专利名称：自动上/卸砂小车的制作方法
技术领域：
自动上/卸砂小车技术领域[0001]本实用新型涉及一种上/卸砂小车，特别是涉及一种用于动车组砂箱的自动上/ 卸砂小车。
背景技术：
[0002]自动车组开通运行以来，其良好的社会和经济效益促使其快速发展。随着动车组运行密度加大和数量的增加，对动车组的日常补给和维护提出了更高要求。为了增大动车组起动和制动过程中车轮与轨道之间的摩擦力，在CRH3、CRH5型动车的动轮上都配置了撒砂装置，动车组在每次运行后，进入动车运用所检查库都需要对撒砂装置的砂箱进行补砂作业。目前国内动车组的砂箱补砂作业仍然采用传统的手工加砂方式。作业人员用手推车载砂，用小料斗人工向砂箱内灌砂，这种上砂补给作业方式存在着以下的不足(1)劳动强度大，工作效率低。对一列八编动车组上砂作业需要两名作业人员互相配合，一人推车，一人加砂，加满M个砂箱的作业时间约1小时，步行距离1000米，加砂总重量500kg。(2)人工加砂时会扬起粉尘，污染库内环境，危害劳动者健康。同时人工加砂还容易将砂粒撒落在地上，对动车库内地坪造成磨损。另外，如果撒落的砂粒进入到拆卸的待装配的零配件内， 还将对动车的运行埋下安全隐患。[0003]由此可见，上述现有的对动车组砂箱的手工加砂方式在实际应用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的自动上/卸砂小车，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界急需改进的目标。[0004]有鉴于上述现有的对动车组砂箱的手工加砂方式存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的自动上/卸砂小车，能够改进一般现有的对动车组砂箱的手工加砂方式，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。发明内容[0005]本实用新型的目的在于，克服现有的动车组手工加砂方式存在的缺陷，而提供一种新型结构的自动上/卸砂小车，所要解决的技术问题是使其利用风压输送的原理实现了对动车组砂箱的自动加砂与卸砂作业，非常适于实用。[0006]本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种自动上/卸砂小车，其包括一贮砂罐，该贮砂罐底部呈漏斗形，并且在该贮砂罐漏斗形底部的中心设有一出砂口，而在该贮砂罐的顶部设有一加砂口 ；一上/卸砂装置，该上/卸砂装置为高压涡流风机，其设置于该贮砂罐一侧的下方；一加砂枪，具有一加砂管道和一除尘管道，其中该加砂管道与该贮砂罐的该出砂口连通，并通过管道经一第一三通阀与该高压涡流风机的出风口相连；其中该高压涡流风机的出风口是与该第一三通阀的一入口相连，该加砂管道则是通过管道与该第一三通阀的一出口相连，而该第一三通阀的另一出口放空；一除尘装置，其入口经一第二三通阀与该加砂抢的该除尘管道连接， 其出口与该高压涡流风机的进风口连接；其中该除尘装置的入口是与该第二三通阀的一出口相连，该除尘管道是与该第二三通阀的一入口相连，而该第二三通阀的另一入口则通过该贮砂罐顶部的一负压吸气管道与该贮砂罐的内部连通；一卸砂枪，具有一卸砂管道，该卸砂管道是经一第一二通阀在该贮砂罐的上部与该贮砂罐的内部连通；一自动控制系统，由第一物位传感器、第二物位传感器、第三物位传感器和一个PLC逻辑控制单元构成；其中该第一物位传感器设置于该贮砂罐内的顶部，该第二物位传感器设置于该贮砂罐内的底部， 该第三物位传感器设置于该加砂枪上或悬挂于一砂箱口处；该PLC逻辑控制单元的输入端分别与该第一物位传感器、该第二物位传感器及该第三物位传感器连接，该PLC逻辑控制单元的输出端则分别与该高压涡流风机、该第一三通阀、该第二三通阀及该第一二通阀电连接；以及一电动拖车，其中该贮砂罐、该高压涡流风机、该加砂抢、该除尘装置、该卸砂枪及该自动控制系统均设置于该电动拖车上；并且该电动拖车与该PLC逻辑控制单元电连接向该PLC逻辑控制单元输出电能。