CN219767921U - 一种高压水射流立柱自动除锈装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于高铁站台除锈技术领域，具体涉及一种高压水射流立柱自动除锈装置，包括高压泵组、高压管线、夹紧机构、升降机构、旋转机构、清洗机构和电气系统；所述夹紧机构由夹紧组件通过滑台连接体连接，所述夹紧组件包括伺服电机、行星减速机、导轨滑台和定位销；所述升降机构由蜗轮蜗杆减速机、行星减速机、伺服电机、辅助橡胶轮和橡胶轮组成。采用夹紧结构和升降结构设计，解决目前人工借助登高设备进行高空作业的问题；采用高压水射流装置，解决人工作业打磨劳动强度大和作业环境恶劣、职业健康无法保证的问题；采用电气控制技术和传感器识别技术，实现立柱除锈的全自动化控制。

Description

一种高压水射流立柱自动除锈装置

技术领域

本实用新型属于高铁站台除锈技术领域，具体涉及一种高压水射流立柱自动除锈装置。

背景技术

目前国内高铁站台表面打磨除锈采用载人升降设备和人工相混合的工作模式。这种工作模式有如下弊端：一是人工作业劳动强度大、施工周期长维护成本较高；二是工人需要手持工具高空作业，存在高空安全隐患；三是作业过程中产生的粉尘或涂料中的苯基等有害物质易使工人患肺病和眼疾等疾病，工人的职业健康得不到保障。

高铁站房立柱多采用钢结构材料。高铁站房使用过程中，站台立柱会出现表面涂层脱落和缺损，立柱表面存在锈蚀的问题，所以不仅严重影响站房整体美观，同时存在很大的安全隐患。立柱的日常维护修是高铁站台常态化的维护工作内容。

站台立柱维护有以下特点:(1)立柱维护位置距离地面较高；(2)站台空间和位置有限，大型升降设备进场作业受限；(3)每次维护作业时间短，只有窗口期(4小时)的时间。这些特点导致人工和升降设备的方式进行立柱维护作业危险性大、作业效率低，不能满足现有的日常维护需要。

现有技术中，如公开号为CN111745519A的实用新型专利和公告号为CN212947131U的实用新型专利所介绍，能够实现站台雨棚立柱打磨除锈的装置，包括弧形骨架和导向轮连杆。弧形骨架通过液压油缸实现设备夹紧在立柱上，通过弧形骨架上的打磨装置实现立柱的打磨，采用机械打磨的方式实现立柱的除锈。但是具有一些缺点：除锈装置的周向转动是被动机构，无法保证作业过程中立柱整个面无遗漏；打磨装置靠压在立柱表面进行打磨，工作过程中无法进行动态调整，对打磨面不在同一平面上的锈蚀无法去除；履带移动结构要实现带动除锈设备沿立柱表面移动，履带要与立柱表面有一定的压紧力，履带移动结构才能带动立柱除锈设备沿立柱上、下移动。此功能与打磨装置靠压在立柱的需求有冲突，无法保证同时满足两者的压紧力，导致立柱除锈设备无法满足设计需求。

因此，亟需一种效率更高、能适应更大劳动强度的自动除锈设备。

实用新型内容

本实用新型根据高铁站台立柱的结构特点，提供一种立柱自动除锈装置，实现站台立柱的自动除锈。本实用新型解决了人员高空作业的安全问题和作业人员劳动强度大、作业效率低下及职业健康无保障的问题。

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种高压水射流立柱自动除锈装置。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种高压水射流立柱自动除锈装置，包括高压泵组、高压管线、夹紧机构、升降机构、旋转机构、清洗机构和电气系统；

所述夹紧机构由夹紧组件通过滑台连接体连接，所述夹紧组件包括伺服电机、行星减速机、导轨滑台和定位销；

所述升降机构由蜗轮蜗杆减速机、行星减速机、伺服电机、辅助橡胶轮和橡胶轮组成；

所述旋转机构由伺服电机、行星减速机、齿轮、滑台座、齿圈、圆弧导轨、清洗大盘和高压喷头组成，所述伺服电机连接行星减速机，所述行星减速机连接齿轮，所述齿轮与滑台座啮合。

在本实用新型的一可选实施例中，所述夹紧组件的数量为4组。

在本实用新型的一可选实施例中，所述伺服电机连接所述行星减速机。

在本实用新型的一可选实施例中，所述行星减速机连接蜗轮蜗杆减速机。

在本实用新型的一可选实施例中，4组所述夹紧组件分别位于升降机构的相对的一侧。

在本实用新型的一可选实施例中，所述高压泵组为高压水射流泵组。

在本实用新型的一可选实施例中，所述高压喷头设置于所述清洗大盘。

为实现上述目的及其他相关目的，所述橡胶轮为八字型。

本实用新型的技术效果在于：

(1)设备夹紧于立柱后，升降机构和旋转机构分别实现相应功能。每个除锈作业的周期，升降机构的下降距离与旋转清洗大盘的清洗面积进行匹配，保证无面积遗漏。升降机构的下降与旋转机构的旋转功能利用传感器进行检测和控制，使两功能运行者无时间冲突，保证无除锈面积的遗漏。

