【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁路运输设备，尤其涉及一种敞车余料清扫系统及清扫方法。
技术介绍
1、翻车机是一种用来翻卸铁路敞车散料的大型机械设备，可将有轨车辆翻转或倾卸装载有物料的装卸机械，适用于运输量大的港口和冶金、煤炭、热电等工业部门，翻车机主要应用于散装物料的卸料作业。
2、翻车过程中，敞车内物料不能彻底翻卸干净，同时受气候影响，大部分是潮湿物料，容易粘连车底及车壁，普遍存在剩余物料清仓问题。因此敞车在翻车卸料后，需要进行余料清理。目前普遍采用“打开车厢门、人工清扫”的方式，这种作业方式存在许多不足之处：①效率低、成本高、清扫人员的劳动强度大；②在空车线清扫余煤，工作人员上下车皮进行清扫存在安全隐患，易发生安全事故；③清扫过程中存在粉尘污染，环境恶劣不利于作业人员的身心健康；④人工清扫余煤效率低下，影响翻车机的卸煤作业效率。
3、现阶段，市面上也出现了一些敞车余料清理机构，如公开号为cn105858274a专利公开了一种翻车机用风力清车设备及其工作方法，其公开了利用压缩空气吹扫进行敞车清扫的方案，该方案虽然一定程度上可以对敞车内的余料进行清扫，但清扫过程中存在较大的粉尘污染，同时需要配合翻车机进行操作，降低翻车机卸料效率，其次，吹扫过程中吹杆需要上下摆动，同时还需要水平移动，这并不能保证敞车内部余料完全清扫，存在清扫不彻底的问题，清扫效率较低的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出了一种敞车余料清扫系统及清扫方法，来解决现有技术中的敞车余料清扫不彻底，清
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一方面，本专利技术提供了一种敞车余料清扫系统，包括机架、行走机构、升降机构、清扫机构、负压收集机构及控制机构，其中，
4、行走机构，安装在机架底部，可沿铺设在敞车两侧的轨道做往复运动；
5、升降机构，其上端与机架连接，下端与清扫机构连接，用于调整清扫机构相对于车厢内底面之间的间距；
6、清扫机构，包括底面清扫装置和侧面清扫装置，用于在车厢内底面和侧壁进行清扫作业；
7、负压收集机构，一端固定设置在机架上，另一端与清扫机构相连，用于吸入清扫出的余料；
8、控制机构，包括控制单元和与控制单元连接的识别单元，其中，控制单元分别与行走机构、升降机构、清扫机构、负压收集机构及卸料机构连接，所述识别单元包括行走位置检测模块、升降位置检测模块、车厢位置检测模块、车厢内清扫位置检测模块，行走位置检测模块用于检测行走机构的位置，升降位置检测模块用于检测清扫机构相对于车厢内底面之间的高度，车厢位置检测模块用于检测清扫机构底部与车厢顶端的相对位置，清扫位置检测模块用于检测清扫机构是否完成整个车厢的清扫。
9、在上述技术方案的基础上，优选的，所述升降机构包括升降架及驱动装置，所述驱动装置设置在机架上，升降架的上端与驱动装置相连接，升降架的下端与清扫机构相连接，驱动装置用于驱使升降架相对于机架上下移动。
10、进一步，优选的，所述清扫机构包括底面清扫装置及侧面清扫装置，所述底面清扫装置位于升降架底部，侧面清扫装置对称设置有两组，分别位于底面清扫装置的两侧，所述底面清扫装置用于对车厢内底面的余料进行清扫，侧面清扫装置用于对车厢内侧壁的余料进行清扫。
11、更进一步，优选的，负压收集机构包括吸料嘴、抽吸泵、吸料管道及储料容器，所述吸料嘴的下端开口处位于底面清扫装置的上方，抽吸泵通过吸料管道与储料容器相连接，吸料管道的下端与吸料嘴相连接，吸料管道的上端与储料容器相连接。
12、在上述技术方案的基础上，优选的，所述底面清扫装置对称设置有两组，两组底面清扫装置沿行走机构的行走方向并排设置在升降架底部，所述底面清扫装置包括第一转辊、第二转辊、从动轮、主动轮及第一电机，第一转辊和第二转辊水平转动设置在升降架底部，且第一转辊和第二转辊同轴设置，第一转辊和第二转辊之间通过连接轴进行固定连接，从动轮固定设置在连接轴上，第一电机固定设置在升降架上，第一电机的输出轴与主动轮相连接，主动轮和从动轮之间通过传动件相连接，第一转辊和第二转辊上的螺旋钢丝刷的螺旋方向相反，两组底面清扫装置中的第一电机的转动方向是相对的。
13、进一步，优选的，侧面清扫装置包括第二电机及清扫辊筒，所述清扫辊筒沿行走机构的行走方向并排设置有两条，且两条清扫辊筒竖直转动设置在升降架侧壁，清扫辊筒外周壁也设置有螺旋钢丝刷，第二电机设置有两个，均固定设置在升降架上，两个第二电机分别用于驱使清扫辊筒转动，两个第二电机的转动方向是相对的。
14、更进一步，优选的，所述清扫辊筒底面还设置有清扫盘，清扫盘底面设置有刷毛。
