CN212450345U - 铁路车辆轮对选配吊运机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种铁路车辆轮对选配吊运机械手，它由X轴向行走机构、Y轴向行走机构、至少一套Z轴向提升机构、轮对吊钩和供电系统构成。X轴向行走机构包括两条沿X轴方向铺设的平行轨道，架设在两条X轴向平行轨道之间的双梁桁架结构和驱动双梁桁架结构沿两条X轴向平行轨道往复移动的驱动系统；Y轴向行走机构架设在X轴向行走机构的双梁桁架结构上，并可沿铺设在双梁桁架结构上的Y轴向轨道往复移动；Z轴向提升机构的顶部固定在Y轴向行走机构上，其底部固定有轮对吊钩。本实用新型可应用于铁路车辆检修车间轮对智能存储、选配控制系统中，可有效地提升轮对吊运作业效率，克服传统人工推运、天车吊运安全性差的弊端，有效地保障生产安全。

Description

铁路车辆轮对选配吊运机械手

技术领域

本实用新型涉及一种吊运机械手，尤指一种用于铁路车辆或地铁车辆检修车间轮对选配的吊运机械手。

背景技术

铁路客运、货运车辆以及地铁车辆每节车厢前、后各安装有一转向架，每个转向架上安装有一个轮对（即同轴的2个轮子）。为确保安全运行，铁路车辆和地铁车辆每行驶一段时间都需要进行检修，每次检修均需要将轮对从转向架上拆卸下来，检修完成后，再将轮对安装到转向架上。

由于在检修过程中，不同车辆、不同型号的轮对混在一起，检修完毕后，通常，需要作业人员人工将轮对推至与之匹配的转向架处，劳动强度大。

发明内容

鉴于上述原因，本实用新型的目的是提供一种用于铁路车辆或地铁车辆检修车间的轮对选配吊运机械手。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种铁路车辆轮对选配吊运机械手，它由X轴向行走机构、Y轴向行走机构、至少一套Z轴向提升机构、轮对吊钩和供电系统构成；

所述X轴向行走机构包括两条沿X轴方向铺设的平行轨道，架设在两条X轴向平行轨道之间的双梁桁架结构和驱动该双梁桁架结构沿两条X轴向平行轨道往复移动的X轴向驱动系统；

所述Y轴向行走机构架设在所述X轴向行走机构的双梁桁架结构上，并可沿铺设在所述双梁桁架结构上的Y轴向轨道往复移动；

所述Z轴向提升机构的顶部固定在所述Y轴向行走机构上，其底部固定有所述轮对吊钩。

在本实用新型较佳实施例中，所述X轴向行走机构还包括铺设在所述X轴向轨道上的X轴向条码带和安装在所述双梁桁架结构端部的X轴向激光头，所述X轴向激光头的信号输出端通过有线或无线方式与控制柜相连，进行数据的传输。

在本实用新型较佳实施例中，所述X轴向驱动系统包括两个主动轮、两个从动轮和两台伺服电机；在所述双梁桁架结构的一端各安装一个所述主动轮和驱动该主动轮转动的所述伺服电机，在另一端各安装一个所述从动轮；所述伺服电机的控制端及电源输入端通过电缆与控制柜相连。

在本实用新型较佳实施例中，所述X轴向轨道固定在间隔设置的支撑立柱上，所述支撑立柱沿X轴方向固定在地面上。

在本实用新型较佳实施例中，所述Y轴向行走机构包括两条平行的Y轴向轨道、组合式托架结构、驱动组合式托架结构移动的Y轴向驱动系统、铺设在Y轴向轨道上的Y轴向条码带和安装在组合式托架结构端部的Y轴向激光头；所述两条平行的Y轴向轨道分别铺设在所述双梁桁架结构的两根梁上；所述组合式托架结构架设在所述两条平行的Y轴向轨道之间。

