專利名稱：清洗機用防撞感應(yīng)機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種列車清洗設(shè)備，具體涉及一種列車清洗機用防撞感應(yīng)機構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著科技的進步，軌道交通技術(shù)越來越發(fā)達，在我國高鐵、動車乃至磁懸浮列車已經(jīng)逐步投入實際使用當(dāng)中。由于此類列車車速較快，為降低風(fēng)阻，基本采用流線造型的車身，配合表面白色烤漆，整個外形非常的漂亮搶眼，科技感十足。但是外形美觀的同時也帶來了更高的保養(yǎng)要求。在列車運行時，空氣中灰塵、列車與鐵軌摩擦產(chǎn)生粉末附著在車身表面。而列車車身臟污，一來影響軌道交通形象，對于乘客來說也需要注意不要碰觸車身，以免弄臟衣物行李；二來風(fēng)吹日曬后，塵垢、銹蝕也會慢慢滲進烤漆里，影響烤漆結(jié)構(gòu)，致使車身顏色改變，乃至烤漆脫落。故此基本上動車組、磁懸浮列車組以及高鐵每天收車后都會進行清洗。現(xiàn)有的列車清洗原理和普通的洗車房洗車原理基本相同，通常是在站點內(nèi)設(shè)置專門的外皮清洗車間，車間內(nèi)鋪設(shè)了若干條鐵軌，當(dāng)列車沿鐵軌以低速通過清洗房時，光電開關(guān)自動感應(yīng)到列車，先對車皮進行吹風(fēng)除塵，之后噴出水霧，刷子開始動作，將列車清洗得干干凈凈。上述清洗方式清洗較為徹底，但是需要到指定的站點，并且需要一定的時間，故此現(xiàn)有的清洗方式只能是收車后進行。而高速列車由于采用白色烤漆車身，單程行經(jīng)各地后表面即附著有一層灰塵，在有限的折返時間中，需要對于上下客的一側(cè)外車皮進行清洗。目前是在短暫的停靠時間里依靠人工清洗，一方面時間短，清洗質(zhì)量無法保證，另一方面有礙站臺整體形象。目前尚無一種可以在站臺對于列車車廂進行清洗的清洗機，而站臺清洗環(huán)境復(fù)雜，客流量大，如果沒有防撞感應(yīng)機構(gòu)，可能會撞到行人或者其他的物體，同時清洗機需要在站臺邊緣作業(yè)，容易掉入軌道區(qū)域，造成嚴(yán)重事故。故此需要研制一種此類清洗機上適用的防撞感應(yīng)機構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種列車清洗機用防撞感應(yīng)機構(gòu)，該防撞感應(yīng)機構(gòu)采用防撞觸邊、超聲波測距傳感器及光電傳感器三種感應(yīng)方式，一旦檢測到距離站臺過近、移動方向的前方有障礙物或者撞到物體，立即緊急制動，保障了在站臺清洗的安全，彌補了現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成—種列車清洗機用防撞感應(yīng)機構(gòu)，所述列車清洗機用于對于列車車廂外表面的清洗，所述列車清洗機包括一作為主體的機架，所述機架上設(shè)置有行走機構(gòu)及控制所述行走機構(gòu)的控制系統(tǒng)，其特征在于所述感應(yīng)系統(tǒng)包括防撞觸邊、至少一個超聲波測距傳感器及若干光電傳感器，其中，所述防撞觸邊呈首尾相接之環(huán)狀并兜繞于所述機架下緣，且突出于所述機架表面，所述防撞觸邊之外層彈性層內(nèi)設(shè)置有連續(xù)的干簧片開關(guān)；所述若干光電傳感器設(shè)置于所述機架底面之四角處，且所述光電傳感器的探測方向豎直向下；所述測距傳感器中至少一個設(shè)于所述列車清洗機行進方向的前端部，所述光電傳感器、干簧片開關(guān)及超聲波測距傳感器與所述控制系統(tǒng)連接。所述光電傳感器每兩個為一組共分為4組，每組光電傳感器設(shè)置于所述機架底面之一角，且探測方向為豎直向下。所述機架于其行進方向的后端設(shè)置有至少一個所述測距傳感器。本實用新型的優(yōu)點是采用多重安全防撞保護，一旦檢測到距離站臺過近、移動方向的前方有障礙物或者撞到物體，立即緊急制動，保障了在站臺清洗的安全。

