CN111791837A - 吸料执行机构及余料清除系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吸料执行机构，其包括清扫组件、清理组件及吸料组件；所述清扫组件包括相互间隔的清扫装置及吸盘装置；所述清理组件包括清理控制装置及清理执行装置，所述清理执行装置与所述清理控制装置连接，且所述清理执行装置设置于所述清扫装置上；所述吸料组件包括吸料装置及连接管道，所述连接管道的两端分别与所述吸料装置及所述吸盘装置连接。同时本发明还提供了一种余料清除系统，其包括所述吸料执行机构。与现有技术相比，本发明提供的吸料执行机构及余料清除系统可以有效提升清理效率，降低人力成本，同时能实现对大密度小颗粒散料的清理。

Description

吸料执行机构及余料清除系统

技术领域

本发明涉及铁路运输技术领域，尤其涉及一种吸料执行机构及余料清除系统。

背景技术

敞车是铁路货车的车种之一，其特色为无盖、四边侧板。敞车主要供运送煤炭、矿石、矿建物资、木材、钢材等大宗货物用，也可用来运送重量不大的机械设备。当敞车将物料运输至预定地点后，通常通过翻车机将敞车内的物料翻到出来，由于潮湿、冰冻、板结等原因，敞车的车厢底部会残余较多物料，需要对车厢清理后，才能交给铁路部门进行下次使用。

现有技术中，基本是靠人工打开车厢门及进入车厢内部来实施清理工作，或者通过机械设备对物料进行清理，如通过刮板、螺旋推送结合振激装置实施大块板结物料的清理方案，或通过螺旋提升装置将散料输送至车厢外部的方案。

然而，现有技术中对车厢清理的方式不仅清理效率低，同时人力成本高，并且对敞车车厢内大密度小颗粒零星散料的清理效果不佳。

发明内容

针对现有技术中对敞车车厢内残余的余料清理效率低，人力成本高，并且对大密度小颗粒零星散料的清理效果不佳的技术问题。本发明提供了一种清理效率高、人力成本低，并且能良好清理大密度小颗粒散料的吸料执行机构。

一种吸料执行机构，其包括：

清扫组件，包括相互间隔的清扫装置及吸盘装置；

清理组件，包括清理控制装置及清理执行装置，所述清理执行装置与所述清理控制装置连接，且所述清理执行装置设置于所述清扫装置上；

吸料组件，包括吸料装置及连接管道，所述连接管道的两端分别与所述吸料装置及所述吸盘装置连接。

优选的，所述清扫组件还包括：

清扫机架；

所述清扫装置包括：

车壁清扫装置，设置于所述清扫机架的侧面；

车底盘刷装置，设置于所述清扫机架的底部；

所述吸盘装置设置于所述清扫机架底部，且所述车底盘刷装置设置于所述吸盘装置的前侧。

优选的，所述车壁清扫装置包括：

固定机架，与所述清扫机架固定连接；

活动机架，与所述固定机架平行间隔设置；

机架连杆，一端与所述固定机架铰接，另一端与所述活动机架铰接；

车壁盘刷装置，设置于所述活动机架上；

柱刷装置，设置于所述活动机架上；

车壁清扫驱动装置，与所述活动机架连接，用以驱动所述活动机架运动；

所述清理执行装置设置于所述车壁盘刷装置上。

优选的，所述吸盘装置包括：

真空吸盘，固定于所述清扫机架；

滚刷装置，设置于所述真空吸盘的前端，且对应所述真空吸盘的吸入口设置。

优选的，所述真空吸盘包括：

吸盘固定架，与所述清扫机架固定连接；

吸盘本体，与所述吸盘固定架连接，所述吸盘本体内部具有风道，且吸入口位于远离所述吸盘固定架的一侧；

所述吸料组件与所述吸盘本体的风道连通。

优选的，所述滚刷装置包括：

滚刷机壳，与所述清扫机架固定连接；

滚刷调整装置，设置于所述滚刷机壳；

滚刷，套设于所述滚刷调整装置上；

滚刷驱动装置，与所述滚刷连接，用以驱动所述滚刷转动；

其中，所述滚刷调整装置用以调节所述滚刷的高度。

优选的，所述车底盘刷装置包括：

盘刷机架，与所述滚刷机壳固定连接；

平行四边形机构，一端与所述盘刷机架铰接；

盘刷补偿装置，设置于所述平行四边形机构上，用以驱动所述平行四边形机构运动；

盘刷角度调节座，设置于所述平行四边形机构的另一端；

缓冲装置，与所述平行四边形机构的侧边连接，用以驱动所述平行四边形机构相对所述盘刷机架运动；

盘刷装置，设置于所述盘刷角度调节座上；

所述清理执行装置设置于所述盘刷装置上。

优选的，所述吸料装置包括：

真空泵；

除尘集料装置，出风口与所述真空泵的吸风口通过管路连接；

所述连接管道与所述除尘集料装置连通，且所述连接管道为伸缩式管道。

同时本发明还提供了一种余料清除系统，其包括：

支撑系统；

吸料系统，包括移动架体及吸料执行机构，所述移动架体设置于所述支撑系统上，所述吸料执行机构设置于所述移动架体上；

排料系统，位于所述移动架体下方，用以回收所述吸料系统中的余料；

其中，所述吸料执行机构为上述任一项所述的吸料执行机构。

优选的，所述支撑系统上设置有行走轨道，所述移动架体包括：

第一行走装置，设置于所述行走轨道上，且能沿所述行走轨道移动；

第二行走装置，设置于第一行走装置上，且能沿所述第一行走装置移动；

升降装置，设置于所述第二行走装置上，用以带动所述吸料执行机构升降；

回转装置，设置于所述升降装置上，用以带动所述吸料执行机构转动；

所述排料系统包括：

篦子沟，设置于所述第一行走装置下方，且开设有多个通孔；

落料围筒，呈中空结构，且一端开口正对所述篦子沟设置，另一端开口对应所述吸料装置设置；

皮带输送机，设置于所述篦子沟下方。

与现有技术相比，本发明提供的吸料执行机构通过设置所述吸料组件与所述吸盘装置连接，从而可以通过所述吸料组件对余料进行吸取清洁，并设置有所述清扫装置，所述清扫装置能将余料清扫，从而使得所述吸料组件能更好的吸取余料，提高了清理效率，并且降低了人力成本，同时通过吸取的方式清理，可以良好清理大密度小颗粒的散料。同时在所述清扫装置上设置有所述清理执行装置，所述清理执行装置既能实现对余料的清理，还能实现对所述清扫装置的清理，可以有效防止余料粘接在所述清扫装置上，从而确保了所述清扫装置清扫的有效性。

