CN208594008U - 行程限位机构、机械臂和检修作业车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开行程限位机构、机械臂和检修作业车，行程限位机构用于限制运动部件相对于固定部件的运动，包括限位开关和控制系统，运动部件运动过程中其运动行程达到第一行程限制尺寸时，通过限位开关控制运动部件停止运动，运动部件停止运动后，其运动行程未达到第二行程限制尺寸时，通过控制系统控制运动部件继续运动；第二行程限制尺寸大于第一行程限制尺寸。机械臂通过限位开关自动控制伸缩臂停止伸出，比手动控制精确度高，且防止操作人员遗忘，没有安全确认直接运行超出限界带来的安全隐患。达到限界尺寸后，若人工确认伸缩臂仍有伸出的空间，控制伸缩臂继续伸出，使得机械臂能够完成相应检修、安装等操作，提高机械臂的工作效率和安全性。

Description

行程限位机构、机械臂和检修作业车

技术领域

本实用新型涉及铁路检修车技术领域，特别涉及行程限位机构、机械臂和检修作业车。

背景技术

铁路限界指的是一个与线路中心线垂直的极限横断面的轮廓。机车车辆无论是空车或重车，无论是具有最大标准公差的新车，或是具有最大标准公差和磨损限度的旧车，停放在水平直线上，无侧向倾斜与偏移，除电力机车升起的集电弓外，其他任何部分应容纳在限界轮廓之内，不得超越。设定限界轮廓尺寸线是为了确保机车车辆在铁路线路上运行的安全，防止机车车辆撞击邻近线路的建筑物和设备。

现有接触网作业车的作业平台由于受到其接触网的高度限制，作业平台存在“升不起来”的问题，造成接触线以上的区域无法到达，比如承力索、腕臂、回流线、高压线等，存在一定作业盲区。实际施工中，“盲区”内的作业内容只能通过其它特殊方式完成，比如“垫木”、“爬杆”、“吊缆”等，作业危险性大，且效率低下。

通常情况下，该作业平台设置有机械臂，通过机械臂中伸缩臂的伸缩完成工作平台工作位置的调节，但是，由于受到限界的限制，该伸缩臂能够伸出一定行程，但不超过限界尺寸，该限界尺寸根据实际要求和实际尺寸计算得到，人工控制伸缩臂的伸缩行程时，准确率较低，且造成邻线线路行驶安全存在问题，需得到安全确认后伸缩臂才可继续外伸，此时，伸缩臂的行程超过限界尺寸。

有鉴于此，如何提供一种接触网检修车，其作业平台的伸缩臂行程能够实现精确控制，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的为提供行程限位机构，用于限制运动部件相对于固定部件的运动，包括限位开关和控制系统，运动部件运动过程中其运动行程达到第一行程限制尺寸时，能够通过所述限位开关控制运动部件停止运动，运动部件停止运动后，其运动行程未达到第二行程限制尺寸时，还能够通过所述控制系统控制运动部件继续运动；

所述第二行程限制尺寸大于所述第一行程限制尺寸。

可选地，所述控制系统包括继电器，所述继电器具有线圈和第一常开触点，所述限位开关具有第三常开触点和常闭触点；

所述第三常开触点与运动部件的开关串联形成第一回路，所述线圈与所述常闭触点串联形成第二回路，所述第一回路与所述第二回路并联于电源的两端，且所述第一常开触点通过第四回路并联于所述第三常开触点两端，所述第四回路还串联有第二开启按钮；

所述运动行程未达到所述第一行程限制尺寸时，所述限位开关处于触发状态，所述第三常开触点闭合，所述常闭触点断开，所述运动行程达到所述第一行程限制尺寸时，所述限位开关处于未触发状态，所述第三常开触点断开，所述常闭触点闭合，所述运动行程大于所述第一行程限制尺寸、小于所述第二行程限制尺寸时，能够通过所述第二开启按钮接通所述第四回路。

可选地，所述控制系统还包括警示灯，所述继电器还具有第二常开触点，所述警示灯与所述第二常开触点串联形成第三回路，所述第三回路与所述第一回路、所述第二回路并联。

可选地，所述第一回路串联有第一开启按钮。

可选地，所述限位开关包括基座、与所述基座转动连接的摆柄、设置于所述摆柄端部的滚轮，所述行程限位机构还包括挡块，所述滚轮与所述挡块中，一者连接于固定部件，另一者连接于运动部件；

运动部件处于初始状态时，所述滚轮与所述挡块之间的距离为所述行程限制尺寸，运动部件运动过程中，所述滚轮与所述挡块之间的距离减小，且二者分离时，所述限位开关能够控制运动部件停止运动。

