CN216467711U - 电客车外表面清洗结构 - Google Patents

Abstract

电客车外表面清洗结构，涉及清洗结构技术领域，本实用新型的目的是为了解决现有清洗结构对电客车的清洗不彻底或造成外表面损坏的问题，主控制器的2个控制信号输出端分别连接左侧端洗分布式控制器的控制信号输入端和右侧端洗分布式控制器的控制信号输入端，左侧端洗分布式控制器的控制信号输出端连接一号控制电路的控制信号输入端，右侧端洗分布式控制器的控制信号输出端连接二号控制电路的控制信号输入端；通过一号控制电路控制4个电机动作，通过二号控制电路控制4个电机动作。它用于清理电客车外表面。

Description

电客车外表面清洗结构

技术领域

本实用新型涉及清洗结构，具体为沿着电客车端面外形的仿形清洗结构。

背景技术

城市化进程的加快加速了城市的轨道交通建设，洗车机被安装于每天轨道交通线的停车场和车辆段，主要应用于城市轨道交通客车的外部清洗以及铁路客车外部的清洗，对于车辆的维护和保养起到了重要的作用。但是现有的清洗结构易对电客车清洗不彻底或造成外表面损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有清洗结构对电客车的清洗不彻底或造成外表面损坏的问题，提出了电客车外表面清洗结构。

电客车外表面清洗结构，

所述结构包括2个旋转电机、2个走行电机、2个升降电机、2个摆臂电机、龙门架、2个毛刷、提升机构、走行机构、摆动机构、喷水装置、主控制器、左侧端洗分布式控制器、右侧端洗分布式控制器和控制电路，

在电客车轨道两侧设置用于带动龙门架沿着电客车轨道方向行走的走行机构，通过行走电机带动走行机构运动；

龙门架的左侧和右侧各由2个平行设置的立架组成，每侧的2个立架之间设置1个摆动机构，通过旋转电机带动摆动机构从两侧立架之间摆出或摆回，摆出为摆动机构从与立架平行的位置摆动90°至与立架垂直的位置，摆回为摆动机构从与立架垂直的位置摆动至与立架平行的位置，且摆出时两个摆动机构相对设置；

在每个摆动机构上各设置1个旋转电机和2个喷水装置，每个旋转电机输出轴上各设置1个毛刷，通过旋转电机带动毛刷旋转，毛刷与2个喷水装置平行，且2个喷水装置位于毛刷顶部，2个喷水装置分别向毛刷上喷洗剂和喷清水；

在每侧的2个立架相对内壁上设置用于带动摆动机构上下运动的提升机构，升降电机用于带动提升机构沿着立架上下运动；

主控制器的2个控制信号输出端分别连接左侧端洗分布式控制器的控制信号输入端和右侧端洗分布式控制器的控制信号输入端，

控制电路包括一号控制电路和二号控制电路，一号控制电路和二号控制电路的电路结构相同，左侧端洗分布式控制器的控制信号输出端连接一号控制电路的控制信号输入端，右侧端洗分布式控制器的控制信号输出端连接二号控制电路的控制信号输入端；

一号控制电路和二号控制电路均包括断路器Q0-Q7、电源T、变频器FC、交流接触器KM0-KM7、电流检测装置、继电器K1-K8、走行电机抱闸M21、工作指示灯和接线端子，

交流电源输出端连接断路器Q0的一端，断路器Q0的另一端连接交流接触器KM0常开触点的一端，交流接触器KM0常开触点的另一端并联连接断路器Q4的一端、断路器Q5的一端和断路器Q6的一端，断路器Q3的一相输入端与交流接触器KM0常开触点另一端的一相连接，断路器Q3的另一相输入端接入电源地，断路器Q3的一相输出端同时连接交流接触器KM1线圈的一端、交流接触器KM2线圈的一端、交流接触器KM3线圈的一端、交流接触器KM4线圈的一端、交流接触器KM5线圈的一端、交流接触器KM6线圈的一端、走行电机抱闸M21的一端和工作指示灯的一端，断路器Q3的另一相输出端同时连接继电器K1的一端、继电器K2的一端、继电器K3的一端、继电器K4的一端、继电器K5的一端、继电器K6的一端、继电器K7的一端和继电器K8的一端，交流接触器KM1线圈的另一端连接继电器K1的另一端，交流接触器KM2线圈的另一端连接继电器K2的另一端，交流接触器KM3线圈的另一端连接继电器K3的另一端，交流接触器KM4线圈的另一端连接继电器K4的另一端，交流接触器KM5线圈的另一端连接接触器K52的另一端，交流接触器KM6线圈的另一端连接继电器K6的另一端，走行电机抱闸M21的另一端连接继电器K7的另一端，洗车提示灯的另一端连接继电器K8的另一端；