相对应的，本发明提供的余料清除系统通过采用所述吸料执行机构，从而提升了清理效率，并且能实现对大密度小颗粒散料的清理。同时所述吸料执行机构设置于所述移动架体上，通过所述移动架体可以带动所述吸料执行机构移动，实现对各区域的清理，通过自动化清理，也有效降低了人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为一种实施例提供的余料清除系统的立体结构示意图；

图2为图1所示吸料系统的立体结构示意图；

图3为图2所示移动架体的立体结构示意图；

图4为图2所示吸料执行机构部分组件的立体结构示意图；

图5为图4所示结构的部分组件的立体结构示意图；

图6为图5所示结构的一种角度的另一实施状态的平面结构示意图；

图7为图4所示车底盘刷组件的立体结构示意图；

图8为图4所示吸盘装置的立体结构示意图；

图9为图6所示车壁盘刷本体的立体结构示意图；

图10为图9所示X区域的局部放大图；

图11为图2所示余料输送伸缩式管道的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本发明提供了一种吸料执行机构，其包括清扫组件、清理组件及吸料组件；所述清扫组件包括相互间隔的清扫装置及吸盘装置；所述清理组件包括清理控制装置及清理执行装置，所述清理执行装置与所述清理控制装置连接，且所述清理执行装置设置于所述清扫装置上；所述吸料组件包括吸料装置及连接管道，所述连接管道的两端分别与所述吸料装置及所述吸盘装置连接。所述吸料执行机构可以有效提升清理效率，降低人力成本，同时能实现对大密度小颗粒散料的清理。

请参阅图1。本实施例提供了一种余料清除系统100，其用于对列车车厢内残余的余料进行回收。具体的，在本实施例中，所述余料清除系统100用于对经翻车机卸车后的敞车200进行余料回收，将残余在所述敞车200车厢内的余料清理回收，降低车厢滞留时间，保证车厢洁净度的稳定性。优选的，在所述余料清除系统100的前方还可设置物料回收系统，即所述余料清除系统100可设置在所述物料回收系统的后方，从而所述敞车200车厢内的余料先经由所述物料回收系统进行清理后，再由所述余料清除系统100将残余的小颗粒余料进行清理回收，实现对所述敞车200车厢内大密度小颗粒零星散料(如各种矿物原料)的清扫回收工作，保障了对所述敞车200车厢的清理效果。

所述余料清除系统100包括支撑系统10、吸料系统20及排料系统30，所述支撑系统10用以将所述吸料系统20支撑于预设高度，使得所述吸料系统20能从所述敞车200顶部进入至所述敞车200的车厢内，从而不需要将所述敞车200的车厢侧门打开即可实现对物料的清理回收，有效降低了人力成本，也增加了清理效率。所述吸料系统20用于对所述敞车200的车厢内残留的余料进行清扫收集，并将收集到的余料输送排放至所述排料系统30中，经由所述排料系统30将余料进行输送回收。

所述支撑系统10包括两相对间隔设置的支撑机构11，所述敞车200与所述排料系统30位于两所述支撑机构11之间，且所述敞车200位于靠近一个所述支撑机构11的一侧，所述排料系统30位于靠近另一个所述支撑机构11的一侧。所述吸料系统20分别与两所述支撑机构11连接，从而两所述支撑机构11将所述吸料系统20支撑于所述敞车200的上方。所述支撑机构11包括立柱111及与所述立柱111固定连接的横梁112，所述横梁112的设置方向与所述敞车200的轨道300方向相同。且所述横梁112上设置有行走轨道1121，所述行走轨道1121的设置方向与所述轨道300的方向相同。所述吸料系统20设置于所述行走轨道1121上，且所述吸料系统20能沿所述行走轨道1121进行移动。具体的，所述支撑系统10为钢结构支撑系统。

请结合参阅图2。所述吸料系统20包括移动架体21及设置于所述移动架体21上的吸料执行机构22，所述吸料执行机构22用于对所述敞车200的车厢内残留的余料进行清理收集，所述移动架体21用于带动所述吸料执行机构22进行移动，实现所述吸料执行机构22对所述敞车200车厢内的各区域进行清理。具体的，所述移动架体21为四自由度直角坐标机器人，从而以四自由度直角坐标机器人为基础结合所述吸料执行机构22，通过传感器实时检测并反馈执行端的位置信息来进行路径规划，实现对所述敞车200车厢底部大密度小颗粒零星散料(如粒径小于40mm的高密度铁矿石原料)进行清理回收工作，利用所述吸料执行机构22对所述敞车200车厢内的壁边、缝角等地残留余料，完成最终清理回收。同时，可以在所述吸料系统20上安装防碰撞系统，实现手动遥控操作或者一键自动化作业：采用手柄控制和摄像头观察方式，遥控四自由度直角坐标机器人进行多自由度运动，对所述敞车200车厢底部进行定点或全区域清理；采用一键自动化按钮，自动对车厢内部全部区域进行自动清理。

