CN113352072B - 一种铁道车辆液压锚定机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁道车辆液压锚定机械手，包括机械臂和滑轨，滑轨上连接有滑动的L支撑架，所述L支撑架上分别连接有下升降组件、夹持组件、传动组件和上升降组件，所述夹持组件沿着L支撑架侧面滑动，所述上升降组件与夹持组件连接，用于驱动夹持组件升降，所述传动组件的两端分别与下升降组件和夹持组件连接。本发明提供了一种铁道车辆液压锚定机械手，通过下升降组件和夹持组件两者结合在一起，下升降组件上升将车辆锚抵出来的时候，夹持组件同时夹持凸起的车辆锚，在利用上升降组件带动夹持组件上升的同时拔出车辆锚，从而实现自动化的车辆锚的自动化装配。

Description

一种铁道车辆液压锚定机械手

技术领域

本发明涉及机械手领域，具体来说，涉及一种铁道车辆液压锚定机械手。

背景技术

铁道车辆在港口、厂矿等进行装卸车时，有很多场合需要将其予以固定，尤其是煤炭专用车辆。在翻车机卸煤作业线上，采用固定方式的情况较多，有夹轮器、压车梁、靠车板、阻车器等。但是，对于在煤码头、电厂、各矿山上应用较多的螺旋卸车机，尚无成熟的车辆固定设备。在卸车机尤其是多个卸车机同时作业时，螺旋叶片侧壁刮碰车厢使车辆产生移动，车辆移动后，需退回原来预定卸车位置，增加了辅助时间，影响车辆的作业安全和效率。为此，研制出铁道车辆液压锚定机械手，它是一种将力作用到车厢钩头的将铁道车辆定位和位置锁定的安全作业装置，可自动实现机械手的空间位置寻找、机械手与车辆挂钩自动连接、定位和位置锁定。

机械手的工作流程如下：车辆到位后的自动上升挂合操作顺序为机架升起→拔销→锁销落下→锚臂伸出→与车辆挂钩撞合→卸车机卸车。卸车完成后的自动脱钩下降操作顺序为：拔销→锚臂缩回→锁销落下→机架下降→拖走车辆。

机械手采用节能设计方法，由液压系统驱动，取代采用关节处的电机驱动。这一特点主要考虑了工作时所需动力大、停止时需要保持一个不变的位姿。

机械手在秦港码头露天作业，工作条件恶劣(粉尘、潮湿、雨雪等)，行程开关极易锈蚀损坏。因此机械手的每步动作都采取行程、时间联合冗余控制的方案，进一步提高了机械手运行的可靠性。每一步动作结束的条件有两个：一是动作到位碰开相应行程开关；二是延时时间到。两者是逻辑或/与的关系。动作延时时间的长度根据液压系统中相应调速阀调定的流量确定，同时要保证先碰开行程开关，然后延时时间才到，以保证行程开关失灵时动作行程能可靠到位。

机械手与车辆自动连接和脱离，避免了传统的铁路工人现场手动挂钩和摘钩的危险性，这是本设计的创新点之二。所有运动副均采用

自润滑轴承，抗粉尘污染，适用于粉尘等污染严重的场合

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种铁道车辆液压锚定机械手，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种铁道车辆液压锚定机械手，包括机械臂和滑轨，滑轨上连接有滑动的L支撑架，所述L支撑架上分别连接有下升降组件、夹持组件、传动组件和上升降组件，所述夹持组件沿着L支撑架侧面滑动，所述上升降组件与夹持组件连接，用于驱动夹持组件升降，所述传动组件的两端分别与下升降组件和夹持组件连接，所述下升降组件升降的同时传动组件动力传递至夹持组件，所述下升降组件上升时夹持组件夹持，所述下升降组件下降时夹持组件松开。

进一步地，所述下升降组件包括电机、下套筒、抵杆、第一锥齿轮组和下座，所述下座焊接在L支撑架的底面上，所述电机安装在下座内，所述下套筒的一端与电机的电机轴通过轴键固定，所述下套筒的外壁上固定有第一锥齿轮组，所述下套筒的另一端内插入啮合的抵杆，抵杆的顶端穿入L支撑架的槽孔内，所述电机旋转驱动抵杆沿着下套筒上升或者下降，所述抵杆上升用于抵住车辆的锚；

