一种移动式列车上水机器人及其上水方法技术

本发明专利技术提供了一种移动式列车上水机器人，包括机器人组件、运动轴组件和移动上水配套组件，运动轴组件包括运动轴底座、运动轴导轨、支撑件和移动件，运动轴底座设置在车站股道间排水沟盖板上，运动轴导轨设在运动轴底座上，支撑件通过移动件连接在运动轴导轨上，机器人组件设在支撑件上，移动上水配套组件包括上水软管和控制柜，控制柜设在运动轴组件一端部，控制柜与机器人组件电连接，上水软管一端与排水沟侧壁的上水干管连接，另一端与上水机器人组件上水端部连接，上水端部上设有电磁阀。该发明专利技术结构简单，上水效率高，较现有固定式上水设备具有更大的工作范围，且能允许不同车次列车停靠位置存在一定差异，能适应不同型号列车的上水需求。

A Mobile Train Waterbot and Its Waterboarding Method

The invention provides a mobile train water-loading robot, which comprises a robot component, a moving axle component and a mobile water-loading supporting component. The moving axle component comprises a moving axle base, a moving axle guide rail, a supporting member and a moving member. The moving axle base is arranged on the drainage ditch cover plate between railway tracks, and the moving axle Guide rail is arranged on the moving axle base, and the supporting member is connected with the moving axle base through the moving member. On the axle guide rail, the robot assembly is arranged on the support. The mobile water supply supporting assembly includes the water supply hose and the control cabinet. The control cabinet is arranged at one end of the moving axle assembly. The control cabinet is electrically connected with the robot assembly. One end of the water supply hose is connected with the upper water main pipe on the side wall of the drainage ditch, the other end is connected with the upper water end of the water supply robot assembly, and the upper water end is provided with an electromagnetic valve. The invention has the advantages of simple structure, high efficiency of water supply, wider working range than the existing fixed water supply equipment, and can allow certain differences in the parking positions of different trains, and can meet the water supply requirements of different types of trains.