所述移动架体21是所述吸料执行机构22的载体，实现所述吸料执行机构22沿所述敞车200的车长、车宽及车高三个方向的直线运动和绕铅直轴的整体回转运动。具体的，所述移动架体21包括第一行走装置211、第二行走装置212、升降装置213及回转装置214，所述吸料执行机构22中部分组件设置于所述回转装置214上，所述回转装置214设置于所述升降装置213上，所述升降装置213设置于所述第二行走装置212上，所述第一行走装置211设置于所述行走轨道1121上。所述第一行走装置211可以沿所述行走轨道1121进行移动，从而带动所述吸料执行机构22沿所述敞车200的车长方向移动。所述第二行走装置212可以沿所述第一行走装置211进行移动，从而带动所述吸料执行机构22沿所述敞车200的车宽方向移动。所述升降装置213可以带动所述回转装置214升降，从而带动所述吸料执行机构22沿所述敞车200的车高方向移动。所述回转装置214可以带动所述吸料执行机构22整体转动，从而实现所述吸料执行机构22绕铅直轴进行整体的回转运动。

请结合参阅图3。所述第一行走装置211包括大车车架2111及设置于所述大车车架2111底部的大车行走装置2112，所述大车车架2111包括两相对设置的第一车架2113及连接两所述第一车架2113的两第二车架2114，两所述第一车架2113与两所述第二车架2114共同围成中空的矩形框状结构，所述第二行走装置212设置在两所述第一车架2113与两所述第二车架2114围成的空间内。所述大车行走装置2112包括两组主动轮2115及两组从动轮2116，所述主动轮2115与所述从动轮2116分别对应位于两所述行走轨道1121上，从而通过向所述主动轮2115施加驱动力，带动所述第一行走装置211在行走轨道1121上进行移动，即沿所述敞车200的长度方向进行移动。具体的，所述第二车架2114内侧设置有第二行走装置导轨2117，所述第二行走装置导轨2117沿所述敞车200的宽度方向设置，所述第二行走装置212对应设置于所述第二行走装置导轨2117上。

所述第二行走装置212包括小车车架2121及设置于所述小车车架2121上的驱动及导向装置2122，所述驱动及导向装置2122对应所述第二行走装置导轨2117设置，从而通过所述驱动及导向装置2122能带动所述小车车架2121沿所述第二行走装置导轨2117进行移动，即沿所述敞车200的宽度方向进行移动。所述升降装置213设置于所述小车车架2121上，从而通过所述第一行走装置211和所述第二行走装置212能带动所述升降装置213沿所述敞车200的长度和宽度方向进行移动。

所述升降装置213包括升降机架2131、设置于所述升降机架2131上的升降驱动装置2132及设置于所述升降驱动装置2132上的升降平台2133，所述升降机架2131固定于所述小车车架2121上，所述回转装置214设置于所述升降平台2133上。所述升降驱动装置2132用以驱动所述升降平台2133做升降运动，从而实现带动所述吸料执行机构22中的部分组件沿所述敞车200的高度方向升降移动。具体的，所述升降驱动装置2132可采用任意能实现带动所述升降平台2133升降的装置，如链条升降机构、齿轮齿条、钢丝绳卷扬机构、液压缸升降等直线运动机构。优选的，所述升降平台2133上还设置有导向装置2134，所述导向装置2134可沿所述升降机架2131上的导轨做升降运动，从而使得所述升降驱动装置2132驱动所述升降平台2133升降时更加的平稳。

所述回转装置214包括回转驱动装置2141及回转支承装置，所述回转驱动装置2141固定于所述升降平台2133，所述回转驱动装置2141用以驱动所述回转驱动装置2141转动。通过所述回转装置214可以带动所述吸料执行机构22中部分组件的整体旋转，调整作业的方向，实现所述吸料执行机构22在作业时调整自身姿态与方向的功能。

请结合参阅图4。所述回转支承装置包括回转上支座、回转下支座2142及回转支承2143，所述回转上支座与所述升降平台2133为一体式结构，且所述回转上支座与所述回转支承2143的固定圈固结在一起，所述回转下支座2142与所述回转支承2143的转动圈固结在一起。所述回转支承2143承受所述吸料执行机构22中部分组件的所有载荷，所述回转驱动装置2141用以驱动所述回转支承2143回转，从而带动所述吸料执行机构22中部分组件的整体回转。

请继续参阅图2。所述吸料执行机构22包括清扫组件221、清理组件222及吸料组件223，所述清扫组件221与所述回转下支座2142固定连接，所述清扫组件221用以清扫以及吸附所述敞车200车厢内的余料。所述清理组件222的输出端设置于所述清扫组件221上，用以对所述清扫组件221的刷头及所述敞车200的车壁和车底进行清理。所述吸料组件223与所述清扫组件221连通，用以为所述清扫组件221提供吸附力，并将所述清扫组件221吸附的余料收集存储。从而通过所述清理组件222不仅可以实现对所述清扫组件221的清理，防止余料粘接在所述清扫组件221上，同时所述清理组件222也能将所述敞车200车厢内残留的余料清理，让余料与车厢之间分离，使得所述吸料组件223能容易通过所述清扫组件221将余料吸取，提升了清理效果。当所述吸料组件223中余料装满后，通过所述移动架体21可以将所述吸料组件223运送到所述排料系统30上方，将所述吸料组件223中的余料倾倒至所述排料系统30中进行回收。

请结合参阅图4。所述清扫组件221包括清扫机架2211、清扫装置和吸盘装置2214，所述清扫装置包括车壁清扫装置2212和车底盘刷装置2213。所述清扫机架2211为桁式机架，所述清扫机架2211通过回转下支座连接座2144固定在所述回转下支座2142的下方。具体的，所述清扫机架2211整体呈长方体结构，所述车壁清扫装置2212设置于所述清扫机架2211的侧部，所述车底盘刷装置2213与所述吸盘装置2214设置于所述清扫机架2211的底部，且所述车底盘刷装置2213设置于所述吸盘装置2214的前侧。