所述传动组件包括第二锥齿轮组、传递轴、上套筒、滑杆和传动齿轮组，传递轴的一端与第一锥齿轮组相接，传递轴的另一端接在第二锥齿轮组上，上套筒安装在L支撑架侧面的轴承上，上套筒的一端与第二锥齿轮组相接，上套筒的另一端插入滑杆滑杆，滑杆的顶部与传动齿轮组相接，滑杆和上套筒同步旋转，滑杆在上套筒内上下滑动，滑杆的顶部与传动齿轮组相接，下套筒旋转的同时经过第二锥齿轮组改变传动方向，动力传递至传递轴，传递轴同步经过第二锥齿轮组将动力传递至上套筒和滑杆，滑杆与上套筒旋转的角速度相同；

所述夹持组件包括上转盘、夹持块、齿圈、螺杆、侧板、卡块和导向杆，导向杆固定在L支撑架侧面的条形槽内，上转盘的顶部加工有导向槽，上转盘顶面上活动连接有覆盖在导向槽上的螺旋盘，夹持块的侧面卡在条形槽内，夹持块的底面与螺旋盘顶面的螺纹槽啮合，螺旋盘的底面与齿圈固定，螺杆的一端与齿圈啮合，螺杆的另一端穿出上转盘与传动齿轮组相接，螺杆旋转经过齿圈带动螺旋盘旋转，不小于一组的所述夹持块沿着螺旋盘的螺纹槽同步相向或者相反移动，用于夹持或者松开车辆锚；

所述侧板对称固定在上转盘的两侧面上，侧板的的端口插入条形槽内与卡块相接，卡块被导向杆贯穿，卡块沿着导向杆上升或者下降。

进一步地，所述传动齿轮组包括上锥齿轮、下锥齿轮、侧锥齿轮和限位杆，上锥齿轮和下锥齿轮之间与限位杆的两端活动连接，上锥齿轮和下锥齿轮与侧锥齿轮啮合，下锥齿轮的圆心与滑杆的顶端固定，侧锥齿轮的圆心与螺杆的端口固定，滑杆旋转经过下锥齿轮和侧锥齿轮动力传递至螺杆上。

进一步地，所述上升降组件包括气缸和升降杆，气缸固定在L支撑架的顶端上，升降杆的一端与气缸的活塞杆杆相接，升降杆的另一端与侧板相接，气缸驱动升降杆带动侧板上升或者下降，滑杆沿着上套筒上下滑动。

进一步地，所述L支撑架上放置车辆连接部，并且车辆锚与抵杆相对应，抵杆上升将车辆锚抵出车辆连接部。

进一步地，所述夹持块夹持凸起的车辆锚，气缸驱动侧板上升拔出/插入车辆锚。

进一步地，上锥齿轮和下锥齿轮绕限位杆相反旋转。

上述技术方案具有如下优点或者有益效果：

1、本发明提供了一种铁道车辆液压锚定机械手，下套筒旋转的同时经过第二锥齿轮组改变传动方向，动力传递至传递轴，传递轴同步经过第二锥齿轮组将动力传递至上套筒和滑杆，滑杆与上套筒旋转的角速度相同，利用第一锥齿轮组和第二锥齿轮组改变其动力传递的方向，并且下套筒旋转带动抵杆向上或者向下移动，抵杆向上移动抵出车辆锚。

2、本发明提供了一种铁道车辆液压锚定机械手，夹持块的底面与螺旋盘顶面的螺纹槽啮合，螺旋盘的底面与齿圈固定，螺杆的一端与齿圈啮合，螺杆的另一端穿出上转盘与传动齿轮组相接，螺杆旋转经过齿圈带动螺旋盘旋转，不小于一组的夹持块沿着螺旋盘的螺纹槽同步相向或者相反移动，用于夹持或者松开车辆锚。

