CN111572585A - 火车翻车线及其空车线辅助挂钩设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火车翻车线空车线辅助挂钩设备，包括：识别装置；专用抓手，用于对摘钩把手施加驱动力；多维驱动装置，用于驱动专用抓手移动至摘钩把手处并用于驱动摘钩把手沿锁紧方向移动以完成挂钩操作；纵向驱动装置，用于驱动专用抓手沿轨道滑动；控制器，控制器能够根据识别装置识别的两节车厢之间空车组端部位置控制纵向驱动装置驱动，使专用抓手移动至空车组端部位置，并能够根据识别装置识别的摘钩把手位置，控制多维驱动装置驱动专用抓手按预定锁紧动作对摘钩把手进行驱动，以完成挂钩。该火车翻车线空车线辅助挂钩设备能够实现火车翻车线空车线自动化挂钩操作的问题。本发明还公开了一种火车翻车线。

Description

火车翻车线及其空车线辅助挂钩设备

技术领域

本发明涉及轨道车卸车技术领域，更具体地说，涉及一种火车翻车线空车线辅助挂钩设备，还涉及一种包括上述火车翻车线空车线辅助挂钩设备的火车翻车线。

背景技术

目前，火车翻车线及其调车系统是由翻车机本体、重车调车机、空车调车机、迁车台、夹轮器、单向止挡器、安全止挡器、喷水抑尘装置、控制系统、液压系统、电气操作室、液压站等组成。没有空车线自动挂钩设备。火车翻车线翻卸火车皮还不能完全实现自动化，空车线火车皮挂钩需要人工完成摘钩、开钩、扶正作业，是一项主要制约条件。一般机械设备不能满足工况要求，其难点在于：一、火车皮车型不同其车钩组类型不同，分为老式车钩组和新式车钩组；火车皮车型不同其摘钩方式不同，分为上摘钩和下摘钩；不同摘钩方式拉杆位置、形状、限位方式不同。二、空车线火车皮挂钩位置不确定影响因素有：火车皮车型不同车厢长度不同；火车皮载重量、自重不同惯性量不同；铁路线水平度变化，会出现不同程度溜车现象。

综上所述，如何实现火车翻车线空车线自动化挂钩的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种火车翻车线空车线辅助挂钩设备，该空车线辅助挂钩设备可以实现火车翻车线空车线自动化挂钩的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述火车翻车线空车线辅助挂钩设备的火车翻车线。

一种火车翻车线空车线辅助挂钩设备，包括：识别装置，用于沿轨道延伸方向识别空车组端部以及识别端部摘钩把手位置；专用抓手，用于对所述摘钩把手施加驱动力；多维驱动装置，用于驱动所述专用抓手移动至所述摘钩把手处并用于驱动所述专用抓手移动以带动所述摘钩把手沿摘钩方向移动以完成摘钩动作；纵向驱动装置，用于驱动所述专用抓手沿轨道滑动；控制器，所述控制器能够根据所述识别装置识别的空车组端部位置控制纵向驱动装置驱动，使所述专用抓手移动至空车组端部位置，并能够根据识别装置识别的摘钩把手位置，控制所述多维驱动装置驱动所述专用抓手按预定锁紧动作对所述摘钩把手进行驱动，以完成挂钩操作。

在该火车翻车线空车线辅助挂钩设备中，在应用时，将其安装在空车线的挂钩位，此时基于识别装置的识别结果，控制器依次控制纵向驱动装置以及多维驱动装置，以完成专用抓手移动至摘钩把手处、抓持摘钩把手和移动以带动抓钩把手完成摘钩动作。在该火车翻车线空车线辅助挂钩设备中，通过专用抓手、识别装置、多维驱动装置、纵向驱动装置和控制器，自动化完成摘钩件在挂钩位自动摘钩动作，无需人为操作。且考虑到了，在上节单节空车来车时，因为与空车组撞击，所以导致空车组的位置发生变化，增加了纵向驱动装置，以能够更为智能应对突发状况，更为有效地保证挂钩完成，所以该火车翻车线空车线辅助挂钩设备能够有效解决火车翻车线空车线挂钩操作不方便的问题。

