CN111715644A - 铁路车皮智能清扫机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开铁路车皮智能清扫机，包括可相对铁路车皮前后移动的龙门架、松料机构、铲料机构、清扫机构、清运机构和升降机构，所述松料机构、铲料机构、清扫机构、清运机构沿所述铁路车皮的前端至后端的方向依次排列，并分别通过升降机构安装在龙门架上，所述松料机构可对铁路车皮底部的沉积物料进行松料处理，所述铲料机构将松料机构松料后的物料推向铁路车皮前端，所述清扫机构清扫铲料机构工作后的余料，所述清运机构在铁路车皮的前端位置将物料铲起、排出。本发明主要用于铁路车皮底部物料的清扫工作，分别通过松料、铲料，清扫和清运四个工步，完成清扫，以流水线式清扫代替人力清洁，大大节省成本，而且清洁得更干净、更全面。

Description

铁路车皮智能清扫机
技术领域
本发明属于车皮技术领域，具体涉及一种铁路车皮智能清扫机。
背景技术
不论是钢铁厂运输铁物料，还是煤矿车皮运煤，通常都会面临自动清扫问题，车皮内的物料(比如矿粉)积累到一定程度就会沉积在车皮底部，在雨天淋湿以后，粘结性很大，会粘附于车皮侧壁和车底板，冬天气温低、湿度大时情况更为严重，粘在车底板，铁镐都刨不动；传统清洁方式是通过人力来清洁，钢铁厂每个翻车线、每班配备了50-60 人进行清理车厢，但鉴于清洁效率有限，且劳动成本较大，故逐渐被淘汰；现在市面已出现一些代替人工的清洁设备，虽然减少了人工输入，但清洁能力却不够理想，而铁路局对返回车皮的清洁度是有要求的，清洁度差要罚款；所以如何兼顾两者是本领域技术人员所面临的难题，本案由此而生。
发明内容
本发明的主要目的是提出铁路车皮智能清扫机，以流水线式清扫代替人力清洁，大大节省成本，而且清洁得更干净、更全面。
为达成上述目的，本发明的解决方案为：铁路车皮智能清扫机，包括可相对铁路车皮前后移动的龙门架、松料机构、铲料机构、清扫机构、清运机构和升降机构，所述松料机构、铲料机构、清扫机构、清运机构沿所述铁路车皮的前端至后端的方向依次排列，并分别通过升降机构安装在龙门架上，所述松料机构可对铁路车皮底部的沉积物料进行松料处理，所述铲料机构将松料机构松料后的物料推向铁路车皮前端，所述清扫机构清扫铲料机构工作后的余料，所述清运机构在铁路车皮的前端位置将物料铲起、排出。
作为本发明的进一步改进，所述松料机构包括松料齿辊、齿辊支架和第一驱动电机，所述松料机构安装的升降机构为第一升降机构，所述齿辊支架固定在所述第一升降机构上，所述松料齿辊和第一转动电机安装在齿辊支架上，所述第一转动电机连接松料齿辊的中心轴，并驱动松料齿辊滚动，所述松料齿辊的表面带有翘曲的凸齿。
作为本发明的进一步改进，所述齿辊支架的两侧设有壁刷和驱使壁刷转动的第一转动电机。
作为本发明的进一步改进，所述铲料机构包括推板和推板支架，所述铲料机构安装的升降机构为第二升降机构，所述推板支架固定在所述第二升降机构上，所述推板安装在推板支架上，推板的末端呈向前弯曲的弧状。
作为本发明的进一步改进，所述铲料机构还包括刮板，刮板倾斜安装在所述推板末端的反面，与所述推板的末端构成“人”字形。
作为本发明的进一步改进，所述清扫机构包括清扫刷、清扫支架和第二驱动电机，所述铲料机构安装的升降机构为第三升降机构，所述清扫支架固定在所述第三升降机构上，所述清扫支架供所述清扫刷和第二驱动电机安装，第二驱动电机连接位于清扫支架底部的清扫刷，并驱动清扫刷旋转。
作为本发明的进一步改进，所述清运机构包括铲料斗、铲料斗支架、刮板机和第一平移机构，所述清运机构安装的升降机构为第四升降机构，所述铲料斗支架固定在所述第四升降机构上，所述铲料斗安装在铲料斗支架底部，所述刮板机设置在铲料斗上方，刮板机连接所述第一平移机构并由第一平移机构控制刮板机前后移动。
作为本发明的进一步改进，所述铲料斗支架上固设一倾斜向下的液压伸缩杆，液压伸缩杆通过铰链连接在所述铲料斗后上方，所述铲料斗的后侧方铰接在所述铲料斗支架上；当液压伸缩杆伸长时，液压伸缩杆推动铲料斗后端顺时针转动，使得铲料斗前端向下倾斜，当液压伸缩杆收缩时，液压伸缩杆拉动铲料斗后端逆时针转动，使得铲料斗前端向上抬起。