3、本发明提供了一种铁道车辆液压锚定机械手，通过下升降组件和夹持组件两者结合在一起，下升降组件上升将车辆锚抵出来的时候，夹持组件同时夹持凸起的车辆锚，在利用上升降组件带动夹持组件上升的同时拔出车辆锚，从而实现自动化的车辆锚的自动化装配。

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是根据本发明实施例的铁道车辆液压锚定机械手的整体立体图；

图2是根据本发明实施例的铁道车辆液压锚定机械手的局部立体图；

图3是根据本发明实施例的铁道车辆液压锚定机械手的夹持组件背面立体图；

图4是根据本发明实施例的铁道车辆液压锚定机械手的夹持组件正面立体图；

图5是根据本发明实施例的铁道车辆液压锚定机械手的夹持组件分解图；

图6是根据本发明实施例的铁道车辆液压锚定机械手的夹持块立体图；

图7是根据本发明实施例的铁道车辆液压锚定机械手的齿圈与螺杆啮合图；

图8是根据本发明实施例的铁道车辆液压锚定机械手的车辆锚放置在L支撑架上状态图；

图9是根据本发明实施例的铁道车辆液压锚定机械手的车辆锚顶出夹持状态图；

图10是根据本发明实施例的铁道车辆液压锚定机械手的的车辆锚拔出状态图。

图中：

1、机械臂；2、滑轨；3、L支撑架；31、条形槽；4、下升降组件；41、电机；42、下套筒；43、抵杆；44、第一锥齿轮组；45、下座；5、夹持组件；51、上转盘；511、导向槽；512、螺旋盘；52、夹持块；53、齿圈；55、螺杆；56、侧板；57、卡块；58、导向杆；6、传动组件；61、第二锥齿轮组；62、传递轴；63、上套筒；64、滑杆；65、传动齿轮组；651、上锥齿轮；652、下锥齿轮；653、侧锥齿轮；654、限位杆；7、上升降组件；71、气缸；72、升降杆。

具体实施方式

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅附图1-10所示一种铁道车辆液压锚定机械手，包括机械臂1和滑轨2，滑轨2上连接有滑动的L支撑架3，L支撑架3沿着滑轨2滑动，L支撑架3上分别连接有下升降组件4、夹持组件5、传动组件6和上升降组件7，夹持组件5沿着L支撑架3侧面滑动，上升降组件7与夹持组件5连接，用于驱动夹持组件5升降，传动组件6的两端分别与下升降组件4和夹持组件5连接，下升降组件4升降的同时传动组件6动力传递至夹持组件5，下升降组件4上升时夹持组件5夹持，下升降组件4下降时夹持组件5松开。

下升降组件4包括电机41、下套筒42、抵杆43、第一锥齿轮组44和下座45，下座45焊接在L支撑架3的底面上，电机41安装在下座45内，下套筒42的一端与电机41的电机轴通过轴键固定，下套筒42的外壁上固定有第一锥齿轮组44，下套筒42的另一端内插入啮合的抵杆43，抵杆43的顶端穿入L支撑架3的槽孔内，电机41旋转驱动抵杆43沿着下套筒42上升或者下降，抵杆43上升用于抵住车辆的锚，抵杆43上升的同时带动夹持块52夹持车辆锚，抵杆43下降的同时夹持块52松开车辆锚；

传动组件6包括第二锥齿轮组61、传递轴62、上套筒63、滑杆64和传动齿轮组65，传递轴62的一端与第一锥齿轮组44相接，传递轴62的另一端接在第二锥齿轮组61上，上套筒63安装在L支撑架3侧面的轴承上，上套筒63的一端与第二锥齿轮组61相接，上套筒63的另一端插入滑杆64滑杆64，滑杆64的顶部与传动齿轮组65相接，滑杆64和上套筒63同步旋转，滑杆64在上套筒63内上下滑动，滑杆64的顶部与传动齿轮组65相接，下套筒42旋转的同时经过第二锥齿轮组61改变传动方向，动力传递至传递轴62，传递轴62同步经过第二锥齿轮组61将动力传递至上套筒63和滑杆64，滑杆64与上套筒63旋转的角速度相同，利用第一锥齿轮组44和第二锥齿轮组61改变其动力传递的方向，并且下套筒42旋转带动抵杆43向上或者向下移动，抵杆43向上移动抵出车辆锚；