(2)采用高压水射流除锈，喷嘴无需接触立柱表面，利用高压水流除锈。通过调整高压水压力和喷嘴离立柱的距离，实现全面积除锈需求。

(3)夹紧机构与除锈机构相对独立，不存在两个机构所需夹紧力存在冲突的问题，能满足更多工况的需求。

附图说明

图1是本实用新型的实施例所提供的高压水射流立柱自动除锈装置结构示意图。

图2是本实用新型的实施例所提供的爬升机器人装置的示意图。

图3是本实用新型的实施例所提供的夹紧机构示意图。

图4是本实用新型的实施例所提供的升降机构示意图。

图5是本实用新型的实施例旋转机构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本技术方案主要由爬升机器人和高压泵组1两部分组成，其中高压泵组1为高压水射流泵组。高压水射流泵组与爬升机器人的清洗机构通过高压水管连接，为立柱清洗除锈提供动力；爬升机器人可实现立柱的夹持、爬升、旋转、清洗等功能。爬升机器人通过夹爪轮组固定在立柱上,升降滑车运动一段距离后稳定在清洗高度，竖直滑车上装有圆周轨道，高压水喷头可以在圆周轨道上旋转。喷头旋转过程中完成对立柱外表面的清洗作业。另在远处配置电气系统8，通过电气系统8操作面板上可对立柱自动除锈过程实现控制操作。

高压水射流立柱自动除锈装置采用电气控制技术和传感器识别技术，极大缩短工作节拍，提高工作效率。自动化作业流程采用以下方式。

由以上本实用新型提供的技术方案可知，本实用新型通过在爬升机器人上设计夹紧装置，通过滑台模组单元驱动夹紧装置的夹紧和松开，实现了对立柱的夹紧与松开；在机架上设计爬升机构，使用伺服电机连接行星减速机,行星减速机连接蜗轮蜗杆减速机。蜗轮蜗杆减速机上装有橡胶轮驱动爬升机器人的升降。爬升机器人设计安装两个半圆形的齿圈与两个半圆形导轨组成旋转平台。圆形导轨上配有三个滑台座，旋转清洗大盘安装在三个滑台上。旋转驱动采用伺服电机连接行星减速机，减速机连接小齿轮，小齿轮与大齿圈啮合。通过齿轮的旋转从而驱动清洗大盘在圆形导轨上360°旋转，实现立柱周向的清洗。旋转清洗大盘上装有高压喷头，高压泵组的高压水通过喷头打击在立柱上，从而实现锈蚀的清除。爬升机器人采用电气控制技术和传感器识别技术，实现了夹紧装置夹紧→夹紧检测→爬升高度检测→高压泵组开启→清洗大盘旋转→降至预定高度→关机的全自动化控制，极大的缩短了工作节拍，提高了工作效率。

应用本实用新型的一种高压水射流立柱自动除锈装置实现了多功能结合与电气自动控制，设计结构紧凑，操作方便，能够极大满足站台立柱除锈，提高了作业效率和作业的安全性。

参阅图1-图2，本实施高压水射流立柱自动除锈装置包括高压泵组1、高压管线2、夹紧机构3、升降机构4、旋转机构5、清洗机构6、电气系统8。

如图3所示夹紧机构3由4组相同的夹紧组件3-3通过滑台连接体3-4连接。每个夹紧组件有伺服电机3-1、行星减速机3-2、导轨滑台3-3、定位销3-5组成。升降机构4通过连杆与导轨滑台3-3连接，导轨滑台上的伺服电机3-1、行星减速机3-2驱动导轨滑台上的滑块移动，从而带动升降机构左右移动，使橡胶轮压紧立柱，实现夹紧功能。

如图4所示，升降机构4由蜗轮蜗杆减速机4-1、行星减速机4-2、伺服电机4-3、辅助橡胶轮4-4、橡胶轮4-5组成。伺服电机4-3连接行星减速机4-2,行星减速机4-2连接蜗轮蜗杆减速机4-1。蜗轮蜗杆减速机4-1上装有一组八字形的橡胶轮4-5和一组辅助小形橡胶轮4-4，保证机器人行走时不会倾斜。夹紧机构夹紧时橡胶轮组与立柱间产生摩擦力，同时伺服电机提供驱动力，从而实现机器人的升降爬行。

如图5所示，旋转机构由伺服电机5-1、行星减速机5-2、齿轮5-3、滑台座5-4、齿圈5-5、圆弧导轨5-6、清洗大盘5-7、高压喷头5-8组成。两个半圆形的齿圈5-5与两个半圆形导轨5-6组成旋转平台。圆形导轨5-6上配有三个滑台座5-4，旋转清洗大盘安装在三个滑台上。旋转驱动采用伺服电机5-1连接行星减速机5-2，减速机连接小齿轮5-3，小齿轮与滑台座5-4啮合。通过齿轮的旋转从而驱动清洗大盘5-7在圆形导轨5-6上360°旋转，实现立柱周向的清洗。