在本实用新型较佳实施例中，所述组合式托架结构包括两根X轴向梁、连接件和悬挂托板；所述X轴向梁架设在所述两条平行的Y轴向轨道之间，所述悬挂托板通过所述连接件与所述X轴向梁相连。

在本实用新型较佳实施例中，所述Y轴向驱动系统包括两个主动轮、两个从动轮、一台伺服电机和两根传动轴；在所述X轴向梁的一端安装有一个所述主动轮，另一端安装有一个所述从动轮；所述伺服电机的输出轴经减速器、所述传动轴与所述主动轮的转轴相连，驱动两个主动轮旋转，带动所述从动轮，驱动所述组合式托架结构沿所述Y轴向轨道移动；所述减速器采用双输出轴结构，通过所述两根传动轴分别与所述两个主动轮的转轴相连，驱动所述两个主动轮旋转，进而驱动所述组合式托架结构沿所述Y轴向轨道移动。

在本实用新型较佳实施例中，所述Z轴向提升机构包括套筒、升降柱、丝杠、丝母和升降伺服电机；所述套筒的一端固定在所述Y轴向行走机构的组合式托架机构的悬挂托板上，在所述套筒的内壁下端设有若干个导向滑块；所述升降柱套在所述套筒内，升降柱的外壁上设有若干条纵向的导向滑轨，该滑轨沿所述套筒内壁上的导向滑块沿Z轴方向上下滑动；所述丝母套在所述丝杠上，并固定在所述升降柱顶部；所述升降伺服电机固定在所述组合式托架结构的悬挂托板上，所述升降伺服电机的输出轴经减速器与穿套在所述升降柱内的所述丝杠的一端相连。

在本实用新型较佳实施例中，所述丝杠的顶部安装有一电磁失电制动器，该电磁失电制动器的内齿圈套在所述丝杠上。

在本实用新型较佳实施例中，所述轮对吊钩为无动力结构的吊钩；其底部内壁上粘贴有一高强度、耐磨的聚氨酯防护垫板；所述轮对吊钩的吊钩开口宽度为30厘米。

本实用新型具有以下优点：

1、大幅提高了作业效率。

节省了现场操作人员的数量，将现场工人从繁重的人工推运轮对的劳动中解放出来，且大大提高了轮对转运作业效率。

2、本实用新型可实现X、Y、Z轴的移动，机械手操作灵活，使轮对吊运无死角，且轮对吊运效率高。

3、克服了传统人工推运、天车吊运安全性差的弊端，整个轮对选配吊运机械手能够快速、平稳可靠地运行，有效地保障生产安全。

4、本实用新型在X轴向行走机构和Y轴向行走机构上均设有条码带和激光头，不仅可以实时准确地掌控吊运机械手的位置，而且可精准地定位吊运机械手的位置，使轮对吊运更快捷、效率更高。

5、本实用新型采用丝杠提升机构，配合直线导轨进行导向，使轮对吊运机械手沿Z轴方向上下运动，结构简单，升降操作安全平稳，运行可靠。

附图说明

图1为本实用新型铁路车辆轮对选配吊运机械手立体结构示意图；

图2为本实用新型从另一角度看立体结构示意图；

图3为本实用新型主视图；

图4为本实用新型俯视图；

图5为本实用新型Z轴向提升结构主视图；

图6为本实用新型轮对吊钩主视图。

具体实施方式

本实用新型公开的铁路车辆轮对选配吊运机械手可实现X轴、Y轴、Z轴三个方向的运动，它由X轴向行走机构、Y轴向行走机构、Z轴向提升机构、轮对吊钩和供电系统构成。X轴向行走机构包括两条沿X轴方向铺设的平行轨道，架设在两条平行轨道之间的双梁桁架结构和驱动该双梁桁架结构沿两条X轴向平行轨道往复移动的驱动系统。Y轴向行走机构架设在X轴向行走机构的双梁桁架结构上，并可沿铺设在双梁桁架结构上的Y轴向轨道往复移动；Z轴向提升机构的顶部固定在Y轴向行走机构上，其底部固定有轮对吊钩。轮对吊钩通过X轴向行走机构、Y轴向行走机构和Z轴向提升机构实现X、Y、Z轴向的移动，吊运轮对。