[0007]本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。[0008]前述的自动上/卸砂小车，其中在所述的加砂枪上套设有一防尘罩，该加砂管道是贯穿该防尘罩与该加砂枪上的一喷砂口相连，该除尘管道是贯穿该防尘罩与该加砂枪上的一吸尘口相连；该第三物位传感器则位于该防尘罩的下方，该除尘管道是同轴的环设于该加砂管道的外侧。[0009]前述的自动上/卸砂小车，其中所述的第一物位传感器、第二物位传感器和第三物位传感器是有线物位传感器，分别与该PLC逻辑控制单元的输入端有线连接，并且所述的第三物位传感器是设置于该加砂枪上；或者所述的第一物位传感器和第二物位传感器是有线物位传感器，分别与该PLC逻辑控制单元的输入端有线连接，而所述的第三物位传感器是无线物位传感器，并且该无线物位传感器是悬挂于该砂箱口处，其中该无线物位传感器是由一物位传感器和一无线发生器构成，该无线物位传感器是通过该无线发生器与该 PLC逻辑控制单元的输入端无线连接。[0010]前述的自动上/卸砂小车，其中在连接该第一三通阀的出口与该贮砂罐的该出砂口之间的管道上还设置有一支路管道，该支路管道是在该贮砂罐的上部与该贮砂罐的内部连通，并且在该支路管道上还设置有一第二二通阀，该第二二通阀与该PLC逻辑控制单元的输出端电连接。[0011]前述的自动上/卸砂小车，其中所述的贮砂罐的顶部还设有一安全阀，该安全阀与该PLC逻辑控制单元的输出端电连接。[0012]前述的自动上/卸砂小车，其中所述的PLC逻辑控制单元的输出端是分别通过继电器与该高压涡流风机、该第一三通阀、该第二三通阀、该第一二通阀、该第二二通阀及该安全阀电连接。[0013]前述的自动上/卸砂小车，其中在所述PLC逻辑控制单元上还设置有一控制面板， 该控制面板上包含一电源开关、一开始按钮、一停止按钮及一加卸砂切换按钮；在所述电动拖车上还设置有一操作该电动拖车运动的操作手柄，和一靠近该操作手柄设置的供操作人员站立的踏板。[0014]前述的自动上/卸砂小车，还包括一保护罩，该保护罩设置于该电动拖车上，并罩设于该贮砂罐、该高压涡流风机和该除尘装置的外部。[0015]前述的自动上/卸砂小车，其中所述的除尘装置为布袋式除尘装置。[0016]前述的自动上/卸砂小车，其中所述的上/卸砂装置为两个并联的高压涡流风机。[0017]本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型自动上/卸砂小车至少具有下列优点及有益效果本实用新型利用风压输送的原理实现了对动车组砂箱的自动加砂与卸砂作业，提高了工作效率，减轻了劳动强度。另外由于整个上/卸砂作业是在一个封闭的环境中进行，并且增加了除尘装置，因此在上/卸砂作业过程中不会有粉尘扬起，避免了对库内环境的污染，和对劳动者健康造成的危害。同时也杜绝了在上/卸砂作业过程中由于砂粒撒落在外面而进入到拆卸的待装配零配件内，并由此对动车的运行埋下的安全隐患。[0018]综上所述，本实用新型在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。[0019]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
[0020]图1是本实用新型自动上[0021]图2是本实用新型自动上[0022]图3是本实用新型自动上[0023]图4是本实用新型自动上卸砂小车的组成结构示意图。 卸砂小车的管路连接示意图。 卸砂小车的加砂枪加砂的示意图。 卸砂小车的卸砂枪的示意图。
具体实施方式
