一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机的制作方法

1.本发明涉及高速列车维保清洁装置技术领域，具体是指一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机。


背景技术：

2.目前，高铁动车组、轻轨的外皮在使用一定时间后，需对其进行清洗。目前，清洗现状为人工驾驶机械及固定刷辊、刷盘式清洗，无自动驾驶及满足各个车型、环境且可升降的清洗机，浪费了大量的人力物力。
3.所以需要一种用于轨道交通高速列车的无人作业(智能)升降式外皮清洗机，实现一定程度的自动化,使高铁动车组、轻轨的清洁设备性能上升到一个新的高度，从而节约人力物力。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服以上技术困难，提供一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，能够实现一定程度的自动化,使高铁动车组、轻轨的清洁设备性能上升到一个新的高度，从而节约人力物力。
5.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
6.一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，所述清洗机包括：
7.底盘；
8.行驶机构，包括带差速器舵轮和舵轮驱动电机，带差速器舵轮转动设置在底盘下方，且由舵轮驱动电机驱动转动；
9.转向机构，包括控制方向电机，舵轮驱动电机转动设置在底盘上侧且由控制方向电机驱动水平转动；
10.清洗机构，包括刷辊、直驱水冷空心轴电机、喷杆和喷嘴，所述刷辊与直驱水冷空心轴电机驱动连接，刷辊左右两个分别固定设置有喷杆，喷杆上设置有若干个喷嘴；
11.升降机构，用于驱动清洗机构升降，且清洗机构通过升降机构设置在底盘上；
12.智能控制机构，包括人机界面、超声波探头、工业摄像头、plc模块、工控机、舵轮方向控制器、舵轮电机驱动器、刷辊升降驱动器、超声波防撞保护模块、刷辊直驱电机驱动器，用于实现自动控制清洗机的无人作业。
13.还包括人工控制组件，所述人工控制组件包括人工驾驶方向控制器、人工驾驶手柄、可调节座椅以及后视镜；
14.舵轮驱动电机顶部通过人工驾驶方向控制器连接有人工驾驶手柄，可调节座椅设置在底盘上，后视镜设置在水箱上。用于实现本发明的无人和人工两种控制方式。
15.本发明与现有技术相比的优点在于：本发明利用无人驾驶作业代替了大部分人
工，节省了人工成本，且本发明的高度升降调节，满足了不同车型、不同场地需求，空心轴电机直接驱动刷辊，节约了设备空间和电源动力的损耗以及材料和维护成本，远程通讯和监控更方便的管理设备和了解设备性能、状况。
附图说明
16.图1是本发明的结构示意图一。
17.图2是本发明的结构示意图二。
18.图3是本发明的结构示意图三。
19.图4是本发明的工作系统框架图。
20.如图所示：1、喷嘴；2、刷辊；3、喷杆；4、直流动力电源；5、刷辊防护罩；6、直驱水冷空心轴电机；7、电机冷却管接头；8、顶升丝杆；9、负重轮；10、超声波探头；11、led光源矩阵；12、工业摄像头；13、滑动导轨；14、立柱；15、声光警示器；16、人机界面；17、水箱；18、后视镜；19、人工驾驶手柄；20、水泵；21、可调节座椅；22、控制方向电机；23、带差速器舵轮；24、人工驾驶方向控制器；25、plc模块；26、配电部分；27、工控机；28、舵轮方向控制器；29、舵轮电机驱动器；30、刷辊升降驱动器；31、超声波防撞保护模块；32、刷辊直驱电机驱动器；33、刷辊升降电机；34、直角伞齿减速机；35、警戒线或磁条；36、舵轮驱动电机；37、直流控制电源；38、底盘；39、回水管；40、高分子过滤器水泵；41、高分子滤芯；42、净化水出水管。
具体实施方式
21.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
22.下面结合实施方式和说明书附图对本发明做进一步的详细说明。
23.一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，所述清洗机包括：
24.底盘38；
25.行驶机构，包括带差速器舵轮23、舵轮驱动电机36、负重轮9和警戒线或磁条35，带差速器舵轮23转动设置在底盘38下方后部，且由舵轮驱动电机36驱动转动，负重轮9转动设置在底盘38的底部前侧，且沿警戒线或磁条35运动。