如图1-图3和图4所示，X轴向行走机构包括沿检修车间长度方向铺设的两条平行的X轴向轨道1、架设在两条平行轨道之间的双梁桁架结构2、驱动双梁桁架结构沿X轴向轨道移动的X轴向驱动系统3、铺设在X轴向轨道上的X轴向条码带4和安装在双梁桁架结构端部的X轴向激光头5。

两条平行的X轴向轨道1固定在支撑立柱6上，支撑立柱6沿检修车间长度方向固定在地面上，其高度根据现场需要而确定。双梁桁架结构2架设在两条X轴向轨道之间，X轴向驱动系统3驱动双梁桁架结构沿X轴向轨道1前、后移动。

在本实用新型具体实施例中，所述X轴向驱动系统3包括两个主动轮31、两个从动轮32和两台伺服电机33，在双梁桁架结构2的一端各安装一个主动轮31和驱动该主动轮转动的电机33，在另一端各安装一个从动轮32。电机的控制端及电源输入端通过电缆与铁路车辆轮对选配吊运机械手控制柜相连。所述控制柜内安装有电源开关、接触器、继电器和PLC，其连接方式为本领域技术人员的常规设计，故在此不再赘述。

为控制双梁桁架结构的行进位置，本实用新型在X轴向轨道1上铺设包含有表示位置信息的条码带4，在双梁桁架结构的端部安装有激光头5。当双梁桁架结构行进/移动时，激光头5扫描条码带4，将双梁桁架结构行进的具体位置传输给控制柜。本实用新型通过X轴向驱动系统即可以保证轮对吊运机械手沿X轴向快速运行，同时又能保证轮对吊运机械手精准定位在某一位置。

所述Y轴向行走机构固定在X轴向行走机构的双梁桁架结构2上，并可沿铺设在双梁桁架结构上的Y轴向轨道往复移动。如图1-图3和图4所示，Y轴向行走机构包括两条平行的Y轴向轨道7、组合式托架结构8、驱动组合式托架结构移动的Y轴向驱动系统9、铺设在Y轴向轨道上的Y轴向条码带10和安装在组合式托架结构端部的Y轴向激光头11。

两条平行的Y轴向轨道7分别铺设在双梁桁架结构2的两根梁上，在两条平行的Y轴向轨道7之间架设有组合式托架结构8。该组合式托架结构8包括两根X轴向梁81、连接件82和悬挂托板83。X轴向梁81架设在两条平行的Y轴向轨道7之间，悬挂托板83通过连接件82与X轴向梁81相连。

Y轴向驱动系统9驱动组合式托架结构8沿Y轴向轨道7左、右移动，在本实用新型具体实施例中，所述Y轴向驱动系统9包括两个主动轮91、两个从动轮92、一台伺服电机93和两根传动轴94。在两根X轴向梁81的两端分别安装一个主动轮91和一个从动轮92。伺服电机93的输出轴经减速器、传动轴94与两个主动轮91的转轴相连，驱动两个主动轮91旋转，从而带动从动轮92，驱动组合式托架结构8沿Y轴向轨道7移动。所述减速器采用双输出轴结构，通过两根传动轴分别与两个主动轮的转轴相连，驱动两个主动轮旋转，进而驱动组合式托架结构沿Y轴向轨道移动。

当然，所述Y轴向驱动系统9还可以包括两个主动轮、两个从动轮和两台伺服电机，在两根X轴向梁81的两端分别安装一个主动轮和驱动该主动轮转动的电机，一个从动轮。电机的控制端及电源输入端通过电缆与铁路车辆轮对选配吊运机械手控制柜相连。

为控制组合式托架结构8的行进位置，本实用新型在Y轴向轨道7上铺设包含有表示位置/距离信息的Y轴向条码带10，在组合式托架结构的端部安装有激光头11。当组合式托架结构8沿Y轴向轨道7行进/移动时，激光头11扫描条码带10，将其行进的具体位置传输给控制柜。