[0024]为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的自动上(卸)砂小车其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。[0025]有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式
的说明，应当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。[0026]请参阅图1、图2、图3及图4所示，图1是本实用新型自动上/卸砂小车的组成结构示意图。图2是本实用新型自动上/卸砂小车的管路连接示意图。图3是本实用新型自动上/卸砂小车的加砂枪加砂的示意图。图4是本实用新型自动上/卸砂小车的卸砂枪的示意图。是本实用新型的自动上/卸砂小车主要由贮砂罐1、上/卸砂装置2、加砂抢3、除尘装置4、卸砂枪5、自动控制系统6和电动拖车7组成。其中，贮砂罐1的底部呈漏斗形， 并且在该贮砂罐1漏斗形底部的中心设有一出砂口 11，而在贮砂罐1的顶部设有一加砂口12，该加砂口 12通常通过一盖子密封。上/卸砂装置2为高压涡流风机，其设置于贮砂罐1 一侧的下方。该上/卸砂装置2还可采用两个并联的高压涡流风机，以相当于一个较大功率的高压涡流风机，提高其正压和负压。该加砂抢3具有一加砂管道31和一除尘管道32， 其中加砂管道31与贮砂罐1的出砂口 11连通，并通过管道经一第一三通阀A与高压涡流风机的出风口相连。其中高压涡流风机的出风口是与第一三通阀A的一入口 a相连，加砂管道31则是通过管道与第一三通阀A的一出口 b相连，而第一三通阀A的另一出口 c放空。 如图2所示，在连接第一三通阀A的出口 b与贮砂罐1的出砂口 11之间的管道上还设有还一支路管道，该支路管道是在贮砂罐1的上部与贮砂罐1的内部连通，并且在该支路管道上还设置有一第二二通阀D。除尘装置4可以为一布袋式除尘装置，其入口是经一第二三通阀B与除尘管道32连接，其出口是与高压涡流风机的进风口连接。其中除尘装置4的入口是与第二三通阀B的一出口 c相连，除尘管道32是与第二三通阀B的一入口 a相连，而第二三通阀B的另一入口 b则通过贮砂罐1顶部的一负压吸气管道13与贮砂罐1的内部连通。卸砂枪5具有一卸砂管道51，该卸砂管道51是经一第一二通阀C在贮砂罐1的上部与贮砂罐的内部连通。自动控制系统6是由第一物位传感器、第二物位传感器、第三物位传感器和一个PLC逻辑控制单元构成。其中第一物位传感器是有线物位传感器，设置于贮砂罐 1内的顶部，与PLC逻辑控制单元的输入端有线连接，用于在卸砂过程中检测贮砂罐1内是否加满砂，以停止卸砂动作；第二物位传感器是有线物位传感器，设置于该贮砂罐1内的底部，与PLC逻辑控制单元的输入端有线连接，用于检测贮砂罐1内的砂粒是否已经使用完， 以提醒操作者加砂。第三物位传感器用于检测砂箱是否加满砂，其可以是有线物位传感器或者无线物位传感器，当第三物位传感器是有线物位传感器时，该第三物位传感器是设置于加砂枪3上，并与PLC逻辑控制单元的输入端有线连接，而当第三物位传感器是无线物位传感器时，该第三物位传感器是悬挂于砂箱口处，此时，该第三物位传感器是由一物位传感器和一无线发生器构成，而该第三物位传感器是通过该无线发生器与PLC逻辑控制单元的输入端无线连接。该PLC逻辑控制单元的输出端分别通过继电器与高压涡流风机、第一三通阀A、第二三通阀B、第一二通阀C及第二二通阀D电连接。其中贮砂罐1、高压涡流风机、 加砂抢3、除尘装置4、卸砂枪5和自动控制系统6均设置于电动拖车7上。并且电动拖车7 与该PLC逻辑控制单元电连接以向该PLC逻辑控制单元输出电能。同时，在该PLC逻辑控制单元上还设置有一控制面板，该控制面板上包含一电源开关、一开始按钮、一停止按钮及一加卸砂切换按钮；在电动拖车7上还设置有一操作电动拖车7运动的操作手柄71，和一靠近该操作手柄71设置的供操作人员站立的踏板72。