优选地，所述控制器还能够在所述专用抓手完成摘钩操作后，控制所述多维驱动装置驱动所述专用抓手移动以推动车钩绕后端连接轴转动以扶正。

优选地，所述纵向驱动装置包括驱动机构、门型架和两个分别设置在轨道两侧的纵向滑轨，所述门型架横跨轨道且下端分别与轨道两侧的所述纵向滑轨滑动连接，并使中部能够让所述车厢穿过，所述驱动机构为用于驱动门型架移动的行走驱动机构，所述识别装置、所述专用抓手、所述多维驱动装置以及所述控制器均安装在所述门型架的横梁上。

优选地，所述门型架包括从下端延伸至所述横梁上的楼梯，且所述横梁上设置有护栏。

优选地，所述识别装置为机器视觉装置。

优选地，所述专用抓手为夹爪。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种火车翻车线，该火车翻车线包括上述任一种火车翻车线空车线辅助挂钩设备，该火车翻车线还包括用于将翻车后的空车推动至挂钩工作位的调车机，所述火车翻车线空车线辅助挂钩设备安装在所述挂钩工作位。由于上述的火车翻车线空车线辅助挂钩设备具有上述技术效果，具有该火车翻车线空车线辅助挂钩设备的火车翻车线也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的工作状态下火车翻车线空车线辅助挂钩设备的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的工作状态下火车翻车线空车线辅助挂钩设备的端面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的专用抓手部位的结构示意图；

图4为两车厢车钩实现钩连接之前的车钩位置结构示意图。

附图中标记如下：

车厢1、挂钩工作位2、专用抓手3、多维驱动装置4、纵向驱动装置5、门型架6、纵向滑轨7、楼梯8、护栏9、调车机10、识别装置11、摘钩件12、车钩13、钩舌14。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种火车翻车线空车线辅助挂钩设备，以实现火车翻车线空车线自动化挂钩的问题。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，图1为本发明实施例提供的工作状态下火车翻车线空车线辅助挂钩设备的俯视结构示意图；图2为本发明实施例提供的工作状态下火车翻车线空车线辅助挂钩设备的端面结构示意图；图3为本发明实施例提供的专用抓手部位的结构示意图；图4为两车厢车钩实现钩连接之前的车钩位置结构示意图。

在一种具体实施例中，本实施例提供了一种火车翻车线空车线辅助挂钩设备，该设备主要安装在空车线的挂钩工作位2处。其中火车组主要分为重车组和空车组，其中重车组的各节车厢均为装载货物的车厢，而其中的空车组的各节车厢均为空置的车厢。而对于火车组来说，其中车厢之间是通过车钩13进行钩连接，两节车厢相靠近的端部均转动连接有车钩13，两个车钩13钩舌14互相咬合，以实现钩连接，而钩舌14与车钩13本体之间转动连接，并设置有锁紧件，在锁紧件锁紧时，互相咬合的钩舌14无法脱钩，而对锁紧件实现摘钩时，即使锁紧件沿解锁方向(摘钩方向)移动时，互相咬合的钩舌14能够实现脱离。车钩13与车厢之间绕竖直的轴线转动连接，以方便相连接的车厢呈弧线排列。

其中火车翻车线主要包括依次衔接的重车线和空车线，在重车线上，各个重车车厢1，即满载货物的车厢1依次通过车钩13钩连接，以在轨道延伸线上传输动力，在各个重车构成的重车组行驶到摘钩工作位后，将最前的单节车厢1与其后侧的车厢1之间的钩连接进行摘钩操作，即驱动车厢1上的摘钩件12按摘钩动作移动，以带动锁紧件进入解锁位，以使得钩连接解锁，进而使钩连接可以脱离，然后将脱钩的单节车厢1推入至翻车位的翻车机处，翻车机对重车进行翻车以倒出内部货物，也就是将载有大量货物的敞口车厢1进行翻转，以倾斜或倒置，以将内部的货物倾倒下来，然后再回正，此时重车变成空车，然后推出翻车位，随后输送到空车线。