为使轮对吊运机械手能够实现X、Y、Z轴向运动，本实用新型在Y轴向行走机构上还固定有Z轴向提升机构。如图1-3和图4、图5所示，本实用新型在Y轴向行走机构上固定四套相互独立的Z轴向提升机构，每套Z轴向提升机构的底部固定一轮对吊钩17。

每套Z轴向提升机构等间隔地固定在Y轴向行走机构上。如图所示，每套Z轴向提升机构包括套筒12、升降柱13、丝杠14、丝母15和升降伺服电机16。套筒12的一端固定（例如螺栓连接）在Y轴向行走机构的组合式托架机构的悬挂托板83上。在套筒12的内壁下端设有若干个导向滑块。升降柱13套在套筒12内，升降柱的外壁上设有若干条纵向的导向滑轨，该滑轨可沿套筒内壁上的导向滑块沿Z轴方向上下滑动。丝母15套在丝杠14上，并固定在升降柱13顶部。升降伺服电机16固定在组合式托架结构的悬挂托板83上，升降伺服电机16的输出轴经减速器与丝杠14的一端相连。启动升降伺服电机16，升降伺服电机16旋转带动丝杠14旋转，从而带动升降柱13沿套筒12内壁的导向滑轨上、下移动即沿Z轴上下移动，进而带动固定在升降柱13底端的轮对吊钩17沿Z轴上下移动。

为确保运行安全，在丝杠14的顶部安装有一电磁失电制动器18。该电磁失电制动器的内齿圈套在丝杠上，当突然断电或误操作等意外情况发生时，启动电磁失电制动器，将丝杠14抱死，使固定有轮对吊钩17的升降柱13停止升降。

如图5、图6所示，本实用新型在Z轴向提升机构的底部固定有一轮对吊钩17，该轮对吊钩为无动力结构的吊钩。为增大轮对与吊钩接触部位的摩擦力，防止轮对在吊运过程中发生滑动，同时又防止吊钩对轮对轴径发生擦伤，如图所示，本实用新型在轮对吊钩底部内壁上粘贴有一高强度、耐磨的聚氨酯防护垫板19。

如图所示，本实用新型轮对吊钩17的吊钩开口宽度为30厘米，该吊钩开口宽度适合所有轮对轴径高度，起吊或下放轮对时，只需将轮对吊钩17降到一个统一高度，不需要对轮对轴径高度进行判断，使轮对吊钩的结构更简化，节省了动作时间。

为保证轮对吊运机械手安全可靠地运行，本实用新型采用安全滑触线为吊运机械手驱动电机提供电源。本实用新型根据轮对吊运机械手沿X轴向轨道行走的长度匹配一条与之相适应的安全滑触线，该安全滑触线沿X轴向轨道1、Y轴向轨道7铺设，结合耐磨的集电器模组为吊运机械手提供动力电源。

本实用新型可应用于铁路车辆检修车间轮对智能存储、选配控制系统中，可有效地提升轮对吊运作业效率，克服传统人工推运、天车吊运安全性差的弊端，有效地保障生产安全，为建设轮对检修设备自动化、选配智能化、存储管理信息化一体的自动化检修车间成为可能。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种铁路车辆轮对选配吊运机械手，其特征在于：它由X轴向行走机构、Y轴向行走机构、至少一套Z轴向提升机构、轮对吊钩和供电系统构成；

所述X轴向行走机构包括两条沿X轴方向铺设的平行轨道，架设在两条X轴向平行轨道之间的双梁桁架结构和驱动该双梁桁架结构沿两条X轴向平行轨道往复移动的X轴向驱动系统；

所述Y轴向行走机构架设在所述X轴向行走机构的双梁桁架结构上，并可沿铺设在所述双梁桁架结构上的Y轴向轨道往复移动；

所述Z轴向提升机构的顶部固定在所述Y轴向行走机构上，其底部固定有所述轮对吊钩。

2.根据权利要求1所述的铁路车辆轮对选配吊运机械手，其特征在于：所述X轴向行走机构还包括铺设在所述X轴向轨道上的X轴向条码带和安装在所述双梁桁架结构端部的X轴向激光头，所述X轴向激光头的信号输出端通过有线或无线方式与控制柜相连，进行数据的传输。

