一种货运火车侧墙自动化拆解方案制造技术

一种货运火车侧墙自动化拆解方案是利用机车将货车推进工位，通过顶升方式，将车厢与底部转向架分离；分离后的底部转向架(由轮轴和揺枕组成)采用小车引入库房码堆存放，车厢箱体采用自动化切割和人工拆除附件的方式，通过拆解分割的废钢码垛，装车运输装运的方式对切割后的材料进行分类处理。切割后的材料进行分类处理。切割后的材料进行分类处理。

【技术实现步骤摘要】
一种货运火车侧墙自动化拆解方案


[0001]本专利技术属于设备拆解领域，尤其是涉及到铁路专用设备的自动化拆解，修复及回收利用的技术方案。

技术介绍

[0002]货运列车在铁路运输中以其运输力大、成本低、有利环保等特点在我国交通运输体系中占领着十分重要的地位，我国目前铁路货运车辆约90万辆，客运约15万辆，国内无关于废旧列车的拆解相关技术及系统，与此同时就存在了货运列车的老旧化，从环保的方面我们利用一系列加工工艺步骤来使整个货运列车箱体分解来达到老旧废钢铁资源的回收利用。
[0003]当前我国对报废火车在其回收形式上较原始、落后，官方的明令法规并没有成行，再利用技术落后、科技含量低，大多数都是凭借工人纯手工完成对报废列车回收后的拆卸。
[0004]现有货运列车回收利用需求如下：利用机车将货车推进车间工位，通过顶升方式，将车厢与底部转向架分离；分离后的底部转向架（由轮轴和摇枕组成）采用小车引入库房堆码存放；车厢厢体采用自动切割（切割尺寸800ｍｍｘ800ｍｍ）+人工拆除附件的方式，拆解分割的废钢码垛、装车运输进入钢厂。
[0005]现有的火车侧墙拆解方式是人工采用行车吊装固定侧墙，然后采用手工火焰切割的方式，切割下来的料块采用手工葫芦等方式，调转到货车上，完成切割。