断路器Q4的另一端同时连接交流接触器KM1常开触点的一端和交流接触器KM2常开触点的一端，电流检测装置的一端同时连接交流接触器KM1常开触点的另一端和交流接触器KM2常开触点的另一端，电流检测装置的另一端通过接线端子连接旋转电机；

断路器Q5的另一端同时连接交流接触器KM3常开触点的一端和交流接触器KM4常开触点的一端，交流接触器KM3常开触点的另一端和交流接触器KM4常开触点的另一端均通过接线端子连接摆臂电机；

断路器Q6的另一端同时连接交流接触器KM5常开触点的一端和交流接触器KM6常开触点的一端，交流接触器KM5常开触点的另一端和交流接触器KM6常开触点的另一端均通过接线端子连接升降电机；

断路器Q7的输出端并联接入断路器Q0与交流接触器KM0之间，断路器Q7的输出端连接变频器的一端，变频器的另一端连接交流接触器KM7的一端，交流接触器KM7的另一端通过接线端子连接行走电机；

断路器Q1的一相输入端与断路器Q0另一端的一相连接，断路器Q1的另一相输入端连接电源地，断路器Q1的输出端连接电源T的一端，电源T的另一端连接断路器Q1的一端，断路器Q1的另一端连接左侧端洗分布式控制器的控制信号输出端或右侧端洗分布式控制器的控制信号输出端；

直流电源的正相输出端同时连接交流接触器KM0线圈的一端和交流接触器KM7线圈的一端，交流接触器KM7线圈的另一端连接继电器K7的一端，继电器K7的另一端和交流接触器KM0线圈的另一端均连接直流电源的负相输出端；

电流检测装置，用于将采集到的旋转电机的电流传给左侧端洗分布式控制器。

本实用新型的有益效果是：

本申请的清洗结构对左侧毛刷配备4个电机来对车体前端左面进行清洗，对右侧毛刷配备4个电机来对车体前端右面进行清洗，清洗结构按照电客车前后表面外形进行运动刷洗，所以，既能彻底清理电客车前表面，又不会损坏车表面。另外，本申请采用主控制器同时控制2个分布式控制器(左侧端洗分布式控制器和右侧端洗分布式控制器)，也可以控制更多，控制更方便、控制效率高。

以对一号控制电路为例，用一号控制电路控制龙门架左侧毛刷的过程为：

1、端洗机构(清洗结构)启动时，左侧端洗分布式控制器控制继电器K7吸合打开走行电机抱闸M21，同时控制继电器K8吸合工作指示灯开始点亮。然后摆臂机构执行摆出动作，左侧端洗分布式控制器输出信号控制K3继电器吸合，K3继电器控制接触器KM3吸合，摆臂电机M23正转拖动摆臂机构进行摆出动作；

2、端洗机构的摆动机构由垂直方向摆出至水平方向时，左侧端洗分布式控制器停止继电器K3，进而接触器KM3断开，停止摆出动作。然后左侧端洗分布式控制器控制继电器K1吸合，继电器K1控制接触器KM1吸合，旋转电机M22带动端刷旋转机构正转运行；

3、然后，左侧端洗分布式控制器控制变频器FC拖动走行电机M21正传运行，摆动机构及其上的毛刷向前行驶，同时电流检测装置UFL实时测量旋转电机的空载电流；

4、当毛刷接触到车体时，左侧端洗分布式控制器根据电流检测装置UFL测量到的电流大小来判断是否到达接触深度，当到达设定值时。左侧端洗分布式控制器控制变频器FC停止走行电机M21；

