CN201375963Y - 转向架机械手清洗机 - Google Patents

Abstract

转向架机械手清洗机，包括牵引装置(1)、清洗机主机(2)和控制系统，其特征是：所述的牵引装置(1)对转向架进行牵引，所述的清洗机主机(2)包括清洗机械手(3)，所述的清洗机械手(3)由升降装置、走行装置、旋转装置、摆动装置组成，所述的升降装置和摆动装置位于清洗机械手(3)的上部，所述的走行装置和旋转装置位于清洗机械手(3)的下部，所述的控制系统控制转向架清洗流程。本实用新型具有清洗效率高、通用性强，机械手结构简单，运行平稳可靠的特点。

Description

转向架机械手清洗机

技术领域

本实用新型属于对铁路车辆转向架进行整体清洗作业设备，特别是对结构复杂的转向架，如各型动车组转向架的整体清洗机。

背景技术

我国铁路车辆检修部门的转向架清洗主要采用煮洗、抛丸、喷射清洗等几种方式。

煮洗是把转向架整体放到有具有清洗液的清洗池中进行清洗，清洗液进行加热，这种方式清洗效果较好，但是对环境污染比较严重，并且具有一定腐蚀作用，因此该方法已经较少使用。抛丸清洗是把转向架放到抛丸室中，利用抛丸机构发射小钢珠，钢珠直接或来回反射撞击转向架的原理来进行转向架清洗，这种方式清洗效果也比较好，但是同样存在对环境污染比较严重，并且对转向架表面具有一定损伤，因而目前已经较少使用。喷射清洗则是采用中压水对转向架表面进行喷射，利用水压作用进行清洗，目前的该类型转向架清洗机的主机均采用龙门架(或两个U型架)结构，在主机上按一定间距安装喷嘴，清洗时喷嘴喷射中压水，利用主机移动或转向架移动的方式对转向架进行整体清洗。这种方法是目前大量采用的一种转向架清洗方式，对环境基本无污染，而且对转向架也无损伤，但由于转向架结构复杂，这种方法清洗后会留下许多清洗死角，清洗效果较差。

动车组的引入开发及投入运营，使我国铁路在跨越式发展的进程中迈出了重要的一步，标志着中国的铁路运输事业已迈入了世界先进行列。如何确保和提高动车的检修质量，是摆在我国铁路动车检修部门面前的一个重要课题。动车转向架结构更为复杂，对清洗效果要求高，而且清洗时表面油漆不允许破坏，因此传统的转向架清洗机已不能适应动车转向架清洗需要。

发明内容

本实用新型需解决的技术问题是：提供一种转向架机械手清洗机，清洗机的清洗效率高、通用性强，机械手结构简单，运行平稳可靠。

本实用新型的技术解决方案是：转向架机械手清洗机，包括牵引装置、清洗机主机和控制系统，其特征是：所述的牵引装置对转向架进行牵引，所述的清洗机主机包括清洗机械手，所述的清洗机械手由升降装置、走行装置、旋转装置、摆动装置组成，所述的升降装置和摆动装置位于清洗机械手的上部，所述的走行装置和旋转装置位于清洗机械手的下部，所述的控制系统控制转向架清洗流程。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)采用机械手清洗机对转向架进行清洗，机械手可以对转向架进行仿形运动，机械手不仅能到达转向架各个位置，有效消除转向架绝大部分死角，并且运行过程中机械手可始终和转向架表面保持最佳距离，大大提高了清洗效果和清洗效率。具有环保、清洗效率高、效果好等优点，并且通用性好，不仅适用于对各型动车转向架进行清洗，也可对我国传统的客货车转向架进行清洗。