作为本发明的进一步改进，所述龙门架设有第二平移机构，所述第二平移机构包括三相电机和滑轮，所述三相电机设置在龙门架两侧，所述滑轮安装在龙门架的底部并电连接三相电机，由三相电机控制滑轮转动，从而使第二平移机构控制龙门架的前后移动。
作为本发明的进一步改进，所述升降机构均由液压缸提供动力驱动。
采用上述方案后，本发明具有以下有益效果：
(1)清洁度高。本发明通过四道不同功能的工序对车皮进行清洁，分别为对粘结牢固物料的松料、对已松物料的推和铲、对余留物料的清扫以及对物料堆的向车皮外清运，实现从铁路车皮整体到细节上的彻底清理。
(2)清洁效率高。本发明清理过程只需要龙门架的一个前进周期就能陆续完成四个工序，过程井然有序，大大缩减了清洁时长。
(3)降低了劳动成本。本发明实现了四道不同工序，节省了四道工序的人力输入，比一般现有技术只有一个工序成本来得更低，大大推动了矿车自动化清洁的进程。
附图说明
图1为本发明一实施例的整体结构示意图；
图2为本发明一实施例内部的前轴侧示意图一(省略龙头架)；
图3为本发明一实施例内部的后轴侧示意图二(省略龙头架)；
图4为本发明一实施例清运机构、清扫机构、铲料机构、松料机构的前轴侧示意图一；
图5为本发明一实施例清运机构、清扫机构、铲料机构、松料机构的前轴侧示意图二；
图6为本发明一实施例清运机构、清扫机构、铲料机构、松料机构的后轴侧示意图一；
图7为图4中A处的放大图；
图8为图5中B处的放大图。
标号说明：
1-龙门架，11-第二平移机构，111-三相电机，112-滑轮，2-清运机构，21-铲料斗，22-铲料斗支架，23-刮板机，24-第四升降机构，25-液压伸缩杆，3-清扫机构，31-清扫刷，32-清扫支架，33-第二驱动电机，34-第三升降机构，4-铲料机构，41-推板，42- 推板支架，43-第二升降机构，44-刮板，5-松料机构，51-松料齿辊，511-凸齿，52-齿辊支架，521-壁刷，522-第一转动电机，53-第一驱动电机，54-第一升降机构，6-铁路车皮。
具体实施方式
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。
本发明提供铁路车皮智能清扫机，请参阅图1至图8，包括可相对铁路车皮6前后移动的龙门架1、清运机构2、清扫机构3、铲料机构4、松料机构5和升降机构。所述升降机构均由液压缸提供动力驱动。
所述龙门架1为清扫机的外框架，主要用于支撑各个机构以及整体的移动；所述龙门架1设有第二平移机构11，所述第二平移机构11包括三相电机111和滑轮112，所述三相电机111设置在龙门架1两侧，所述滑轮112安装在龙门架1的底部并电连接三相电机111，由左右两台三相电机111提供动力，控制滑轮112转动，从而使第二平移机构11控制龙门架1的前后移动，调速由变频器(图中未示出)完成。
所述松料机构5、铲料机构4、清扫机构3、清运机构2沿所述铁路车皮6的前端至后端的方向依次排列，并分别通过升降机构安装在龙门架1上，所述松料机构5可对铁路车皮6底部的沉积物料进行松料处理，所述铲料机构4将松料机构5松后的物料推向铁路车皮6前端，所述清扫机构3清扫铲料机构4工作后的余料，所述清运机构2在铁路车皮6的前端位置将物料铲起、排出。
下面结合图4至图8来介绍松料机构5、铲料机构4、清扫机构3、清运机构2的一具体实施例，但不应理解为松料机构5、铲料机构4、清扫机构3、清运机构2的结构仅仅为本实施例所描述的，只要实现上述功能的其他结构的松料机构5、铲料机构4、清扫机构3、清运机构2依然落入本案的保护范围。
一实施例：
如图4、图5和图7所示，所述松料机构5包括松料齿辊51、齿辊支架52和第一驱动电机53，所述松料机构5安装的升降机构为第一升降机构54，所述齿辊支架52固定在所述第一升降机构54上，所述松料齿辊51和第一转动电机522安装在齿辊支架52 上，所述第一转动电机522连接松料齿辊51的中心轴，并驱动松料齿辊51滚动，所述松料齿辊51的表面带有翘曲的凸齿511。