5、接下来左侧端洗分布式控制器输出信号控制继电器K5吸合，继电器K5控制接触器KM5吸合，升降电机M24正转带动升降机构进行上升动作，同时左侧端洗分布式控制器控制变频器FC拖动走行电机M21继续向前行驶，这一过程进行电客车端面清洗工作；

6、当毛刷上升到端面顶部时，左侧端洗分布式控制器控制继电器K5分开，同时接触器KM5断开停止上升动作。然后控制继电器K6吸合，接触器KM6吸合，升降电机M24反转开始下降动作。同时左侧端洗分布式控制器控制变频器FC拖动走行电机M21反转运行，摆动机构及其上的毛刷向后退。执行端面向下清洗过程。

7、当摆动机构及其上的毛刷下降至电客车端面底部时，左侧端洗分布式控制器控制继电器K6分开，接触器KM6断开停止下降动作。同时继电器K1分开，接触器KM1断开，停止端刷旋转。然后左侧端洗分布式控制器控制变频器FC拖动走行电机M21反转，摆动机构及其上的毛刷向后推，直至原始位置停下来。

8、走行停止后，左侧端洗分布式控制器控制继电器K4吸合，接触器KM4吸合，摆臂电机M23反转执行摆回动作，直至摆回到原始垂直位置时停止。

9、然后左侧端洗分布式控制器控制继电器K7断开走行电机抱闸M21抱死，同时控制继电器K8断开工作指示灯开始熄灭。此时端洗流程完毕。

因此，本申请利用2个电流检测装置分别将采集到的各自的旋转电机的电流传给左侧端洗分布式控制器和右侧端洗分布式控制器，左侧端洗分布式控制器和右侧端洗分布式控制器根据各自旋转电机的电流判断毛刷是否到达了车体，以达到彻底清理车表面及不损坏车表面的效果。所以本申请的清理结构既能保证车体安全，又能保证洗车效果优良。

附图说明

图1为电客车车头的结构图；

图2为图1的俯视图；

图3为电客车外表面清洗结构的结构示意图；

图4为电客车外表面清洗结构的电气原理图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述的电客车外表面清洗结构，所述结构包括2个旋转电机、2个走行电机、2个升降电机、2个摆臂电机、龙门架1、2个毛刷3、提升机构、走行机构2、摆动机构、喷水装置4、主控制器、左侧端洗分布式控制器、右侧端洗分布式控制器和控制电路，

在电客车轨道5两侧设置用于带动龙门架1沿着电客车轨道5方向行走的走行机构2，通过行走电机带动走行机构2运动；

龙门架1的左侧和右侧各由2个平行设置的立架组成，每侧的2个立架之间设置1个摆动机构，通过旋转电机带动摆动机构从两侧立架之间摆出或摆回，摆出为摆动机构从与立架平行的位置摆动90°至与立架垂直的位置，摆回为摆动机构从与立架垂直的位置摆动至与立架平行的位置，且摆出时两个摆动机构相对设置；

在每个摆动机构上各设置1个旋转电机和2个喷水装置4，每个旋转电机输出轴上各设置1个毛刷3，通过旋转电机带动毛刷3旋转，毛刷3与2个喷水装置4平行，且2个喷水装置4位于毛刷3顶部，2个喷水装置4分别向毛刷3上喷洗剂和喷清水；

在每侧的2个立架相对内壁上设置用于带动摆动机构上下运动的提升机构，升降电机用于带动提升机构沿着立架上下运动；

主控制器的2个控制信号输出端分别连接左侧端洗分布式控制器的控制信号输入端和右侧端洗分布式控制器的控制信号输入端，

控制电路包括一号控制电路和二号控制电路，一号控制电路和二号控制电路的电路结构相同，左侧端洗分布式控制器的控制信号输出端连接一号控制电路的控制信号输入端，右侧端洗分布式控制器的控制信号输出端连接二号控制电路的控制信号输入端；

一号控制电路和二号控制电路均包括断路器Q0-Q7、电源T、变频器FC、交流接触器KM0-KM7、电流检测装置、继电器K1-K8、走行电机抱闸M21、工作指示灯和接线端子，