15、在上述技术方案的基础上，优选的，还包括卸料机构，所述卸料机构与储料容器相连接。
16、在上述技术方案的基础上，优选的，所述行走位置检测模块为编码器，其设置在行走机构上；所述升降位置检测模块为测距传感器，其设置在清扫机构或升降架底部；车厢位置检测模块为测距传感器或视觉传感器，车厢内清扫位置检测模块由前后超声波传感器及前后行程开关组成，其中，前超声波传感器及前行程开关设置在升降架移动方向一侧，后超声波传感器及后行程开关设置在升降架移动方向另一侧。
17、另一方面，本专利技术公开了一种敞车余料清扫方法，包括如下操作步骤：
18、步骤一、根据翻车机的空车位置信号，确定行走机构的起始位置；
19、步骤二、根据车厢长度和预设的车厢间隔，计算行走机构移动至下一车厢的目标位置，公式可以表达为：pnext＝2pcurrent+l+w,其中，pnext是行走机构移动到的下一个目标位置，pcurrent是清扫机构距离当前车厢内壁最近位置，l是车厢的长度，w是预设的车厢间隔；
20、步骤三、通过升降机构的控制系统，调节清扫机构到达车厢内部的适当高度，高度调整可以依据以下公式：hnew＝hinitial+n·δh，其中，hnew是调整后的新高度，hinitial是升降机构的初始高度，n是根据车厢高度和清扫需求确定的整数次数，δh是升降机构每次移动的高度增量；
21、步骤四、启动清扫机构，执行清扫作业，同时启动负压收集机构，以收集清扫过程中的余料；
22、步骤五、根据车厢内余煤的分布，调整清扫机构的位置，确保整个车厢内部被有效清扫；
23、步骤六、完成单个车厢的清扫后，清扫机构复位到当前车厢初始位置上方，检测下一车厢是否就位，并重复步骤二至五，直至整列车厢清扫完毕。
24、本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：
25、(1)本专利技术公开的敞车余料清扫系统通过集成的控制机构自动控制行走机构、升降机构和清扫机构的协同工作，实现了敞车余料的自动化清扫，这不仅提高了作业效率，减少了人力需求，还提高了作业安全性；在本专利技术敞车余料清扫系统工作的工程中，无需人工干预，实现自动清理、自动调整，最大程度的减少的人成本，保证了本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种敞车余料清扫系统，其特征在于，包括机架(1)、行走机构(2)、升降机构(3)、清扫机构(4)、负压收集机构(5)及控制机构，其中，
2.如权利要求1所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：所述升降机构(3)包括升降架(31)及驱动装置，所述驱动装置设置在机架(1)上，升降架(31)的上端与驱动装置相连接，升降架(31)的下端与清扫机构(4)相连接，驱动装置用于驱使升降架(31)相对于机架(1)上下移动。
3.如权利要求2所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：所述清扫机构(4)包括底面清扫装置(41)及侧面清扫装置(42)，所述底面清扫装置(41)位于升降架(31)底部，侧面清扫装置(42)对称设置有两组，分别位于底面清扫装置(41)的两侧，所述底面清扫装置(41)用于对车厢内底面的余料进行清扫，侧面清扫装置(42)用于对车厢内侧壁的余料进行清扫。
4.如权利要求3所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：负压收集机构(5)包括吸料嘴(51)、抽吸泵(52)、吸料管道(53)及储料容器(54)，所述吸料嘴(51)的下端开口处位于底面清扫装置(41)的
5.如权利要求3所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：所述底面清扫装置(41)对称设置有两组，两组底面清扫装置(41)沿行走机构(2)的行走方向并排设置在升降架(31)底部，所述底面清扫装置(41)包括第一转辊(411)、第二转辊(412)、从动轮(413)、主动轮(414)及第一电机(415)，第一转辊(411)和第二转辊(412)水平转动设置在升降架(31)底部，且第一转辊(411)和第二转辊(412)同轴设置，第一转辊(411)和第二转辊(412)之间通过连接轴进行固定连接，第一转辊(411)和第二转辊(412)上均设置有螺旋钢丝刷，从动轮(413)固定设置在连接轴上，第一电机(415)固定设置在升降架(31)上，第一电机(415)的输出轴与主动轮(414)相连接，主动轮(414)和从动轮(413)之间通过传动件相连接，第一转辊(411)和第二转辊(412)上的螺旋钢丝刷的螺旋方向相反，两组底面清扫装置(41)中的第一电机(415)的转动方向是相对的。