26.转向机构，包括控制方向电机22，舵轮驱动电机36转动设置在底盘38上侧且由控制方向电机22驱动水平转动，用于实现智能自动转向；
27.清洗机构，包括刷辊2、直驱水冷空心轴电机6、喷杆3和喷嘴1，所述刷辊2与直驱水冷空心轴电机6驱动连接，刷辊2左右两个分别固定设置有喷杆3，喷杆3上设置有若干个喷嘴1。值得一提的是，刷辊2适用于所有信号轨道交通车辆的车皮表面；
28.容易理解的是，所述清洗机构还包括刷辊防护罩5和立柱14；刷辊防护罩5固定在立柱14右侧，刷辊2转动设置在立柱14上，直驱水冷空心轴电机6安装固定在刷辊防护罩5的底部。还包括水箱17和水泵20；两侧的喷杆3分别固定在刷辊防护罩5两端的棱边上，水箱17与喷杆3之间通过输水管连接，且输水管上设置有安装在底盘38上的水泵20。所述直驱水冷空心轴电机6上设置有电机冷却管接头7；
29.升降机构，包括刷辊升降电机33、直角伞齿减速机34、顶升丝杆8、滑动导轨13；顶升丝杆8转动设置在底盘38上，刷辊升降电机33通过直角伞齿减速机34与顶升丝杆8驱动连接，立柱14通过滑动导轨13上下滑动设置在底盘38上；刷辊升降驱动器30为刷辊升降电机的驱动器；
30.智能控制机构，包括人机界面16、超声波探头10、工业摄像头12、plc模块25、工控机27、舵轮方向控制器28、舵轮电机驱动器29、刷辊升降驱动器30、超声波防撞保护模块31、刷辊直驱电机驱动器32，用于实现自动控制清洗机的无人作业。
31.值得说明的是，清洗机还包括led光源矩阵11，刷辊防护罩5左右两端处和底盘38上分别设置有led光源矩阵11，工业摄像头12与led光源矩阵11相对应且固定在led光源矩阵11上。还包括设置在水箱17上的声光警示器15。以及配电部分26、直流动力电源4和直流控制电源37，用于为清洗机提供电能。
32.值得一提的是，清洗机也可选择人工操控模式，在人工操控模式下
33.清洗机还包括人工控制组件，所述人工控制组件包括人工驾驶方向控制器24、人工驾驶手柄19、可调节座椅21以及后视镜18；舵轮驱动电机36顶部通过人工驾驶方向控制器24连接有人工驾驶手柄19，可调节座椅21设置在底盘38上，后视镜18设置在水箱17上。
34.值得说明的是，作业污水通过38硅胶边收水盘、经39回水管、经40高分子过滤器水泵加压至41高分子滤芯过滤、经42净化水出水管入水箱循环。
35.本发明在具体实施时：在使用前，先将该装置移动至作业地点，做好准备工作，根据作业车型和要求，在现场或者终端打开系统自检，然后选择手动或者自动，自动作业时，系统打开声光警示器15，防撞保护装置，led矩阵光源，工业摄像机，并根据车型选择相应的刷辊2的高度，然后启动刷辊直驱电机带动刷辊2旋转，然后启动水泵20进行喷淋润湿和清洁，然后启动舵轮驱动电机36进行行走作业，作业中刷辊侧工业相机根据车皮的污染程度给出相应信号到工控机27，然后工控机37给出信号到plc，plc给出相应指令到刷辊直驱电机和舵轮驱动电机36，从而对设备的行驶速度和刷辊2的旋转速度进行调节，构架上面的工业相机检测现场磁力线(或是警戒线)的偏离信号反馈至工控机27，工控机27算出坐标给出信号到plc，plc给出信号到方向机控制器从而控制行走方向，防撞保护中，各超声探头给出实时信号到防撞模块，当其信号到达阈值时自锁且关闭动力电源从而停止作业，远程通信和监控由plc的远程通信模块进行。
36.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性。如果本领域的普通技术人员受其启示(其包括且不限于丝杆《液压》升降、空心《有轴》电机直驱、超声《红外》保护等)，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似实施例，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，其特征在于，所述清洗机包括：底盘(38)；行驶机构，包括带差速器舵轮(23)和舵轮驱动电机(36)，带差速器舵轮(23)转动设置在底盘(38)下方，且由舵轮驱动电机(36)驱动转动；转向机构，包括控制方向电机(22)，舵轮驱动电机(36)转动设置在底盘(38)上侧且由控制方向电机(22)驱动水平转动；清洗机构，包括刷辊(2)、直驱水冷空心轴电机(6)、喷杆(3)和喷嘴(1)，所述刷辊(2)与直驱水冷空心轴电机(6)驱动连接，刷辊(2)左右两个分别固定设置有喷杆(3)，喷杆(3)上设置有若干个喷嘴(1)；升降机构，用于驱动清洗机构升降，且清洗机构通过升降机构设置在底盘(38)上；智能控制机构，包括人机界面(16)、超声波探头(10)、工业摄像头(12)、plc模块(25)、工控机(27)、舵轮方向控制器(28)、舵轮电机驱动器(29)、刷辊升降驱动器(30)、超声波防撞保护模块(31)、刷辊直驱电机驱动器(32)，用于实现自动控制清洗机的无人作业。