CN210162058U - 融冰除雪装置、系统及机车车辆车顶整备机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种融冰除雪装置、系统及机车车辆车顶整备机器人。其中，所述融冰除雪装置包括气体产生装置、喷嘴、加热装置和控制装置。所述气体产生装置用于产生气体。所述喷嘴与所述气体产生装置连通。所述加热装置设置于所述气体产生装置与所述喷嘴之间，用于加热所述气体产生装置产生的气体。所述控制装置与所述气体产生装置和所述加热装置信号连接，用于控制所述气体产生装置和所述加热装置。本申请提供的所述融冰除雪装置能够实现融冰除雪，提高清洗效果。

Description

融冰除雪装置、系统及机车车辆车顶整备机器人

技术领域

本申请涉及轨道交通领域，特别是涉及一种融冰除雪装置、系统及机车车辆车顶整备机器人。

背景技术

轨道交通机车车辆整备作业中，绝缘子清洗、受电弓检测、母线检测和清洗等是日常基本的工作内容，这些工作对轨道交通机车车辆非常重要。以绝缘子清洗为例：污染的绝缘子的绝缘性会大大降低。绝缘性不好的绝缘子会导致放电，而造成绝缘子表面腐蚀，从而降低绝缘子的使用寿命和性能。严重的，会导致供电跳闸，危机铁路行车安全。

传统技术的整备作业中，对绝缘子、母线等的清洗主要通过清洗装置完成。清洗装置主要是通过毛刷等结构完成对轨道交通机车车辆车顶绝缘子的清洗。

然而，当轨道交通机车车辆车顶被冰雪覆盖时，传统技术的清洗装置清洗效果并不理想。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种融冰除雪装置、系统及机车车辆车顶整备机器人。

一种融冰除雪装置，包括：

气体产生装置，用于产生气体；

喷嘴，与所述气体产生装置连通；

加热装置，设置于所述气体产生装置与所述喷嘴之间，用于加热所述气体产生装置产生的气体；

控制装置，与所述气体产生装置和所述加热装置信号连接，用于控制所述气体产生装置和所述加热装置。

在其中一个实施例中，所述控制装置用于根据环境信息控制所述气体产生装置产生气体的压力和速度，以及控制所述加热装置的加热温度。

在其中一个实施例中，所述喷嘴与所述气体产生装置通过送风软管连通。

在其中一个实施例中，所述加热装置为加热管，所述加热管连接于所述喷嘴与所述送风软管之间。

在其中一个实施例中，所述喷嘴为耐高温柔性材料制成。

在其中一个实施例中，所述喷嘴与待清除目标结构相匹配。

在其中一个实施例中，所述待清除目标是绝缘子，所述喷嘴为弧形结构。

在其中一个实施例中，所述融冰除雪装置还包括：

横向把手，沿所述加热装置延伸方向设置于所述加热装置；

纵向把手，沿垂直于所述加热装置延伸方向设置于所述加热装置。

本申请实施例提供所述融冰除雪装置包括所述气体产生装置、所述喷嘴、所述加热装置和所述控制装置。通过所述加热装置实现对所述气体产生装置产生气体的加热，并通过所述喷嘴喷向所述待清除目标，实现融冰除雪，提高对所述待清除目标清洗的效果。同时，通过所述控制装置实现对所述气体产生装置和所述加热装置的控制，提高所述融冰除雪装置的智能性。

一种融冰除雪系统，包括：

如上所述的融冰除雪装置；

移动装置，所述融冰除雪装置设置于所述移动装置，所述移动装置用于带动所述融冰除雪装置移动。

本申请实施例提供的所述融冰除雪系统通过所述移动装置，使得作业范围广。通过所述融冰除雪装置实现融冰除雪，清洁效果好。

一种机车车辆车顶整备机器人，包括：

机械臂；

如上所述的融冰除雪装置，设置于所述机械臂。

在其中一个实施例中，所述机车车辆车顶整备机器人还包括：

绝缘子清洗装置，设置于所述机械臂，所述绝缘子清洗装置与所述喷嘴喷气方向相反。

在其中一个实施例中，所述机车车辆车顶整备机器人还包括：

图像识别装置，设置于所述机械臂，与所述控制装置和所述机械臂控制装置信号连接，所述图像识别装置用于采集车顶图像信息；

所述控制装置用于根据所述车顶图像信息控制所述气体产生装置和所述加热装置；

所述机械臂控制装置用于根据所述车顶图像信息控制所述机械臂移动。

本申请实施例提供的所述机车车辆车顶整备机器人，通过将所述融冰除雪装置和所述机械臂结合，可以实现无人化融冰除雪整备作业，提高了融冰除雪的效率和智能性。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的融冰除雪装置正视结构示意图；