圖1為本實用新型清洗機使用狀態(tài)示意圖；圖2為本實用新型清洗機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖I ；圖3為本實用新型清洗機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖II ；圖4為本實用新型行走機構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型清洗機工作原理示意圖；圖6為本實用新型感應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖I ；圖7為本實用新型感應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖II ；圖8為本實用新型感應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖III。。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細說明， 以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1至圖8所示，總參考標(biāo)號1-19分別表示站臺1、列車2、清洗刷3、擋水罩 4、噴頭5、水泵6、水箱7、洗滌液箱8、驅(qū)動輪9、承載輪10、平衡輪11、電機減速器12、防撞觸邊13、超聲波距離傳感器14、光電傳感器15、蓄電池16、電控箱17、轉(zhuǎn)向軸18、轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機19。參見圖1-8所示，本實用新型所描述之清洗機主要由清洗機構(gòu)、行走機構(gòu)、感應(yīng)系統(tǒng)及電控部分組成，以下感應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成進行詳細描述感應(yīng)系統(tǒng)包括防撞觸邊13、至少二個超聲波距離傳感器14及若干光電傳感器15。 其中所述防撞觸邊13呈首尾相接之環(huán)狀并兜繞于所述清洗機下緣，所述防撞觸邊13 的外層彈性橡膠層，其中分布有連續(xù)的干簧片開關(guān)(圖中未示)。由于防撞觸邊13凸出于清洗機的下緣，當(dāng)清洗機即將觸碰到物體之前，防撞觸邊13首先接觸該物體，同時觸動干簧片開關(guān)，干簧片開關(guān)發(fā)送信號至電控箱17，清洗機自動緊急制動。所述光電傳感器14每兩個為一組共分為4組，每組光電傳感器14設(shè)置于所述清洗機底面之一角，且探頭的探測方向豎直向下，每個角落設(shè)置兩個光電傳感器，目的是探測火車站站臺邊緣，每個角落用兩個的目的是冗余設(shè)計。光電傳感器14的作用是實時探測站臺邊緣，通過計算分析得出清洗機是否超出站臺邊緣，如超出邊緣，控制器接收到光電傳感器的動作信號，清洗機自動緊急制動。[0025]在清洗機的工作面上設(shè)置兩個超聲波距離傳感器15，且分別設(shè)于該工作面的兩翼。工作面上的兩個超聲波距離傳感器15用于實時測量清洗機與動車組的距離，通過前后兩個超聲波測距傳感器15實時測得與列車的距離，來計算出清洗機與列車的相對位置，通過計算結(jié)果來驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機實時調(diào)整行走方向。參見圖4，清洗機于其行進方向的前端設(shè)置有三個測距儀15，用于檢測清洗機移動方向上是否有阻礙物，如有清洗機自動緊急制動。結(jié)合上述感應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以下對于清洗機的其他組件以及工作原理進行詳細描述清洗機構(gòu)主要由噴頭5、水泵6、水箱7、旋轉(zhuǎn)電機(圖中未示意)、轉(zhuǎn)軸(位于清洗刷3的中軸， 圖中未示意)及套接于所述轉(zhuǎn)軸上的清洗刷3組成。清洗刷3的軸線應(yīng)該平行于列車2的待清洗面，但是由于列車側(cè)面為弧狀，故此清洗刷3軸線必須與地面地面呈一定角度，尤其以清洗刷3垂直于地面設(shè)置的情況(即交角為90°為最佳)，此時改變清洗刷3旋轉(zhuǎn)后的外形即可。