交流电源输出端连接断路器Q0的一端，断路器Q0的另一端连接交流接触器KM0常开触点的一端，交流接触器KM0常开触点的另一端并联连接断路器Q4的一端、断路器Q5的一端和断路器Q6的一端，断路器Q3的一相输入端与交流接触器KM0常开触点另一端的一相连接，断路器Q3的另一相输入端接入电源地，断路器Q3的一相输出端同时连接交流接触器KM1线圈的一端、交流接触器KM2线圈的一端、交流接触器KM3线圈的一端、交流接触器KM4线圈的一端、交流接触器KM5线圈的一端、交流接触器KM6线圈的一端、走行电机抱闸M21的一端和工作指示灯的一端，断路器Q3的另一相输出端同时连接继电器K1的一端、继电器K2的一端、继电器K3的一端、继电器K4的一端、继电器K5的一端、继电器K6的一端、继电器K7的一端和继电器K8的一端，交流接触器KM1线圈的另一端连接继电器K1的另一端，交流接触器KM2线圈的另一端连接继电器K2的另一端，交流接触器KM3线圈的另一端连接继电器K3的另一端，交流接触器KM4线圈的另一端连接继电器K4的另一端，交流接触器KM5线圈的另一端连接接触器K52的另一端，交流接触器KM6线圈的另一端连接继电器K6的另一端，走行电机抱闸M21的另一端连接继电器K7的另一端，洗车提示灯的另一端连接继电器K8的另一端；

断路器Q4的另一端同时连接交流接触器KM1常开触点的一端和交流接触器KM2常开触点的一端，电流检测装置的一端同时连接交流接触器KM1常开触点的另一端和交流接触器KM2常开触点的另一端，电流检测装置的另一端通过接线端子连接旋转电机；

断路器Q5的另一端同时连接交流接触器KM3常开触点的一端和交流接触器KM4常开触点的一端，交流接触器KM3常开触点的另一端和交流接触器KM4常开触点的另一端均通过接线端子连接摆臂电机；

断路器Q6的另一端同时连接交流接触器KM5常开触点的一端和交流接触器KM6常开触点的一端，交流接触器KM5常开触点的另一端和交流接触器KM6常开触点的另一端均通过接线端子连接升降电机；

断路器Q7的输出端并联接入断路器Q0与交流接触器KM0之间，断路器Q7的输出端连接变频器的一端，变频器的另一端连接交流接触器KM7的一端，交流接触器KM7的另一端通过接线端子连接行走电机；

断路器Q1的一相输入端与断路器Q0另一端的一相连接，断路器Q1的另一相输入端连接电源地，断路器Q1的输出端连接电源T的一端，电源T的另一端连接断路器Q1的一端，断路器Q1的另一端连接左侧端洗分布式控制器的控制信号输出端或右侧端洗分布式控制器的控制信号输出端；

直流电源的正相输出端同时连接交流接触器KM0线圈的一端和交流接触器KM7线圈的一端，交流接触器KM7线圈的另一端连接继电器K7的一端，继电器K7的另一端和交流接触器KM0线圈的另一端均连接直流电源的负相输出端；

电流检测装置，用于将采集到的旋转电机的电流传给左侧端洗分布式控制器。

本实施方式中，将电流检测装置输入端与旋转电机电连接，其输出端与左侧端洗分布式控制器输入端连接，左侧端洗分布式控制器输出端与变频器输入端连接。通过检测毛刷与车体外表面接触时旋转电机的电流大小，来判断与车表面的距离，当电流大于主控制器内设定范围，说明毛刷与车表面的距离较近，容易剐蹭到车表面；当电流小于主控制器内设定范围，说明毛刷与车表面的距离较远，车表面洗不干净，只有电流值保持在主控制器内设定范围，这样既能保证车体安全，又能保证洗车效果优良。所以，本申请采用电流传感器采集旋转电机的电流，当电流达到设定值时，认为毛刷到达了车体，此时控制行走电机停止，不再行走，开始用毛刷清理此清理点，清理完毕后，控制电机移动到车前端下一个需要清理的点，以此完成清理工作。