图2为本申请一个实施例提供的融冰除雪装置侧视结构示意图；

图3为本申请一个实施例提供的融冰除雪装置俯视结构示意图；

图4为本申请一个实施例提供的融冰除雪系统正视结构示意图；

图5为本申请一个实施例提供的融冰除雪系统侧视结构示意图；

图6为本申请一个实施例提供的融冰除雪系统俯视结构示意图；

图7为本申请一个实施例提供的机车车辆车顶整备机器人结构示意图；

图8为本申请一个实施例提供的机械臂及安装孔结构示意图。

附图标记说明：

融冰除雪系统 1

融冰除雪装置 10

气体产生装置 100

送风软管 110

喷嘴 200

加热装置 300

控制装置 400

横向把手 510

纵向把手 520

移动装置 20

机车车辆车顶整备机器人 2

机械臂 30

安装孔 31

机械臂控制装置 40

绝缘子清洗装置 50

图像识别装置 60

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的融冰除雪装置、系统及机车车辆车顶整备机器人进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1至图3，本申请提供一种融冰除雪装置10，其包括气体产生装置100、喷嘴200、加热装置300和控制装置400。所述气体产生装置100与所述喷嘴200连通。所述加热装置300设置于所述气体产生装置100与所述喷嘴200之间。所述控制装置400与所述气体产生装置100和所述加热装置300信号连接。所述气体产生装置100用于产生气体。所述加热装置300用于加热所述气体产生装置100产生的气体。所述控制装置400用于控制所述气体产生装置100和所述加热装置300。

所述气体产生装置100可以包括但不限于气泵、风机等。所述喷嘴200可以通过管道等与所述气体产生装置100连通。所述喷嘴200用于喷出气体。所述喷嘴200的结构、形状、材料等不做限定，只要可以实现其功能即可。

所述加热装置300为任何能够加热气体的装置。所述加热装置300包括但不限于加热丝、加热棒、加热容器等。所述加热装置300的加热方式、具体结构、设置形式等不做任何限定，可以根据实际需求选择。所述加热装置300的具体设置位置和设置形式可以根据所述加热装置300的结构等确定。

所述控制装置400包括但不限于为计算机设备、PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)或控制电路等。所述控制装置400对所述气体产生装置100和所述加热装置300的控制包括但不限于启动、停止、参数控控制、工作状态等。

通过所述控制装置400控制所述气体产生装置100产生气体，并控制所述加热装置300启动加热。产生的气体经过所述加热装置300加热，并流通至所述喷嘴200。通过所述喷嘴200向待清除目标喷出加热后的气体。所述待清除目标是指需要融冰和/或除雪的目标对象。例如：所述待清除目标可以为轨道交通机车车辆车顶的绝缘子。所述喷嘴200对准所述绝缘子，加热后的气体喷向所述绝缘子，使得所述绝缘子表面的积雪或覆冰融化，从而达到融雪除冰的目的。

本实施例中，所述融冰除雪装置10包括所述气体产生装置100、所述喷嘴200、所述加热装置300和所述控制装置400。通过所述加热装置300实现对所述气体产生装置100产生气体的加热，并通过所述喷嘴200喷向所述待清除目标，实现融冰除雪，提高对所述待清除目标清洗的效果。同时，通过所述控制装置400实现对所述气体产生装置100和所述加热装置300的控制，提高所述融冰除雪装置10的智能性。

在一个实施例中，所述控制装置400用于根据环境信息控制所述气体产生装置100产生气体的压力和速度。所述环境信息包括但不限于积雪厚度、结冰厚度、环境温度等。所述控制装置400还用于控制所述加热装置300的加热温度。通过控制所述气体产生装置100产生气体的压力和速度，能够控制所述喷嘴200喷向所述待清除目标的压力和速度，从而控制融冰除雪的速度。通过控制所述加热装置300的加热温度，能够控制所述喷嘴200喷向所述待清除目标的风的温度，从而控制融冰除雪的速度。

在一个具体的实施例中，所述控制装置400根据所述加热装置300的工作状态控制所述气体产生装置100产生气体的压力和速度。例如，当所述加热装置300处于初步加热阶段，温度较低时，所述控制装置400控制所述气体产生装置100以较低的压力和速度产生气体。当所述加热装置300加热温度达到预设的温度值时，所述控制装置400控制所述气体产生装置100提高产生气体的速度和压力。当融冰除雪作业完成，所述加热装置300停止加热时，所述控制装置400控制所述气体产生装置100以较低压力和速度产生气体，并维持预设时间，以促使所述加热装置300散热，使得所述加热装置300的温度降低，防止对其他设备造成影响。本实施例提供的所述融冰除雪装置10进一步提高了智能性。