【技术实现步骤摘要】
一种移动式列车上水机器人及其上水方法
本专利技术属于列车自动上水
，具体涉及一种移动式列车上水机器人及其上水方法，用于取代人工上水，实现列车上水无人化操作。
技术介绍
目前，常用的旅客列车上水栓包括传统上水栓和自动回卷型上水栓，前者需要上水工人将上水栓插入列车上水口，打开上水阀门开始上水，待列车水箱溢水后再关闭上水阀，取下上水管，操作过程费时费力，并且一列火车通常只配备3～5名上水工人，平均一名上水工负责4节车厢的上水任务，这导致有的车厢溢水时上水工在其他车厢操作，无法及时关闭相应车厢的上水阀，这造成了极大的水资源浪费；以北京铁路局为例，该铁路局下辖车站全年因上水造成的水资源浪费量约62万吨。自动回卷型上水栓相对于传统上水栓可以实现上水完成后上水软管自动回卷，降低了上水工人的劳动强度，但这种上水栓大多采用定时回卷，即预设的上水时间结束时上水软管自动脱落、回卷，由于列车每节车厢的用水量并不完全一致，上水前水相内剩余水量也不尽相同，因此这种上水方式会出现部分水箱未上满水，而部分水箱上水溢流的现象，同样存在水资源的浪费。随着机器人技术的发展，近年来工业机器人在码垛、车间装配、焊接、喷涂等领域都得到了较大的普及，但在铁路行业，工业机器人的应用并不常见，尤其是在旅客列车上水领域，传统的人工上水方式在“智慧铁路”的发展趋势下，其数据无法同步，自控水平低下，安全隐患大，效率低等弊端愈发凸显。当前国内关于旅客列车上水主要为固定式上水装置，且智能化水平较低。如专利技术专利201310319956.3公布了一种铁路列车上水自动关闭装置，该方法包括列车蓄水箱、发射器和接收器；所述列车蓄水箱上设置有注水管和溢水口，其工作原理是当列车水箱注满后，水从水箱溢流管溢出，冲击位于溢流管正下方的跷跷板一端，使板体另一端翘起触发控制触点，使无线发射模块发射信号，关闭位于上水端部内的电磁阀，停止上水；该方法要求列车停靠后溢水管口正对跷跷板的一端，但实际停车过程中常存在一定偏差，且不同车型溢水口位置也不相同，难以保证每节车厢溢水管口正对跷跷板，此外，车站为半露天环境，外界风荷载也有可能带动跷跷板，从而产生误操作。同样的，技术专利201320169114.X公布了一种客车上水自动控制装置，该方法包括客车水箱及其接口、地面水井阀门和上水胶管等，其工作原理是当列车停靠后，上水工将相应上水编码输入给水模块，然后将胶管与客车水箱连接，给水模块根据上水编码开启电磁阀上水，同时压力传感器根据压力变化自动监测水箱水位，满水后发出停水信号，给水模块发出电磁阀关闭指令，同时打开给水井逆流阀，将胶管内的存水排入渗水井；该方法通过压力传感器判断水箱水位存在较大误差，因为上水软管内的水压本身波动范围较大，且上水过程中水流紊动程度较大，相比于这些干扰因素，水位变化导致的压力差则明显偏小。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服传统人工上水效率低下，安全隐患大，水资源浪费现象严重，而且固定式上水机器人工作范围小，难以适应不同型号列车的上水需求的问题。为此，本专利技术提供了一种移动式列车上水机器人，包括机器人组件、运动轴组件和移动上水配套组件，所述运动轴组件包括运动轴底座、运动轴导轨、支撑件和移动件，所述运动轴底座设置在车站股道间排水沟的盖板上，所述运动轴导轨安装在所述运动轴底座上，所述支撑件底部通过移动件连接在所述运动轴导轨上，所述机器人组件设置在所述支撑件上表面，所述移动上水配套组件包括上水软管和控制柜，所述控制柜设置在所述运动轴组件一端部，所述控制柜通过电缆与所述机器人组件电连接，所述排水沟侧壁设置有上水干管，所述上水软管一端与所述上水干管连接，另一端与所述上水机器人组件的上水端部连接，所述上水机器人组件上水端部设有用于控制上水开关的电磁阀。进一步的，所述机器人组件包括机器人底座、多节机器人手臂和多节运动关节，所述机器人底座设置在所述支撑件上，多节所述机器人手臂依次通过运动关节连接成一整体，且其一端固定设置在所述机器人底座上。进一步的，所述上水软管通过管箍固定在所述机器人手臂的外表面，且所述管箍与上水软管之间设有间隙，所述上水机器人组件上水端部的机器人手臂上设有供上水软管穿入的圆孔，所述上水软管端部伸入机器人手臂内部，且由机器人手臂上水端部伸出一定长度，所述电磁阀位于所述上水机器人组件上水端部内。进一步的，所述排水沟两侧设有混凝土基础，所述运动轴底座两侧沿运动轴底座的轴线方向间隔设有多个矩形不锈钢片，所述矩形不锈钢片一端焊接在运动轴底座上，另一端通过膨胀螺栓固定在所述混凝土基础上。进一步的，所述运动轴组件还包括矩形保护罩，所述矩形保护罩设置在所述运动轴底座上方且罩住运动轴底座，所述矩形保护罩的两侧分别开设有供所述支撑件与运动导轨连接的缝隙。进一步的，所述运动轴底座上设置有用于支撑所述矩形保护罩的支板。进一步的，所述移动件为齿轮，所述运动轴导轨为凹槽结构，该凹槽内上设有与齿轮相配合的运动轴轨齿。进一步的，所述移动件为滚轮，所述运动轴导轨上设有与滚轮相配合的运动槽。进一步的，所述移动上水配套组件还包括两条履带，两条所述履带分别设置在所述运动轴组件的两侧，所述电缆和上水软管分别敷设在两条所述履带表面。另外，本专利技术还提供了采用上述移动式列车上水机器人的上水方法，包括如下步骤：1)根据不同列车型号，在车站相应到发线的一侧设置若干上述的移动式列车上水机器人，且每个移动式列车上水机器人的运动轴组件长度对应列车的一节车厢；2)列车即将到站时，通过车站控制中心将相应列车型号发送到移动式列车上水机器人的控制柜中，控制柜通过信号传输控制对应到发线一侧的各运动轴组件上的机器人组件启动并运动至该型号列车各车厢上水口对应位置；3)列车进站停稳后，各移动式列车上水机器人的机器人组件将上水软管插入对应车厢的上水口，并开启机器人组件上水端部内的电磁阀，设定上水时间，开始上水；4)到预设上水时间后，上水端部内的电磁阀关闭，各移动式列车上水机器人的机器人组件将上水软管收回，机器人组件移动至运动轴组件的初始位置，并恢复待机状态，准备下一上水操作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：(1)本专利技术提供的这种移动式列车上水机器人结构简单，上水工作范围大，机器人组件可在运动轴组件上移动进行上水，较现有固定式上水设备具有更大的工作范围，且能允许不同车次列车停靠位置存在一定差异，能适应不同型号列车的上水需求。(2)本专利技术提供的这种移动式列车上水机器人上水效率高，其在列车进站前可移动至相应位置，列车停稳后直接进行上水，节约上水时间，避免上水工人在股道间穿梭，减少安全隐患，同时上水完成后，电磁阀立刻关闭，避免水资源浪费。(3)本专利技术提供的这种移动式列车上水机器人前期一次性投入后，后期运行维护费用远低于上水工人开支，节省上水操作成本。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术移动式列车上水机器人的主视图；图2是本专利技术移动式列车上水机器人的俯视图；图3是图2中沿A-A截面示意图；图4是本专利技术中移动件为齿轮的运动轴组件的结构示意图；图5是本专利技术中移动件为齿轮的机器人组件结构示意图；图6是本专利技术中齿轮与运动轴导轨安装的放大图；图7是本专利技术中移动件为滚轮的运动轴组件的结构示意图；图8是本专利技术中滚轮与运动轴导轨安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动式列车上水机器人，其特征在于：包括机器人组件、运动轴组件和移动上水配套组件，所述运动轴组件包括运动轴底座、运动轴导轨、支撑件和移动件，所述运动轴底座设置在车站股道间排水沟的盖板上，所述运动轴导轨安装在所述运动轴底座上，所述支撑件底部通过移动件连接在所述运动轴导轨上，所述机器人组件设置在所述支撑件上表面，所述移动上水配套组件包括上水软管和控制柜，所述控制柜设置在所述运动轴组件一端部，所述控制柜通过电缆与所述机器人组件电连接，所述排水沟侧壁设置有上水干管，所述上水软管一端与所述上水干管连接，另一端与所述上水机器人组件的上水端部连接，所述上水机器人组件上水端部设有用于控制上水开关的电磁阀。

