CN113305865B - 一种轨道车辆转向架斜楔支撑机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆转向架斜楔支撑机器人，属于轨道车辆转向架拆卸技术领域，其包括支架、三自由度移动模块以及斜楔支撑模块；三自由度移动模块用于斜楔支撑模块的移动；斜楔支撑模块包括对称设置的第一支撑组件和第二支撑组件，第一支撑组件和第二支撑组件均包括与壳体连接的横向移动组件、与横向移动组件连接的竖向移动组件、与竖向移动组件铰接的连接杆以及与连接杆铰接的并沿纵向设置的斜楔支撑杆，连接杆能够相对于竖向移动组件向上转动，斜楔支撑杆能够相对于连接杆在水平方向转动。本发明对斜楔支撑的位置为斜楔内部的最高点，确保斜楔与预期支撑高度不会存在高度差，保证斜楔与枕簧有效地分离。

Description

一种轨道车辆转向架斜楔支撑机器人

技术领域

本发明涉及轨道车辆转向架拆卸技术领域，具体涉及一种轨道车辆转向架斜楔支撑机器人。

背景技术

转向架是轨道车辆结构中重要的部件之一，转向架的各种参数也直接决定了车辆的稳定性和车辆乘坐的舒适性。请参照图1和图2，转向架9的减振装置主要包括摇枕91和枕簧94，枕簧94包括外簧和伸入到外簧内的内簧，摇枕91上设有支撑孔92，并且摇枕的内部设有斜楔93，枕簧的顶部通过斜楔93进行限位，枕簧94的底部嵌设在机架的几个凸起中。

在转向架检修过程中，需要对转向架的减振装置进行拆卸，主要是拆卸枕簧和斜楔，拆卸的主要过程为将斜楔向上顶并对斜楔进行固定，使斜楔与枕簧分离，再将枕簧搬倒，使枕簧与机架分离，实现枕簧的拆卸，然后解除对斜楔的固定，斜楔向下掉落，从原枕簧所在的空间拿出，完成斜楔的拆卸。

目前，在对转向架的减振装置进行拆卸时，通常采用人工搬动的方式取放枕簧，但是每一个枕簧的重量在10kg以上，劳动强度非常大，而且效率低下，同时容易出现因为手滑、脱力而导致枕簧拆卸过程中出现伤人事故。

同时，目前在转向架拆卸作业线上，也具有转向架减振装置拆卸机器人系统，用于对转向架的减振部分进行自动拆卸，降低劳动强度，提高工作效率，避免出现安全事故。转向架减振装置拆卸机器人系统中的转向架斜楔支撑机器人用于对斜楔进行支撑固定，使斜楔与枕簧进行分离，但是常规的轨道车辆转向架斜楔支撑机器人在对斜楔进行支撑固定时，由于支撑位置位于斜楔内部的斜面上（此斜面与斜楔的外部斜面相对应），并不在斜楔内部的最高点上，从而导致斜楔的主摩擦面（斜楔的外部斜面）摩擦力加大，斜楔不能支撑到最高点，最终会使斜楔与预期支撑高度存在高度差，从而会导致斜楔不能与枕簧有效地分离。此外，现有的转向架斜楔支撑机器人始终在转向架前端，阻挡了枕簧拆卸机器人以及工人的活动空间，为了避免发生设备之间的碰撞，需要额外增加多余的机器人动作，导致拆卸效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道车辆转向架斜楔支撑机器人，以解决现有转向架斜楔支撑机器人不能将斜楔支撑到最高点，会导致斜楔不能与枕簧有效地分离的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种轨道车辆转向架斜楔支撑机器人，包括：支架、三自由度移动模块以及斜楔支撑模块；三自由度移动模块安装在支架的顶部，斜楔支撑模块悬吊设置在三自由度移动模块上；

斜楔支撑模块包括壳体和支撑装置；壳体与三自由度移动模块连接；支撑装置包括对称设置的第一支撑组件和第二支撑组件，第一支撑组件和第二支撑组件均包括与壳体连接的横向移动组件、与横向移动组件连接的竖向移动组件、与竖向移动组件铰接的连接杆以及与连接杆连接的并沿纵向设置的斜楔支撑杆；

连接杆的顶端与竖向移动组件铰接，使连接杆向上转动，连接杆的底端与斜楔支撑杆铰接，使斜楔支撑杆沿水平方向转动；斜楔支撑杆伸出壳体的底部，并且第一支撑组件和第二支撑组件上的斜楔支撑杆间隔设置。

