一种火车敞车清扫机的智能控制方法技术

一种火车敞车清扫机的智能控制方法，属于敞车余料清扫机技术领域，本发明专利技术为了解决手动操作敞车清扫机常出现过冲车箱侧壁或不到位，清扫过深或过浅问题。本发明专利技术通过清扫机位检测装置判断清扫机的行进距离，通过敞车位置超声传感器检测车厢的位置，通过视频监控系统检测车厢内余料是否适合清扫，通过升降编码器判断双向清扫机构的升降行进距离，通过清扫深度控制装置控制清料深度，通过敞车端壁超声传感器检测是否达到车厢端部，本控制方法可实现所述清扫机机上无人的自动控制，减轻操作人员的工作强度，同时对操作人员无需提出专业要求，设备精准定位，清扫作业高效率，同时减少过度冲击对设备造成的损害，延长设备使用寿命，提高经济效益。经济效益。经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种火车敞车清扫机的智能控制方法


[0001]本专利技术属于敞车余料清扫机
，尤其涉及一种火车敞车清扫机的智能控制方法。

技术介绍

[0002]随着生产技术的进步，电力、化工等各行业的专用机械设备都得到了发展，给工业生产带来了诸多便利。以现有的火力发电厂、洗煤厂、化工厂等企业的输煤系统为例，多采用火车运输原煤，原煤敞车停在卸煤廊，通过机械设备进行卸车及清扫。
[0003]目前的敞车余料清扫机为手动操作的机械设备，需要设置司机室，人工机上进行操作。
[0004]因每节敞车内长度在11
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13米，加上机械设备本身长度，操作人员需集中精力地频繁切换起升、行走、卸车、清扫等操作，劳动强度比较大。
[0005]再者，每节敞车底面高度不同，车箱边缘高度不同，同时敞车内物料的粉尘且物料湿粘程度不同，物料的粒径比例不同，堆积空隙率不同，堆积密度不同，对车箱内物料卸料及清扫设备操作，通过操作人员的视觉，对车箱卸车设备及清扫设备进行停车，经常出现过冲车箱侧壁或不到位，卸车或清扫过深或过浅，既过度损耗设备，又影响卸车及清扫效率。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种火车敞车清扫机的智能控制方法，以解决手动操作敞车余料清扫机常出现过冲车箱侧壁或不到位，卸车或清扫过深或过浅，既过度损耗设备，又影响卸车及清扫效率的问题。本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种火车敞车清扫机的智能控制方法，依托于一种火车敞车清扫机实现，包括大车行走机构、起升机构和双向清扫机构；
[0008]双向清扫机构包括清扫架和清扫盘，两个清扫盘分别转动设置在清扫架的左右两侧；
[0009]起升机构包括起升架，起升架的前后两端分别设有升降驱动装置，升降驱动装置包括起升电机、主动链轮组和从动链轮组，主动链轮组和从动链轮组分别转动设置在起升架的上下两端，主动链轮组通过起升电机驱动，主动链轮组和从动链轮组通过传动链组相连；
[0010]大车行走机构包括行走车架，行走车架的四角分别设有行走车轮组，所述行走车轮组包括行走轮和驱动行走轮转动的行走电机，行走轮滚动设置在煤棚内对应的行走钢轨上；
[0011]起升架与行走车架相连，两个双向清扫机构分别竖直滑动设置在起升架的前部和后部，两个传动链组与两个清扫架一一对应相连，司机室设置在起升架上；
[0012]包括如下步骤：
[0013]步骤一：在行走车架的四角分别安装防倾翻检测装置，防倾翻检测装置包括防倾
翻检测架，防倾翻检测方柱和防倾翻接近开关，防倾翻检测方柱竖直滑动在防倾翻检测架上，防倾翻接近开关设置在防倾翻检测架上，防倾翻检测方柱靠近防倾翻接近开关的一侧设有水平槽，防倾翻检测方柱在对应的行走钢轨上贴合滑动，当防倾翻检测装置对应的行走轮与行走钢轨抵靠时，防倾翻接近开关的测头与所述水平槽对正，防倾翻接近开关处于待机状态，当防倾翻检测装置对应的行走轮脱离行走钢轨时，防倾翻接近开关的测头与所述水平槽错位，防倾翻接近开关发出信号关停所述清扫机；
[0014]在任一防倾翻检测装置上安装清扫机位检测装置，清扫机位检测装置包括编码轮架、编码轮轴、编码滚轮和位置编码器，所述编码轮轴转动设置在编码轮架上，编码滚轮套接在所述编码轮轴上，位置编码器固定在编码轮架上，位置编码器的转轴与所述编码轮轴相连，编码轮架的上端设有滑杆组，滑杆组与对应的防倾翻检测架竖向滑动配合，滑杆组上套接有预紧弹簧组，预紧弹簧组的两端分别与防倾翻检测架和编码轮架相抵靠，编码滚轮滚动设置在对应的行走钢轨上，在行走钢轨上设定机位起点位置，所述清扫机的行进距离与编码滚轮转轴的角位移相对应，位置编码器将其转轴角位移信号发送给中控系统，以此判断所述清扫机的行进距离；