2.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，其特征在于：所述清洗机构还包括刷辊防护罩(5)和立柱(14)；刷辊防护罩(5)固定在立柱(14)右侧，刷辊(2)转动设置在立柱(14)上，直驱水冷空心轴电机(6)安装固定在刷辊防护罩(5)的底部。3.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，其特征在于：所述清洗机构还包括水箱(17)和水泵(20)；两侧的喷杆(3)分别固定在刷辊防护罩(5)两端的棱边上，水箱(17)与喷杆(3)之间通过输水管连接，且输水管上设置有安装在底盘(38)上的水泵(20)。4.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，其特征在于：所述升降机构包括刷辊升降电机(33)、直角伞齿减速机(34)、顶升丝杆(8)、滑动导轨(13)；顶升丝杆(8)转动设置在底盘(38)上，刷辊升降电机(33)通过直角伞齿减速机(34)与顶升丝杆(8)驱动连接，立柱(14)通过滑动导轨(13)上下滑动设置在底盘(38)上；刷辊升降驱动器(30)为刷辊升降电机的驱动器。5.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，其特征在于：所述行驶机构还包括负重轮(9)和警戒线或磁条(35)；负重轮(9)转动设置在底盘(38)底部，且沿警戒线或磁条(35)运动。6.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，其特征在于：还包括led光源矩阵(11)，刷辊防护罩(5)左右两端处和底盘(38)上分别设置有led光源矩阵(11)，工业摄像头(12)与led光源矩阵(11)相对应且固定在led光源矩阵(11)上。7.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，其特征在于：还包括设置在水箱(17)上的声光警示器(15)。8.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，其特征在于：还包括配电部分(26)、直流动力电源(4)和直流控制电源(37)，用于为清洗
机提供电能。9.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，其特征在于：所述直驱水冷空心轴电机(6)上设置有电机冷却管接头(7)。10.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，其特征在于：还包括人工控制组件，所述人工控制组件包括人工驾驶方向控制器(24)、人工驾驶手柄(19)、可调节座椅(21)以及后视镜(18)；舵轮驱动电机(36)顶部通过人工驾驶方向控制器(24)连接有人工驾驶手柄(19)，可调节座椅(21)设置在底盘(38)上，后视镜(18)设置在水箱(17)上。

技术总结
本发明公开了一种用于轨道交通高速列车的无人作业智能升降式外皮清洗机，所述清洗机包括：底盘；行驶机构，包括带差速器舵轮和舵轮驱动电机；智能控制机构，包括人机界面、超声波探头、工业摄像头、PLC模块、工控机、舵轮方向控制器、舵轮电机驱动器、刷辊升降驱动器、超声波防撞保护模块、刷辊直驱电机驱动器，用于实现自动控制清洗机的无人作业。与现有技术相比的优点在于：本发明利用无人驾驶作业代替了大部分人工，节省了人工成本，且本发明的高度升降调节，满足了不同车型、不同场地需求，空心轴电机直接驱动刷辊，节约了设备空间和电源动力的损耗以及材料和维护成本，远程通讯和监控更方便的管理设备和了解设备性能、状况。状况。状况。


技术研发人员：朱永林
受保护的技术使用者：广州意泰克科技发展有限公司
技术研发日：2023.04.13
技术公布日：2023/6/28