可选地，所述挡块与所述滚轮接触的表面为斜面，以使二者相切接触。

同时，本实用新型提供一种机械臂，包括固定臂及若干节伸缩臂，还包括行程限位机构，所述行程限位机构为以上所述的行程限位机构；

所述固定臂为固定部件，所述伸缩臂为运动部件。

可选地，所述固定臂端部设置有横梁，所述横梁连接有延伸至所述固定臂内腔的悬臂，所述限位开关安装于所述悬臂，且其滚轮与所述伸缩臂相抵；

所述挡块固定于所述伸缩臂。

可选地，所述固定臂端部垂直于所述伸缩臂伸缩方向的两端固定有侧板，所述侧板开设有沿所述伸缩臂伸缩方向延伸的长形孔，所述横梁与所述侧板通过所述长形孔螺栓连接。

另外，本实用新型进一步他提供一种检修作业车，包括车体和作业平台，所述作业平台设置有机械臂，所述机械臂为以上所述的机械臂。

本实用新型中，该行程限位机构不仅能够实现运动部件的自动停止，当空间足够时，还能够控制运动部件继续运动，从而在提高行程控制准确性的前提下，提高运动部件的利用率和工作效率。因此，机械臂设置上述行程限位机构时，能够通过限位开关自动控制伸缩臂停止伸出，从而提高伸缩臂控制的准确性，同时，停止伸出后，若人工确认该伸缩臂仍然具有伸出的空间，可通过控制系统控制伸缩臂继续伸出，因此，在满足安全性的前提下，使得机械臂能够进一步完成相应的检修、安装等操作，从而提高机械臂的工作效率。

附图说明

图1为本实用新型所提供机械臂在一种具体实施例中的透视图；

图2为图1中伸缩臂在初始状态时的局部剖视图；

图3为图1中伸缩臂开始伸出时的局部剖视图；

图4为图1中伸缩臂伸出至行程限制尺寸时的局部剖视图；

图5为图1中伸缩臂伸出至行程限制尺寸后继续伸出时的局部剖视图；

图6为图1中行程限位机构的控制系统的电路图；

图7为图6中继电器的电路图。

图1-7中：

1机械臂、11固定臂、12第二节臂、121挡块、13第三节臂、14第四节臂；

2安装架、21悬臂、211底座、22横梁、23侧板、231长形孔；

3限位开关、31基座、32摆柄、33滚轮、34第三常开触点、35常闭触点；

4控制系统，41继电器、411第一常开触点、412第二常开触点、413线圈、42第一伸缩按钮、43第二伸缩按钮、44警示灯、45开关阀电磁线圈、46第一回路、47第二回路、48第三回路、49第四回路；

A行程限制尺寸、B运动行程、X初始尺寸。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考附图1-7，其中，图1为本实用新型所提供机械臂在一种具体实施例中的透视图；图2为图1中伸缩臂在初始状态时的局部剖视图；图3为图1中伸缩臂开始伸出时的局部剖视图；图4为图1中伸缩臂伸出至行程限制尺寸时的局部剖视图；图5为图1中伸缩臂伸出至行程限制尺寸后继续伸出时的局部剖视图；图6为图1中行程限位机构的控制系统的电路图；图7为图6中继电器的电路图。

在一种具体实施例中，本实用新型提供一种行程限位机构，用于限制运动部件相对于固定部件的运动，如图1-6所示，该行程限位机构包括限位开关3和控制系统4，运动部件的运动行程B达到行程限制尺寸A时，限位开关3能够控制运动部件停止运动，运动部件停止运动后，其运动行程B未达到第二行程限制尺寸时，还能够通过控制系统4控制运动部件继续运动，其中，第二行程限制尺寸大于第一行程限制尺寸A。

本实用新型中，针对运动部件运动空间有限的场合或者有安全要求的场合，可首先设定行程限制尺寸A，通常情况下，为了确保运动部件运动过程中具有足够的安全性，该行程限制尺寸A根据实际要求和实际尺寸计算得到，因此，当其运动行程B达到该行程限制尺寸A时，通过限位开关3控制运动部件停止运动，在此基础上，当进一步确定该状态下运动部件仍具有较大的运动空间时，进一步设定第二行程限制尺寸，该第二行程限制尺寸大于第一行程限制尺寸A，当运动部件的运动行程B大于第一行程限制尺寸A、小于第二行程限制尺寸时，可通过控制系统4控制运动部件继续运动。

因此，该行程限位机构不仅能够实现运动部件的自动停止，当空间足够时，还能够控制运动部件继续运动，从而在提高行程控制的准确性的前提下，提高运动部件的利用率，从而提高工作效率。