本发明的三自由度移动模块用于斜楔支撑模块在三个相互垂直方向上的位移，使斜楔支撑杆与摇枕相对应，横向移动组件用于调整两个斜楔支撑杆之间的距离，使两个斜楔支撑杆与摇枕上的两个支撑孔相对应，在三自由度移动模块的带动下，斜楔支撑杆沿纵向伸入到支撑孔内，并伸入到斜楔的内部，竖向移动组件将连接杆向下移动，由于斜楔支撑杆与支撑孔的底侧接触，使得连接杆和斜楔支撑杆整体进行转动，斜楔支撑杆伸入斜楔内的一端向上翘并与斜楔内部的斜面接触，同时，由于连接杆的底端与斜楔支撑杆铰接，使斜楔支撑杆沿横向移动，斜楔支撑杆在斜楔内部斜面导向的作用下与斜楔内部的最高点接触，从而在对斜楔进行有效支撑的同时，还能保证支撑的位置为斜楔内部的最高点，确保斜楔与预期支撑高度不会存在高度差，保证斜楔与枕簧有效地分离。

进一步地，上述连接杆设有激光传感器，激光传感器发出的激光与斜楔支撑杆平行。

本发明的激光传感器用于感应支撑孔所在的位置，便于通过三自由度移动模块将斜楔支撑模块移动至将与摇枕相对应，同时，激光传感器的激光与斜楔支撑杆平行，对斜楔支撑杆的移动具有导向的作用，便于斜楔支撑杆准确伸入到支撑孔中。

进一步地，上述支架包括竖杆和横杆；横杆的一端与竖杆的顶部连接，横杆的另一端设有三自由度移动模块；竖杆与斜楔支撑模块之间具有间隙。

本发明的竖杆和三自由度移动模块分别位于横杆的两端，斜楔支撑模块处于悬吊状态并与竖杆之间具有一定的距离，可以避免斜楔支撑机器人挡住转向架前端空间，减少多余的机器人动作，提高拆卸效率。

进一步地，上述三自由度移动模块为XYZ三轴移动机构。

进一步地，上述斜楔支撑杆与连接杆之间的夹角为钝角。

本发明的斜楔支撑杆与连接杆之间呈钝角，减小连接杆在竖直方向上的高度，连接杆在竖向移动时，斜楔支撑杆伸入斜楔内部的一端移动变缓，减小斜楔支撑杆度斜楔的冲击。

进一步地，上述斜楔支撑杆远离连接杆的一端伸出壳体的侧面。

进一步地，上述斜楔支撑杆远离连接杆的一端呈圆形。

本发明的斜楔支撑杆远离连接杆的一端，即伸入斜楔内的一端呈圆形，能够减小与斜楔内部斜面之间的接触面积，便于斜楔支撑杆的移动。

进一步地，上述横向移动组件包括安装在壳体内的横向安装块以及设置在横向安装块上的横向移动电机，横向移动电机与竖向移动组件连接。

进一步地，上述竖向移动组件包括与横向移动电机连接的竖向安装块以及设置在竖向安装块上的竖向移动电机，竖向移动电机的移动端位于竖向移动电机的底部并与连接杆铰接。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明的斜楔支撑杆在斜楔内部斜面导向的作用下能够与斜楔内部的最高点接触，从而在对斜楔进行有效支撑的同时，还能保证支撑的位置为斜楔内部的最高点，确保斜楔与预期支撑高度不会存在高度差，保证斜楔与枕簧有效地分离。

（2）本发明的激光传感器用于感应支撑孔所在的位置，便于通过三自由度移动模块将斜楔支撑模块移动至将与摇枕相对应，同时，激光传感器的激光与斜楔支撑杆平行，对斜楔支撑杆的移动具有导向的作用，便于斜楔支撑杆准确伸入到支撑孔中。