请结合参阅图5和图6。所述车壁清扫装置2212包括车壁清扫驱动装置22121、活动机架22122、固定机架22123、机架连杆22124、柱刷装置22125及车壁盘刷装置22126，所述固定机架22123与所述清扫机架2211固定连接，所述活动机架22122与所述固定机架22123平行间隔设置，所述机架连杆22124一端与所述固定机架22123铰接，另一端与所述活动机架22122铰接，且所述机架连杆22124设置有两个，两所述机架连杆22124相互平行间隔设置。所述柱刷装置22125、所述车壁盘刷装置22126均设置于所述活动机架22122上，所述车壁清扫驱动装置22121与所述活动机架22122铰接用以驱动所述活动机架22122运动。

具体的，所述车壁清扫驱动装置22121为车壁清扫驱动油缸，所述车壁清扫驱动装置22121一端与所述活动机架22122铰接，另一端与所述回转下支座2142铰接。所述活动机架22122、所述固定机架4143及两所述机架连杆22124共同组成平行四边形机构，所述车壁清扫驱动装置22121用于驱动所述平行四边形机构运动，从而调整所述柱刷装置22125和车壁盘刷装置22126的位置。平行四边形机构可以将所述柱刷装置22125和所述车壁盘刷装置22126伸出所述清扫机架2211一定距离，以便所述柱刷装置22125和所述车壁盘刷装置22126清扫车厢车壁表面、缝角、凹坑，拐角等地残留物料。

所述柱刷装置22125的设置方向沿所述清扫机架2211的高度方向，所述活动机架22122位于所述清扫机架2211的一个侧表面的外侧，从而所述清扫机架2211仅一侧能实现对所述敞车200车厢侧壁进行清扫。而由于所述清扫机架2211连接于所述回转装置214上，从而通过所述回转装置214带动所述清扫机架2211转动，从而可以实现对所述敞车200车厢的各个侧壁进行清扫。

当处于所述敞车200车厢底所述吸盘装置2214抽吸物料模式时，平行四边形机构将所述柱刷装置22125和所述车壁盘刷装置22126回收到上部，且所述柱刷装置22125和所述车壁盘刷装置22126的外边界不会超过所述车底盘刷装置2213，从而防止作业时所述车底盘刷装置2213与所述车壁清扫装置2212相互干涉。

当需要车壁清扫模式时，平行四边形机构将所述柱刷装置22125和所述车壁盘刷装置22126伸出并下降至所述车底盘刷装置2213一定距离，以便所述柱刷装置22125和所述车壁盘刷装置22126清扫车厢车壁表面、缝角、凹坑，拐角等地残留物料，并防止作业时所述车底盘刷装置2213与所述车壁清扫装置2212相互干涉。

可以理解的是，通过所述移动架体21带动所述车壁清扫装置2212移动，可以完成对所述敞车200车壁的所有表面、壁边、缝角和拐角等各处余料进行清扫，使得余料掉落至底壁上，从而方便通过所述吸盘装置2214与所述吸料组件223进行余料收集。

具体的，所述车壁盘刷装置22126包括车壁盘刷驱动装置22127及车壁盘刷本体22128，所述车壁盘刷驱动装置22127的输出端与所述车壁盘刷本体22128连接用以驱动所述车壁盘刷本体22128转动。

请结合参阅图7。所述车底盘刷装置2213包括盘刷机架22131、平行四边形机构22132、盘刷补偿装置22133、盘刷角度调节座22134、盘刷装置22135及缓冲装置22136，所述盘刷机架22131固定于所述吸盘装置2214的机架上，所述平行四边形机构22132一端与所述盘刷机架22131铰接，另一端与所述盘刷角度调节座22134连接。所述盘刷补偿装置22133设置于所述平行四边形机构22132中用以调节所述平行四边形机构22132的姿态，即所述盘刷补偿装置22133用以驱动所述平行四边形机构22132运动，从而实现对所述盘刷装置22135位置的调节。所述盘刷装置22135设置于所述盘刷角度调节座22134上，所述盘刷角度调节座22134与所述平行四边形机构22132的远离所述盘刷机架22131的一端连接。在本实施例中，所述缓冲装置22136为缓冲油缸，所述缓冲装置22136一端与所述吸盘装置2214上的油缸座22141铰接，另一端与所述平行四边形机构22132铰接，所述缓冲装置22136用以驱动所述平行四边形机构22132相对所述盘刷机架22131运动。

具体的，所述平行四边形机构22132包括摆动机架221321、升降连杆座221322、连接杆221323、连接板221324，所述摆动机架221321与所述升降连杆座221322相互间隔，所述摆动机架221321的后端与所述盘刷机架22131通过摆动转轴22137铰接，所述摆动转轴22137沿竖直方向设置，即所述摆动机架221321与所述盘刷机架22131沿竖直方向铰接。所述连接杆221323的两端分别与所述摆动机架221321的前端及所述升降连杆座221322铰接，所述连接板221324的两端分别与所述摆动机架221321的前端及所述升降连杆座221322铰接，所述连接板221324位于所述连接杆221323下方，所述连接杆221323与所述摆动机架221321、所述连接杆221323与所述升降连杆座221322、所述连接板221324与所述摆动机架221321及所述连接板221324与所述升降连杆座221322的铰接方向均沿水平方向。在本实施例中，所述盘刷补偿装置22133为盘刷补偿油缸，所述盘刷补偿装置22133一端与所述摆动机架221321的前端铰接，另一端与所述连接板221324铰接。

所述平行四边形机构22132与所述盘刷补偿装置22133共同组成盘刷补偿装置，通过所述盘刷补偿装置22133带动所述平行四边形机构22132运动，从而带动所述升降连杆座221322做升降运动，进而带动所述盘刷装置22135移动，实现对所述盘刷装置22135磨损量的补偿。