如图5所示，所述齿辊支架52的左右两侧设有壁刷521和驱使壁刷521转动的第一转动电机522，壁刷521的数量为若干个，并沿车皮纵向排列，使壁刷521能够覆盖车皮6高度，保证车皮6左右侧壁都能被清扫到。
所述铲料机构4包括推板41和推板支架42，所述铲料机构4安装的升降机构为第二升降机构43，所述推板支架42固定在所述第二升降机构43上，所述推板41安装在推板支架42上，推板41的末端呈向前弯曲的弧状，如图7所示，所述铲料机构4还包括刮板44，刮板44倾斜安装在所述推板41末端的反面，与所述推板41的末端构成“人”字形。
所述清扫机构3包括清扫刷31、清扫支架32和第二驱动电机33，所述铲料机构4 安装的升降机构为第三升降机构34，所述清扫支架32固定在所述第三升降机构34上，所述清扫支架32供所述清扫刷31和第二驱动电机33安装，第二驱动电机33连接位于清扫支架32底部的清扫刷31，并驱动清扫刷31旋转。
所述清运机构2包括铲料斗21、铲料斗支架22、刮板机23和第一平移机构(图中未示出)，所述清运机构2安装的升降机构为第四升降机构24，所述铲料斗支架22固定在所述第四升降机构24上，所述铲料斗21安装在铲料斗支架22底部，所述刮板机23 设置在铲料斗21上方，刮板机23连接所述第一平移机构并由第一平移机构控制刮板机 23前后移动。
如图6所示，所述铲料斗21支架上固设一倾斜向下的液压伸缩杆25，液压伸缩杆25通过铰链连接在所述铲料斗21后上方，所述铲料斗21的后侧方铰接在所述铲料斗支架22上；当液压伸缩杆25伸长时，液压伸缩杆25推动铲料斗21后端顺时针转动，使得铲料斗21前端向下倾斜，当液压伸缩杆25收缩时，液压伸缩杆25拉动铲料斗21后端逆时针转动，使得铲料斗21前端向上抬起。
需知，松料机构5、铲料机构4、清扫机构3、清运机构2在工作前均为抬起状态。
本发明的工作流程如下：
①三相电机111启动，驱动龙门架1向铁路车皮6移动，当松料机构5到达铁路车皮6后端时，三相电机111停止，第一升降机构54开始下行，第一转动电机522开启驱动壁刷521转动，使壁刷521对车皮侧壁进行清扫，直到松料齿辊51到达车皮6底部时，第一升降机构54停止，第一驱动电机53启动，驱动松料齿辊51滚动，松料齿辊51上的凸齿511开始粉碎车皮6底部的沉积物料，三相电机111再启动，驱动龙门架1向车皮6前端移动，在后端向前端移动的过程中，松料齿辊51沿移动路径一直破碎车皮6底部的沉积物料，而且壁刷521也一直对车皮6侧壁进行清扫；
②当铲料机构4到达铁路车皮6后端时，三相电机111停止，第二升降机构43开始下行带动刮板44和推板41一起向下运动，由于刮板44为倾斜向后设置，所以刮板 44在向下运动过程中能够刮下车皮后侧壁上的物料，直到推板41到达车皮底部时，第二升降机构43停止，三相电机111再启动，驱动龙门架1向车皮前端移动，当松料机构5前进到车皮前端的尽头时，第一升降机构54带动松料机构5上行抬起，推板41沿移动路径将松料机构5粉碎的物料推向铁路车皮6前端，在车皮前端形成物料堆；
③当清扫机构3到达铁路车皮6后端时，三相电机111停止，第三升降机构34开始下行，直到清扫刷31到达车皮底部时，第三升降机构34停止，第二驱动电机33启动，驱动清扫刷31旋转，清扫铲料机构4推剩或未推到的余料，三相电机111再启动，驱动龙门架1向车皮前端移动，在后端向前端移动的过程中，清扫刷31沿移动路径一直清扫余料，当铲料机构4前进到车皮前端的尽头时，第二升降机构43带动铲料机构4 上行抬起，清扫刷31将余料扫到车皮前端的物料堆；
④当清扫机构3前进到车皮前端的尽头时，第三升降机构34带动清扫机构3上行抬起，随后，当清运机构2到达物料堆时，三相电机111停止，第一平移机构先驱动刮板机23向前移动一端距离后停止，此时液压伸缩杆25为伸长状态，铲料斗21前端向下倾斜，然后第四升降机构24开始下行，直到铲料斗21到达车皮底部时，第四升降机构 24停止，三相电机111再启动，驱动龙门架1向车皮前端移动一段距离，使铲料斗21 装满物料，接着，液压伸缩杆25收缩，液压伸缩杆25拉动铲料斗21后端逆时针转动，使得铲料斗21前端向上抬起，防止物料漏出，再接着，第四升降机构24带动装满物料的铲料斗21整体向上抬起，并抬到与刮板机23平行的位置停止，第一平移机构控制刮板机23向后移动到铲料斗21前端，最后液压伸缩杆25伸长，液压伸缩杆25推动铲料斗21后端顺时针转动，使得铲料斗21前端向下倾斜，达到将物料倾倒至刮板机23中，完成铁路车皮6的清扫。