6.如权利要求4所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：侧面清扫装置(42)包括第二电机(421)及清扫辊筒(422)，所述清扫辊筒(422)沿行走机构(2)的行走方向并排设置有两条，且两条清扫辊筒(422)竖直转动设置在升降架(31)侧壁，清扫辊筒(422)外周壁也设置有螺旋钢丝刷，第二电机(421)设置有两个，均固定设置在升降架(31)上，两个第二电机(421)分别用于驱使清扫辊筒(422)转动，两个第二电机(421)的转动方向是相对的。
7.如权利要求6所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：所述清扫辊筒(422)底面还设置有清扫盘(423)，清扫盘(423)底面设置有刷毛。
8.如权利要求4所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：还包括卸料机构(8)，所述卸料机构(8)与储料容器(54)相连接。
9.如权利要求2所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：所述行走位置检测模块为编码器，其设置在行走机构(2)上；所述升降位置检测模块(71)为测距传感器，其设置在清扫机构(4)或升降架(31)底部；车厢位置检测模块(72)为测距传感器或视觉传感器，车厢内清扫位置检测模块(73)由前后超声波传感器(732)及前后行程开关(734)组成，其中，前超声波传感器(731)及前行程开关(733)设置在升降架(31)移动方向一侧，后超声波传感器(732)及后行程开关(734)设置在升降架(31)移动方向另一侧。
10.一种敞车余料清扫方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种敞车余料清扫系统，其特征在于，包括机架(1)、行走机构(2)、升降机构(3)、清扫机构(4)、负压收集机构(5)及控制机构，其中，
2.如权利要求1所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：所述升降机构(3)包括升降架(31)及驱动装置，所述驱动装置设置在机架(1)上，升降架(31)的上端与驱动装置相连接，升降架(31)的下端与清扫机构(4)相连接，驱动装置用于驱使升降架(31)相对于机架(1)上下移动。
3.如权利要求2所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：所述清扫机构(4)包括底面清扫装置(41)及侧面清扫装置(42)，所述底面清扫装置(41)位于升降架(31)底部，侧面清扫装置(42)对称设置有两组，分别位于底面清扫装置(41)的两侧，所述底面清扫装置(41)用于对车厢内底面的余料进行清扫，侧面清扫装置(42)用于对车厢内侧壁的余料进行清扫。
4.如权利要求3所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：负压收集机构(5)包括吸料嘴(51)、抽吸泵(52)、吸料管道(53)及储料容器(54)，所述吸料嘴(51)的下端开口处位于底面清扫装置(41)的上方，抽吸泵(52)通过吸料管道(53)与储料容器(54)相连接，吸料管道(53)的下端与吸料嘴(51)相连接，吸料管道(53)的上端与储料容器(54)相连接。
5.如权利要求3所述的敞车余料清扫系统，其特征在于：所述底面清扫装置(41)对称设置有两组，两组底面清扫装置(41)沿行走机构(2)的行走方向并排设置在升降架(31)底部，所述底面清扫装置(41)包括第一转辊(411)、第二转辊(412)、从动轮(413)、主动轮(414)及第一电机(415)，第一转辊(411)和第二转辊(412)水平转动设置在升降架(31)底部，且第一转辊(411)和第二转辊(412)同轴设置，第一转辊(411)和第二转辊(412)之间通过连接轴进行固定连接，第一转辊(411)和第二转辊...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂菁，邓斯洁，胡康杰，屈建新，霍同乾，
申请(专利权)人：中国电建集团武汉重工装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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