(2)设计合理的机械手自由度，提高了机械手操作灵活性；设计合理的机械手驱动及执行机构，使机械手结构简单，运行平稳可靠。

(3)提高清洗机自动化程度。

附图说明

图1清洗机正视图；

图2清洗机侧视图；

图3清洗机俯视图；

图4清洗机械手结构侧视图；

图5清洗机械手结构正视图；

图6为本实用新型控制系统结构示意图。

图中标号如下：

1 牵引装置         2 清洗机主机

3 清洗机械手       4 牵引伺服电机

5 链轮             6 链条

7 车轮牵引机构     8 转向架走行轨道

9 上清洗架         10 下清洗架

11 下清洗架喷嘴    12 框架

13 升降伺服电机    14 升降减速器

15 升降齿轮        16 升降杆齿条

17 升降杆          18 机械手喷嘴

19 走行伺服电机    20 走行减速器

21 走行齿轮        22 走行齿条

23 走行辅助轮      24 走行滚轮

25 旋转伺服电机      26 旋转减速器

27 旋转齿轮组        28 摆动伺服电机

29 摆动减速器        30 驱动链轮

31 链条              32 喷嘴链轮

33 工业控制计算机    34 可编程逻辑控制器(PLC)

35 液晶触摸屏

具体实施方式

下面结构附图详细描述本实用新型的实施例。

由转向架牵引装置1、清洗机主机2、清洗机械手3、水泵与供水系统和控制系统等组成。

在转向架的两条平行走行轨道8之间安装牵引装置1，牵引装置采用采用链传动方式进行转向架牵引，由牵引伺服电机4、减速器、安装座、链轮5、链条6等组成，牵引伺服电机与减速器安装在牵引装置一侧，减速器采用双出轴结构，用于驱动双侧主动链轮，牵引装置另一侧安装两个从动链轮，两条链条安装在主、从链轮之间，链条方向与转向架走行轨道平行，在链条上安装有车轮牵引机构7，用于对转向架车轮进行定位，从而进行转向架牵引。

清洗机主机2垂直于转向架走行轨道8，主要包括上清洗架9和下清洗架10。上清洗架采用龙门式结构，在上面安装有三台清洗机械手3，用于对转向架上部及各侧面进行仿形清洗，由于转向架下部结构较为规则，下清洗架上按一定间距布置有喷嘴11，用于对转向架下部进行清洗，在清洗时下清洗架喷嘴可由电机驱动进行摆动。

本实用新型的每个清洗机械手为一个独立的清洗执行单元，清洗中压水通过机械手导管，进入机械手喷嘴，通过喷嘴喷射中压水，对转向架进行清洗。机械手本身具有四个可实现联动的运行自由度：走行、升降、旋转、喷嘴摆动。每个自由度均由伺服电机进行驱动，确保运行位置准确，运行平稳。

清洗机械手3由框架12、升降装置、走行装置、旋转装置、摆动装置、喷嘴18组成。框架12为机械手其他各部分装置的支承结构，采用不锈钢板焊接而成。升降装置由升降杆17、升降伺服电机13、升降减速器14、升降齿轮15组成，升降杆安装在框架的导向孔中，杆上镶有升降杆齿条16，伺服电机、减速器及齿轮等固定在框架上，伺服电机运转时，齿轮驱动齿条运动，使升降杆实现上下升降运行。走行装置包括滚轮24、辅助轮23、走行伺服电机19、走行减速器20、走行齿轮21、走行齿条22组成，走行滚轮24安装在框架的四角，用于走行时进行滚动与支撑，走行齿条22安装在上清洗架内侧面，伺服电机、减速器及齿轮等固定在框架上，伺服电机运转时，齿轮在齿条上转动，实现机械手走行运动。旋转装置包括旋转伺服电机25、旋转减速器26、旋转齿轮组27组成，伺服电机运转时，通过驱动齿轮组，使升降杆旋转，进而带动升降杆端头的喷嘴作旋转运动。摆动装置包括摆动伺服电机28、摆动减速器29、驱动链轮30、链条31组成，链条为封闭结构，安装在升降杆17的链槽内，端头与喷嘴链轮32连接，伺服电机、减速器与驱动链轮固定在框架上，伺服电机运转时，驱动链轮转动，带动链条运转，进而带动喷嘴链轮转动，使喷嘴实现摆动动作。