此端刷仿形技术主要利用的变频器带动走行电机进退，同时根据高精度电流霍尔元件读取旋转电机电流与基准值进行比较，控制毛刷刷洗时的深度，从而保护设备和车辆不受损伤。

本申请既可以采用人工去控制电机上升及前进的距离，使毛刷一步步到达各个清理点，直到完成整个清洗。也可以在主控制器内部预设8个数据块，分别是前端洗左侧上升曲线数据块、前端洗左侧下降曲线数据块、前端洗右侧上升曲线数据块、前端洗右侧下降曲线数据块、后端洗左侧上升曲线数据块、后端洗左侧下降曲线数据块、后端洗右侧上升曲线数据块、后端洗右侧下降曲线数据块，每个数据块是根据车头轮廓曲线每一分段的切线斜率计算出该分段的速度变化量，而写入到每个数据块中，根据预设的数据块来控制电机上升多大距离在控制电机向前行走多大距离完成清理，对车后端清洗也如此。

另外，为了保护雨刷器不被损害，本申请设置2个毛刷，在雨刷器两侧进行刷洗，但是为了进一步达到清洗效果，也可以采用带有通信功能(PROFINET网络)的传感器检测旋转电机的负载工作电流，负载工作电流直接反应了刷毛与车体间的接触深度(吃毛量)即刷毛与车头的接触压力，也就是说负载工作电流的数值直接反应了端刷的刷洗效果。将实际测量、计算雨刷器的实际位置，并测量雨刷器能承受的压力值(负载电流)，根据这些数据在控制器内设定数据，以调整端洗轮廓曲线数据。在实际运行时端刷到达雨刷器位置，会自动调整端刷运动轨迹，减少对雨刷器的冲击压力。

因此，在控制器中通过建立不同类型列车端面轮廓曲线的数据库，并存储在系统程序中即可实现多种不同流线型车头的端面刷洗功能。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的电客车外表面清洗结构进一步限定，在本实施方式中，走行机构2采用轨道实现。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的电客车外表面清洗结构进一步限定，在本实施方式中，电流检测装置采用电流传感器实现。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的电客车外表面清洗结构进一步限定，在本实施方式中，所述结构还包括PROFINET通信网络，

控制系统主站的2个控制信号输出端通过PROFINET通信网络分别连接左侧端洗分布式控制器的控制信号输入端和右侧端洗分布式控制器的控制信号输入端。

本实施方式中，PROFINET通信网络为有线网络，主控制器通过PROFINET通讯电缆，分别连接到左侧端洗分布式控制器和右侧端洗端洗分布式控制器通讯口上。

Claims (4)

1.电客车外表面清洗结构，其特征在于，

所述结构包括2个旋转电机、2个走行电机、2个升降电机、2个摆臂电机、龙门架(1)、2个毛刷(3)、提升机构、走行机构(2)、摆动机构、喷水装置(4)、主控制器、左侧端洗分布式控制器、右侧端洗分布式控制器和控制电路，

在电客车轨道(5)两侧设置用于带动龙门架(1)沿着电客车轨道(5)方向行走的走行机构(2)，通过行走电机带动走行机构(2)运动；

龙门架(1)的左侧和右侧各由2个平行设置的立架组成，每侧的2个立架之间设置1个摆动机构，通过旋转电机带动摆动机构从两侧立架之间摆出或摆回，摆出为摆动机构从与立架平行的位置摆动90°至与立架垂直的位置，摆回为摆动机构从与立架垂直的位置摆动至与立架平行的位置，且摆出时两个摆动机构相对设置；

在每个摆动机构上各设置1个旋转电机和2个喷水装置(4)，每个旋转电机输出轴上各设置1个毛刷(3)，通过旋转电机带动毛刷(3)旋转，毛刷(3)与2个喷水装置(4)平行，且2个喷水装置(4)位于毛刷(3)顶部，2个喷水装置(4)分别向毛刷(3)上喷洗剂和喷清水；

在每侧的2个立架相对内壁上设置用于带动摆动机构上下运动的提升机构，升降电机用于带动提升机构沿着立架上下运动；

主控制器的2个控制信号输出端分别连接左侧端洗分布式控制器的控制信号输入端和右侧端洗分布式控制器的控制信号输入端，

控制电路包括一号控制电路和二号控制电路，一号控制电路和二号控制电路的电路结构相同，左侧端洗分布式控制器的控制信号输出端连接一号控制电路的控制信号输入端，右侧端洗分布式控制器的控制信号输出端连接二号控制电路的控制信号输入端；

