專利名稱：轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于對鐵路車輛轉(zhuǎn)向架進(jìn)行整體清洗作業(yè)設(shè)備，特別是對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的轉(zhuǎn)向 架，如各型動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的整體清洗機(jī)。
背景技術(shù)：
我國鐵路車輛檢修部門的轉(zhuǎn)向架清洗主要采用煮洗、拋丸、噴射清洗等幾種方式。 煮洗是把轉(zhuǎn)向架整體放到有具有清洗液的清洗池中進(jìn)行清洗，清洗液進(jìn)行加熱，這種方 式清洗效果較好，但是對環(huán)境污染比較嚴(yán)重，并且具有一定腐蝕作用，因此該方法已經(jīng)較少 使用。拋丸清洗是把轉(zhuǎn)向架放到拋丸室中，利用拋丸機(jī)構(gòu)發(fā)射小鋼珠，鋼珠直接或來回反射 撞擊轉(zhuǎn)向架的原理來進(jìn)行轉(zhuǎn)向架清洗，這種方式清洗效果也比較好，但是同樣存在對環(huán)境污 染比較嚴(yán)重，并且對轉(zhuǎn)向架表面具有一定損傷，因而目前已經(jīng)較少使用。噴射清洗則是釆用 中壓水對轉(zhuǎn)向架表面進(jìn)行噴射，利用水壓作用進(jìn)行清洗，目前的該類型轉(zhuǎn)向架清洗機(jī)的主機(jī)
均采用龍門架(或兩個(gè)u型架)結(jié)構(gòu)，在主機(jī)上按一定間距安裝噴嘴，清洗時(shí)噴嘴噴射中壓
水，利用主機(jī)移動(dòng)或轉(zhuǎn)向架移動(dòng)的方式對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行整體清洗。這種方法是目前大量采用的
一種轉(zhuǎn)向架清洗方式，對環(huán)境基本無污染，而且對轉(zhuǎn)向架也無損傷，但由于轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，
這種方法清洗后會(huì)留下許多清洗死角，清洗效果較差。
動(dòng)車組的引入開發(fā)及投入運(yùn)營，使我國鐵路在跨越式發(fā)展的進(jìn)程中邁出了重要的一步，
標(biāo)志著中國的鐵路運(yùn)輸事業(yè)已邁入了世界先進(jìn)行列。如何確保和提高動(dòng)車的檢修質(zhì)量，是擺
在我國鐵路動(dòng)車檢修部門面前的一個(gè)重要課題。動(dòng)車轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，對清洗效果要求
高，而且清洗時(shí)表面油漆不允許破壞，因此傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向架清洗機(jī)已不能適應(yīng)動(dòng)車轉(zhuǎn)向架清洗
需要。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型需解決的技術(shù)問題是提供一種轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)，清洗機(jī)的清洗效率高、 通用性強(qiáng)，機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行平穩(wěn)可靠。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)，包括牽引裝置、清洗機(jī)主機(jī)和控 制系統(tǒng)，其特征是所述的牽引裝置對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行牽引，所述的清洗機(jī)主機(jī)包括清洗機(jī)械手， 所述的清洗機(jī)械手由升降裝置、走行裝置、旋轉(zhuǎn)裝置、擺動(dòng)裝置組成，所述的升降裝置和擺 動(dòng)裝置位于清洗機(jī)械手的上部，所述的走行裝置和旋轉(zhuǎn)裝置位于清洗機(jī)械手的下部，所述的控制系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)向架清洗流程。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
(1) 采用機(jī)械手清洗機(jī)對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行清洗，機(jī)械手可以對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行仿形運(yùn)動(dòng)，機(jī)械 手不僅能到達(dá)轉(zhuǎn)向架各個(gè)位置，有效消除轉(zhuǎn)向架絕大部分死角，并且運(yùn)行過程中機(jī)械手可始 終和轉(zhuǎn)向架表面保持最佳距離，大大提高了清洗效果和清洗效率。具有環(huán)保、清洗效率高、 效果好等優(yōu)點(diǎn)，并且通用性好，不僅適用于對各型動(dòng)車轉(zhuǎn)向架進(jìn)行清洗，也可對我國傳統(tǒng)的 客貨車轉(zhuǎn)向架進(jìn)行清洗。