另外，在贮砂罐1的顶部还设有一安全阀E，该安全阀E也是通过继电器与该PLC逻辑控制单元的输出端电连接，以在加砂时，当高压涡流风机的高压气体通过支路管道吹入贮砂罐1内使罐内气压达到一定值时，通过该安全阀E开启排气，而在罐内气压下降到安全值时，关闭该安全阀E。[0027]如图3所示，本实用新型所用的加砂枪3不同于现有的加砂枪，其具有加砂和除尘两条管道31、32，并且在加砂枪3上还套设有一防尘罩33，以在加砂的过程中防止灰尘外溢。其中加砂管道31贯穿防尘罩33与加砂枪3上的一喷砂口相连，除尘管道32贯穿防尘罩33与加砂枪3上的一吸尘口相连，并且除尘管道32是同轴的环设于加砂管道31的外侧， 而第三物位传感器61位于防尘罩33的下方。[0028]本实用新型在进行加砂作业时，首先，将加砂枪3与其上设置的有线物位传感器61共同放入待加砂动车的砂箱8中，或者先将无线物位传感器悬挂于待加砂动车的砂箱口处，再将加砂枪3伸入砂箱8内，其中防尘罩33应与砂箱8的开口相匹配。然后，通过PLC 逻辑控制单元的控制面板进行操作使安全阀E和第一二通阀C关闭，同时开启第二二通阀 D和高压涡流风机，并使第一三通阀A的入口 a与出口 b导通，第二三通阀B的入口 a与出口 c导通进行加砂作业。其中，在进行加砂作业时，由高压涡流风机出风口吹出的高压气流在吹向加砂抢3的加砂管道31的同时，还经支路管道通过第二二通阀D吹入贮砂罐1内， 使贮砂罐1内形成正压，加速砂粒9在罐内的下沉。而在进行加砂的同时高压涡流风机的进风口形成的负压气流会通过除尘装置4和除尘管道32将动车砂箱8中产生的浮尘91收集到除尘装置4内。当有线物位传感器61或位于砂箱口处的无线物位传感器检测到砂箱 8加满后，会通过有线或无线的方式传输信号至PLC逻辑控制单元，PLC逻辑控制单元在接收到上述的信号后会自动停止加砂动作。[0029]本实用新型在进行卸砂作业时，首先，将卸砂枪5放入待卸砂动车的砂箱中。然后，通过PLC逻辑控制单元的控制面板进行操作使安全阀E和第二二通阀D关闭，同时开启第一二通阀C和高压涡流风机，并使第一三通阀A的入口 a与出口 c导通，第二三通阀B的入口 b与出口 c导通进行卸砂作业。其中，在进行卸砂作业时，由高压涡流风机进风口形成的负压气流会通过除尘装置4和负压吸气管道13将贮砂罐1内抽成真空，使卸砂枪5经卸砂管道51将待卸砂动车的砂箱中砂粒吸回贮砂罐1内，并将清洁的空气由高压涡流风机的出风口排除。[0030]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种自动上/卸砂小车，其特征在于其包括一贮砂罐，该贮砂罐底部呈漏斗形，并且在该贮砂罐漏斗形底部的中心设有一出砂口， 而在该贮砂罐的顶部设有一加砂口；一上/卸砂装置，该上/卸砂装置为高压涡流风机，其设置于该贮砂罐一侧的下方；一加砂枪，具有一加砂管道和一除尘管道，其中该加砂管道与该贮砂罐的该出砂口连通，并通过管道经一第一三通阀与该高压涡流风机的出风口相连；其中该高压涡流风机的出风口是与该第一三通阀的一入口相连，该加砂管道则是通过管道与该第一三通阀的一出口相连，而该第一三通阀的另一出口放空；一除尘装置，其入口经一第二三通阀与该加砂抢的该除尘管道连接，其出口与该高压涡流风机的进风口连接；其中该除尘装置的入口是与该第二三通阀的一出口相连，该除尘管道是与该第二三通阀的一入口相连，而该第二三通阀的另一入口则通过该贮砂罐顶部的一负压吸气管道与该贮砂罐的内部连通；一卸砂枪，具有一卸砂管道，该卸砂管道是经一第一二通阀在该贮砂罐的上部与该贮砂罐的内部连通；一自动控制系统，由第一物位传感器、第二物位传感器、第三物位传感器和一个PLC 逻辑控制单元构成；其中该第一物位传感器设置于该贮砂罐内的顶部，该第二物位传感器设置于该贮砂罐内的底部，该第三物位传感器设置于该加砂枪上或悬挂于一砂箱口处；该 PLC逻辑控制单元的输入端分别与该第一物位传感器、该第二物位传感器及该第三物位传感器连接，该PLC逻辑控制单元的输出端则分别与该高压涡流风机、该第一三通阀、该第二三通阀及该第一二通阀电连接；以及一电动拖车，其中该贮砂罐、该高压涡流风机、该加砂抢、该除尘装置、该卸砂枪及该自动控制系统均设置于该电动拖车上；并且该电动拖车与该PLC逻辑控制单元电连接向该 PLC逻辑控制单元输出电能。