在空车线，新进入的单节车厢1需要沿着轨道移动到空车组处，以使得新进的单节车厢1连接端进入到挂钩工作位2，与空车组相邻的车通过车钩13钩连接，而在使新来的单节车厢1车钩与空车组端部车厢的车钩连接之前，需要通过火车翻车线空车线辅助挂钩设备对空车线端部的车钩13进行摘钩，以使锁紧件进入解锁位，以使车钩13的钩舌解锁，进而保证新进来的单节车厢1的车钩3的钩舌能够进入以实现钩连接，而当新进的空车车厢的车钩13撞击该摘钩的车钩3，会实现车钩的钩舌互相咬合，并在撞击力作用下，使得锁紧件返回锁紧位，以使钩连接锁死而无法脱离，进而实现挂钩。

其中摘钩件12是一种控制车钩13的钩舌是否锁死的控制装置，在实际应用中，一般通过驱动摘钩件12的摘钩把手，以使摘钩把手沿摘钩方向进行移动，以使摘钩件12完成摘钩动作，以分别在摘钩工作位以及挂钩工作位2完成摘钩动作。一般不同的摘钩件12需要完成不同的摘钩动作才能够实现钩连接解锁，即实现摘钩。这些摘钩动作可以是单个转动操作或者是单个平移操作，还可以是多个相同或不同动作依次叠加。虽然具有多种不同种类的摘钩件12，但是对于同一种类的摘钩件12来说，摘钩动作是一样的。且目前摘钩件12种类是有限的。该重车线自动摘钩设备主要包括识别装置11、专用抓手3、纵向驱动装置5和控制器。以自动完成从识别摘钩把手到操作摘钩把手摘钩的一体化挂钩操作。

具体的，其中专用抓手3用于对摘钩把手施加驱动力，而多维驱动装置4则是用于驱动专用抓手3在三维空间内移动，以使得多维驱动装置4可以带动专用抓手3移动到摘钩把手处，以与摘钩把手对接起来，以能够对摘钩把手施加驱动力，然后多维驱动装置4能够驱动专用抓手3按照摘钩动作步骤移动，以带动摘钩把手按照预定的移动步骤移动，进而实现摘钩，以使得对应的车钩13的钩舌解开，以使得配合的钩舌能够进出该车钩13的钩舌。其中专用抓手3和多维驱动装置4组合形成的装置一般为机械手，此处的多维驱动装置4主要用于精细化操作。

这里需要说明的是，其中专用抓手3对摘钩把手施加驱动力，并非要求专用抓手3与摘钩把手之间能够传递各个方向的驱动力，但至少能够传递用于驱动摘钩把手沿解锁方向移动的驱动力。具体来说，一般摘钩把手呈杆状，摘钩动作中主要移动包括径向移动和绕非中心线转动，其中绕非中心线转动，指的是，摘钩把手并不绕自身中心线转动，而是绕与自身中心线平行且间距一定距离的轴线转动，此时摘钩把手沿弧线转动。而当锁紧动作仅包括径向移动和非中心线转动时，当然此时专用抓手3可以是与摘钩把手夹持固定，如夹爪，以传递各个方向驱动力；还可以是使专用抓手3具有套设在摘钩把手上的套环，套环能够带动摘钩把手径向移动和非中心线转动，进而能够保证即使套设连接，依然能够驱动摘钩把手沿锁紧方向依次移动，对应的多维驱动装置4应当能够驱动套环套设在摘钩把手上。具体的，其中专用抓手3与摘钩把手之间的连接方式，可以根据摘钩把手的锁紧动作要求具体限定，以能够完成锁紧动作为准，即完成挂钩动作为准，在此不作具体限定。