(2) 設(shè)計(jì)合理的機(jī)械手自由度，提高了機(jī)械手操作靈活性；設(shè)計(jì)合理的機(jī)械手驅(qū)動(dòng)及 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行平穩(wěn)可靠。
(3)提高清洗機(jī)自動(dòng)化程度。

圖l清洗機(jī)正視圖2清洗機(jī)側(cè)視圖3清洗機(jī)俯視圖4清洗機(jī)械手結(jié)構(gòu)側(cè)視圖5清洗機(jī)械手結(jié)構(gòu)正視圖6為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)如下
l牽引裝置 3清洗機(jī)械手 5鏈輪
7車輪牽引機(jī)構(gòu) 9上清洗架 11下清洗架噴嘴 13升降伺服電機(jī) 15升降齒輪 17升降桿 19走行伺服電機(jī) 21走行齒輪 23走行輔助輪
2清洗機(jī)主機(jī) 4牽引伺服電機(jī) 6鏈條
8轉(zhuǎn)向架走行軌道 10下清洗架 12框架
14升降減速器 16升降桿齒條 18機(jī)械手噴嘴 20走行減速器 22走行齒條 24走行滾輪
525旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)
26旋轉(zhuǎn)減速器
27旋轉(zhuǎn)齒輪組
28擺動(dòng)伺服電機(jī)
29擺動(dòng)減速器
30驅(qū)動(dòng)鏈輪
31鏈條
32噴嘴鏈輪
33工業(yè)控制計(jì)算機(jī)
34可編程邏輯控制器(PLC)
35液晶觸摸屏具體實(shí)施方式
下面結(jié)構(gòu)附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。
由轉(zhuǎn)向架牽引裝置1、清洗機(jī)主機(jī)2、清洗機(jī)械手3、水泵與供水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。
在轉(zhuǎn)向架的兩條平行走行軌道8之間安裝牽引裝置1，牽引裝置采用采用鏈傳動(dòng)方式進(jìn) 行轉(zhuǎn)向架牽引，由牽引伺服電機(jī)4、減速器、安裝座、鏈輪5、鏈條6等組成，牽引伺服電 機(jī)與減速器安裝在牽引裝置一側(cè)，減速器采用雙出軸結(jié)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)雙側(cè)主動(dòng)鏈輪，牽引裝 置另一側(cè)安裝兩個(gè)從動(dòng)鏈輪，兩條鏈條安裝在主、從鏈輪之間，鏈條方向與轉(zhuǎn)向架走行軌道 平行，在鏈條上安裝有車輪牽引機(jī)構(gòu)7，用于對轉(zhuǎn)向架車輪進(jìn)行定位，從而進(jìn)行轉(zhuǎn)向架牽引。
清洗機(jī)主機(jī)2垂直于轉(zhuǎn)向架走行軌道8,主要包括上清洗架9和下清洗架10。上清洗架 采用龍門式結(jié)構(gòu)，在上面安裝有三臺(tái)清洗機(jī)械手3，用于對轉(zhuǎn)向架上部及各側(cè)面進(jìn)行仿形清 洗，由于轉(zhuǎn)向架下部結(jié)構(gòu)較為規(guī)則，下清洗架上按一定間距布置有噴嘴ll，用于對轉(zhuǎn)向架下 部進(jìn)行清洗，在清洗時(shí)下清洗架噴嘴可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行擺動(dòng)。
本實(shí)用新型的每個(gè)清洗機(jī)械手為一個(gè)獨(dú)立的清洗執(zhí)行單元，清洗中壓水通過機(jī)械手導(dǎo) 管，進(jìn)入機(jī)械手噴嘴，通過噴嘴噴射中壓水，對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行清洗。機(jī)械手本身具有四個(gè)可實(shí) 現(xiàn)聯(lián)動(dòng)的運(yùn)行自由度走行、升降、旋轉(zhuǎn)、噴嘴擺動(dòng)。每個(gè)自由度均由伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 確保運(yùn)行位置準(zhǔn)確，運(yùn)行平穩(wěn)。
清洗機(jī)械手3由框架12、升降裝置、走行裝置、旋轉(zhuǎn)裝置、擺動(dòng)裝置、噴嘴18組成。 框架12為機(jī)械手其他各部分裝置的支承結(jié)構(gòu)，采用不銹鋼板焊接而成。升降裝置由升降桿 17、升降伺服電機(jī)13、升降減速器14、升降齒輪15組成，升降桿安裝在框架的導(dǎo)向孔中， 桿上鑲有升降桿齒條16，伺服電機(jī)、減速器及齒輪等固定在框架上，伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪 驅(qū)動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)，使升降桿實(shí)現(xiàn)上下升降運(yùn)行。