所述缓冲装置22136一端与所述油缸座22141铰接，另一端与所述摆动机架221321的侧端铰接，所述缓冲装置22136用以驱动所述平行四边形机构22132相对于所述盘刷机架22131转动，从而带动所述盘刷装置22135摆动。具体的，所述缓冲装置22136配置有蓄能器，所述盘刷机架22131、所述摆动转轴22137、所述摆动机架221321及所述缓冲装置22136组成盘刷摆动装置，所述缓冲装置22136驱动所述盘刷装置22135绕铅直轴来回摆动。

可以理解的是，由于所述缓冲装置22136配置有蓄能器，当所述盘刷装置22135碰到刚性障碍后，由于蓄能器的作用，所述缓冲装置22136会回缩，这样所述盘刷装置22135就可以顺利避开车厢内的刚性障碍，所述缓冲装置22136起缓冲吸能作用。

所述盘刷装置22135固定于所述盘刷角度调节座22134上，且所述盘刷装置22135的刷头朝向下方。通过所述盘刷装置22135的转动可以将附近的余料汇集到所述吸盘装置2214的工作区域，加快了清理效率。具体的，所述盘刷角度调节座22134上设置有圆弧腰形槽221341，所述圆弧腰形槽221341对应处与所述升降连杆座221322连接，从而可以通过所述圆弧腰形槽221341可以调节所述盘刷装置22135的倾角，从而使所述盘刷装置22135具有更好的清扫效果。

具体的，所述盘刷装置22135包括盘刷驱动装置221351及盘刷本体221352，所述盘刷驱动装置221351的输出端与所述盘刷本体221352连接用以驱动所述盘刷本体221352转动。

请继续参阅图4。所述车底盘刷装置2213设置有两个，两所述车底盘刷装置2213分别位于所述吸盘装置2214前端的两侧，即两所述车底盘刷装置2213位于所述吸盘装置2214行进方向的前方的两侧边。通过设置所述车底盘刷装置2213可以将所述吸盘装置2214以外附近的余料汇集到所述吸盘装置2214的工作区域，从而通过所述车底盘刷装置2213可以清扫所述敞车200车厢的四周所述吸盘装置2214不能到达的区域，并且通过所述车底盘刷装置2213的刷毛可以避开敞车车壁凸出来的筋板，防止所述吸料执行机构410与所述敞车200车厢发生碰撞。

请结合参阅图8。所述吸盘装置2214包括固定于所述清扫机架2211下端的真空吸盘22142及滚刷装置22143，所述滚刷装置22143设置于所述真空吸盘22142的前端，且对应所述真空吸盘22142的吸入口设置。通过所述滚刷装置22143的旋转可将预料疏松并扫入所述真空吸盘22142的吸入口，使车厢底壁清扫的更为干净。

所述真空吸盘22142包括吸盘固定架221421及吸盘本体221422，所述吸盘固定架221421与所述清扫机架2211固定连接，所述吸盘本体221422与所述吸盘固定架221421连接，所述吸盘本体221422的吸入口位于远离所述吸盘固定架221421的一侧，所述吸盘本体221422内部具有风道，所述吸入口与所述风道连通，所述吸料组件223与所述吸盘本体221422的风道连通，所述吸料组件223用以提供动力通过所述吸盘本体221422将余料吸取存储。所述吸料组件223与所述吸盘本体221422连通具体为：所述吸盘本体221422上端设置有余料出口221423及中空波纹管联轴器221424，所述吸料组件223通过所述中空波纹联轴器221424与所述吸盘本体221422的风道连通。优选的，所述中空波纹管联轴器221424为柔性结构，从而保证了各个管道之间的灵活伸缩和旋转。

所述滚刷装置22143包括滚刷机壳221431、滚刷221432、滚刷驱动装置221433、滚刷调整装置221434，所述滚刷机壳221431与所述清扫机架2211固定连接，所述油缸座22141、所述盘刷机架22131固定于所述滚刷机壳221431上。所述滚刷221432套设于所述滚刷调整装置221434上，所述滚刷驱动装置221433设置于所述滚刷调整装置221434上并与所述滚刷224132连接用以驱动所述滚刷221432转动。所述滚刷调整装置221434设置于所述滚刷机壳221431并与所述滚刷224132连接。所述滚刷调整装置221434用以调节所述滚刷221432的高度，起到补偿所述滚刷224132磨损量的作用。

具体的，所述滚刷调整装置221434设置有两个，两所述滚刷调整装置221434分别套接在所述滚刷221432的两端，两所述滚刷调整装置221434通过通轴221435连接，两所述滚刷调整装置221434可绕所述通轴221435旋转，所述通轴221435可以保障旋转的同步性。所述滚刷调整装置221434上设置有缓冲装置221436，从而通过所述缓冲装置221436可使较大颗粒的余料更好的通过所述滚刷221432，所述滚刷调整装置221434通过液压调整油缸221437驱动。

所述滚刷驱动装置221433包括液压驱动马达221438及链传动组件221439，所述链传动组件221439的主动链轮与所述液压驱动马达221438连接，所述链传动组件221439的从动链轮与所述滚刷221432连接。液压驱动马达221438通过驱动所述主动链轮带动所述从动链轮转动，从而带动所述滚刷221432做高速旋转运动。优选的，所述液压驱动马达221438位于靠近所述吸盘本体221422中心的一侧，从而避免所述液压驱动马达221438与所述敞车200的车厢发生刚性碰撞。

