一种三维坐标清洗罐车的制造方法
【专利摘要】本实用新型是一种三维坐标清洗罐车机，一种三维坐标清洗罐车机，包括三维定位系统，清洗机构组成，所述清洗机构包括固定架，转动架，旋转架，通过固定架上的齿轮传动，旋转架与转动架的电机控制，对所述C形弧板进行控制，达到水平进给的目的，并且通过清洗机构实现三维坐标的定位的功能，将所述法兰口准确定位，理念先进、占地空间小、安全可靠、操作和维护比较简单，采用限位摆动原理，使得喷头的进给在罐体中心线上，清洗均匀，采用多电机电控制，定位精度高，准确，结构紧凑，采用平行四边形结构，始终使得罐口与法兰结构平行，设计精巧。
【专利说明】一种三维坐标清洗罐车机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种清洗罐车机，尤其是一种三维坐标清洗罐车机。
【背景技术】
[0002]铁路罐车是石油、化工及铁路等行业运输石油化工产品的重要工具。所运输的石油化工产品纯度很高，而且许多种产品不但易燃易爆，而且毒性大，铁路罐车在进行产品换装或检修之前必须对其内壁进行彻底清洗，以确保所装运的石油化工产品的质量及检修的安全。目前国内大多采用传统的蒸洗方法来对铁路罐车的内壁进行清洗。这种清洗方法不仅清洗效率低、洗车成本高、工人劳动强度大，而且环境污染严重，由于会和人体发生接触，严重危害着工作人员的身体健康。
[0003]目前，市场上已经出现了 C形管清洗机，主要的原理是通过C形的弧形板进入罐车的灌口，通过弧板末端的三维清洗喷头产生高压水,对罐车内部进行清洗,但是,其主要问题是由于C形弧板进入罐体后是沿C形弧线进行进给，导致喷头不在罐车的轴线上，清洗靶距不一，清洗效果不均匀。因此亟需一种选择多种水平进给驻留点，清洗靶距差别小的一种三维坐标清洗罐车机。
【发明内容】
[0004]本实用新型采用限位摆动原理，通过精确计算C形管限位板高度，数控机床加工限位异形板，精确控制C形管摆动，实现三维清洗喷头罐口中心线附件水平进给，并且可以将C形管进给的数字信号输入PLC，选择多种水平进给驻留点，清洗靶距差别小，从而得到满意的清洗效果。
[0005]本实用新型采用以下的技术方案:
[0006]一种三维坐标清洗罐车机，包括三维定位系统(I)，清洗机构(2)组成，所述清洗机构(2)包括固定架(21)，转动架(22)，旋转架(23)；
[0007]所述固定架(21)上固定有转动电机(214)，所述转动电机(214)带动主动齿轮(215)，从动齿轮(212)转动；
[0008]所述旋转架(23)固定连接在所述从动齿轮(212)上；
[0009]所述转动架(22)上部为中空腔体，下部为C型弧线轨道(221)，所述中空腔体上、下表面为敞口，轨道两侧设置有定位轮(222)，所述C形轨道(221)上内侧设置有旋转孔(223)，所述旋转孔(223)与旋转架(23)的轴接，所述C型弧板(224)下端位于C形轨道内由定位轮(222)定位，其上端穿过转动架(22)，所述C形弧板(224)上下两端固定连接有链条(225)或钢丝绳，所述C形弧板(224)上端固定有旋转臂(228)，下端固定三维清洗喷头(229)，所述转动架(22)内侧固定臂(227)，所述旋转臂(228)的另一端与所述固定臂(227)的另一端铰接，所述转动架(22)腔内设置有驱动轮(226)，所述驱动轮(226)由主控制电机(232)驱动，所述驱动轮(226)通过所述链条(225)或钢丝绳带动C型弧板(224)摆动，所述链条(225)或钢丝绳通过所述张紧轮(233)张紧。
[0010]所述的三维定位系统(I)包括Z轴支架机构，平行四边形机构(12)，Y轴进给机构
(13)；
[0011]所述Z轴支架机构(11)主体为一柱状结构，柱状结构上部设置有高度控制电机
(14)，所述高度控制电机(14)的转动轴上设置齿轮，所述柱形结构内部设置有齿条，所述齿轮和齿条互相啮合，所述Z轴支架机构(11)顶部齿条上固定有升降臂(15)；
[0012]所述升降臂(15)顶部固定有转动控制电机(16)，所述转动控制电机(16)的转动轴上设置有齿轮(116)，所述升降臂(15)顶部固定有从动齿轮(118)轴，所述齿轮间互相啮合，所述转动套(117)与所述从动齿轮(118)固定连接，所述转动套(117)套在升降臂(15)夕卜，所述转动套(117)上固定转动臂(112)；