控制系统包括工业控制计算机33、可编程逻辑控制器(PLC)34、液晶触摸屏35等组成。每台可编程逻辑控制器具有独立四轴运动控制功能，系统采用四台可编程逻辑控制器进行组网控制。清洗机控制方式采用工业控制计算机与可编程逻辑控制器(PLC)进行上、下位机控制。工业控制计算机作为上位机，主要负责数据管理、机械手运行动画监控、提供清洗轨迹编程等；PLC作为下位机则主要负责伺服系统运动控制、逻辑控制及其他辅助控制等。控制系统针对各型转向架具有独立的控制流程，因此可完成对各型转向架的自动清洗。

转向架利用链传动方式进行牵引，也采用伺服系统进行驱动。清洗过程中，三台清洗机械手与转向架伺服牵引系统在程序控制下，共同进行仿形动作，对转向架进行清洗。

Claims (8)

1、转向架机械手清洗机，包括牵引装置(1)、清洗机主机(2)和控制系统，其特征是：所述的牵引装置(1)对转向架进行牵引，所述的清洗机主机(2)包括清洗机械手(3)，所述的清洗机械手(3)由升降装置、走行装置、旋转装置、摆动装置组成，所述的升降装置和摆动装置位于清洗机械手(3)的上部，所述的走行装置和旋转装置位于清洗机械手(3)的下部，所述的控制系统控制转向架清洗流程。

2、根据权利要求1所述的转向架机械手清洗机，其特征是：所述的升降装置由升降杆(17)、升降伺服电机(13)、升降减速器(14)、升降齿轮(15)组成，升降杆安装在框架的导向孔中，所述的升降杆(17)上镶有升降杆齿条(16)，所述的伺服电机(13)、升降减速器(14)及升降齿轮(15)固定在框架上，升降伺服电机(13)运转时，升降齿轮(15)驱动升降杆齿条(16)运动，使升降杆(17)实现上下升降运行。

3、根据权利要求1所述的转向架机械手清洗机，其特征是：所述的走行装置包括走行滚轮(24)、走行辅助轮(23)、走行伺服电机(19)、走行减速器(20)、走行齿轮(21)、走行齿条(22)组成；所述的走行滚轮(24)安装在框架(12)的四角，用于走行时进行滚动与支撑，走行齿条(22)安装在上清洗架上，走行伺服电机(19)、走行减速器(20)及走行齿轮(21)固定在框架上，走行伺服电机(19)运转时，走行齿轮(21)在走行齿条(22)上转动，实现机械手走行运动。

4、根据权利要求1所述的转向架机械手清洗机，其特征是：所述的旋转装置包括旋转伺服电机(25)、旋转减速器(26)、旋转齿轮组(27)组成，所述的旋转伺服电机(25)运转时，通过驱动齿轮组，使升降杆(17)旋转，进而带动升降杆端头的喷嘴(18)作旋转运动。

5、根据权利要求1所述的转向架机械手清洗机，其特征是：所述的摆动装置包括摆动伺服电机(28)、摆动减速器(29)、驱动链轮(30)、链条(31)组成；所述的链条(31)为封闭结构，安装在升降杆(17)的链槽内，端头与喷嘴链轮(32)连接；所述的摆动伺服电机(28)、摆动减速器(29)与驱动链轮(30)固定在框架上，摆动伺服电机(28)运转时，驱动链轮(30)转动，带动链条(31)运转，进而带动喷嘴链轮转动，使喷嘴(18)实现摆动动作。

6、根据权利要求1所述的转向架机械手清洗机，其特征是：所述的控制系统包括工业控制计算机(33)、可编程逻辑控制器(34)、液晶触摸屏(35)。

7、根据权利要求1所述的转向架机械手清洗机，其特征是：所述的牵引装置(1)采用链传动方式进行转向架(8)牵引，由牵引伺服电机(4)、减速器、安装座、链轮(5)、链条(6)组成，所述的链条(6)上安装有车轮牵引机构(7)，对转向架进行牵引。

8、根据权利要求1所述的转向架机械手清洗机，其特征是：所述的清洗机主机(2)包括上清洗架(9)和下清洗架(10)，所述的上清洗架(9)上安装有三台清洗机械手(3)，所述的下清洗架(10)上按一定间距布置有喷嘴(11)。

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