2.根据权利要求1所述的自动上/卸砂小车，其特征在于其中在所述的加砂枪上套设有一防尘罩，该加砂管道是贯穿该防尘罩与该加砂枪上的一喷砂口相连，该除尘管道是贯穿该防尘罩与该加砂枪上的一吸尘口相连；该第三物位传感器则位于该防尘罩的下方，该除尘管道是同轴的环设于该加砂管道的外侧。
3.根据权利要求1所述的自动上/卸砂小车，其特征在于其中所述的第一物位传感器、第二物位传感器和第三物位传感器是有线物位传感器，分别与该PLC逻辑控制单元的输入端有线连接，并且所述的第三物位传感器是设置于该加砂枪上；或者所述的第一物位传感器和第二物位传感器是有线物位传感器，分别与该PLC逻辑控制单元的输入端有线连接，而所述的第三物位传感器是无线物位传感器，并且该无线物位传感器是悬挂于该砂箱口处，其中该无线物位传感器是由一物位传感器和一无线发生器构成，该无线物位传感器是通过该无线发生器与该PLC逻辑控制单元的输入端无线连接。
4.根据权利要求1所述的自动上/卸砂小车，其特征在于其中在连接该第一三通阀的出口与该贮砂罐的该出砂口之间的管道上还设置有一支路管道，该支路管道是在该贮砂罐的上部与该贮砂罐的内部连通，并且在该支路管道上还设置有一第二二通阀，该第二二通阀与该PLC逻辑控制单元的输出端电连接。
5.根据权利要求4所述的自动上/卸砂小车，其特征在于其中所述的贮砂罐的顶部还 2设有一安全阀，该安全阀与该PLC逻辑控制单元的输出端电连接。
6.根据权利要求5所述的自动上/卸砂小车，其特征在于其中所述的PLC逻辑控制单元的输出端是分别通过继电器与该高压涡流风机、该第一三通阀、该第二三通阀、该第一二通阀、该第二二通阀及该安全阀电连接。
7.根据权利要求1所述的自动上/卸砂小车，其特征在于其中在所述PLC逻辑控制单元上还设置有一控制面板，该控制面板上包含一电源开关、一开始按钮、一停止按钮及一加卸砂切换按钮；在所述电动拖车上还设置有一操作该电动拖车运动的操作手柄，和一靠近该操作手柄设置的供操作人员站立的踏板。
8.根据权利要求1所述的自动上/卸砂小车，其特征在于其还包括一保护罩，该保护罩设置于该电动拖车上，并罩设于该贮砂罐、该高压涡流风机和该除尘装置的外部。
9.根据权利要求1所述的自动上/卸砂小车，其特征在于其中所述的除尘装置为布袋式除尘装置。
10.根据权利要求1所述的自动上/卸砂小车，其特征在于其中所述的上/卸砂装置为两个并联的高压涡流风机。
专利摘要本实用新型是有关于一种自动上/卸砂小车，可以实现对动车组砂箱的自动加砂与卸砂作业，其主要由贮砂罐、上/卸砂装置、加砂枪、除尘装置、卸砂枪、自动控制系统和电动拖车组成。其中上/卸砂装置为高压涡流风机，加砂枪具有加砂管道和除尘管道。在加砂作业中，高压涡流风机的出风口连接贮砂罐的出砂口并共同连接至加砂枪的加砂管道形成一加砂管路进行加砂作业，同时高压涡流风机的进风口形成负压并通过除尘装置与加砂枪的除尘管道相连，收集加砂过程中砂箱内产生的浮沉。在卸砂作业中，高压涡流风机的进风口通过除尘装置将贮砂罐内抽真空，使卸砂枪将砂箱内的砂粒通过卸砂管道吸回至贮砂罐内形成一卸砂管路实现对动车组砂箱卸砂作业。
文档编号B61K11/00GK202320329SQ20112050423
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者刘超, 胡明星, 许晓峰, 龚忠鑫 申请人:湖北远程铁道科技有限公司