具体地，如图6和图7所示，该控制系统4包括继电器41，该继电器41在电路中能够起到自动调节、安全保护和转换电路等作用，包括线圈413和第一常开触点411，当线圈413通电时，第一常开触点411闭合，当线圈413断电时，第一常开触点411断开；限位开关3具有第三常开触点34和常闭触点35，当限位开关3处于未触发状态时，常开触点34断开，常闭触点35闭合，当限位开关3处于触发状态时，常开触点34闭合，常闭触点35断开。

如图7所示，限位开关3的第三常开触点34与运动部件的开关串联形成第一回路46，继电器41的线圈413与限位开关3的常闭触点35串联形成第二回路47，且该第一回路46和第二回路47并联于电源的两端；同时，第一常开触点411通过第四回路49并联于第三常开触点34两端。

对于第一回路46与第二回路47来说，由于二者分别被限位开关3的常闭触点35和第三常开触点34控制，因此，二者的通断电状态相反，即第一回路46通电时，第二回路47断电，第一回路46断电时，第二回路47通电。同时，由于第四回路49设置有继电器41的第一常开触点411，因此，该第四回路49的通断状态与第二回路47相反，即第二回路47通电时，第四回路49断开，第二回路47断电时，第四回路49接通。

进一步地，当运动部件的运动行程B未达到第一行程限制尺寸A时，限位开关3处于触发状态，因此，其第三常开触点34闭合，常闭触点35断开，从而使得第一回路46通电，第二回路47断电，进而使得位于第一回路46的运动部件开关阀开启，运动部件处于运动状态；同时，第二回路47断电时，继电器41的线圈413控制其第一常开触点411维持断开状态，即第四回路49断开。

但当运动部件的运动行程B达到第一行程限制尺寸A时，限位开关3处于未触发状态，因此，其第三常开触点34断开，常闭触点35闭合，从而使得第一回路46断电，第二回路47通电，进而使得位于第一回路46的第一回路开关阀断开，运动部件停止运动，同时，第二回路47通电时，继电器41的线圈413控制其第一常开触点411闭合，第四回路49能够处于接通状态。

同时，该第四回路49设置有第二开启按钮43，运动部件的运动行程B达到第一行程限制尺寸A时，若判断仍然具有足够的运动空间时(即运动行程B大于第一行程限制尺寸A、小于第二行程限制尺寸)，按下该第二开启按钮43，同时，第一常开触点411处于闭合状态，从而使得该第四回路49接通，从而能够使得运动部件的开关阀重新开启，运动部件能够继续运动。

本实施例中，通过限位开关3与继电器41的配合，能够实现运动行程B达到第一行程限制尺寸A时运动部件自动停止运动，且停止运动后，通过人工判断空间足够时，还能够人工控制运动部件继续运动，从而在保证运动部件的安全性的同时，能够增大其运动形成B，以便运动部件能够进行所需的工作。

更进一步地，如图6所示，该控制系统4还包括警示灯44，如图7所示，该继电器41还具有第二常开触点412，警示灯44与第二常开触点412串联形成第三回路48，且该第三回路48与第一回路46、第二回路47并联，且并联于电源的两端。

本实施例中，继电器41的第一常开触点411与第二常开触点412的通断状态相同，当运动部件的运动行程B未达到第一行程限制尺寸A时，限位开关3触发，其第三常开触点34闭合，常闭触点35断开，继电器41的线圈413断电，第一常开触点411和第二常开触点412保持断开，因此，警示灯44关闭；当运动部件的运动行程B达到第一行程限制尺寸A时，限位开关3未触发，其第三常开触点34断开，常闭触点35闭合，继电器41的线圈413通电，第一常开触点411和第二常开触点412均闭合，从而使得警示灯44亮起，通知工作人员运动行程B达到第一行程限制尺寸A，工作人员确认运动空间足够时，按下第二开启按钮43，第四回路49接通，运动部件的开关阀开启，运动部件继续运动。

本实施例中，通过设置警示灯44，当运动部件的运动行程B达到第一行程限制尺寸A时，能够起到警示的作用。

同时，第一回路46还可串联第一开启按钮42，运动部件从初始位置开始运动时，按下第一开启按钮42运动部件即可开始运动。

以上各实施例中，如图1-5所示，该限位开关3包括基座31、与基座31转动连接的摆柄32，摆柄32的端部具有滚轮33，即该限位开关3为接触式限位开关，同时，该行程限位机构还包括挡块121，运动部件处于初始状态时，滚轮33与挡块121之间的距离为上述第一行程限制尺寸A，因此，限位开关3与挡块121的安装位置可根据该第一行程限制尺寸A设置。