[0013]平行四边形机构(12)的横梁(17)正中部固定在所述升降臂(15)下端，所述横梁(17)两端通过连接孔(18)铰接等长的两条纵梁(19)，所述纵梁(19)另一端铰接与所述横梁等长的横撑(110)；
[0014]Y轴进给机构(13)为卧式圆柱结构，末端设置有进给控制电机(141)，所述进给控制电机(141)通过滚珠丝杠进行Y轴进给，所述圆柱结构底部与平行于所述升降臂(15)的纵轴(113)固定连接，所述圆柱结构的中轴线平行于所述横梁(17)与所述横撑(110)的中部连线；所述纵轴(113)底端固定在所述横撑(110)正中部位置，所述纵轴(113)外套接进给机构转动套(111)，所述进给机构转动套(111)与转动臂(112) —端固定连接，所述固定架(21) —侧与所述Y轴进给机构(13)固定连接。
[0015]所述C形弧板(224)外层设置有补偿板(2241)，所述补偿板(2241)固定在所述C形弧板(224)外侧，所述补偿板从上至下沿径向逐渐变厚；沿所述C形弧板(224)上设置有高压水管，所述高压水管一端连接水源，另一端连接三维喷头(229)。
[0016]所述固定架(21)上设置有高压吸水装置(230)，所述高压吸水装置为管状，管状结构上设置有电机，所述电机的连接轴连接齿轮(2103)，高压吸水装置内部设置有污水管驱动链轮(2101)，所述管状结构顶部设置有快速接头(2102)。
[0017]所述固定架(21)下端设置有法兰口(2104)，法兰上设置有阻尼弹簧(2105)，所述C形弧板(224)下端伸入所述法兰口(2104)内。
[0018]本实用新型的优点如下:
[0019]1.采用旋转式三维定位机，理念先进、占地空间小、安全可靠、操作和维护比较简单。
[0020]2.采用限位摆动原理，使得喷头的进给在罐体中心线上，清洗均匀。
[0021]3.采用多电机电控制，定位精度高，准确。
[0022]4.结构紧凑，采用平行四边形结构，始终使得灌口与法兰结构平行，设计精巧。
【专利附图】
【附图说明】
:
[0023]图1为本实用新型整体示意图；
[0024]图2为本实用新型整体内部结构示意图；
[0025]图3为本实用新型整体三维结构示意图；
[0026]图4为本实用新型整体三维结构侧视图示意图；
[0027]图5为本实用新型C-C剖面结构示意图；
[0028]图6为本实用新型局部固定架放大示意图；
[0029]图7为本实用新型定位轮局部放大示意图；
[0030]图8为本实用新型俯视图示意图；
[0031]图9为本实用新型闻压吸水装置不意图；
[0032]图10为本实用新型法兰口示意图；
[0033]图11为本实用新型后视图示意图；
[0034]图12为本实用新型A-A剖面示意图；
[0035]图13为本实用新型侧视图示意图
[0036]图14为本实用新型提升机构局部示意图
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步说明。
[0038]以下实施例仅是为清楚的说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本实用新型精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
[0039]如图1-14所示，一种三维坐标清洗罐车机，包括三维定位系统I，清洗机构2组成，所述清洗机构2包括固定架21，转动架22，旋转架23 ；
[0040]所述固定架21上固定有转动电机214，所述转动电机214带动主动齿轮215，从动齿轮212转动；
[0041]所述旋转架23固定连接在所述从动齿轮212上；
[0042]所述转动架22上部为中空腔体，下部为C型弧线轨道221，所述中空腔体上、下表面为敞口，轨道两侧设置有定位轮222，所述C形轨道221上内侧设置有旋转孔223，所述旋转孔(223)与旋转架(23)的轴接，所述C型弧板224下端位于C形轨道内由定位轮222定位，其上端穿过转动架22，所述C形弧板224上下两端固定连接有链条225或钢丝绳，所述C形弧板224上端固定有旋转臂228，下端固定三维清洗喷头229，所述转动架22内侧固定臂227，所述旋转臂228的另一端与所述固定臂227的另一端铰接，所述转动架22腔内设置有驱动轮226，所述驱动轮226由主控制电机232驱动，所述驱动轮226通过所述链条225或钢丝绳带动C型弧板224摆动，所述链条225或钢丝绳通过所述张紧轮233张紧。
[0043]所述的三维定位系统I包括Z轴支架机构，平行四边形机构12，Y轴进给机构13 ；
