阅读说明：本技术 一种翻车机智能清车底装置及其清扫方法 (Intelligent vehicle bottom cleaning device of dumper and cleaning method thereof ) 是由 焦瑞敏 于 2020-07-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种翻车机智能清车底装置及其清扫方法,所述翻车机智能清车底装置包括滑轨、清扫臂基座、设置在所述清扫臂基座上的可运动机械臂、设置在所述可运动机械臂的自由端的清扫刷头,所述滑轨平行于翻车机的待清扫车厢所在轨道,所述清扫臂基座下方安装有设置在所述滑轨上的车轮,所述清扫臂基座设置有清扫总控制器、面对待清扫车厢的定位装置以及与所述车轮传动连接的行走驱动装置,所述清扫刷头通过压力杆与所述可运动机械臂铰接,所述压力杆与所述清扫刷头之间设置有压力传感器。该翻车机智能清车底装置旨在解决现有技术中针对翻车机中车底清扫时效率低、效果差、安全风险大、环境污染大的技术问题。(The invention discloses an intelligent car bottom cleaning device of a car dumper and a cleaning method thereof. The intelligent vehicle bottom clearing device of the tipper aims to solve the technical problems of low efficiency, poor effect, large safety risk and large environmental pollution when cleaning the bottom of the tipper in the prior art.)

一种翻车机智能清车底装置及其清扫方法

技术领域

本发明属于翻车机清车底装置领域，尤其涉及一种翻车机智能清 车底装置及其清扫方法。

背景技术

翻车机是火车运输矿石等物料的一种主要卸车设备。在卸车过程 中，翻车机通过将火车敞车车皮夹持翻转，将车厢内的物料倾倒至 卸料斗中通过布置在卸料斗下的运输皮带对物料进行转运。在翻转 倾倒过程中，由于翻车机翻转角度通常在170度左右，车厢内的物 料在倾倒后一般会有一定残余，当物料水分含量较大或运输过程中 遇到雨雪天气，倾倒过后的车皮物料残余量将更多。车厢内残余物 料若不清理，将造成经济损失，且不符合铁路部门对车皮的管理要 求，目前车厢内残余物料的清理方式主要是人工清扫，也有少数通 过工作人员使用专业工具利用高压空气吹扫(实用新型CN 207013413 U)或利用活动连接的铰松吸料清除器伸入车厢内利用 负压将残余物料吸走(实用新型CN 204342007U)。

但现有技术中的清扫方案或多或少存在以下缺陷：

1、人工清扫工作效率低，劳动强度大，工作现场粉尘、噪音等 危险及有害因素对现场工作人员职业健康带来较大影响。人工清扫 为了保持清扫的及时性，清扫人员需要不断攀爬处于移动状态的车 厢，工作现场安全风险较高。

2、(实用新型CN 207013413 U)由工作人员持专用工具使用 高压气体吹扫将导致工作现场扬尘更大，对工作人员职业健康危害 更大。专用清扫工具长度约2.5米左右，操作便利性方面还存在不足， 且人工操作劳动强度仍然不小。当遇到粘结性较强或较大块的残余 物料时，清理效果和工作效率仍不够理想。

3、(实用新型CN 204342007 U)活动连接的铰松吸料清除器伸 入车厢内利用负压将残余物料吸走，但对大块残余物料适应性存在 不足，当遇到粘结性较强的物料时易造成管路堵塞，在维护便利性 上存在不足，对残余物料清理效率也存在影响。吸走的物料进入储 料斗后需要二次转运，增加生产成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于此，本发明提出了一种翻车机智能清车底装置，该翻车机智 能清车底装置旨在解决现有技术中针对翻车机车底清扫时效率低、 效果差、安全风险大、环境污染大的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出了一种翻车机智能清车底装置， 其中，所述翻车机智能清车底装置包括滑轨、清扫臂基座、设置在所 述清扫臂基座上的可运动机械臂、设置在所述可运动机械臂的自由端 的清扫刷头，所述滑轨平行于翻车机的待清扫车厢所在轨道，所述清 扫臂基座下方安装有设置在所述滑轨上的车轮，所述清扫臂基座设置 有清扫总控制器、面对待清扫车厢的定位装置以及与所述车轮传动连 接的行走驱动装置，所述清扫刷头通过压力杆与所述可运动机械臂铰 接，所述压力杆与所述清扫刷头之间设置有压力传感器，所述清扫刷 头包括清扫刷头本体、高压空气水雾化喷嘴、套装于所述清扫刷头本 体的刷毛以及通过第一伸缩驱动装置安装于所述清扫刷头本体中的 清扫锥，所述清扫锥能够通过所述第一伸缩驱动装置从所述清扫刷头 本体伸出，所述可运动机械臂的驱动装置、行走驱动装置、压力传感 器、第一伸缩驱动装置以及翻车器的控制器分别与所述清扫总控制器 信号连接。