旋转清洗大盘5-7上装有高压喷头5-8，高压泵组的高压水通过喷头打击在立柱上，从而实现锈蚀的清除。

高压水射流立柱除锈装置安装电气系统8、传感器等部件。通过电气控制技术和传感器识别技术，实现立柱的夹紧装置夹紧→爬升高度检测→清洗机构旋转→清洗除锈→清洗距离下降→清洗机构旋转→清洗除锈→夹紧装置松开的全自动化控制。

根据上述说明，可以看到本实用新型实现了站台立柱的夹紧、爬升、旋转和自动化操控功能。极大提高了工作效率，提高了安全性和降低了人员劳动强度。

设备夹紧于立柱后，升降机构和旋转机构分别实现相应功能。每个除锈作业的周期，升降机构的下降距离与旋转清洗大盘的清洗面积进行匹配，保证无面积遗漏。升降机构的下降与旋转机构的旋转功能利用传感器进行检测和控制，使两功能运行者无时间冲突，保证无除锈面积的遗漏。采用高压水射流除锈，喷嘴无需接触立柱表面，利用高压水流除锈。通过调整高压水压力和喷嘴离立柱的距离，实现全面积除锈需求；夹紧机构与除锈机构相对独立，不存在两个机构所需夹紧力存在冲突的问题，能满足更多工况的需求。

包括高压泵组1、高压管线2、夹紧机构3、升降机构4、旋转机构5、清洗机构6和电气系统8；所述夹紧机构3由夹紧组件3-3通过滑台连接体3-4连接，所述夹紧组件3-3包括伺服电机3-1、行星减速机3-2、导轨滑台3-3和定位销3-5；所述升降机构4由蜗轮蜗杆减速机4-1、行星减速机4-2、伺服电机4-3、辅助橡胶轮4-4和橡胶轮4-5组成；所述旋转机构5由伺服电机5-1、行星减速机5-2、齿轮5-3、滑台座5-4、齿圈5-5、圆弧导轨5-6、清洗大盘5-7和高压喷头5-8组成，所述伺服电机5-1连接行星减速机5-2，所述行星减速机5-2连接齿轮5-3，所述齿轮5-3与滑台座5-4啮合。

所述夹紧组件3-3的数量为4组。所述伺服电机4-3连接所述行星减速机4-2。所述行星减速机4-2连接蜗轮蜗杆减速机4-1。4组所述夹紧组件3-3分别位于升降机构4的相对的一侧。所述高压泵组1为高压水射流泵组。所述高压喷头5-8设置于所述清洗大盘5-7。所述橡胶轮4-4为八字型。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本实用新型实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本实用新型的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本实用新型实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本实用新型的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文和所示的实用新型实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本实用新型精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中”的意思包括“在…中”和“在…上”。

本实用新型所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中的内容)并非意在详尽列举或将本实用新型限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本实用新型的具体实施例和本实用新型的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本实用新型的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本实用新型实施例的上述描述来对本实用新型进行这些修改，并且这些修改将在本实用新型的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本实用新型的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本实用新型实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本实用新型的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本实用新型实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本实用新型在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出实用新型的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本实用新型的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本实用新型的实质范围和精神。本实用新型并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本实用新型的最佳方式公开的具体实施例，但是本实用新型将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本实用新型的范围将只由所附的权利要求书进行确定。

Claims (8)

1.一种高压水射流立柱自动除锈装置，其特征在于，包括高压泵组、高压管线、夹紧机构、升降机构、旋转机构、清洗机构和电气系统；

所述夹紧机构由夹紧组件通过滑台连接体连接，所述夹紧组件包括伺服电机、行星减速机、导轨滑台和定位销；

所述升降机构由蜗轮蜗杆减速机、行星减速机、伺服电机、辅助橡胶轮和橡胶轮组成；

所述旋转机构由伺服电机、行星减速机、齿轮、滑台座、齿圈、圆弧导轨、清洗大盘和高压喷头组成，所述伺服电机连接行星减速机，所述行星减速机连接齿轮，所述齿轮与滑台座啮合。

2.根据权利要求1所述的高压水射流立柱自动除锈装置，其特征在于，所述夹紧组件的数量为4组。

3.根据权利要求1所述的高压水射流立柱自动除锈装置，其特征在于，所述伺服电机连接所述行星减速机。

4.根据权利要求1所述的高压水射流立柱自动除锈装置，其特征在于,所述行星减速机连接蜗轮蜗杆减速机。

5.根据权利要求4所述的高压水射流立柱自动除锈装置，其特征在于，4组所述夹紧组件分别位于升降机构的相对的一侧。

6.根据权利要求1所述的高压水射流立柱自动除锈装置，其特征在于，所述高压泵组为高压水射流泵组。

7.根据权利要求1所述的高压水射流立柱自动除锈装置，其特征在于，所述高压喷头设置于所述清洗大盘。

8.根据权利要求1所述的高压水射流立柱自动除锈装置，其特征在于，所述橡胶轮为八字型。