成对不同宽度型号的车厢进行清扫工作。

本发明实施例所采用的技术方案是：一种可自动适应车厢的清扫装置，包括：

起吊机构，用于外部起吊设备起吊；

安装架，所述安装架通过第一升降机构与上方的起吊机构连接；

至少两个侧壁清扫机构，两所述侧壁清扫机构分别设置在所述安装架的左右两侧，所述侧壁清扫机构包括立刷、立刷架和立刷驱动装置，所述立刷可竖向旋转的连接在立刷架的外侧，所述立刷驱动装置和所述立刷传动连接以驱动所述立刷转动，所述立刷架竖向可绕轴转动的连接在所述安装架的侧面；

同步缩回机构，所述同步缩回机构连接在两所述立刷架之间，所述同步缩回机构随着安装架与所述起吊机构的远离，带动两所述立刷架向内转动；

回位装置，所述回位装置与立刷架连接，以拉动立刷架向外转动。

根据本发明实施例的可自动适应车厢的清扫装置，至少具有如下有益效果：

在需要清扫车厢的时候，外界起吊设备吊起起吊机构，由于设备自身的重力，安装架与起吊机构之间的第一升降机构被拉长，整个清扫装置的高度达到最大，随着安装架与起吊机构之间距离变大，同步缩回机构带动两立刷架向内转动、回缩，两个立刷架之间的距离逐渐减少到最小，获得较小的放入宽度，从而可以将清扫装置放入不同宽度型号的车厢中；

当将清扫装置放入车厢后，安装架的底部与车厢的底部最先接触，此时继续下放清扫装置，第一升降机构开始上升、缩短，安装架与起吊机构之间距离减小，随之，同步缩回机构开始撤去对两个立刷架的作用力，随后，两个立刷架在回位装置的作用下，拉动立刷架向外转动，两个立刷架之间的距离逐渐变大、张开，直至立刷与车厢的侧壁接触，从而达到清扫装置适应车厢宽度的目的。本申请依靠自身的重力即可自动适应不同车厢的宽度，满足对不同车厢的清扫需要，不需要额外动力驱动来即可适应车厢宽度。

根据本发明的一些实施例，所述起吊机构和安装架之间设有车厢定位机构，所述车厢定位机构包括定位机构架、左定位装置、右定位装置和伸缩连杆机构；

所述定位机构架和起吊机构之间通过伸缩导向轴连接；

所述定位机构架和安装架之间通过第二升降机构连接：

所述左定位装置和右定位装置均包括定位轮安装板、顶部定位轮和侧壁定位轮，所述左定位装置和右定位装置对称设置，两所述定位轮安装板的中部通过旋转轴与所述定位机构架的左右两侧转动连接，所述顶部定位轮和侧壁定位轮均滚动连接在所述定位轮安装板上，所述顶部定位轮和侧壁定位轮的滚动面分别对应车厢的顶部和侧壁；

所述伸缩连杆机构与所述定位机构架连接，所述伸缩连杆机构与两所述定位轮安装板的连接，以带动所述定位轮安装板绕旋转轴转动，所述伸缩连杆机构和所述起吊机构之间设有第一拉绳。

根据本发明的一些实施例，所述安装架的底部设有车底清扫机构，所述车底清扫机构包括横刷和驱动横刷转动的横刷驱动马达，所述横刷横向设置在所述安装架的底部。

根据本发明的一些实施例，所述安装架包括上下设置的伸缩架和结构架，所述伸缩架通过所述第二升降机构和定位机构架连接，所述结构架通过旋转机构连接在伸缩架的下方。

根据本发明的一些实施例，所述同步缩回机构包括第二拉绳、传动件和两连杆，所述传动件可旋转连接在结构架上，所述传动件的两侧分别通过所述连杆与立刷架连接，所述第二拉绳的一端和传动件连接，另一端和定位机构架连接，两所述连杆随着传动件的转动向内回缩。