在一个实施例中，所述控制装置400还用于控制所述加热装置300保持预设恒定温度。所述预设恒定温度可以为用户根据需求设定的固定值，也可以是根据环境温度、所述待清除目标、冰雪厚度等进行自动选择调整。所述控制装置400控制所述加热装置300保持预设恒定温度，防止加热温度过高或过低，从而可以保证融冰除雪的效率，还可以避免所述待清洗目标被高温老化。

在一个实施例中，所述喷嘴200与所述气体产生装置100通过送风软管110连通。所述送风软管110为柔性材料制成的管状物。所述送风软管一端与所述气体产生装置100连接，另外一端与所述喷嘴200直接或间接连接。所述送风软管110可以根据所述融冰除雪装置10的工作场所和实际使用情况合理规划布局。本实施例中，通过所述送风软管110提高了所述融冰除雪装置10使用灵活性和实用性。

在一个实施例中，所述加热装置300为加热管。所述加热管连接于所述喷嘴200与所述送风软管110之间。也就是说，所述加热装置300为管状结构的加热管，所述加热管一端与所述送风软管连接，另一端与所述喷嘴200连接。所述加热装置300为加热管，更容易接入所述融冰除雪装置10中。所述加热管可以尽量靠近所述喷嘴200设置，从而防止热气流输送过程中热量的流失，提高加热效率，进而提高融冰除雪效率。

在一个实施例中，所述喷嘴200为耐高温柔性材料制成。所述喷嘴200的材料包括但不限于三元乙丙等耐高温的柔性胶料，从而避免融冰除雪过程中碰撞所述待清除目标或周围设施，提高安全性。

在一个实施例中，所述喷嘴200与所述待清除目标的结构相匹配。也就是说，所述喷嘴200根据所述待清除目标结构形状的不同，进行仿形设计。在一个实施例中，所述待清除目标为绝缘子，所述喷嘴200的形状和结构仿照所述绝缘子的外形轮廓设计为弧形。所述喷嘴200与所述待清除目标的结构相匹配，使得所述喷嘴200能够更好的贴合所述待清除目标，从而更好的将热气流聚龙于所述待清除目标表面，提高清除效果。

在一个实施例中，所述融冰除雪装置10还包括把手。所述把手设置于所述加热装置300。所述把手可以包括横向把手510和纵向把手520。所述横向把手510沿所述加热装置300的延伸方向设置于所述加热装置300。所述纵向把手520沿垂直于所述加热装置300延伸方向设置于所述加热装置300。所述横向把手510和所述纵向把手520可以为U型结构，也可以为半圆形结构等。所述横向把手510和所述纵向把手520的数量可以为一个，也可以为多个。本申请对横向把手510和所述纵向把手520的结构、形状、材料、数量和设置位置等不做具体限定，可以根据实际情况选择和设计。通过所述横向把手510和所述纵向把手520，便于人工手持所述加热装置300及所述喷嘴200对准所述待清除目标。

请参见图4至图6，本申请一个实施例提供一种融冰除雪系统1，其包括如上所述的融冰除雪装置10以及移动装置20。所述融冰除雪装置10设置于所述移动装置20。所述移动装置20用于带动所述融冰除雪装置10移动。所述移动装置20的可以为手推车，也可以为自主行走小车等。本申请对所述移动装置20的具体结构等不做限定。通过所述移动装置20带动所述融冰除雪装置10移动，从而完成不同位置或不同设备的融冰除雪。本实施例提供的所述融冰除雪系统1通过所述移动装置20，使得作业范围广。通过所述融冰除雪装置10实现融冰除雪，清洁效果好。

请参见图7，本申请一个实施例提供一种机车车辆车顶整备机器人2，其包括机械臂30、如上所述的融冰除雪装置10和机械臂控制装置40。所述融冰除雪装置10设置于所述机械臂30。所述机械臂控制装置40与所述机械臂30信号连接，用于控制所述机械臂30移动。在一个具体的实施例中，所述融冰除雪装置10的所述加热管和所述送风软管110可以沿所述机械臂30延伸方向布置。所述喷嘴200的设置方向可以根据实际需求选择。所述机械臂30的具体结构本申请不做限定。本实施例中，通过将所述融冰除雪装置10和所述机械臂30结合，可以实现无人化融冰除雪整备作业，提高了融冰除雪的效率和智能性。

请一并参见图8，在一个实施例中，所述机械臂30包括安装孔31，所述加热装置300通过所述安装孔31安装于所述机械臂30。所述安装孔31为所述机械臂30原有的安装孔，通过所述安装孔31将所述加热装置300安装于所述机械臂30，简单、便捷、牢靠。