优选地，所述清扫刷头本体包括与所述压力杆铰接的刷轴和可转 动地套装于所述刷轴的刷套，所述刷毛套装于所述刷套的外圆周面， 所述刷套上具有供所述清扫锥伸出的通孔。

优选地，所述刷套中设置有锥座，所述锥座中安装有作为所述第 一伸缩驱动装置的液压缸，所述液压缸连接所述清扫锥。

优选地，所述刷轴与所述压力杆铰接，所述压力传感器设置在所 述刷轴与所述压力杆之间，所述刷轴与所述压力杆垂直。

优选地，所述所述压力杆铰接在所述刷轴中部，所述刷轴在所述 压力杆两侧均布置有所述刷毛和刷套。

优选地，所述高压空气水雾化喷嘴安装于所述刷轴上。

优选地，所述压力杆的一端铰接于所述刷轴，所述压力杆的另一 端通过铰轴与中间连杆铰接，所述中间连杆还铰接于所述可运动机械 臂，所述可运动机械臂上安装有第二伸缩驱动装置，所述第二伸缩驱 动装置的一端铰接所述铰轴，另一端铰接于所述可运动机械臂。

优选地，所述可运动机械臂包括依次铰接的多节臂。

此外，本发明还提供一种上述的翻车机智能清车底装置的清扫方 法，所述清扫方法包括步骤：

a、翻车机的待卸料车厢翻转完成卸料后，待清扫空车厢回转到使 得车厢的上开口朝翻车机卸料斗向下倾斜到指定位置；

b、翻车机的控制器发送清扫指令至该清扫总控制器，由清扫总控 制器控制行走驱动装置，进而控制车轮带动清扫臂基座运动至与待清 扫车厢对应的位置；

c、清扫总控制器控制可运动机械臂进入待清扫车厢并使清扫刷头 贴靠待清扫车厢的远端侧面上部，然后控制可运动机械臂带动清扫刷 头按照预定清扫路径对车厢内残余物料进行清扫，使清扫物料落入翻 车机卸料斗。

优选地，在所述步骤c中，在清扫过程中，清扫刷头的移动始终按 照压力传感器反馈的实时监测压力信号执行，当实时监测压力大于满 足清扫标准时的压力值时，清扫刷头停留在原位置继续清扫，清扫刷 头上设置的清扫锥逐渐伸出，直至清扫刷头压力值不大于满足清扫标 准时的压力值，随后清扫刷头设置的清扫锥逐渐回收，清扫刷头按照 预设清扫路径继续移动对车厢进行清扫。

(三)有益效果

本发明与现有技术对比，本发明翻车机智能清车底装置的有益效 果包括：

该翻车机智能清车底装置通过与翻车机控制系统联锁，可在翻车 机卸车过程中智能清扫车厢，无需人工干预，清扫效率高、清扫效果 好、故障率低、清扫过程环境污染小、清理出的残余物料无需二次转 运可直接落入翻车机卸料斗。

本发明未在此处介绍的有益效果将下文合适位置说明。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示 意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施方式的翻车机智能清车底装置的结构示意图；

图2为本发明实施方式的清扫刷头的示意图；

图3为本发明实施方式的清扫刷头的侧剖图；

图4为本发明实施方式的翻车机智能清车底装置的工作示意图。

附图标记说明：

1-滑轨、2-清扫臂基座、3-可运动机械臂、4-待清扫车厢、5-车轮、 6-清扫总控制器、7-定位装置、8-行走驱动装置、9-压力杆、10-高压 空气水雾化喷嘴、11-中间连杆、12-第二伸缩驱动装置、13-卸料设 备、14-翻车机卸料斗、15-压力传感器、100-清扫刷头、101-刷毛、 102-第一伸缩驱动装置、103-清扫锥、104-刷套、105-锥座、106-刷 轴。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结 合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐 述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多 不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背 本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体 实施的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定， 术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也 可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连 接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元 件内部的连通，也可以是“传动连接”，即通过带传动、齿轮传动或 链轮传动等各种合适的方式进行动力连接。对于本领域的普通技术人 员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1至图4，本发明提供一种翻车机智能清车底装置，翻车机 智能清车底装置包括滑轨1、清扫臂基座2、设置在清扫臂基座2上的 可运动机械臂3、设置在可运动机械臂3的自由端的清扫刷头100，滑 轨1平行于翻车机的待清扫车厢4所在轨道，清扫臂基座2下方安装有 设置在滑轨1上的车轮5，清扫臂基座2设置有清扫总控制器6、面对待 清扫车厢4的定位装置7以及与车轮5传动连接的行走驱动装置8(例如 电机等等)，清扫刷头100通过压力杆9与可运动机械臂3铰接，压力 杆9与清扫刷头100之间设置有压力传感器15，清扫刷头100包括清扫 刷头本体、高压空气水雾化喷嘴10、套装于清扫刷头本体的刷毛101 以及通过第一伸缩驱动装置102安装于清扫刷头本体中的清扫锥103， 清扫锥103能够通过第一伸缩驱动装置102从清扫刷头本体伸出刷毛101，可运动机械臂3的驱动装置、行走驱动装置8、压力传感器15、 第一伸缩驱动装置102以及翻车器的控制器分别与清扫总控制器6信 号连接。