夹持组件5包括上转盘51、夹持块52、齿圈53、螺杆55、侧板56、卡块57和导向杆58，导向杆58固定在L支撑架3侧面的条形槽31内，上转盘51的顶部加工有导向槽511，上转盘51顶面上活动连接有覆盖在导向槽511上的螺旋盘512，夹持块52的侧面卡在条形槽31内，夹持块52的底面与螺旋盘512顶面的螺纹槽啮合，螺旋盘512的底面与齿圈53固定，螺杆55的一端与齿圈53啮合，螺杆55的另一端穿出上转盘51与传动齿轮组65相接，螺杆55旋转经过齿圈53带动螺旋盘512旋转，不小于一组的夹持块52沿着螺旋盘512的螺纹槽同步相向或者相反移动，用于夹持或者松开车辆锚；

侧板56对称固定在上转盘51的两侧面上，侧板56的的端口插入条形槽31内与卡块57相接，卡块57被导向杆58贯穿，卡块57沿着导向杆58上升或者下降。

传动齿轮组65包括上锥齿轮651、下锥齿轮652、侧锥齿轮653和限位杆654，上锥齿轮651和下锥齿轮652之间与限位杆654的两端活动连接，上锥齿轮651和下锥齿轮652与侧锥齿轮653啮合，下锥齿轮652的圆心与滑杆64的顶端固定，侧锥齿轮653的圆心与螺杆55的端口固定，滑杆64旋转经过下锥齿轮652和侧锥齿轮653动力传递至螺杆55上。

上升降组件7包括气缸71和升降杆72，气缸71固定在L支撑架3的顶端上，升降杆72的一端与气缸71的活塞杆杆相接，升降杆72的另一端与侧板56相接，气缸71驱动升降杆72带动侧板56上升或者下降，滑杆64沿着上套筒63上下滑动。

L支撑架3上放置车辆连接部，并且车辆锚与抵杆43相对应，抵杆43上升将车辆锚抵出车辆连接部。

夹持块52夹持凸起的车辆锚，气缸71驱动侧板56上升拔出/插入车辆锚。

上锥齿轮651和下锥齿轮652绕限位杆654相反旋转。

通过下升降组件4和夹持组件5两者结合在一起，下升降组件4上升将车辆锚抵出来的时候，夹持组件5同时夹持凸起的车辆锚，在利用上升降组件7带动夹持组件5上升的同时拔出车辆锚，从而实现自动化的车辆锚的自动化装配。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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)

1.一种铁道车辆液压锚定机械手，其特征在于：包括机械臂(1)和滑轨(2)，滑轨(2)上连接有滑动的L支撑架(3)，所述L支撑架(3)上分别连接有下升降组件(4)、夹持组件(5)、传动组件(6)和上升降组件(7)，所述夹持组件(5)沿着L支撑架(3)侧面滑动，所述上升降组件(7)与夹持组件(5)连接，用于驱动夹持组件(5)升降，所述传动组件(6)的两端分别与下升降组件(4)和夹持组件(5)连接，所述下升降组件(4)升降的同时传动组件(6)动力传递至夹持组件(5)，所述下升降组件(4)上升时夹持组件(5)夹持，所述下升降组件(4)下降时夹持组件(5)松开。

2.根据权利要求1所述的一种铁道车辆液压锚定机械手，其特征在于，所述下升降组件(4)包括电机(41)、下套筒(42)、抵杆(43)、第一锥齿轮组(44)和下座(45)，所述下座(45)焊接在L支撑架(3)的底面上，所述电机(41)安装在下座(45)内，所述下套筒(42)的一端与电机(41)的电机轴通过轴键固定，所述下套筒(42)的外壁上固定有第一锥齿轮组(44)，所述下套筒(42)的另一端内插入啮合的抵杆(43)，抵杆(43)的顶端穿入L支撑架(3)的槽孔内，所述电机(41)旋转驱动抵杆(43)沿着下套筒(42)上升或者下降，所述抵杆(43)上升用于抵住车辆的锚；