其中识别装置11，主要是用于沿轨道延伸方向识别空车组端部以及端部摘钩把手位置，即首先需要在挂钩位具体识别空车组端部位置，也就是空车组中需要与新进的单节车厢进行钩连接的端部位置，而在沿轨道移动到连接点位置后，需要进一步识别摘钩把手的位置。其中识别装置11，可以是一种高级智能手段，该识别装置11可以具体采用机器视觉系统，机器视觉系统是通过机器视觉产品，即图像摄取装置，将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而获取目标的位置。当然也可以是一般的识别装置11，如对于其中沿轨道延伸方向上两节车厢1之间连接点位置，可以是使识别装置11包括用于与车厢1侧壁向相抵的触碰开关或者用于检测与车厢1侧壁之间距离的距离检测器，在新过来的空车移动到挂钩位后停止移动时，触碰开关或距离检测器沿轨道在预定行程内沿轨道来回移动，当移动到两节车厢1之间时，因为之间存在较大间隙，所以触碰开关会轮空而触碰不到车厢1侧壁，进而识别空车组端部位置，而距离检测器会因为遇到空隙而检测不到车厢1侧壁，进而识别空车组端部位置。对于识别摘钩把手位置，在识别到连接点位置之后，进而能够明确一侧车厢1的端面在轨道延伸方向上的位置，而车厢1与轨道之间的相对位置关系是明确的，进而根据车厢1的特点，摘钩把手与车厢1之间的位置是明确的，进而能够明确摘钩把手与轨道之间的位置关系，进而能够识别摘钩把手的位置。当然考虑到摘钩把手一般横向延伸，使得摘钩把手在轨道横向方向具有一定的容错空间，因此可以明确摘钩把手在轨道横向方向以及轨道纵向方向上的位置，因此只需设置触碰开关，以识别摘钩把手在竖直方向的位置即可。

其中纵向驱动装置5，用于驱动专用抓手3沿轨道滑动，以带动专用抓手3移动至空车组端部位置，以使得专用抓手3能够对这空车组端部的摘钩件12进行摘钩动作。

其中控制器，用于根据识别装置11的识别结果，依次控制纵向驱动装置5以及多维驱动装置4，以完成专用抓手3移动至摘钩把手、抓持摘钩把手和移动以带动抓钩把手完成摘钩操作。具体的，所述控制器能够根据识别装置11识别的空车组端部位置控制纵向驱动装置5驱动，以使专用抓手3移动至空车组端部位置，当然可以是识别装置11先识别空车组端部位置，然后再通过纵向驱动装置5驱动专用抓手3移动至空车组端部位置处，也可以是纵向驱动装置5驱动专用抓手3移动，直到识别装置11识别到空车组端部位置，此时纵向驱动装置5停止驱动，此时专用抓手3位于空车组端部位置，当然还可以是其它类型。且控制器并能够根据识别装置11进一步识别的摘钩把手位置，控制多维驱动装置4驱动专用抓手3按预定的摘钩动作对摘钩把手进行驱动，以完成摘钩。而使得后续的进来的单节车厢，与该空车组实现钩连接。

在该火车翻车线空车线辅助挂钩设备中，在应用时，将其安装在空车线的挂钩位，基于识别装置11的识别结果，控制器依次控制纵向驱动装置5以及多维驱动装置4，以完成专用抓手3移动至摘钩把手处、抓持摘钩把手和移动以带动抓钩把手完成摘钩动作。在该火车翻车线空车线辅助挂钩设备中，通过专用抓手3、识别装置11、多维驱动装置4、纵向驱动装置5和控制器，自动化完成摘钩件12在挂钩位自动摘钩动作，无需人为操作。且考虑到了，在上节单节空车来车时，因为与空车组撞击，所以导致空车组的位置发生变化，增加了纵向驱动装置5，以能够更为智能应对突发状况，更为有效地保证挂钩完成，所以该火车翻车线空车线辅助挂钩设备能够有效解决火车翻车线空车线挂钩操作不方便的问题。

进一步的，在翻车过程中，因为翻车操作，所以车钩在重力作用下，很容易转动至具有钩舌的一端横向偏向一侧，这导致，在空车组的待连接车钩13解锁后，因为车钩不对中，所以新进来的车厢车钩撞击时，如果两个车钩偏转方向相反，则使得两个车钩具有钩舌的一端，横向偏差差距较大，而导致两个车钩对接效果不好。基于此，此处优选控制器还能够在所述专用抓手完成摘钩操作后，控制多维驱动装置驱动所述专用抓手移动以推动车钩绕后端连接轴转动以扶正。具体的，通过识别装置识别车钩具有钩舌的一端位置，或者通过摘钩把手位置以及已获得的摘钩把手与车钩之间的位置关系，获取车钩位置，然后控制器根据车钩的位置，控制多维驱动装置移动，以与车钩相抵，进而推动车钩相对车厢转动，以实现回正，进而缩小两者的偏差，以保证完成连接。