所述刮板机23为本行业人员熟知的输送装置，在本发明中专门用于物料的排出，其具体结构故不赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”、“第三”或“第四”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“纵向”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙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或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.铁路车皮智能清扫机，其特征在于：包括可相对铁路车皮前后移动的龙门架、松料机构、铲料机构、清扫机构、清运机构和升降机构，所述松料机构、铲料机构、清扫机构、清运机构沿所述铁路车皮的前端至后端的方向依次排列，并分别通过升降机构安装在龙门架上，所述松料机构可对铁路车皮底部的沉积物料进行松料处理，所述铲料机构将松料机构松料后的物料推向铁路车皮前端，所述清扫机构清扫铲料机构工作后的余料，所述清运机构在铁路车皮的前端位置将物料铲起、排出。
2.如权利要求1所述铁路车皮智能清扫机，其特征在于：所述松料机构包括松料齿辊、齿辊支架和第一驱动电机，所述松料机构安装的升降机构为第一升降机构，所述齿辊支架固定在所述第一升降机构上，所述松料齿辊和第一转动电机安装在齿辊支架上，所述第一转动电机连接松料齿辊的中心轴，并驱动松料齿辊滚动，所述松料齿辊的表面带有翘曲的凸齿。
3.如权利要求2所述铁路车皮智能清扫机，其特征在于：所述齿辊支架的两侧设有壁刷和驱使壁刷转动的第一转动电机。
4.如权利要求1所述铁路车皮智能清扫机，其特征在于：所述铲料机构包括推板和推板支架，所述铲料机构安装的升降机构为第二升降机构，所述推板支架固定在所述第二升降机构上，所述推板安装在推板支架上，推板的末端呈向前弯曲的弧状。
5.如权利要求4所述铁路车皮智能清扫机，其特征在于：所述铲料机构还包括刮板，刮板倾斜安装在所述推板末端的反面，与所述推板的末端构成“人”字形。
6.如权利要求1所述铁路车皮智能清扫机，其特征在于：所述清扫机构包括清扫刷、清扫支架和第二驱动电机，所述铲料机构安装的升降机构为第三升降机构，所述清扫支架固定在所述第三升降机构上，所述清扫支架供所述清扫刷和第二驱动电机安装，第二驱动电机连接位于清扫支架底部的清扫刷，并驱动清扫刷旋转。
7.如权利要求1所述铁路车皮智能清扫机，其特征在于：所述清运机构包括铲料斗、铲料斗支架、刮板机和第一平移机构，所述清运机构安装的升降机构为第四升降机构，所述铲料斗支架固定在所述第四升降机构上，所述铲料斗安装在铲料斗支架底部，所述刮板机设置在铲料斗上方，刮板机连接所述第一平移机构并由第一平移机构控制刮板机前后移动。
8.如权利要求7所述铁路车皮智能清扫机，其特征在于：所述铲料斗支架上固设一倾斜向下的液压伸缩杆，液压伸缩杆通过铰链连接在所述铲料斗后上方，所述铲料斗的后侧方铰接在所述铲料斗支架上；当液压伸缩杆伸长时，液压伸缩杆推动铲料斗后端顺时针转动，使得铲料斗前端向下倾斜，当液压伸缩杆收缩时，液压伸缩杆拉动铲料斗后端逆时针转动，使得铲料斗前端向上抬起。
9.如权利要求1所述铁路车皮智能清扫机，其特征在于：所述龙门架设有第二平移机构，所述第二平移机构包括三相电机和滑轮，所述三相电机设置在龙门架两侧，所述滑轮安装在龙门架的底部并电连接三相电机，由三相电机控制滑轮转动，从而使第二平移机构控制龙门架的前后移动。
10.如权利要求1、2、4、6、7任一项所述铁路车皮智能清扫机，其特征在于：所述升降机构均由液压缸提供动力驱动。
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