（3）本发明避免斜楔支撑机器人挡住转向架前端空间，让开枕簧拆卸机器人以及工人的活动空间，避免设备之间的干涉，从而能够减少多余的机器人动作，提高拆卸效率。

（4）本发明的斜楔支撑杆在斜楔内部移动时，不会增加斜楔的主摩擦力，斜楔能够支撑到最高点，同时不会对斜楔造成较大的冲击，避免对斜楔造成较大的损伤。

附图说明

图1为本发明的转向架的结构示意图；

图2为图1的A部放大图；

图3为本发明的轨道车辆转向架斜楔支撑机器人的结构示意图；

图4为本发明的支撑装置的结构示意图；

图5为本发明的斜楔支撑杆在对斜楔支撑时，斜楔支撑杆在水平方向上的变化示意图，其中虚线部分为变化后的斜楔支撑杆；

图6为本发明的斜楔支撑杆伸入到斜楔内，并且与斜楔的内部最高点接触时的示意图；

图7为本发明的斜楔支撑杆在对斜楔支撑时，斜楔支撑杆在斜楔内部的位置变化示意图，其中虚线部分为变化后的斜楔支撑杆（虚线部分表示斜楔支撑杆与斜楔的内部最高点接触）。

图中：21-支架；22-三自由度移动模块；23-斜楔支撑模块；211-竖杆；212-横杆；231-壳体；232-支撑装置；233-第一支撑组件；234-第二支撑组件；235-横向移动组件；236-竖向移动组件；237-连接杆；238-斜楔支撑杆；239-激光传感器；2351-横向安装块；2352-横向移动电机；2361-竖向安装块；2362-竖向移动电机；9-转向架；91-摇枕；92-支撑孔；93-斜楔；94-枕簧。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例

请参照图3，一种轨道车辆转向架斜楔支撑机器人，包括：支架21、三自由度移动模块22以及斜楔支撑模块23。三自由度移动模块22固定安装在支架21的顶部，斜楔支撑模块23悬吊设置在三自由度移动模块22上。通过三自由度移动模块22带动斜楔支撑模块23移动至与摇枕91相对应，通过斜楔支撑模块23将摇枕91内部的斜楔93进行支撑，从而使斜楔93与枕簧94分离，便于后续对枕簧94的拆卸。

支架21包括竖杆211和横杆212，横杆212的一端与竖杆211的顶部连接，横杆212的另一端与三自由度移动模块22连接，即横杆212以悬臂的方式与竖杆211连接，从而可以让开横杆212下方的空间，便于枕簧拆卸机器人和工人的工作，从而减少多余的机器人动作，提高拆卸效率。在本实施例中，三自由度移动模块22为XYZ三轴移动机构，XYZ三轴移动机构为现有技术，在此不进行详细描述。

请参照图3和图4，斜楔支撑模块23包括壳体231和设置在壳体231上的支撑装置232。壳体231与三自由度移动模块22连接，通过三自由度移动模块22带动壳体231沿三个相互垂直的方向移动。支撑装置232包括对称设置的第一支撑组件233和第二支撑组件234，第一支撑组件233和第二支撑组件234安装在壳体231的内部，并且沿横向（本实施例中的横向、纵向以及竖向与拆卸作业线的横向、纵向和竖向一致）间隔设置，第一支撑组件233和第二支撑组件234的底端伸出壳体231。

由于第一支撑组件233和第二支撑组件234的结构一致，并对称设置，在此仅对第一支撑组件233的结构进行描述。

第一支撑组件233包括横向移动组件235、竖向移动组件236、连接杆237以及斜楔支撑杆238。横向移动组件235包括横向安装块2351和横向移动电机2352，横向安装块2351通过螺栓固定安装在壳体231的底板上，横向移动电机2352横向安装在横向安装块2351上。竖向移动组件236包括竖向安装块2361和竖向移动电机2362，竖向安装块2361位于壳体231的底板的端部外侧并与横向移动电机2352的电机轴连接，竖向移动电机2362竖直安装在竖向安装块2361上，并且竖向移动电机2362的移动端朝下设置。连接杆237倾斜设置，其顶端与竖向移动电机2362的移动端铰接，竖向移动电机2362的移动端向下移动时，连接杆237能向上转动，连接杆237上设有激光传感器239，激光传感器239的激光发射方向为纵向。斜楔支撑杆238沿纵向设置，即斜楔支撑杆238与激光传感器239发射的激光平行，斜楔支撑杆238的一端与连接杆237的底端铰接，使斜楔支撑杆238能够沿横向移动，即斜楔支撑杆238围绕与连接杆237连接位置在水平方向上进行转动，斜楔支撑杆238的另一端呈圆形，在对斜楔93进行支撑时，斜楔支撑杆238呈圆形的一端伸入到摇枕91内并与斜楔93接触，能够减小斜楔支撑杆238与斜楔93之间的摩擦力，便于斜楔支撑杆238与斜楔93内部斜面之间的滑动。

由于连接杆237倾斜设置，而斜楔支撑杆238沿纵向设置，因此，连接杆237与斜楔支撑杆238之间呈钝角，在本实施例中，连接杆237与斜楔支撑杆238之间的角度为120°。