所述传动组件(6)包括第二锥齿轮组(61)、传递轴(62)、上套筒(63)、滑杆(64)和传动齿轮组(65)，传递轴(62)的一端与第一锥齿轮组(44)相接，传递轴(62)的另一端接在第二锥齿轮组(61)上，上套筒(63)安装在L支撑架(3)侧面的轴承上，上套筒(63)的一端与第二锥齿轮组(61)相接，上套筒(63)的另一端插入滑杆(64)，滑杆(64)的顶部与传动齿轮组(65)相接，滑杆(64)和上套筒(63)同步旋转，滑杆(64)在上套筒(63)内上下滑动，下套筒(42)旋转的同时经过第二锥齿轮组(61)改变传动方向，动力传递至传递轴(62)，传递轴(62)同步经过第二锥齿轮组(61)将动力传递至上套筒(63)和滑杆(64)，滑杆(64)与上套筒(63)旋转的角速度相同；

所述夹持组件(5)包括上转盘(51)、夹持块(52)、齿圈(53)、螺杆(55)、侧板(56)、卡块(57)和导向杆(58)，导向杆(58)固定在L支撑架(3)侧面的条形槽(31)内，上转盘(51)的顶部加工有导向槽(511)，上转盘(51)顶面上活动连接有覆盖在导向槽(511)上的螺旋盘(512)，夹持块(52)的侧面卡在条形槽(31)内，夹持块(52)的底面与螺旋盘(512)顶面的螺纹槽啮合，螺旋盘(512)的底面与齿圈(53)固定，螺杆(55)的一端与齿圈(53)啮合，螺杆(55)的另一端穿出上转盘(51)与传动齿轮组(65)相接，螺杆(55)旋转经过齿圈(53)带动螺旋盘(512)旋转，不小于一组的所述夹持块(52)沿着螺旋盘(512)的螺纹槽同步相向或者相反移动，用于夹持或者松开车辆锚；

所述侧板(56)对称固定在上转盘(51)的两侧面上，侧板(56)的端口插入条形槽(31)内与卡块(57)相接，卡块(57)被导向杆(58)贯穿，卡块(57)沿着导向杆(58)上升或者下降。

3.根据权利要求2所述的一种铁道车辆液压锚定机械手，其特征在于，所述传动齿轮组(65)包括上锥齿轮(651)、下锥齿轮(652)、侧锥齿轮(653)和限位杆(654)，上锥齿轮(651)和下锥齿轮(652)之间与限位杆(654)的两端活动连接，上锥齿轮(651)和下锥齿轮(652)与侧锥齿轮(653)啮合，下锥齿轮(652)的圆心与滑杆(64)的顶端固定，侧锥齿轮(653)的圆心与螺杆(55)的端口固定，滑杆(64)旋转经过下锥齿轮(652)和侧锥齿轮(653)动力传递至螺杆(55)上。

4.根据权利要求3所述的一种铁道车辆液压锚定机械手，其特征在于，所述上升降组件(7)包括气缸(71)和升降杆(72)，气缸(71)固定在L支撑架(3)的顶端上，升降杆(72)的一端与气缸(71)的活塞杆相接，升降杆(72)的另一端与侧板(56)相接，气缸(71)驱动升降杆(72)带动侧板(56)上升或者下降，滑杆(64)沿着上套筒(63)上下滑动。

5.根据权利要求4所述的一种铁道车辆液压锚定机械手，其特征在于，所述L支撑架(3)上放置车辆连接部，并且车辆锚与抵杆(43)相对应，抵杆(43)上升将车辆锚抵出车辆连接部。

6.根据权利要求5所述的一种铁道车辆液压锚定机械手，其特征在于，所述夹持块(52)夹持凸起的车辆锚，气缸(71)驱动侧板(56)上升拔出/插入车辆锚。

7.根据权利要求6所述的一种铁道车辆液压锚定机械手，其特征在于，所述上锥齿轮(651)和下锥齿轮(652)绕限位杆(654)相反旋转。

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