3.根据权利要求2所述的铁路车辆轮对选配吊运机械手，其特征在于：所述X轴向驱动系统包括两个主动轮、两个从动轮和两台伺服电机；

在所述双梁桁架结构的一端各安装一个所述主动轮和驱动该主动轮转动的所述伺服电机，在另一端各安装一个所述从动轮；所述伺服电机的控制端及电源输入端通过电缆与控制柜相连。

4.根据权利要求3所述的铁路车辆轮对选配吊运机械手，其特征在于：所述X轴向轨道固定在间隔设置的支撑立柱上，所述支撑立柱沿X轴方向固定在地面上。

5.根据权利要求1-4之一所述的铁路车辆轮对选配吊运机械手，其特征在于：所述Y轴向行走机构包括两条平行的Y轴向轨道、组合式托架结构、驱动组合式托架结构移动的Y轴向驱动系统、铺设在Y轴向轨道上的Y轴向条码带和安装在组合式托架结构端部的Y轴向激光头；

所述两条平行的Y轴向轨道分别铺设在所述双梁桁架结构的两根梁上；

所述组合式托架结构架设在所述两条平行的Y轴向轨道之间。

6.根据权利要求5所述的铁路车辆轮对选配吊运机械手，其特征在于：所述组合式托架结构包括两根X轴向梁、连接件和悬挂托板；

所述X轴向梁架设在所述两条平行的Y轴向轨道之间，所述悬挂托板通过所述连接件与所述X轴向梁相连。

7.根据权利要求6所述的铁路车辆轮对选配吊运机械手，其特征在于：所述Y轴向驱动系统包括两个主动轮、两个从动轮、一台伺服电机和两根传动轴；

在所述X轴向梁的一端安装有一个所述主动轮，另一端安装有一个所述从动轮；

所述伺服电机的输出轴经减速器、所述传动轴与所述主动轮的转轴相连，驱动两个主动轮旋转，带动所述从动轮，驱动所述组合式托架结构沿所述Y轴向轨道移动；

所述减速器采用双输出轴结构，通过所述两根传动轴分别与所述两个主动轮的转轴相连，驱动所述两个主动轮旋转，进而驱动所述组合式托架结构沿所述Y轴向轨道移动。

8.根据权利要求7所述的铁路车辆轮对选配吊运机械手，其特征在于：所述Z轴向提升机构包括套筒、升降柱、丝杠、丝母和升降伺服电机；

所述套筒的一端固定在所述Y轴向行走机构的组合式托架机构的悬挂托板上，在所述套筒的内壁下端设有若干个导向滑块；

所述升降柱套在所述套筒内，升降柱的外壁上设有若干条纵向的导向滑轨，该滑轨沿所述套筒内壁上的导向滑块沿Z轴方向上下滑动；

所述丝母套在所述丝杠上，并固定在所述升降柱顶部；

所述升降伺服电机固定在所述组合式托架结构的悬挂托板上，所述升降伺服电机的输出轴经减速器与穿套在所述升降柱内的所述丝杠的一端相连。

9.根据权利要求8所述的铁路车辆轮对选配吊运机械手，其特征在于：所述丝杠的顶部安装有一电磁失电制动器，该电磁失电制动器的内齿圈套在所述丝杠上。

10.根据权利要求9所述的铁路车辆轮对选配吊运机械手，其特征在于：所述轮对吊钩为无动力结构的吊钩；其底部内壁上粘贴有一高强度、耐磨的聚氨酯防护垫板；

所述轮对吊钩的吊钩开口宽度为30厘米。

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