同时，滚轮33与挡块121中，一者连接于固定部件，另一者连接于运动部件，当运动部件相对于固定部件运动时，滚轮33与挡块121之间的距离逐渐减小，当二者之间的距离减小到二者接触时，运动部件的运动行程B达到第一行程限制尺寸A，从而该限位开关3能够控制运动部件停止运动。

可以理解，上述各实施例中，限位开关3的结构并非仅限于此，还可为本领域常用的其它结构，例如，电容接近式开关等。

具体地，挡块121与滚轮33接触的表面为斜面，以使二者相切接触。

本实施例中，当滚轮33与该挡块121相对运动时滚轮33与挡块121的斜面接触，以满足限位开关3的安装要求。

另外，本实用新型还提供一种机械臂1，如图1所示，该机械臂1包括固定臂11及若干节伸缩臂，本实施例中，包括三节伸缩臂，分别为第二节臂12、第三节臂13和第四节臂14，其中，第二节臂12与固定臂11相连，并能够相对于固定臂11伸缩。同时，该机械臂1还包括行程限位机构，该行程限位机构为以上任一实施例中所述的行程限位机构，且该固定臂11为上述固定部件，伸缩臂为上述运动部件。

本实用新型中，当机械臂1设置上述行程限位机构时，当伸缩臂伸出的长度达到行程限位尺寸A时，能够通过限位开关3自动控制伸缩臂停止伸出，从而提高伸缩臂控制的准确性，同时，停止伸出后，若人工确认该伸缩臂仍然具有伸出的空间，可通过控制系统4控制伸缩臂继续伸出，因此，在满足安全性的前提下，使得机械臂1能够进一步完成相应的检修、安装等操作。

进一步地，该机械臂1还包括用于安装限位开关3的安装架2，该安装架2包括设于固定臂11端部的横梁22，该横梁22连接有延伸至固定臂11内腔的悬臂21，悬臂21设置有底座211，限位开关3的基座31固定于该底座211，安装完成后，限位开关3的滚轮33与伸缩臂内壁相抵。

本实施例中，滚轮33与第二节臂12的内壁相抵，同时，挡块121固定于第二节臂12的端部。

同时，摆柄32在滚轮33的带动下摆动过程中，存在摆动角，初始状态下，该摆动角大于限位开关3的触发角。

该限位开关3安装于固定臂11的内腔，占据机械臂1外部空间较小，使得机械臂1整体结构紧凑，能够避免意外碰触限位开关3造成的失效。

进一步地，固定臂11端部垂直于伸缩臂伸缩方向的两端固定有侧板23，两侧板23均开设有沿伸缩臂伸缩方向延伸的长形孔231，横梁22与侧板23通过该长形孔231螺栓连接。

本实施例中，螺栓能够在长形孔231内滑动，从而改变横梁22沿伸缩臂伸缩方向的安装位置，进而微调限位开关3的安装位置，校核第一行程限制尺寸A。

如图2所示，当伸缩臂处于收缩状态时，第四节臂14具有初始尺寸X，该初始尺寸X定义为完全缩回状态下，第四节臂14端部与横梁22之间的距离。同时，该状态下，第一开启按钮42断开，第四节臂14未处于伸缩状态。

如图3所示，当伸缩臂伸出运动行程B时，且B＜A，摆柄32的摆动角小于限位开关3的触发角，限位开关3处于触发状态，其第三常开触点34闭合，常闭触点35断开，伸缩臂开关阀45(伸缩油缸的液压阀的电磁线圈通电)开启，伸缩油缸控制伸缩臂处于伸长状态。同时，继电器41的线圈413不通电，第三回路48和第四回路49断开，警示灯44不亮。

如图4所示，当伸缩臂的运动行程B达到第一行程限制尺寸A时，B＝A，摆柄32的摆动角减小，小于限位开关3的触发角，使得限位开关3处于未触发状态，其第三常开触点34断开，常闭触点35闭合，第一回路46断开，伸缩油缸的液压阀的电磁线圈断电，伸缩臂停止运动。同时，继电器41的线圈413通电，使得第一常开触点411和第二常开触点412均闭合，第三回路48通电，警示灯44亮起。

在此基础上，如图5所示，若人工判断伸缩臂仍然具有伸缩空间，则按下第四回路49的第二开启按钮43，第四回路49接通，伸缩油缸的液压阀的电磁线圈通电，伸缩臂继续伸出，此时，B＞A。