根据本发明的一些实施例，所述传动件为三边形，所述三边形的底边中部可旋转连接在结构架上，所述三边形的底边的两端分别通过所述连杆与立刷架连接，所述第二拉绳的一端和三边形连接，另一端和定位机构架连接。

根据本发明的一些实施例，所述回位装置为弹性件，所述弹性件的一端和立刷架连接，另一端和结构架连接，以拉动立刷架向外转动。

根据本发明的一些实施例，还包括清扫装置驱动设备，所述清扫装置驱动设备与顶部定位轮和/或侧壁定位轮传动连接，以驱动所述顶部定位轮和侧壁定位轮沿着车厢长度方向行走。

根据本发明的一些实施例，所述立刷的底部设有盘状的底部盘刷。

根据本发明的一些实施例，还包括负压吸取机构，以用于吸取清扫下来的颗粒。

根据本发明的一些实施例，所述负压吸取机构包括吸管和吸嘴，所述吸嘴和吸管相连，所述吸嘴的开口朝向所述横刷。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例清扫装置吊起时的状态结构示意图；

图2为本发明实施例清扫装置放入车厢内时的状态结构示意图；

图3是车厢定位机构的结构示意图；

图4是清扫部位的结构示意图。

附图标记：

起吊机构100、起吊孔110、伸缩导向轴120；

车厢定位机构200、位机构架210、左定位装置220、右定位装置230、伸缩连杆机构240、绕旋转轴250、第一拉绳260、定位轮安装板221、顶部定位轮222和侧壁定位轮223；

安装架300、伸缩架310、结构架320、旋转机构330；

第二升降机构400；

车底清扫机构500；

侧壁清扫机构600、立刷610、立刷架620、立刷驱动装置630；

回位装置700；

同步缩回机构800、第二拉绳810、传动件820、两连杆830；

吸管900。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1到图4所示，可自动适应车厢的清扫装置，包括：

起吊机构100，用于外部起吊设备起吊，在本实施例中起吊机构100为上框体，上框体上设有起吊孔110；

安装架300，安装架300通过第一升降机构与上方的起吊机构100连接；

至少两个侧壁清扫机构600，两侧壁清扫机构600分别设置在安装架300的左右两侧，侧壁清扫机构600包括立刷610、立刷架620和立刷驱动装置630，立刷驱动装置630和立刷610传动连接以驱动立刷610转动，立刷610可竖向旋转的连接在立刷架620的外侧，立刷架620竖向可绕轴转动的连接在安装架300的侧面；

同步缩回机构800，同步缩回机构800连接在两立刷架620之间，同步缩回机构800随着安装架300与起吊机构100的远离，带动两立刷架620向内转动；

回位装置700，回位装置700与立刷架620连接，以拉动立刷架620向外转动。

如图1所示，在需要清扫车厢的时候，外界起吊设备通过起吊孔110将起吊机构100吊起来，整个设备在自身的重力作用下，安装架300与起吊机构100之间的第一升降机构被拉长，整个清扫装置的高度达到最大。随着安装架300与起吊机构100之间距离变大，同步缩回机构800带动两立刷架620向内转动、回缩，两个立刷架620之间的距离逐渐减少到最小，获得较小的放入宽度，从而可以将清扫装置放入不同宽度型号的车厢中；

如图2所示，当将清扫装置放入车厢后，安装架300与车厢的底部最先接触，此时继续下放清扫装置，第一升降机构开始缩短，安装架300与起吊机构100之间距离减小，随之，同步缩回机构800开始撤去对两个立刷架620的作用力，随后，两个立刷架620在回位装置700的作用下，拉动立刷架620向外转动，两个立刷架620之间的距离逐渐变大、张开，直至立刷610与车厢的侧壁接触，从而达到清扫装置适应车厢宽度的目的。