旋轉(zhuǎn)電機通過渦輪蝸桿減速器驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，這里涉及的驅(qū)動還可以包括旋轉(zhuǎn)電機輸出軸通過皮帶與轉(zhuǎn)軸連接，或者旋轉(zhuǎn)電機輸出軸與轉(zhuǎn)軸為一級齒輪連動關(guān)系的連接等等，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員習(xí)見手段，不再贅述。清洗刷3的結(jié)構(gòu)可以有兩種其一是由軸套及固定于所述軸套上的若干清洗片組成，所述軸套套接于所述轉(zhuǎn)軸上，所述清洗片于所述軸套上沿徑向伸展以呈放射狀布置，所述清洗片之外緣形狀與所述列車2側(cè)面形狀吻合；另一種結(jié)構(gòu)是所述清洗刷由軸套及固定于所述軸套上的若干清洗條組成，所述軸套套接于所述轉(zhuǎn)軸上，所述清洗條的一端固定與所述軸套上，所述清洗條旋轉(zhuǎn)飄起呈放射狀后構(gòu)成之外形與所述列車2側(cè)面形狀吻合。這兩種都是通過離心力使清洗片(條)繞轉(zhuǎn)軸急速旋轉(zhuǎn)，從而帶走列車上附著的污垢。由于其設(shè)計上配合列車形狀，加上清洗條(片)為軟質(zhì)材料，外形有不匹配處也可通過清洗條(片)彎折彌補，故此可適應(yīng)流線造型的高速列車。上述的清洗片(條)可采用泡棉、纖維、棉、布等各種材質(zhì)。同時由上述的清洗原理可以看出，在工作時清洗刷3之外緣必須凸出清洗機的工作面。清洗刷3高度以及直徑需要和列車配合， 其高度應(yīng)該在1800mm-2500mm之間，最大直徑在800mm-1200mm之間。以CRH1、CRH2、CRH3、 CRH380、CRH5的動車為例，清洗刷3高度為2100mm (與上述動車需清洗部位高度一致)、直徑最小處為900mm，最大處為1100mm。噴頭5共12個，均分為兩組，固定設(shè)于清洗機用于清洗列車2的工作面。此兩組噴頭5分列于清洗刷3之兩側(cè)，且每兩個噴頭5通過一個水泵 6驅(qū)動并與水箱7連通。為清洗頑固污漬，水箱7內(nèi)還設(shè)置有洗滌液箱8，洗滌液箱8內(nèi)容置有為列車2專門配置的洗滌劑。為避免清洗刷3旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的水珠、水霧飛濺，清洗機于清洗刷3外設(shè)有防水霧飛濺的擋水罩4，該擋水罩4 一側(cè)具有一開口以使清洗刷3外緣凸出工作面。行走機構(gòu)作為清洗機的移動部分。主要由一行走驅(qū)動電機、一轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機19、一驅(qū)動輪 9、二個平衡輪11和至少二個承載輪10組成。行走驅(qū)動電機設(shè)置的目的是作為清洗機整體移動的驅(qū)動電機，而轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機19則作為清洗機移動中改變方向的驅(qū)動電機，當(dāng)行走機構(gòu)偏離列車時，轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機19調(diào)整驅(qū)動輪的方向，使行走機構(gòu)與列車保持平行相對位置關(guān)系。參見附圖，驅(qū)動輪9的中軸兩端均與一轉(zhuǎn)向軸18固定，轉(zhuǎn)向軸18垂直設(shè)置于驅(qū)動輪 9正上方。驅(qū)動輪9設(shè)于清洗機底面之前端，行走驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動直接或間接驅(qū)動驅(qū)動輪9