可以理解的是，所述清扫组件221在所述移动架体21的带动下可以完成对所述敞车200车厢内部所有表面、壁边、缝角和拐角等各处残余余料的清扫回收工作。当需要清扫车厢侧壁表面时，所述回转机构214带动所述清扫组件221做整体回转运动使所述车壁清扫装置2212的所述车壁盘刷装置22126和所述柱刷装置22125面向所需清扫的车厢侧壁，通过所述移动架体21的配合从而可以完成对车厢侧壁所有表面的清理工作。当需要对车厢底壁的余料进行清扫回收时，所述移动架体21控制所述吸盘装置2214前进，并通过所述吸料组件223将沿途的余料抽吸回收。并且能通过所述回转机构214调整所述吸盘装置2214的作业方位，绕着车厢四周对余料进行清扫回收，所述吸盘装置2214的作业方位既可平行于车长方向又可平行于车宽方向，从而解决所述吸盘装置2214前方车厢壁死区清扫不干净的问题。所述吸盘装置2214也可沿车宽方向慢速地进行余料抽吸回收，加强清扫扫效果。

请结合参阅图2、图9及图10。在本实施例中，所述清理组件222为高压吹气系统，所述清理组件222包括清理控制装置及清理执行装置2223，所述清理控制装置包括空压机2221、电磁阀及吹气管路2222，所述空压机2221设置于所述第一车架2113上，所述吹气管路2222一端与所述空压机2221连通，另一端与所述清理执行装置2223连通，所述电磁阀设置于所述吹气管路2222。具体的，所述清理执行装置2223为高压喷气嘴，所述清理执行装置2223设置于所述车壁盘刷本体22128与所述盘刷本体221352上。所述空压机2221的高压气体通过所述吹气管路2222输送到所述清理执行装置2223处，从而实现通过所述清理执行装置2223进行高压吹气。

可以理解的是，通过设置所述清理组件222在清扫粘性余料时，所述清理组件222可以避免余料粘接在所述车壁盘刷本体22128的刷毛以及所述盘刷本体221352的刷毛上。所述清理组件222在所述车壁盘刷本体22128与所述盘刷本体221352清扫时同时将潮湿的余料吹干，避免余料粘接到刷毛上，从而避免所述车壁盘刷本体22128与所述盘刷本体221352清扫失效，确保了所述车壁盘刷本体22128与所述盘刷本体221352的清扫效果，并且经所述清理组件222吹干的余料也便于所述吸料组件223吸取排出车厢外。当车厢的侧壁下部的车门门缝内有残留的余料时，通过将所述车壁盘刷装置22126正对门缝，从而所述清理执行装置2223可以将残留在门缝内的余料吹气清除，使其掉落到车厢底壁上通过所述吸料组件223清除。同理，设置于所述盘刷装置22135上的清理执行装置2223也可以实现对车厢底壁上各角落的吹气清理。

更具体的，所述清理执行装置2223在所述车壁盘刷本体22128上设置有多个，多个所述清理执行装置2223呈环形阵列分布于所述车壁盘刷本体22128的盘体上。每个所述清理执行装置2223均通过所述吹气管路2222与所述空压机2221连通，所述清理执行装置2223位于所述盘体的外边缘附近，且所述清理执行装置2223位于所述车壁盘刷本体22128的两个刷毛之间，从而更好的实现对刷毛的吹气清理。同样的，所述盘刷本体221352上也设置有多个环形阵列的所述清理执行装置2223，从而更好的实现对所述盘刷本体221352的刷毛的吹气清理。优选的，所述车壁盘刷本体22128与所述盘刷本体221352上的刷毛均为钢丝刷，从而更好的实现对余料的清扫以及增加使用寿命。

请继续参阅图2。所述吸料组件223包括吸料装置及连接管道，所述吸料装置包括真空泵2231及除尘集料装置2232，所述连接管道为余料输送伸缩式管道2233，所述真空泵2231与所述除尘集料装置2232均设置于所述第一行走装置211上，且所述真空泵2231的吸风口通过管道与所述除尘集料装置2232的出风口密封连接。所述余料输送伸缩式管道2233一端与所述除尘集料装置2232连通，另一端与所述真空吸盘22142连通，具体的，所述余料输送伸缩式管道2233连接于所述中空波纹管联轴器221424上。所述真空泵2231用以提供动力将所述真空吸盘22142处的余料通过所述余料输送伸缩式管道2233抽吸到所述除尘集料装置2232中，当所述除尘集料装置2232中的料仓满料后或清扫结束后，所述移动架体21移动到指定位置，让所述除尘集料装置2232中的余料排放到所述排料系统30中。

所述除尘集料装置2232为一个密封罐体容器，所述除尘集料装置2232内部设置有除尘装置、储料仓和密封排料装置。当所述储料仓满料后，通过所述密封排料装置排放到所述储料仓外。在所述密封罐体容器的所述储料仓部位的罐壁处设置有物料进口，所述物料进口与所述余料输送伸缩式管道2233密封连接。所述密封罐体容器的所述除尘装置上方的罐壁处设置有出风口，所述出风口通过管道与所述真空泵2231的吸风口密封连接。余料进入所述除尘集料装置2232内部后，带有余料的空气经过所述除尘装置过滤后，变为洁净的空气，这样可以起到保护所述真空泵2231的作用，增加所述真空泵2231的使用寿命，也可以起到环保的作用。

请结合参阅图11。所述余料输送伸缩式管道2233包括第一伸缩管道22331、套管组件22332及第二伸缩管道22333，所述套管组件22332固定于所述升降机架2131上，且所述套管组件22332将所述第一伸缩管道22331与所述第二伸缩管道22333连通。所述第一伸缩管道22331一端与所述除尘集料装置2232连通，另一端与所述套管组件22332连通。所述第二伸缩管道22333一端与所述中空波纹管联轴器221424连通，另一端与所述套管组件22332连通。具体的，在本实施例中，所述第一伸缩管道22331沿水平方向设置，所述第二伸缩管道22333沿竖直方向设置。需要说明的是，所述第一伸缩管道22331与所述第二伸缩管道22333可根据实际需求设置成多级直线伸缩装置，而本实施例中所述第一伸缩管道22331与所述第二伸缩管道22333均设置为一级伸缩装置。