此时，两个立刷610与车厢的侧壁接触，可以开始对车厢的侧壁进行清扫，通过相关的设备的带动下，清扫装置在车厢内来回运动对车厢进行清扫。

本申请的清扫装置依靠自身的重力即可自动适应不同车厢的宽度，满足对不同车厢的清扫需要，不需要额外动力驱动来即可适应车厢宽度，同时完成对车底的清扫也能完成对车厢壁的清扫。

如图1到图3所示，起吊机构100和安装架300之间设有车厢定位机构200，车厢定位机构200包括定位机构架210、左定位装置220、右定位装置230和伸缩连杆机构240；

定位机构架210和起吊机构100之间通过伸缩导向轴120连接，伸缩导向轴120由连接在起吊机构100的起吊机构导向套和连接在定位机构架210的定位架导向套连接组成，使得伸缩导向轴120可以达到上下伸缩的目的；

定位机构架210和安装架300之间通过第二升降机构400连接，第二升降机构400由连接在安装架300上的升降杆和定位架导向套连接组成：

左定位装置220和右定位装置230均包括定位轮安装板221、顶部定位轮222和侧壁定位轮223，左定位装置220和右定位装置230对称设置，两定位轮安装板221的中部通过旋转轴250与定位机构架210的左右两侧转动连接，顶部定位轮222和侧壁定位轮223均滚动连接在定位轮安装板221上，顶部定位轮222和侧壁定位轮223的滚动面分别对应车厢的顶部和侧壁；

伸缩连杆机构240与定位机构架210连接，伸缩连杆机构240与两定位轮安装板221的连接，以带动定位轮安装板221绕旋转轴250转动，伸缩连杆机构240和起吊机构100之间设有第一拉绳260。

清扫装置被吊起的时候，定位机构架210与起吊机构100之间的导向轴120伸长，定位机构架210向下位移，伸缩连杆机构240和起吊机构100之间设有第一拉绳260开始受力，将伸缩连杆机构240打开到一定的角度，这个角度方便顶部定位轮222与侧壁定位轮223落到车厢壁的顶部和侧壁上。

当清扫装置被放入车厢后，随着整个清扫装置的高度下降，顶部定位轮222会先和车厢的顶部接触，当顶部定位轮222与车厢的顶部接触后，定位机构架210与起吊机构100之间的距离逐渐减小，第一拉绳260失去因为失去拉力变松。在车厢侧壁的支持力作用下，顶部定位轮222推动定位轮安装板221绕旋转轴250旋转，最终使得壁定位轮223与车厢侧壁接触并压紧。同时在车厢另一侧的对称设置的顶部定位轮与侧壁定位轮也同时与车厢另一边侧壁接触，并使得清扫装置的中心与车厢中心重合。清扫机构可设置多组车厢定位轮。

最终，清扫时外界设备不需要承受清扫装置的重力，清扫装置的重力完全作用在车厢上。在重力作用下，车厢定位机构200可以使得清扫装置能够附着在车厢上，且定位机构的顶部定位轮222与侧壁定位轮223以车厢两侧壁为导轨可来回移动，且可以保持移动时清扫装置的中心与车厢的中心完全重合。

清扫时可由外界设备拖动清扫装置沿车厢长度方向来回移动，也可以由清扫装置自带动力驱动清扫装置沿车厢来回移动进行清扫。本实施例通过设置清扫装置驱动设备，扫装置驱动设备与顶部定位轮222和/或侧壁定位轮223传动连接，以驱动所述顶部定位轮222和侧壁定位轮223沿着车厢长度方向行走。

安装架300的底部设有车底清扫机构500，车底清扫机构500包括横刷和驱动横刷转动的横刷驱动马达，横刷横向设置在安装架300的底部。当横刷与车厢的底部接触，在车厢中行走的时候即可以对车底进行清扫。