5繞其軸線旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機19的轉(zhuǎn)動直接或間接驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸18繞其軸線旋轉(zhuǎn)，進而使驅(qū)動輪9之軸線水平轉(zhuǎn)動。這里直接或間接驅(qū)動包括行走(轉(zhuǎn)向)驅(qū)動電機輸出軸通過皮帶或齒輪與驅(qū)動輪9 (轉(zhuǎn)向軸18)連接等等，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員習(xí)見手段，不再贅述。所述二個平衡輪11對稱設(shè)于所述驅(qū)動輪9兩側(cè)，所述承載輪10中至少二個設(shè)于所述清洗機底面相對所述述驅(qū)動輪9之另一端。這里承載輪10的數(shù)量可以為兩個、四個甚至更多，譬如選用4個承載輪10+2個平衡輪11+1個驅(qū)動輪9，既滿足小輪徑、低底盤、載重大、驅(qū)動結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)向操控性靈活；也可使用2個承載輪10+2個平衡輪11+1個驅(qū)動輪9，既滿足小輪徑、低底盤、載重大、驅(qū)動結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)向操控性靈活。此種結(jié)構(gòu)的選擇為本領(lǐng)域技術(shù)人員習(xí)見手段，在此不再贅述。感應(yīng)系統(tǒng)包括防撞觸邊13、至少二個超聲波距離傳感器14及若干光電傳感器15。其中所述防撞觸邊13呈首尾相接之環(huán)狀并兜繞于所述清洗機下緣，所述防撞觸邊13 的外層彈性橡膠層，其中分布有連續(xù)的干簧片開關(guān)(圖中未示)。由于防撞觸邊13凸出于清洗機的下緣，當(dāng)清洗機即將觸碰到物體之前，防撞觸邊13首先接觸該物體，同時觸動干簧片開關(guān)，干簧片開關(guān)發(fā)送信號至電控箱17，清洗機自動緊急制動。所述光電傳感器14每兩個為一組共分為4組，每組光電傳感器14設(shè)置于所述清洗機底面之一角，且探頭的探測方向豎直向下，每個角落設(shè)置兩個光電傳感器，目的是探測火車站站臺邊緣，每個角落用兩個的目的是冗余設(shè)計。光電傳感器14的作用是實時探測站臺邊緣，通過計算分析得出清洗機是否超出站臺邊緣，如超出邊緣，控制器接收到光電傳感器的動作信號，清洗機自動緊急制動。在清洗機的工作面上設(shè)置兩個超聲波距離傳感器15，且分別設(shè)于該工作面的兩翼。工作面上的兩個超聲波距離傳感器15用于實時測量清洗機與動車組的距離，通過前后兩個超聲波測距傳感器15實時測得與列車的距離，來計算出清洗機與列車的相對位置，通過計算結(jié)果來驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機實時調(diào)整行走方向。參見圖4，清洗機于其行進方向的前端設(shè)置有三個測距儀15，用于檢測清洗機移動方向上是否有阻礙物，如有清洗機自動緊急制動?？刂葡到y(tǒng)主要部件為電控箱17，電控箱17連接有一蓄電池16，蓄電池16同時連接電動水泵、轉(zhuǎn)向電機、行走電機、旋轉(zhuǎn)電機等等清洗機上的執(zhí)行部件。電控箱17連接并接收所述干簧片開關(guān)、超聲波距離傳感器15及光電傳感器14發(fā)至的信號，并控制連接所述水泵6、轉(zhuǎn)向電機、行走電機及旋轉(zhuǎn)電機。電控箱17中設(shè)置有判斷模塊，該判斷模塊中預(yù)設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)距離閾值表，標(biāo)準(zhǔn)距離閾值表與清洗刷3上清洗片(條)旋轉(zhuǎn)后的半徑長度以及站臺1的結(jié)構(gòu)有關(guān)，基于工作面上測距儀15所傳輸?shù)木嚯x信息及該距離閾值，通過計算測距儀15采集距離信息之間的差，及分別與該距離閾值的差，以控制所述轉(zhuǎn)向電機轉(zhuǎn)動。例如工作面上前一超聲波距離傳感器15大于后一超聲波距離傳感器15，且兩者測得距離均大于距離閾值，則清洗機已經(jīng)脫離列車2，且趨于遠離列車2，此時電控箱17控制轉(zhuǎn)向電機轉(zhuǎn)動，驅(qū)動輪9轉(zhuǎn)動使清洗機靠近列車2。如工作面上前一測距儀15大于后一測距儀15，且兩者測得距離均小于距離閾值，此時清洗機太靠近列車2，且趨于遠離列車2， 清洗機前進方向正確，可保持該方向。由此，通過不斷地檢測清洗機離列車2的距離來實時調(diào)整轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，每次計算后的方向調(diào)整都是對于上一次動作的修正，在設(shè)定合適的時間間