所述套管组件22332两端设置有水平和竖直密封，从而保障管道伸缩过程中的密封性。具体的，所述套管组件22332包括第一套管22334、过渡弯管22335及第二套管22336，所述第一套管22334沿水平方向设置，所述第二套管22336沿竖直方向设置。所述第一伸缩管道22331与所述第一套管22334连接，所述第二伸缩管道22333与所述第二套管22336连接，且所述第一伸缩管道22331能在所述第一套管22334内运动，所述第二伸缩管道22333能在所述第二套管22336内运动。

所述第一伸缩管道22331上固定连接有第一连接装置22337，所述第一伸缩管道22331通过所述第一连接装置22337与所述除尘集料装置2232的物料进口密封连接。所述第二伸缩管道22333上固定连接有第二连接装置22338，所述第二伸缩管道22333通过所述第二连接装置22338与所述中空波纹管联轴器221424的上端密封连接。其中，所述第二伸缩管道22333可绕所述第二套管22336做回转和伸缩运动，从而适应所述回转装置214的回转运动和所述升降装置213的升降运动。

具体的，所述真空吸盘22142、所述余料输送伸缩式管道2233及所述除尘集料装置2232依次密封连接，从而确保对余料的抽吸效果。

请继续参阅图1。所述排料系统30包括篦子沟31、落料围筒32及皮带输送机，所述篦子沟31设置于所述轨道300的侧边，且所述篦子沟31位于两所述支撑机构11之间，所述篦子沟31的设置方向与所述轨道300的设置方向相同，且所述篦子沟31上开设有多个通孔。所述落料围筒32设置于所述篦子沟31上，所述皮带输送机位于所述篦子沟31的正下方，所述篦子沟31上开设有多个通孔，物料可通过所述通孔流入至所述皮带输送机。所述落料围筒32固定在所述篦子沟31旁边的地面上，且所述落料围筒32为中空结构，所述落料围筒32一端开口正对所述篦子沟31，另一端开口对应所述除尘集料装置2232设置。所述除尘集料装置2232中回收的余料可通过所述落料围筒32排放到所述篦子沟31处，可以有效防止扬尘。余料通过所述篦子沟31落入到所述皮带输送机，再由所述皮带输送机将物料输送到指定位置。

所述余料清除系统100的工作原理：所述敞车200的车厢定位固定好后，所述车壁清扫装置2212实现对车厢内的壁边、缝角等地残留物料清扫或吹扫工作；所述柱刷装置22125实现对车厢四个车壁拐角处的残余余料，亦可辅助对车厢壁边、缝角等地残留余料的清扫。车壁上的余料清扫完成后会掉落在所述敞车200的车厢底部。所述车底盘刷装置2213和所述吸盘装置2214实现对车厢底部大密度小颗粒零星物料进行清扫和气力输送以完成残余余料的清扫回收工作。所述敞车200车厢内的残余余料清扫回收完成后，所述除尘集料装置2232内回收的余料通过所述落料围筒32定点排放并落入所述篦子沟31，最后余料经过所述篦子沟31下方的所述皮带输送机受到指定位置。车厢内的余料经过上述装置的清扫后即可达到铁道部的清扫要求，并且采用了机械化作业，作业效率也提升了，因此可避免铁道部对敞车车厢使用单位的罚款。

所述吸料执行机构22通过所述第一行走装置211的直线运动获得沿所述敞车200车厢长度方向的直线运动，通过所述第二行走装置212的直线运动获得沿车厢宽度度方向的直线运动，通过所述升降装置213的直线运动获得沿车厢高度方向的直线运动，通过所述回转装置214的旋转运动获得在绕铅直轴的360度整体回转运动。

所述吸料执行机构22在所述移动架体21的带动下，获得在车厢内部的四轴运动，并通过传感器实时检测并反馈执行端的位置信息来进行路径规划，并配合防碰撞系统，自动/半自动地完成对敞车车厢内部所有表面、壁边、缝角和拐角等各处大密度小颗粒残余物料的清扫回收工作。

需要说明的是，所述余料清除系统100中各部件的驱动装置并不限于液压驱动方式，所述余料清除系统100中各部件的驱动装置还可为其他任意形式的驱动方式，如采用电驱动或气体驱动的方式。并且，在其他实施例中，所述真空泵2231与所述除尘集料装置2232可设置于所述第二行走装置212上，从而可以省去所述第一伸缩管道22331的设置，使所述余料输送伸缩式管道2233的结构更为简单。同理，所述清理组件222的所述空压机2221也可设置于所述第二行走装置212上，从而减少所述清理组件222中管路的布置，减少所述清理组件222的气管管路或控制线路损坏的可能性。并且在其他实施例中，所述清理组件222还可改为高压射流水幕装置，在所述车壁盘刷本体22128与所述盘刷本体221352上的喷嘴喷出的介质由高压气体变为高压射流水幕，高压射流水幕同样也可以起到对车厢车壁及车底表面、凹凸面、缝角及拐角残余余料的清洁作用，同时也能对刷毛进行有效清洁。所述行走轨道1121也可设置在地面上，从而所述第一行走装置211变为龙门车架，这样可以省去所述支撑系统10的钢结构支撑，降低土建施工的难度。所述吸盘装置2214中也可取消所述滚刷装置22143，通过所述车底盘刷装置2213的平面运动和姿态变换完成对余料的助扫功能。

可以理解的是，本实施例提供的所述余料清除系统100在作业时无需开关所述敞车200的车厢门，减少大量劳动力并降低劳动强度，可大幅提高车厢物料清理效率，降低车厢滞留时间，保证车厢洁净度的稳定性，降低被铁路主管部门罚款的可能性。所述车壁清扫装置2212把侧部余料剥离车厢壁后，余料迅速由所述车底盘刷装置2213和所述滚刷装置22143汇集到所述真空吸盘22142前方，并由所述吸料组件223抽离车厢内部，可大幅提高车厢余料清理效率；所述车壁清扫装置2212大面积覆盖，由所述移动架体21做载体，在所述敞车200车厢内进行定位十分方便，末端执行器控制更为方便，降低车厢滞留时间；所述车壁清扫装置2212和所述车底盘刷装置2213的盘刷都带有所述清理执行装置2223，处理壁边、缝角和拐角的地方有明显优势，保证车厢洁净度的稳定性。通过一键自动化按钮，自动对车厢底部全部区域进行自动清理。通过驱动所述吹料执行机构22的整体回转使车厢底部四周清扫的更为干净。