走行裝置包括滾輪24、輔助輪23、走行伺服 電機(jī)19、走行減速器20、走行齒輪21、走行齒條22組成，走行滾輪24安裝在框架的四角， 用于走行時(shí)進(jìn)行滾動(dòng)與支撐，走行齒條22安裝在上清洗架內(nèi)側(cè)面，伺服電機(jī)、減速器及齒輪等固定在框架上，伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪在齒條上轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手走行運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)裝置 包括旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)25、旋轉(zhuǎn)減速器26、旋轉(zhuǎn)齒輪組27組成，伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)齒 輪組，使升降桿旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)升降桿端頭的噴嘴作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。擺動(dòng)裝置包括擺動(dòng)伺服電機(jī) 28、擺動(dòng)減速器29、驅(qū)動(dòng)鏈輪30、鏈條31組成，鏈條為封閉結(jié)構(gòu)，安裝在升降桿17的鏈 槽內(nèi)，端頭與噴嘴鏈輪32連接，伺服電機(jī)、減速器與驅(qū)動(dòng)鏈輪固定在框架上，伺服電機(jī)運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)鏈條運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)噴嘴鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使噴嘴實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)動(dòng)作。
控制系統(tǒng)包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)33、可編程邏輯控制器(PLC) 34、液晶觸摸屏35等組 成。每臺(tái)可編程邏輯控制器具有獨(dú)立四軸運(yùn)動(dòng)控制功能，系統(tǒng)采用四臺(tái)可編程邏輯控制器進(jìn) 行組網(wǎng)控制。清洗機(jī)控制方式采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與可編程邏輯控制器(PLC)進(jìn)行上、下位 機(jī)控制。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理、機(jī)械手運(yùn)行動(dòng)畫監(jiān)控、提供清洗 軌跡編程等；PLC作為下位機(jī)則主要負(fù)責(zé)伺服系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制、邏輯控制及其他輔助控制等。 控制系統(tǒng)針對各型轉(zhuǎn)向架具有獨(dú)立的控制流程，因此可完成對各型轉(zhuǎn)向架的自動(dòng)清洗。
轉(zhuǎn)向架利用鏈傳動(dòng)方式進(jìn)行牽引，也采用伺服系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。清洗過程中，三臺(tái)清洗 機(jī)械手與轉(zhuǎn)向架伺服牽引系統(tǒng)在程序控制下，共同進(jìn)行仿形動(dòng)作，對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行清洗。
權(quán)利要求1、轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)，包括牽引裝置(1)、清洗機(jī)主機(jī)(2)和控制系統(tǒng)，其特征是所述的牽引裝置(1)對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行牽引，所述的清洗機(jī)主機(jī)(2)包括清洗機(jī)械手(3)，所述的清洗機(jī)械手(3)由升降裝置、走行裝置、旋轉(zhuǎn)裝置、擺動(dòng)裝置組成，所述的升降裝置和擺動(dòng)裝置位于清洗機(jī)械手(3)的上部，所述的走行裝置和旋轉(zhuǎn)裝置位于清洗機(jī)械手(3)的下部，所述的控制系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)向架清洗流程。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)，其特征是所述的升降裝置由 升降桿(17)、升降伺服電機(jī)(13)、升降減速器(14)、升降齒輪(15)組成，升降 桿安裝在框架的導(dǎo)向孔中，所述的升降桿(17)上鑲有升降桿齒條(16)，所述的伺服 電機(jī)(13)、升降減速器(14)及升降齒輪(15)固定在框架上，升降伺服電機(jī)(13)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 升降齒輪(15)驅(qū)動(dòng)升降桿齒條(16)運(yùn)動(dòng)，使升降桿(17)實(shí)現(xiàn)上下升降運(yùn)行。