6距后，使清洗機離列車2在有效的工作范圍內(nèi)，保證了清洗刷3始終對于列車2具有適當(dāng)?shù)膲簭姾凸ぷ骶嚯x，確保了清洗效果。 上述實施例中使用的超聲波距離傳感器15，可以根據(jù)具體需求，選擇不同類型的測距儀，如激光測距儀、紅外測距儀等等，同時上述實施例中對光電傳感器14數(shù)量的選擇也不僅僅局限于此，在滿足其他條件的情況下，根據(jù)具體情況，對數(shù)量進行任意增減，在此不再贅述。
權(quán)利要求1.一種清洗機用防撞感應(yīng)機構(gòu)，所述列車清洗機用于對于列車車廂外表面的清洗，所述列車清洗機包括一作為主體的機架，所述機架上設(shè)置有行走機構(gòu)及控制所述行走機構(gòu)的控制系統(tǒng)，其特征在于所述感應(yīng)機構(gòu)包括防撞觸邊、至少一個超聲波測距傳感器及若干光電傳感器，其中，所述防撞觸邊呈首尾相接之環(huán)狀并兜繞于所述機架下緣，且突出于所述機架表面，所述防撞觸邊之外層彈性層內(nèi)設(shè)置有連續(xù)的干簧片開關(guān)；所述若干光電傳感器設(shè)置于所述機架底面之四角處，且所述光電傳感器的探測方向豎直向下；所述測距傳感器中至少一個設(shè)于所述列車清洗機行進方向的前端部，所述光電傳感器、干簧片開關(guān)及超聲波測距傳感器與所述控制系統(tǒng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種清洗機用防撞感應(yīng)機構(gòu)，其特征在于所述光電傳感器每兩個為一組共分為4組，每組光電傳感器設(shè)置于所述機架底面之一角。
3.如權(quán)利要求1所述的一種清洗機用防撞感應(yīng)機構(gòu)，其特征在于所述機架于其行進方向的后端設(shè)置有至少一個所述測距傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的一種清洗機用防撞感應(yīng)機構(gòu)，其特征在于所述清洗機于其工作面的兩翼分別設(shè)置有一個超聲波測距傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種列車清洗設(shè)備，具體涉及一種列車清洗機用防撞感應(yīng)機構(gòu)。所述感應(yīng)機構(gòu)包括防撞觸邊、至少一個超聲波測距傳感器及若干光電傳感器，其中，所述防撞觸邊兜繞于所述機架下緣，且突出于所述機架表面，所述防撞觸邊之外層彈性層內(nèi)設(shè)置有連續(xù)的干簧片開關(guān)；所述若干光電傳感器設(shè)置于所述機架底面之四角處，且所述光電傳感器的探測方向豎直向下；所述測距傳感器中至少一個設(shè)于所述列車清洗機行進方向的前端部，所述光電傳感器、干簧片開關(guān)及超聲波測距傳感器與所述控制系統(tǒng)連接。本實用新型的優(yōu)點是采用多重安全防撞保護，一旦檢測到距離站臺邊緣過近或離列車距離過近、移動方向的前方有障礙物或者撞到物體，立即緊急制動，保障了在站臺清洗的安全。
文檔編號B60T7/22GK202080263SQ20112016303
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者唐繼烈, 姜瑞平, 張萼輝, 方火根, 朱浩云, 朱雪源, 羅善建, 虞國良 申請人:上海鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所, 上海鐵路經(jīng)濟開發(fā)有限公司