一号控制电路和二号控制电路均包括断路器Q0-Q7、电源T、变频器FC、交流接触器KM0-KM7、电流检测装置、继电器K1-K8、走行电机抱闸M21、工作指示灯和接线端子，

交流电源输出端连接断路器Q0的一端，断路器Q0的另一端连接交流接触器KM0常开触点的一端，交流接触器KM0常开触点的另一端并联连接断路器Q4的一端、断路器Q5的一端和断路器Q6的一端，断路器Q3的一相输入端与交流接触器KM0常开触点另一端的一相连接，断路器Q3的另一相输入端接入电源地，断路器Q3的一相输出端同时连接交流接触器KM1线圈的一端、交流接触器KM2线圈的一端、交流接触器KM3线圈的一端、交流接触器KM4线圈的一端、交流接触器KM5线圈的一端、交流接触器KM6线圈的一端、走行电机抱闸M21的一端和工作指示灯的一端，断路器Q3的另一相输出端同时连接继电器K1的一端、继电器K2的一端、继电器K3的一端、继电器K4的一端、继电器K5的一端、继电器K6的一端、继电器K7的一端和继电器K8的一端，交流接触器KM1线圈的另一端连接继电器K1的另一端，交流接触器KM2线圈的另一端连接继电器K2的另一端，交流接触器KM3线圈的另一端连接继电器K3的另一端，交流接触器KM4线圈的另一端连接继电器K4的另一端，交流接触器KM5线圈的另一端连接接触器K52的另一端，交流接触器KM6线圈的另一端连接继电器K6的另一端，走行电机抱闸M21的另一端连接继电器K7的另一端，洗车提示灯的另一端连接继电器K8的另一端；

断路器Q4的另一端同时连接交流接触器KM1常开触点的一端和交流接触器KM2常开触点的一端，电流检测装置的一端同时连接交流接触器KM1常开触点的另一端和交流接触器KM2常开触点的另一端，电流检测装置的另一端通过接线端子连接旋转电机；

断路器Q5的另一端同时连接交流接触器KM3常开触点的一端和交流接触器KM4常开触点的一端，交流接触器KM3常开触点的另一端和交流接触器KM4常开触点的另一端均通过接线端子连接摆臂电机；

断路器Q6的另一端同时连接交流接触器KM5常开触点的一端和交流接触器KM6常开触点的一端，交流接触器KM5常开触点的另一端和交流接触器KM6常开触点的另一端均通过接线端子连接升降电机；

断路器Q7的输出端并联接入断路器Q0与交流接触器KM0之间，断路器Q7的输出端连接变频器的一端，变频器的另一端连接交流接触器KM7的一端，交流接触器KM7的另一端通过接线端子连接行走电机；

断路器Q1的一相输入端与断路器Q0另一端的一相连接，断路器Q1的另一相输入端连接电源地，断路器Q1的输出端连接电源T的一端，电源T的另一端连接断路器Q1的一端，断路器Q1的另一端连接左侧端洗分布式控制器的控制信号输出端或右侧端洗分布式控制器的控制信号输出端；

直流电源的正相输出端同时连接交流接触器KM0线圈的一端和交流接触器KM7线圈的一端，交流接触器KM7线圈的另一端连接继电器K7的一端，继电器K7的另一端和交流接触器KM0线圈的另一端均连接直流电源的负相输出端；

电流检测装置，用于将采集到的旋转电机的电流传给左侧端洗分布式控制器。

2.根据权利要求1所述的电客车外表面清洗结构，其特征在于，走行机构(2)采用轨道实现。

3.根据权利要求1所述的电客车外表面清洗结构，其特征在于，电流检测装置采用电流传感器实现。

4.根据权利要求1所述的电客车外表面清洗结构，其特征在于，所述结构还包括PROFINET通信网络，

控制系统主站的2个控制信号输出端通过PROFINET通信网络分别连接左侧端洗分布式控制器的控制信号输入端和右侧端洗分布式控制器的控制信号输入端。

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