进一步的，为了方便驱动，优选其中纵向驱动装置5包括驱动机构、门型架6和两个分别设置在轨道两侧的纵向滑轨7，其中门型架6横跨轨道且下端分别与轨道两侧的纵向滑轨7滑动连接，并使中部能够让所述车厢1穿过，所述驱动机构为用于驱动门型架6移动的行走驱动机构，可以是电缸，也可以是行走轮，具体的行走机构可以包括行走轮和驱动行走轮转动的驱动机构，其中识别装置11、专用抓手3、多维驱动装置4以及控制器均安装在所述门型架6的横梁上，其中横梁为一种工作平台，识别装置11以及多维驱动装置4直接或间接的安装在横梁上。其中控制器一般集中安装在控制柜中，为了方便检修，此处优选门型架6包括从下端延伸至所述横梁上的楼梯8，且横梁上四周边沿设置有护栏9，以避免工作人员跌落下来。

基于上述实施例中提供的火车翻车线空车线辅助挂钩设备，本发明还提供了一种火车翻车线，该火车翻车线括上述实施例中任意一种火车翻车线空车线辅助挂钩设备，该火车翻车线还包括用于将翻车后的空车推动至挂钩工作位2的调车机10，所述火车翻车线空车线辅助挂钩设备安装在所述挂钩工作位2。由于该火车翻车线采用了上述实施例中的火车翻车线空车线辅助挂钩设备，所以该火车翻车线的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种火车翻车线空车线辅助挂钩设备，其特征在于，包括：

识别装置，用于沿轨道延伸方向识别空车组端部以及识别端部摘钩把手位置；

专用抓手，用于对所述摘钩把手施加驱动力；

多维驱动装置，用于驱动所述专用抓手移动至所述摘钩把手处并用于驱动所述专用抓手移动以带动所述摘钩把手沿摘钩方向移动以完成摘钩动作；

纵向驱动装置，用于驱动所述专用抓手沿轨道滑动；

控制器，所述控制器能够根据所述识别装置识别的空车组端部位置控制纵向驱动装置驱动，使所述专用抓手移动至空车组端部位置，并能够根据识别装置识别的摘钩把手位置，控制所述多维驱动装置驱动所述专用抓手按预定解锁方向对所述摘钩把手进行驱动，以完成摘钩操作。

2.根据权利要求1所述的火车翻车线空车线辅助挂钩设备，其特征在于，所述控制器还能够在所述专用抓手完成摘钩操作后，控制所述多维驱动装置驱动所述专用抓手移动以推动车钩绕后端连接轴转动以扶正。

3.根据权利要求2所述的火车翻车线空车线辅助挂钩设备，其特征在于，所述纵向驱动装置包括驱动机构、门型架和两个分别设置在轨道两侧的纵向滑轨，所述门型架横跨轨道且下端分别与轨道两侧的所述纵向滑轨滑动连接，并使中部能够让所述车厢穿过，所述驱动机构为用于驱动门型架移动的行走驱动机构，所述识别装置、所述专用抓手、所述多维驱动装置以及所述控制器均安装在所述门型架的横梁上。

4.根据权利要求3所述的火车翻车线空车线辅助挂钩设备，其特征在于，所述门型架包括从下端延伸至所述横梁上的楼梯，且所述横梁上设置有护栏。

5.根据权利要求4所述的火车翻车线空车线辅助挂钩设备，其特征在于，所述识别装置为机器视觉装置。

6.根据权利要求5所述的火车翻车线空车线辅助挂钩设备，其特征在于，所述专用抓手为夹爪。

7.一种火车翻车线，包括用于将翻车后的空车推动至挂钩工作位的调车机，其特征在于，还包括如权利要求1-6任一项所述的火车翻车线空车线辅助挂钩设备，所述火车翻车线空车线辅助挂钩设备安装在所述挂钩工作位。

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