当清扫装置沿运动到车厢一端后，外界设备向上吊起清扫装置，此时两侧的立刷610无法清扫车厢端部的侧壁，此时需要利用起吊装置将清扫装置反复吊起来和放下去，利用横刷对车厢端部的侧壁进行清扫。

进一步的，安装架300包括上下设置的伸缩架310和结构架320，伸缩架310通过第二升降机构400和定位机构架210连接，结构架320通过旋转机构330连接在伸缩架310的下方。

在本实施例中第二升降机构400采用升降杆和导向轴轴套连接，两个可以上下滑动伸缩，达到升降的目的。

由于本申请的结构设计，横刷只有一个面可以清扫车厢的端部面(参考图4，在两个立刷回缩的时候,两个立刷之间会存在一个凹槽面，会干涉横刷进行清扫)，只有后背面能清扫，因此当需要清扫另一端面的时候需要利用起吊装置将整个清扫装置吊起来，然后将清扫装置整体进行转向。

为了解决这一问题，本实施例通过在伸缩架310和结构架320之间通过旋转机构330连接，在清扫完一个端面后，只需要通过旋转机构转动，带动结构架320旋转180°，即可清扫另一个端面，从而不用将整个清扫装置进行转向，提高了清扫效率。

同步缩回机构800包括第二拉绳810、传动件820和两连杆830，传动件可旋转连接在结构架320上，传动件的两侧分别通过连杆830与立刷架620连接，第二拉绳810的一端和传动件连接，另一端和定位机构架210连接，两连杆830随着传动件的转动向内回缩。

在吊起的时候，随着安装架300的下移，安装架300与定位机构架210之间的距离逐渐增大，第二拉绳810会拉动传动件转动，随着传动件的转动，两侧的连杆830向内侧回缩，拉动立刷架620向内侧转动，从而缩小两个立刷架620之间的距离，便于放入车厢中。

优选的，传动件820为三边形，三边形的底边中部可旋转连接在结构架320上，三边形的底边的两端分别通过连杆830与立刷架620连接，第二拉绳810的一端和三边形连接，另一端和定位机构架210连接。

在本实施例中，优选了三边形作为传动件820，也可以采用其他的，比如圆形，只要能使随着其转动，两个连杆830向内收缩即可。

回位装置700为弹性件，如弹簧、橡胶条等，本申请中优选为回位弹簧，弹性件的一端和立刷架620连接，另一端和结构架320连接，以拉动立刷架620向外转动。

当清扫装置放入车厢后，随着安装架300与定位机构架210逐渐减小，三边形会失去第二拉绳810拉力，此时立刷架620在回位弹簧的作用下，向外转动，直至立刷架620上的立刷610与车厢的侧壁接触，从而使清扫装置能够清扫两个侧壁。

进一步的，立刷610的底部设有盘状的底部盘刷611。通过设置盘刷611，可以清扫立刷610和横刷之间的位置，即车底和车厢之间的夹角处，提高清扫质量。

本发明实施例进一步的设置了负压吸取机构，以用于吸取清扫下来的颗粒。在清扫作业的同时，负压吸取机构通过与外部负压吸取装置连接，将清理下来的余料输送到车厢外。

负压吸取机构包括吸管900和吸嘴，吸嘴和吸管900相连，吸嘴的开口朝向横刷。吸管900和外部的负压吸装置连接，清扫时每个立刷610向中间相向旋转，使得车壁上的被清扫下来的余料往清扫装置中间掉落，再经过横刷后扫到吸嘴附近被吸走。这种方式不管清扫装置向那个方向移动，立刷610的旋转方向均不需改变。

当然，本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种可自动适应车厢的清扫装置，其特征在于，包括：

起吊机构，用于外部起吊设备起吊；

安装架，所述安装架通过第一升降机构与上方的起吊机构连接；

至少两个侧壁清扫机构，两所述侧壁清扫机构分别设置在所述安装架的左右两侧，所述侧壁清扫机构包括立刷、立刷架和立刷驱动装置，所述立刷可竖向旋转的连接在所述立刷架的外侧，所述立刷驱动装置和所述立刷传动连接以驱动所述立刷转动，所述立刷架竖向可绕轴转动的连接在所述安装架的侧面；