请参照图5至图7，本发明的轨道车辆转向架斜楔支撑机器人对斜楔93的支撑过程：

（1）在对斜楔93支撑前，转向架9处于悬吊状态，对转向架9的底部进行抬升，使枕簧94和斜楔93一起向上运动，并使斜楔93与支撑孔92相对应；

（2）通过三自由度移动模块22移动斜楔支撑模块23，使斜楔支撑模块23与摇枕91相对应，同时通过横向移动电机2352使斜楔支撑杆238与支撑孔92相对应；

（3）通过三自由度移动模块22使斜楔支撑杆238沿纵向移动（向支撑孔92靠近），直到斜楔支撑杆238进入到支撑孔92中并与斜楔93的内部斜面接触；

（4）竖向移动电机2362带动连接杆237向下移动，斜楔支撑杆238以支撑孔92的底侧壁为支点进行翻转，由于斜楔支撑杆238与连接杆237之间铰接，使得斜楔支撑杆238在翻转的同时，沿水平方向进行转动，斜楔支撑杆238与斜楔93接触的一端在斜楔93的内部斜面进行滑动，直到斜楔支撑杆238与斜楔93的内部最高点接触（请参照图6和图7），完成对斜楔93的支撑，此时，斜楔支撑杆238与激光传感器239发射的激光之间具有偏移角度（请参照图5）。

（5）对斜楔93支撑完成后，松开对转向架9底部的支撑，此时仅枕簧94向下运动，最终枕簧94与斜楔93分离。

在对减振装置拆卸完成后，斜楔支撑杆238会退出支撑孔92，为了斜楔支撑杆238复位至与激光传感器239发射的激光相平行，斜楔支撑杆238与连接杆237连接的铰链可以通过设置扭簧等方式复位。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种轨道车辆转向架斜楔支撑机器人，其特征在于，包括：支架（21）、三自由度移动模块（22）以及斜楔支撑模块（23）；所述三自由度移动模块（22）安装在所述支架（21）的顶部，所述斜楔支撑模块（23）悬吊设置在所述三自由度移动模块（22）上；

所述斜楔支撑模块（23）包括壳体（231）和支撑装置（232）；所述壳体（231）与所述三自由度移动模块（22）连接；所述支撑装置（232）包括对称设置的第一支撑组件（233）和第二支撑组件（234），所述第一支撑组件（233）和第二支撑组件（234）均包括与所述壳体（231）连接的横向移动组件（235）、与所述横向移动组件（235）连接的竖向移动组件（236）、与所述竖向移动组件（236）铰接的连接杆（237）以及与所述连接杆（237）连接的并沿纵向设置的斜楔支撑杆（238）；

所述连接杆（237）的顶端与所述竖向移动组件（236）铰接，使所述连接杆（237）向上转动，所述连接杆（237）的底端与所述斜楔支撑杆（238）铰接，使所述斜楔支撑杆（238）沿水平方向转动；所述斜楔支撑杆（238）伸出所述壳体（231）的底部，并且所述第一支撑组件（233）和第二支撑组件（234）上的所述斜楔支撑杆（238）间隔设置；

所述横向移动组件（235）包括安装在所述壳体（231）内的横向安装块（2351）以及设置在所述横向安装块（2351）上的横向移动电机（2352），所述横向移动电机（2352）与所述竖向移动组件（236）连接；

所述竖向移动组件（236）包括与所述横向移动电机（2352）连接的竖向安装块（2361）以及设置在所述竖向安装块（2361）上的竖向移动电机（2362），所述竖向移动电机（2362）的移动端位于所述竖向移动电机（2362）的底部并与所述连接杆（237）铰接。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆转向架斜楔支撑机器人，其特征在于，所述连接杆（237）设有激光传感器（239），所述激光传感器（239）发出的激光与所述斜楔支撑杆（238）平行。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆转向架斜楔支撑机器人，其特征在于，所述支架（21）包括竖杆（211）和横杆（212）；所述横杆（212）的一端与所述竖杆（211）的顶部连接，所述横杆（212）的另一端设有所述三自由度移动模块（22）；所述竖杆（211）与所述斜楔支撑模块（23）之间具有间隙。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆转向架斜楔支撑机器人，其特征在于，所述三自由度移动模块（22）为XYZ三轴移动机构。

5.根据权利要求1所述的轨道车辆转向架斜楔支撑机器人，其特征在于，所述斜楔支撑杆（238）与所述连接杆（237）之间的夹角为钝角。

6.根据权利要求5所述的轨道车辆转向架斜楔支撑机器人，其特征在于，所述斜楔支撑杆（238）远离所述连接杆（237）的一端伸出所述壳体（231）的侧面。

7.根据权利要求6所述的轨道车辆转向架斜楔支撑机器人，其特征在于，所述斜楔支撑杆（238）远离所述连接杆（237）的一端呈圆形。

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