以上各实施例中，限位开关3首次安装时，可通过上述长形孔231调整横梁22的安装位置，对第一行程限制尺寸A进行调整。

进一步地，本实用新型还提供一种检修作业车，包括若干检修平台，各检修平台设置有机械臂1，该机械臂1为以上任一实施例中所述的机械臂1，由于该机械臂1具有上述技术效果，包括该机械臂1的检修作业车也应具有相应的技术效果，此处不再赘述。

以上对本实用新型所提供的行程限位机构、机械臂和检修作业车均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.行程限位机构，用于限制运动部件相对于固定部件的运动，其特征在于，包括限位开关(3)和控制系统(4)，运动部件运动过程中其运动行程(B)达到第一行程限制尺寸(A)时，能够通过所述限位开关(3)控制运动部件停止运动，运动部件停止运动后，其运动行程(B)未达到第二行程限制尺寸时，还能够通过所述控制系统(4)控制运动部件继续运动；

所述第二行程限制尺寸大于所述第一行程限制尺寸(A)。

2.根据权利要求1所述的行程限位机构，其特征在于，所述控制系统(4)包括继电器(41)，所述继电器(41)具有线圈(413)和第一常开触点(411)，所述限位开关(3)具有第三常开触点(34)和常闭触点(35)；

所述第三常开触点(34)与运动部件的开关串联形成第一回路(46)，所述线圈(413)与所述常闭触点(35)串联形成第二回路(47)，所述第一回路(46)与所述第二回路(47)并联于电源的两端，且所述第一常开触点(411)通过第四回路(49)并联于所述第三常开触点(34)两端，所述第四回路(49)还串联有第二开启按钮(43)；

所述运动行程(B)未达到所述第一行程限制尺寸(A)时，所述限位开关(3)处于触发状态，所述第三常开触点(34)闭合，所述常闭触点(35)断开，所述运动行程(B)达到所述第一行程限制尺寸(A)时，所述限位开关(3)处于未触发状态，所述第三常开触点(34)断开，所述常闭触点(35)闭合，所述运动行程(B)大于所述第一行程限制尺寸(A)、小于所述第二行程限制尺寸时，能够通过所述第二开启按钮(43)接通所述第四回路(49)。

3.根据权利要求2所述的行程限位机构，其特征在于，所述控制系统(4)还包括警示灯(44)，所述继电器(41)还具有第二常开触点(412)，所述警示灯(44)与所述第二常开触点(412)串联形成第三回路(48)，所述第三回路(48)与所述第一回路(46)、所述第二回路(47)并联。

4.根据权利要求2所述的行程限位机构，其特征在于，所述第一回路(46)串联有第一开启按钮(42)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的行程限位机构，其特征在于，所述限位开关(3)包括基座(31)、与所述基座(31)转动连接的摆柄(32)、设置于所述摆柄(32)端部的滚轮(33)，所述行程限位机构还包括挡块(121)，所述滚轮(33)与所述挡块(121)中，一者连接于固定部件，另一者连接于运动部件；

运动部件处于初始状态时，所述滚轮(33)与所述挡块(121)之间的距离为所述行程限制尺寸(A)，运动部件运动过程中，所述滚轮(33)与所述挡块(121)之间的距离减小，且二者分离时，所述限位开关(3)能够控制运动部件停止运动。

6.根据权利要求5所述的行程限位机构，其特征在于，所述挡块(121)与所述滚轮(33)接触的表面为斜面，以使二者相切接触。

7.机械臂，包括固定臂(11)及若干节伸缩臂，其特征在于，还包括行程限位机构，所述行程限位机构为权利要求1-6中任一项所述的行程限位机构；

所述固定臂(11)为固定部件，所述伸缩臂为运动部件。

8.根据权利要求7所述的机械臂，其特征在于，所述固定臂(11)端部设置有横梁(22)，所述横梁(22)连接有延伸至所述固定臂(11)内腔的悬臂(21)，所述限位开关(3)安装于所述悬臂(21)，且其滚轮(33)与所述伸缩臂相抵；

所述行程限位机构还包括挡块(121)，所述挡块(121)固定于所述伸缩臂。

9.根据权利要求8所述的机械臂，其特征在于，所述固定臂(11)端部垂直于所述伸缩臂伸缩方向的两端固定有侧板(23)，所述侧板(23)开设有沿所述伸缩臂伸缩方向延伸的长形孔(231)，所述横梁(22)与所述侧板(23)通过所述长形孔(231)螺栓连接。

10.检修作业车，包括车体和作业平台，所述作业平台设置有机械臂(1)，其特征在于，所述机械臂(1)为权利要求7-9中任一项所述的机械臂(1)。