在一个实施例中，所述机车车辆车顶整备机器人2还包括绝缘子清洗装置50。所述绝缘子清洗装置50设置于所述机械臂30。所述绝缘子清洗装置50与所述喷嘴200喷气方向相反。也就是说，所述绝缘子清洗装置50与所述喷嘴200背对背设置于所述机械臂30。所述喷嘴200向所述待清除目标喷吹加热后的气体，去除所述待清除目标表面的冰雪，所述绝缘子清洗装置50进一步对所述待清除目标进行清洗，提高清洗效果。

在一个实施例中，所述机车车辆车顶整备机器人2还包括图像识别装置60。所述图像识别装置设置于所述机械臂30。所述图像识别装置60与所述控制装置400信号连接。所述图像识别装置60与所述机械臂控制装置40信号连接。所述图像识别装置60用于采集车顶图像信息。采集的所述车顶图像信息传输至所述控制装置400和所述机械臂控制装置40。所述控制装置400用于根据所述车顶图像信息控制所述融冰除雪装置10的启动与否。具体的，所述控制装置400用于控制所述气体产生装置100和所述加热装置300的启动。当所述车顶图像信息显示车顶有冰雪时，所述控制装置400控制所述气体产生装置100和所述加热装置300启动。

所述机械臂控制装置40根据所述车顶图像信息，对冰雪位置进行定位，从而控制所述机械臂30的移动。

本实施例中，通过所述图像识别装置60，提高了融冰除雪的准确性，进一步提高了融冰除雪的智能性。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种融冰除雪装置，其特征在于，包括：

气体产生装置(100)，用于产生气体；

喷嘴(200)，与所述气体产生装置(100)连通；

加热装置(300)，设置于所述气体产生装置(100)与所述喷嘴(200)之间，用于加热所述气体产生装置(100)产生的气体；

控制装置(400)，与所述气体产生装置(100)和所述加热装置(300)信号连接，用于控制所述气体产生装置(100)和所述加热装置(300)。

2.根据权利要求1所述的融冰除雪装置，其特征在于，所述控制装置(400)用于根据环境信息控制所述气体产生装置(100)产生气体的压力和速度，以及控制所述加热装置(300)的加热温度。

3.根据权利要求1所述的融冰除雪装置，其特征在于，所述喷嘴(200)与所述气体产生装置(100)通过送风软管(110)连通。

4.根据权利要求3所述的融冰除雪装置，其特征在于，所述加热装置(300)为加热管，所述加热管连接于所述喷嘴(200)与所述送风软管(110)之间。

5.根据权利要求1所述的融冰除雪装置，其特征在于，所述喷嘴(200)为耐高温柔性材料制成。

6.根据权利要求1所述的融冰除雪装置，其特征在于，所述喷嘴(200)与待清除目标结构相匹配。

7.根据权利要求6所述的融冰除雪装置，其特征在于，所述待清除目标为绝缘子，所述喷嘴(200)为弧形结构。

8.根据权利要求1所述的融冰除雪装置，其特征在于，还包括：

横向把手(510)，沿所述加热装置(300)延伸方向设置于所述加热装置(300)；

纵向把手(520)，沿垂直于所述加热装置(300)延伸方向设置于所述加热装置(300)。

9.一种融冰除雪系统，其特征在于，包括：

根据权利要求1-8任意一项所述的融冰除雪装置(10)；

移动装置(20)，所述融冰除雪装置(10)设置于所述移动装置(20)，所述移动装置(20)用于带动所述融冰除雪装置(10)移动。

10.一种机车车辆车顶整备机器人，其特征在于，包括：

机械臂(30)；

根据权利要求1-8任意一项所述的融冰除雪装置(10)，设置于所述机械臂(30)，所述机械臂(30)用于带动所述融冰除雪装置(10)移动；

机械臂控制装置(40)，与所述机械臂(30)信号连接，用于控制所述机械臂(30)移动。

11.根据权利要求10所述的机车车辆车顶整备机器人，其特征在于，还包括：

绝缘子清洗装置(50)，设置于所述机械臂(30)，所述绝缘子清洗装置(50)与所述喷嘴(200)喷气方向相反。

12.根据权利要求10所述的机车车辆车顶整备机器人，其特征在于，还包括：

图像识别装置(60)，设置于所述机械臂(30)，与所述控制装置(400)和所述机械臂控制装置(40)信号连接，所述图像识别装置(60)用于采集车顶图像信息；

所述控制装置(400)用于根据所述车顶图像信息控制所述气体产生装置(100)和所述加热装置(300)；

所述机械臂控制装置(40)用于根据所述车顶图像信息控制所述机械臂(30)移动。

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