[0015]在起升架的底部四角分别安装敞车位置超声传感器，四个敞车位置超声传感器根据车厢上沿反馈的超声波信号确定车厢位置，判断双向清扫机构是否处于该车厢四壁内；
[0016]在双向清扫机构的底部安装清扫深度控制装置，清扫深度控制装置包括检测轮、滚轮固定座和检测主轴，检测主轴设置在滚轮固定座上，检测轮转动套接在检测主轴上，滚轮固定座的顶端设有导杆，压板与导杆滑动配合，压板和滚轮固定座通过张紧压簧组相连，导杆的顶端设有信号检测片，压板与清扫架相连，清扫架上设有吃料深度接近开关，当检测轮相对压板上移，信号检测片触发吃料深度接近开关时，起升电机关停；
[0017]在起升架的前后两端分别安装升降编码器，两个升降编码器的转轴与两个主动链轮组一一对应相连，双向清扫机构的升降距离与对应的主动链轮组的角位移相对应，将双向清扫机构升至最高处设为双向清扫机构的升降起始位置，升降编码器将其转轴角位移信号发送给中控系统，以此判断双向清扫机构的升降高度；
[0018]在起升架的前后两端分别安装视频监控系统，视频监控系统捕捉车厢内的物料影像，通过色选原理判断车厢内物料是否适合清扫；
[0019]在前端的双向清扫机构前侧和后端的双向清扫机构后侧分别安装敞车端壁超声传感器；
[0020]步骤二：选择操作模式，所述清扫机的操作模式分为全自动、半自动和手动三种模式，选择手动模式时，大车行走机构、起升机构和双向清扫机构均处于手动操作状态；选择半自动模式时，大车行走机构处于手动操作状态；选择全自动模式时，大车行走机构、起升机构和双向清扫机构均处于自动操作状态；
[0021]步骤三：在卸车机上安装卸车机位检测装置，所述卸车机位检测装置与清扫机位检测装置结构相同，卸车机卸车完毕后，对所述清扫机发送清车信号，所述清扫机收到清车信号后，中控系统分别通过清扫机位检测装置和所述卸车机位检测装置确定所述清扫机和卸车机的行进距离，以此判断所述清扫机和所述卸车机的距离是否大于两节车厢，如判断结果为否，则所述清扫机待机，如判断结果为是，则大车行走机构启动；
[0022]步骤四：所述清扫机通过四个敞车位置超声传感器检测车厢壁位置，当行进方向
后端的两个敞车位置超声传感器均经过车厢端壁米时，判断该位置为安全位置，双向清扫机构可下降至车厢内；
[0023]步骤五：通过两个视频监控系统判断车厢余料是否处于可清扫状态，如余料过高不适合清扫，则大车行走机构继续行走至下一节车厢的安全位置，并判断下一节车厢是否处于可清扫状态；如通过色选原理判断车厢内余料处于适合清扫状态，则起升机构先将两个双向清扫机构升至最高的升降起始位置，再驱动两个双向清扫机构下降，通过升降编码器确定双向清扫机构的升降行进距离，当双向清扫机构的吃料深度为50
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80mm时，吃料深度接近开关发出信号关停对应的起升电机；
[0024]步骤六：两个双向清扫机构开始作业，由于双向清扫机构的清扫深度与对应检测轮的吃料深度相同，故所述清扫机行进方向前端双向清扫机构的清扫盘高于行进方向后端双向清扫机构的清扫盘一个吃料深度；
[0025]步骤七：大车行走机构继续启动行走，带动两个双向清扫机构由车厢的一端向另一端移动，当行进方向前端的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火车敞车清扫机的智能控制方法，依托于一种火车敞车清扫机实现，包括大车行走机构(1)、起升机构(2)和双向清扫机构(4)；双向清扫机构(4)包括清扫架(41)和清扫盘(44)，两个清扫盘(44)分别转动设置在清扫架(41)的左右两侧；起升机构(2)包括起升架(21)，起升架(21)的前后两端分别设有升降驱动装置(22)，升降驱动装置(22)包括起升电机(221)、主动链轮组(223)和从动链轮组(225)，主动链轮组(223)和从动链轮组(225)分别转动设置在起升架(21)的上下两端，主动链轮组(223)通过起升电机(221)驱动，主动链轮组(223)和从动链轮组(225)通过传动链组(224)相连；大车行走机构(1)包括行走车架(11)，行走车架(11)的四角分别设有行走车轮组(3)，所述行走车轮组(3)包括行走轮(34)和驱动行走轮(34)转动的行走电机(32)，行走轮(34)滚动设置在煤棚(8)内对应的行走钢轨(81)上；起升架(21)与行走车架(11)相连，两个双向清扫机构(4)分别竖直滑动设置在起升架(21)的前部和后部，两个传动链组(224)与两个清扫架(41)一一对应相连，司机室(5)设置在起升架(21)上；其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在行走车架(11)的四角分别安装防