技术实现思路

[0006]本专利技术是针对现有技术的不足，从提高生产效率与降低工人劳动强度出发，提供一种货运列车侧墙自动化拆解方案。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种货运列车侧墙自动化拆解方案，其主要特征包括以下步骤：主要工艺流程如下：1、伺服定位单元启动（8），三级液压减速装置（9）启动，车厢减速停止，待拆解车厢定位完成；2、人员进场，待确认任务指令后，下发任务；3、人员防护系统（7）启动；4、行车吊装切割防变形单元（11）进入车厢内部，防变形单元定位完成之后发出就位指令给控制单元；5、侧墙自动化吊装系统（4）就位，自动吊装夹具（14）完成侧墙夹持工作，发出就位指令：6、自动切割单元（6）启动，开始侧墙切割工作；切割完成，发出完成指令，切割系统回到初始位置7、侧墙切割分离确认单元（5），启动线激光扫描设备，工业CCD相机，扫描切割缝（3），确认切割缝完全分离完全分离后，给出完成指令；8、切割防变形系统解除电磁锁定，回到初始位置；9、自动吊装系统接收任务指令，桁架系统启动，吊装侧墙，完成侧墙切割任务；10、侧墙调离，到达指定位置，发出指令，剩余车体由RGV轨道系统（10）运输至下一工位。
[0008]当伺服定位单元(8)启动时，其在RGV轨道系统(10)上的光电传感器、接近开关和限位开关也开始工作，并且跟随RGV轨道一起移动。当PLC模块采集到传感器传来货运列车
接近的信息后，PLC模块将会对信息进行处理，并且下发任务指令给线激光模块和运行控制模块。运行控制模块将会启动三级液压减速装置（9），使得货运火车逐步降低运行速度，通过液压减速定位装置调整车轮至规定位置处。同时PLC下达指令给线激光传感器模块，线激光模块将开始采集货运列车侧墙数据，并把数据传递给计算机模块。计算机模块根据线激光传来的数据建立货运列车侧墙实时数据模型。
[0009]侧墙切割固定防变形系统：当对货运列车的侧墙进行切割拆除时，侧墙切割固定防变形系统会对货运列车的各个部分进行固定，其中包括AGV底盘系统。独立控制的电磁吸盘系统可以对货运列车的侧墙进行吸附固定，然后再由快速吊装单元进行定位、吊装。同时AGV底盘系统配合伺服定位单元、控制单元可以实现设备的快速定位、吊装。
[0010]侧墙的切割的切割单元：由伺服定位单元、单独控制单元、切屑力检测单元组成，其中伺服定位系统由接近开关、限位开关等传感器组成。接近开关、限位开关安装在切削单元的前端，其信号线与控制单元相连。其控制单元包括PLC模块、继电器模块、按键、数据接口、显示模块，PLC模块接收传感器传来的检测信号，经过处理后将指令发送给继电器或者切割单元，最后切割单元再对货运列车的侧墙进行切割。在切割单元的前端装有切屑力监测单元，其中包括红外温度传感器、扭力传感器，通过红外温度传感器来监测切割部分的温度，再通过扭力传感器来监测切削刀具传动轴的扭力矩。这两个传感器所采集的数据通过数据线发送至PLC模块，而且数据接口可以接收外部的指令，按键与显示模块一起实现设备的手动操作。
[0011]侧墙切割完成分离完全确认系统：由线激光传感器、工业CCD相机、光线阻隔传感器、滑轨系统组成且都安装在RGV轨道系统上。当切割单元对货运列车进行切割后，会在货运列车的侧墙上留下一道切割缝。线激光传感器对切割缝进行跟踪，通过比较法判断切割缝的完整性，工业CCD相机对切割缝连续采集切割缝的图片资料，并将数据发送至PLC模块进行处理。
[0012]侧墙切割完成吊装转运系统由旋转夹具单元、控制单元、伺服定位单元、机械锁定单元组成。夹具单元通过压缩空气推动气缸提供加持力，然后再加以辅助机构定位，实现对货运列车侧墙进行吊装、翻转工作。伺服定位单元包含光线阻隔传感器，接近开关，限位开关，数据采集传感器布置在夹持旋转传感器前端，采集信号发送至PLC模块，实现设备定位，然后再通过机械锁定装置，在设备失去动力的时候，使得机械装置处于锁定状态。
[0013]货运列车切割人员防护系统由传感器、急停装置、环保、消防装置组成，PLC接收到其他人员进入工作区域信号后，人员防护系统会发出警报声，直到危险解除。当其他人员继续进入时，人员防护系统会启动急停装置，其他系统无条件停止工作。
附图说明
[0014]图1为货运列车侧墙切割示意图；图2为货运列车各个模块结构图；图3为货运列车模块位置示意图；图中标号含义：（1）自动化切割机械臂 ，（2）自动化切割刃 ，（3）切割缝 ，（4）切割缝扫描系统 ，（5）自动化吊装系统 ，（6）自动吊装夹具 ，（7）自动吊装单元 ，（8）自动吊装气动单元 ，（9）切割防变形单元，（10）三级液压减速装置，（11）伺服定位单元，（12）人员防护系
统，（13）RGV轨道系统，（14）控制单元，（15）光电传感器，（16）接近开关，（17）限位开关。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种货运火车侧墙整体拆解方案，其特征在于：它包含非接触式测量建模系统，模型处理系统，伺服定位单系统，侧墙切割固定防变形系统，自动化切割系统，侧墙切割完成分离完全确认系统，侧墙切割完成吊装转运系统，设备人员防护系统；所述非接触式测量建模系统包含线激光传感器与图形工作站单元；所述模型处理系统包含模型对比软件系统与图形对比判别服务器单元；所述侧墙切割固定防变形系统包括AGV底盘系统，独立控制的电磁吸盘单元，快速吊装单元，快速定位单元；所述的自动切割单元包括伺服定位装置，自动切割装置，切割力检测装置，滑轨进行装置；所述的侧墙切割完成分离完全确认单元包括线激光检测装置，工业CCD相机拍摄装置，滑轨行进装置；所述设备人员防护系统，由传感器，急停装置，环保消防装置组成。2.如权利1所述的一种货运火车侧墙整体拆解方案，其特征在于：所述的非接触式测量建模系统包括含有信号处理与任务下发的PLC模块，含有接近开关，光感开关，限位开关的传感器模块，左右各一组的线激光传感器模块，包括一台安装自动建模软件的高性能计算机模块；所述PLC模块采集传感器模块相关信息，对信号处理后下发任务指令到线激光模块与运行控制模块；所述传感器模块采集货运列车接近信息，将该信息发送至PLC模块，用以调用线激光传感器模块；所述线激光传感器接收PLC指令，采集货运列车侧墙尺寸信息，将该数据发送至计算机模块；所述计算机模块，接收线激光模块数据，建立货运列车侧墙实时数据模型。3.如权利1所述的一种货运火车侧墙整体拆解方案，其特征在于：所述的伺服定位单系统包含PLC模块，传感器模块，定位减速固定模块；所述的传感器模块包括光线阻隔传感器，通过光线阻隔信号将货运列车接近信号发送至PLC模块，通过接近开关与限位开关限定货运火车的运行位置；所述定位减速固定模块由机械部分与液压部分组成，接收PLC模块发出的货运火车接近指令，定位减速固定模块通过三级减速装置，逐步降低货运火车速度，通过液压减速定位装置调整车轮至规定位置处。4.如权利1所述的一种货运火车侧墙整体拆解方案，其特征在于：所述的侧墙切割固定防变形系统包含AGV底盘系统，独立控制的电磁吸盘单元，快速吊装单元，伺服定位单元；所述快速吊装的单元包含机械吊装装置，气动装置，位置检测装置，电磁阀装置实现定位装置的快速吊装转运；所述AGV底盘系统，配合伺服定位单元，控制单元实现设备的快速定位；所述电磁吸盘系统实现各个吸盘单元独立控制，根据需要完成上下电工作。5.如权利1所述的一种货运火车侧墙整体拆解方案，其特征在于： 所述的自动化切割系统包含切割单元，伺服定位单元，单独的控制单元，切削力监测单元；所述伺服定位系统由接近开关，限位开关等传感器组成，接近开关限位开关安放在切削单元前端，信号线与控制单元相连；所述单独控制单...

【专利技术属性】
技术研发人员：林凤涛，邹亮，杨世德，黄琴，吴涛，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：