根据本发明的具体实施方式，清扫刷头本体包括与压力杆9铰接的 刷轴106和可转动地套装于刷轴106的刷套104，刷毛101套装于刷套 104的外圆周面，刷套104上具有供清扫锥103伸出的通孔。刷套104 中设置有锥座105(通过螺栓等紧固件连接即可)，锥座105中安装有 作为第一伸缩驱动装置102的液压缸，液压缸连接清扫锥103。刷轴106 与压力杆9铰接，压力传感器设置在刷轴106与压力杆9之间，刷轴106 与压力杆9垂直。压力杆9铰接在刷轴106中部，刷轴106在压力杆9两 侧均布置有刷毛101和刷套104。高压空气水雾化喷嘴10具体可以安装 在刷轴106上。压力杆9的一端铰接于刷轴106，压力杆9的另一端通过铰轴与中间连杆11铰接，中间连杆11还铰接于可运动机械臂3，可运 动机械臂3上安装有第二伸缩驱动装置12，第二伸缩驱动装置12的一 端铰接铰轴，另一端铰接于可运动机械臂3。可运动机械臂3包括依次 铰接的多节臂。刷毛101和清扫锥103分别优选为钢丝绳刷和钢锥。当 然，以上关于具体结构上的设计可以根据实际需要进行灵活调整和替 换，各种调整方案和替换方案都将落入本发明的保护范围。

此外，本发明还提供一种上述的翻车机智能清车底装置的清扫方 法，清扫方法包括步骤：

a、翻车机的待卸料车厢待清扫车厢(即上文的待清扫车厢4)通 过卸料设备13夹持翻转完成卸料后，回转到使得待清扫车厢的上开口 朝翻车机卸料斗14向下倾斜到指定位置；

b、翻车机的控制器发送清扫指令至该清扫总控制器6，由清扫总 控制器6控制行走驱动装置8，进而控制车轮5带动清扫臂基座2运动至 与待清扫车厢对应的位置；

c、清扫总控制器6控制可运动机械臂3进入待清扫车厢并使清扫刷 头100贴靠待清扫车厢的远端侧面上部，然后控制可运动机械臂3带动 清扫刷头100按照预定清扫路径(可由配备的距离行程控制系统预设) 对车厢内残余物料进行清扫(具体控制清扫刷头100旋转来实现清 扫)，使清扫物料落入翻车机卸料斗14，清扫方向如图4中虚线箭头 所示，在清扫过程中，清扫刷头的移动始终按照负荷敏感系统实时监 测的压力传感器15反馈的实时监测压力信号执行，当实时监测压力大 于满足清扫标准时的压力值时，清扫刷头停留在原位置继续清扫，清 扫刷头上设置的清扫锥103逐渐伸出，直至清扫刷头压力值不大于满足清扫标准时的压力值，随后清扫刷头设置的清扫锥103逐渐回收， 清扫刷头按照预设清扫路径继续移动对车厢进行清扫，清扫刷头在清 扫的同时，其前端设置的高压空气水雾化喷嘴喷出高压雾化水，在有 效抑尘的同时可对附着在车厢内的小块物料进行清理，提高清扫效 率。机械臂按照距离行程控制系统预设清扫路径执行完毕即车厢完成 清扫，由清扫总控制器6发送清扫完成指令至翻车机，翻车机继续运 行使车厢复位。

需要强调的是，该翻车机智能清车底装置及其清扫方法更多具体 优点如下：

1、该装置具备负荷敏感感应系统，能紧密贴合车厢而不过度挤压， 对火车厢内余料能有效清理又不损伤火车车厢。

2、该装置可替代人工清扫，一台翻车机每个班次可减少5至6名余 料清扫人员，可有效节约人力成本。

3、车厢余料清扫工作由该装置完成后，可避免人工清扫过程中存 在的各类职业健康危害和安全管理隐患。

4、该装置清扫一节时间约50秒，而人工清扫车厢约5分钟/节，清 扫效率为人工清扫的6倍。

5、该装置清扫刷头前端设置有高压空气水雾化喷嘴，清扫过程中 扬尘少，环境污染小。

6、该装置清扫出的残余物料直接落入翻车机卸料斗14中，无需后 续处理。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可 以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样 的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。