与现有技术相比，本发明提供的吸料执行机构通过设置所述吸料组件与所述吸盘装置连接，从而可以通过所述吸料组件对余料进行吸取清洁，并设置有所述清扫装置，所述清扫装置能将余料清扫，从而使得所述吸料组件能更好的吸取余料，提高了清理效率，并且降低了人力成本，同时通过吸取的方式清理，可以良好清理大密度小颗粒的散料。同时在所述清扫装置上设置有所述清理执行装置，所述清理执行装置既能实现对余料的清理，还能实现对所述清扫装置的清理，可以有效防止余料粘接在所述清扫装置上，从而确保了所述清扫装置清扫的有效性。

相对应的，本发明提供的余料清除系统通过采用所述吸料执行机构，从而提升了清理效率，并且能实现对大密度小颗粒散料的清理。同时所述吸料执行机构设置于所述移动架体上，通过所述移动架体可以带动所述吸料执行机构移动，实现对各区域的清理，通过自动化清理，也有效降低了人力成本。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种吸料执行机构，其特征在于，包括：

清扫组件，包括相互间隔的清扫装置及吸盘装置；

清理组件，包括清理控制装置及清理执行装置，所述清理执行装置与所述清理控制装置连接，且所述清理执行装置设置于所述清扫装置上；

吸料组件，包括吸料装置及连接管道，所述连接管道的两端分别与所述吸料装置及所述吸盘装置连接。

2.根据权利要求1所述的吸料执行机构，其特征在于，所述清扫组件还包括：

清扫机架；

所述清扫装置包括：

车壁清扫装置，设置于所述清扫机架的侧面；

车底盘刷装置，设置于所述清扫机架的底部；

所述吸盘装置设置于所述清扫机架底部，且所述车底盘刷装置设置于所述吸盘装置的前侧。

3.根据权利要求2所述的吸料执行机构，其特征在于，所述车壁清扫装置包括：

固定机架，与所述清扫机架固定连接；

活动机架，与所述固定机架平行间隔设置；

机架连杆，一端与所述固定机架铰接，另一端与所述活动机架铰接；

车壁盘刷装置，设置于所述活动机架上；

柱刷装置，设置于所述活动机架上；

车壁清扫驱动装置，与所述活动机架连接，用以驱动所述活动机架运动；

所述清理执行装置设置于所述车壁盘刷装置上。

4.根据权利要求2或3所述的吸料执行机构，其特征在于，所述吸盘装置包括：

真空吸盘，固定于所述清扫机架；

滚刷装置，设置于所述真空吸盘的前端，且对应所述真空吸盘的吸入口设置。

5.根据权利要求4所述的吸料执行机构，其特征在于，所述真空吸盘包括：

吸盘固定架，与所述清扫机架固定连接；

吸盘本体，与所述吸盘固定架连接，所述吸盘本体内部具有风道，且吸入口位于远离所述吸盘固定架的一侧；

所述吸料组件与所述吸盘本体的风道连通。

6.根据权利要求5所述的吸料执行机构，其特征在于，所述滚刷装置包括：

滚刷机壳，与所述清扫机架固定连接；

滚刷调整装置，设置于所述滚刷机壳；

滚刷，套设于所述滚刷调整装置上；

滚刷驱动装置，与所述滚刷连接，用以驱动所述滚刷转动；

其中，所述滚刷调整装置用以调节所述滚刷的高度。

7.根据权利要求6所述的吸料执行机构，其特征在于，所述车底盘刷装置包括：

盘刷机架，与所述滚刷机壳固定连接；

平行四边形机构，一端与所述盘刷机架铰接；

盘刷补偿装置，设置于所述平行四边形机构上，用以驱动所述平行四边形机构运动；

盘刷角度调节座，设置于所述平行四边形机构的另一端；

缓冲装置，与所述平行四边形机构的侧边连接，用以驱动所述平行四边形机构相对所述盘刷机架运动；

盘刷装置，设置于所述盘刷角度调节座上；

所述清理执行装置设置于所述盘刷装置上。

8.根据权利要求1至3或5至7任一项所述的吸料执行机构，其特征在于，所述吸料装置包括：

真空泵；

除尘集料装置，出风口与所述真空泵的吸风口通过管路连接；

所述连接管道与所述除尘集料装置连通，且所述连接管道为伸缩式管道。

9.一种余料清除系统，其特征在于，包括：

支撑系统；

吸料系统，包括移动架体及吸料执行机构，所述移动架体设置于所述支撑系统上，所述吸料执行机构设置于所述移动架体上；

排料系统，位于所述移动架体下方，用以回收所述吸料系统中的余料；

其中，所述吸料执行机构为权利要求1至8任一项所述的吸料执行机构。

10.根据权利要求9所述的余料清除系统，其特征在于，所述支撑系统上设置有行走轨道，所述移动架体包括：

第一行走装置，设置于所述行走轨道上，且能沿所述行走轨道移动；

第二行走装置，设置于第一行走装置上，且能沿所述第一行走装置移动；

升降装置，设置于所述第二行走装置上，用以带动所述吸料执行机构升降；

回转装置，设置于所述升降装置上，用以带动所述吸料执行机构转动；

所述排料系统包括：

篦子沟，设置于所述第一行走装置下方，且开设有多个通孔；

落料围筒，呈中空结构，且一端开口正对所述篦子沟设置，另一端开口对应所述吸料装置设置；

输送机，设置于所述篦子沟下方。

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