【技术特征摘要】
1.一种移动式列车上水机器人，其特征在于：包括机器人组件、运动轴组件和移动上水配套组件，所述运动轴组件包括运动轴底座、运动轴导轨、支撑件和移动件，所述运动轴底座设置在车站股道间排水沟的盖板上，所述运动轴导轨安装在所述运动轴底座上，所述支撑件底部通过移动件连接在所述运动轴导轨上，所述机器人组件设置在所述支撑件上表面，所述移动上水配套组件包括上水软管和控制柜，所述控制柜设置在所述运动轴组件一端部，所述控制柜通过电缆与所述机器人组件电连接，所述排水沟侧壁设置有上水干管，所述上水软管一端与所述上水干管连接，另一端与所述上水机器人组件的上水端部连接，所述上水机器人组件上水端部设有用于控制上水开关的电磁阀。2.如权利要求1所述的移动式列车上水机器人，其特征在于：所述机器人组件包括机器人底座、多节机器人手臂和多节运动关节，所述机器人底座设置在所述支撑件上，多节所述机器人手臂依次通过运动关节连接成一整体，且其一端固定设置在所述机器人底座上。3.如权利要求2所述的移动式列车上水机器人，其特征在于：所述上水软管通过管箍固定在所述机器人手臂的外表面，且所述管箍与上水软管之间设有间隙，所述上水机器人组件上水端部的机器人手臂上设有供上水软管穿入的圆孔，所述上水软管端部伸入机器人手臂内部，且由机器人手臂上水端部伸出一定长度，所述电磁阀位于所述上水机器人组件上水端部内。4.如权利要求1所述的移动式列车上水机器人，其特征在于：所述排水沟两侧设有混凝土基础，所述运动轴底座两侧沿运动轴底座的轴线方向间隔设有多个矩形不锈钢片，所述矩形不锈钢片一端焊接在运动轴底座上，另一端通过膨胀螺栓固定在所述混凝土基础上。5.如权利要求1所述的移动式列车上水机器人，其特征在于：所述运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志斌，徐剑乔，杜永新，王忠合，蒋金辉，王松林，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42