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)，其特征是所述的走行裝置包 括走行滾輪(24)、走行輔助輪(23)、走行伺服電機(jī)(19)、走行減速器(20)、走行 齒輪(21)、走行齒條(22)組成；所述的走行滾輪(24)安裝在框架(12)的四角， 用于走行時(shí)進(jìn)行滾動(dòng)與支撐，走行齒條(22)安裝在上清洗架上，走行伺服電機(jī)(19)、 走行減速器(20)及走行齒輪(21)固定在框架上，走行伺服電機(jī)(19)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，走 行齒輪(21)在走行齒條(22)上轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手走行運(yùn)動(dòng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)，其特征是所述的旋轉(zhuǎn)裝置包 括旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)(25)、旋轉(zhuǎn)減速器(26)、旋轉(zhuǎn)齒輪組(27)組成，所述的旋轉(zhuǎn)伺服 電機(jī)(25)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)齒輪組，使升降桿(17)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)升降桿端頭的 噴嘴(18)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)，其特征是所述的擺動(dòng)裝置包 括擺動(dòng)伺服電機(jī)(28)、擺動(dòng)減速器(29)、驅(qū)動(dòng)鏈輪(30)、鏈條(31)組成；所述 的鏈條(31)為封閉結(jié)構(gòu)，安裝在升降桿(17)的鏈槽內(nèi)，端頭與噴嘴鏈輪(32)連 接；所述的擺動(dòng)伺服電機(jī)(28)、擺動(dòng)減速器(29)與驅(qū)動(dòng)鏈輪(30)固定在框架上， 擺動(dòng)伺服電機(jī)(28)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)鏈輪(30)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)鏈條(31)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng) 噴嘴鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使噴嘴(18)實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)動(dòng)作。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)，其特征是所述的控制系統(tǒng)包 括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(33)、可編程邏輯控制器(34)、液晶觸摸屏(35)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)，其特征是所述的牽引裝置(1) 采用鏈傳動(dòng)方式進(jìn)行轉(zhuǎn)向架(8)牽引，由牽引伺服電機(jī)(4)、減速器、安裝座、鏈輪(5)、鏈條(6)組成，所述的鏈條(6)上安裝有車輪牽引機(jī)構(gòu)(7)，對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行牽引。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)，其特征是所述的清洗機(jī)主機(jī) (2)包括上清洗架(9)和下清洗架(10)，所述的上清洗架(9)上安裝有三臺(tái)清洗機(jī)械手(3)，所述的下清洗架(10)上按一定間距布置有噴嘴(11)。
專利摘要轉(zhuǎn)向架機(jī)械手清洗機(jī)，包括牽引裝置(1)、清洗機(jī)主機(jī)(2)和控制系統(tǒng)，其特征是所述的牽引裝置(1)對轉(zhuǎn)向架進(jìn)行牽引，所述的清洗機(jī)主機(jī)(2)包括清洗機(jī)械手(3)，所述的清洗機(jī)械手(3)由升降裝置、走行裝置、旋轉(zhuǎn)裝置、擺動(dòng)裝置組成，所述的升降裝置和擺動(dòng)裝置位于清洗機(jī)械手(3)的上部，所述的走行裝置和旋轉(zhuǎn)裝置位于清洗機(jī)械手(3)的下部，所述的控制系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)向架清洗流程。本實(shí)用新型具有清洗效率高、通用性強(qiáng)，機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行平穩(wěn)可靠的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B08B3/00GK201375963SQ200920009470
公開日2010年1月6日 申請日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者平 何 申請人:北京鐵科合力科技有限責(zé)任公司