倾翻检测装置(12)，防倾翻检测装置(12)包括防倾翻检测架(121)，防倾翻检测方柱(123)和防倾翻接近开关(122)，防倾翻检测方柱(123)竖直滑动在防倾翻检测架(121)上，防倾翻接近开关(122)设置在防倾翻检测架(121)上，防倾翻检测方柱(123)靠近防倾翻接近开关(122)的一侧设有水平槽，防倾翻检测方柱(123)在对应的行走钢轨(81)上贴合滑动，当防倾翻检测装置(12)对应的行走轮(34)与行走钢轨(81)抵靠时，防倾翻接近开关(122)的测头与所述水平槽对正，防倾翻接近开关(122)处于待机状态，当防倾翻检测装置(12)对应的行走轮(34)脱离行走钢轨(81)时，防倾翻接近开关(122)的测头与所述水平槽错位，防倾翻接近开关(122)发出信号关停所述清扫机；在任一防倾翻检测装置(12)上安装清扫机位检测装置(13)，清扫机位检测装置(13)包括编码轮架(131)、编码轮轴、编码滚轮(132)和位置编码器(135)，所述编码轮轴转动设置在编码轮架(131)上，编码滚轮(132)套接在所述编码轮轴上，位置编码器(135)固定在编码轮架(131)上，位置编码器(135)的转轴与所述编码轮轴相连，编码轮架(131)的上端设有滑杆组(133)，滑杆组(133)与对应的防倾翻检测架(121)竖向滑动配合，滑杆组(133)上套接有预紧弹簧组(134)，预紧弹簧组(134)的两端分别与防倾翻检测架(121)和编码轮架(131)相抵靠，编码滚轮(132)滚动设置在对应的行走钢轨(81)上，在行走钢轨(81)上设定机位起点位置，所述清扫机的行进距离与编码滚轮(132)转轴的角位移相对应，位置编码器(135)将其转轴角位移信号发送给中控系统，以此判断所述清扫机的行进距离；在起升架(21)的底部四角分别安装敞车位置超声传感器(25)，四个敞车位置超声传感器(25)根据车厢上沿反馈的超声波信号确定车厢位置，判断双向清扫机构(4)是否处于该车厢四壁内；在双向清扫机构(4)的底部安装清扫深度控制装置(6)，清扫深度控制装置(6)包括检测轮(63)、滚轮固定座(61)和检测主轴(62)，检测主轴(62)设置在滚轮固定座(61)上，检测轮(63)转动套接在检测主轴(62)上，滚轮固定座(61)的顶端设有导杆(66)，压板(67)与导
杆(66)滑动配合，压板(67)和滚轮固定座(61)通过张紧压簧组(65)相连，导杆(66)的顶端设有信号检测片(68)，压板(67)与清扫架(41)相连，清扫架(41)上设有吃料深度接近开关(48)，当检测轮(63)相对压板(67)上移，信号检测片(68)触发吃料深度接近开关(48)时，起升电机(221)关停；在起升架(21)的前后两端分别安装升降编码器(23)，两个升降编码器(23)的转轴与两个主动链轮组(223)一一对应相连，双向清扫机构(4)的升降距离与对应的主动链轮组(223)的角位移相对应，将双向清扫机构(4)升至最高处设为双向清扫机构(4)的升降起始位置，升降编码器(23)将其转轴角位移信号发送给中控系统，以此判断双向清扫机构(4)的升降高度；在起升架(21)的前后两端分别安装视频监控系统(24)，视频监控系统(24)捕捉车厢内的物料影像，通过色选原理判断车厢内物料是否适合清扫；在前端的双向清扫机构(4)前侧和后端的双向清扫机构(4)后侧分别安装敞车端壁超声传感器(49)；步骤二：选择操作模式，所述清扫机的操作模式分为全自动、半自动和手动三种模式，选择手动模式时，大车行走机构(1)、起升机构(2)和双向清扫机构(4)均处于手动操作状态；选择半自动模式时，大车行走机构(1)处于手动操作状态；选择全自动模式时，大车行走机构(1)、起升机构(2)和双向清扫机构(4)均处于自动操作状态；步骤三：在卸车机上安装卸车机位检测装置，所述卸车机位检测装置与清扫机位检测装置(13)结构相同，卸车机卸车完毕后，对所述清扫机发送清车信号，所述清扫机收到清车信号后，中控系统分别通过清扫机位检测装置(13)和所述卸车机位检测装置确定所述清扫机和卸车机的行进距离，以此判断所述清扫机和所述卸车机的距离是否大于两节车厢，如判断结果为否，则所述清扫机待机，如判断结果为是，则大车行走机构(1)启动；步骤四：所述清扫机通过四个敞车位置超声传感器(25)检测车厢壁位置，当行进方向后端的两个敞车位置超声传感器(25)均经过车厢端壁4米时，判断该位置为安全位置，双向清扫机构(4)可下降至车厢内；步骤五：通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文君，高珺皓，夏媛媛，王鹏，王磊，吕国峰，
申请(专利权)人：哈尔滨和泰电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：