同步缩回机构，所述同步缩回机构连接在两所述立刷架之间，所述同步缩回机构随着所述安装架与所述起吊机构的远离，带动两所述立刷架向内转动；

回位装置，所述回位装置与所述立刷架连接，以拉动所述立刷架向外转动。

2.根据权利要求1所述的可自动适应车厢的清扫装置，其特征在于：所述起吊机构和所述安装架之间设有车厢定位机构，所述车厢定位机构包括定位机构架、左定位装置、右定位装置和伸缩连杆机构；

所述定位机构架和所述起吊机构之间通过伸缩导向轴连接；

所述定位机构架和所述安装架之间通过第二升降机构连接：

所述左定位装置和右定位装置均包括定位轮安装板、顶部定位轮和侧壁定位轮，所述左定位装置和所述右定位装置对称设置，两所述定位轮安装板的中部通过旋转轴与所述定位机构架的左右两侧转动连接，所述顶部定位轮和所述侧壁定位轮均滚动连接在所述定位轮安装板上，所述顶部定位轮和所述侧壁定位轮的滚动面分别对应车厢的顶部和侧壁；

所述伸缩连杆机构与所述定位机构架连接，所述伸缩连杆机构与两所述定位轮安装板的连接，以带动所述定位轮安装板绕所述旋转轴转动，所述伸缩连杆机构和所述起吊机构之间设有第一拉绳。

3.根据权利要求2所述的可自动适应车厢的清扫装置，其特征在于：所述安装架的底部设有车底清扫机构，所述车底清扫机构包括横刷和驱动横刷转动的横刷驱动马达，所述横刷横向设置在所述安装架的底部。

4.根据权利要求3所述的可自动适应车厢的清扫装置，其特征在于：所述安装架包括上下设置的伸缩架和结构架，所述伸缩架通过所述第二升降机构和定位机构架连接，所述结构架通过旋转机构连接在伸缩架的下方。

5.根据权利要求4所述的可自动适应车厢的清扫装置，其特征在于：所述同步缩回机构包括第二拉绳、传动件和两根连杆，所述传动件可旋转连接在结构架上，所述传动件的两侧分别通过所述连杆与所述立刷架连接，所述第二拉绳的一端和所述传动件连接，另一端和所述定位机构架连接，两所述连杆随着所述传动件的转动向内回缩。

6.根据权利要求5所述的可自动适应车厢的清扫装置，其特征在于：所述传动件为三边形，所述三边形的底边中部可旋转连接在所述结构架上，所述三边形的底边的两端分别通过所述连杆与所述立刷架连接，所述第二拉绳的一端和所述三边形连接，另一端和所述定位机构架连接。

7.根据权利要求4至6任一项所述的可自动适应车厢的清扫装置，其特征在于：所述回位装置为弹性件，所述弹性件的一端和所述立刷架连接，另一端和所述结构架连接，以拉动所述立刷架向外转动。

8.根据权利要求2至6任一项所述的可自动适应车厢的清扫装置，其特征在于：还包括清扫装置驱动设备，所述清扫装置驱动设备与所述顶部定位轮和/或所述侧壁定位轮传动连接，以驱动所述顶部定位轮和所述侧壁定位轮沿着车厢长度方向行走。

9.根据权利要求3至6任一项所述的可自动适应车厢的清扫装置，其特征在于：还包括负压吸取机构，以用于吸取清扫下来的颗粒。

10.根据权利要求9所述的可自动适应车厢的清扫装置，其特征在于：所述负压吸取机构包括吸管和吸嘴，所述吸嘴和所述吸管相连，所述吸嘴的开口朝向所述横刷。

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