[0044]所述Z轴支架机构11主体为一柱状结构，柱状结构上部设置有高度控制电机14，所述高度控制电机14的转动轴上设置齿轮，所述柱形结构内部设置有齿条，所述齿轮和齿条互相啮合，所述Z轴支架机构11顶部齿条上固定有升降臂15 ；
[0045]所述升降臂15顶部固定有转动控制电机16，所述转动控制电机16的转动轴上设置有齿轮116，所述升降臂15顶部固定有从动齿轮118轴，所述齿轮间互相啮合，所述转动套117与所述从动齿轮118固定连接，所述转动套117套在升降臂15外，所述转动套117上固定转动臂112 ；
[0046]平行四边形机构12的横梁17正中部固定在所述升降臂15下端，所述横梁17两端通过连接孔18铰接等长的两条纵梁19，所述纵梁19另一端铰接与所述横梁等长的横撑
110 ；
[0047]Y轴进给机构13为卧式圆柱结构，末端设置有进给控制电机141，所述进给控制电机141通过滚珠丝杠进行Y轴进给，所述圆柱结构底部与平行于所述升降臂15的纵轴113固定连接，所述圆柱结构的中轴线平行于所述横梁17与所述横撑110的中部连线；所述纵轴113底端固定在所述横撑110正中部位置，所述纵轴113外套接进给机构转动套111，所述进给机构转动套111与转动臂112—端固定连接,所述固定架21—侧与所述Y轴进给机构13固定连接。
[0048]所述C形弧板224外层设置有补偿板2241，所述补偿板2241固定在所述C形弧板224外侧，所述补偿板从上至下沿径向逐渐变厚；沿所述C形弧板224上设置有高压水管，所述高压水管一端连接水源，另一端连接三维喷头229。
[0049]所述固定架21上设置有高压吸水装置230，所述高压吸水装置为管状，管状结构上设置有电机，所述电机的连接轴连接齿轮2103，高压吸水装置内部设置有污水管驱动链轮2101，所述管状结构顶部设置有快速接头2102。
[0050]所述固定架21下端设置有法兰口 2104，法兰上设置有阻尼弹簧2105，所述C形弧板224下端伸入所述法兰口 2104内。
[0051]工作过程中，首先法兰口 2014对罐车上的人孔进行定位，如图1所述:在定位过程中，利用三维定位系统I进行定位，利用所述Z轴支架机构11，对高度控制电机14和旋转控制电机16的具体控制，完成设备沿纵向上的旋转和升降的功能，当所述的升降臂15旋转时，此时，平行四边形机构12会产生变形，如图所示，其中所述的横撑110仍然和所述横梁18平行，此时的罐车车身依然与之平行，在控制所述Y轴进给机构13内的丝杠对长度进行补偿，最后将所述的法兰口 2104，通过所述的升降臂15与罐车的人孔对接，对接完成后，启动所述的转动电机214,通过所述齿轮的啮合,将动力传动到所述的旋转架23,此时C形弧板224旋转90度。C形弧板224与罐车车体平行，所述主控制电机232开始转动，旋转架
(23)通过重力作用沿轴接点旋转，从而使C形弧板224在所述定位轮等条件的制约下，使三维清洗喷头229沿罐车中心线部分完成进给。三维清喷头会形成一个沿罐车轴线的清洗截面，在通过进给运动，完成一侧清洗后，旋转架22，旋转180度对另一侧进行清洗，同时，在通过所述的高压吸水装置230对罐车背部的积水进行排空，完成清洗后，设备在通过上述过程的逆过程回位，再通过相应的排气装置将其中的毒气排出。
[0052]当C形弧板在沿固定臂227与所述转动臂228铰接点旋转过程中，转动架22同时沿旋转孔223旋转，在通过C形弧板224的补偿板2241对所述三维清洗喷头229始终沿罐车的中心线部分直线进给，补偿中心线与喷头之间的位移。
【权利要求】
1.一种三维坐标清洗罐车机，包括三维定位系统(I)，清洗机构(2)组成，其特征在于:所述清洗机构(2)包括固定架(21)，转动架(22)，旋转架(23)； 所述固定架(21)上固定有转动电机(214)，所述转动电机(214)带动主动齿轮(215)，从动齿轮(212)转动； 所述旋转架(23)固定连接在所述从动齿轮(212)上； 所述转动架(22)上部为中空腔体，下部为C型弧线轨道(221)，所述中空腔体上、下表面为敞口，轨道两侧设置有定位轮(222)，所述C形轨道(221)上内侧设置有旋转孔(223)，所述旋转孔(223)与旋转架(23)的轴接，所述C型弧板(224)下端位于C形轨道内由定位轮(222)定位，其上端穿过转动架(22)，所述C形弧板(224)上下两端固定连接有链条(225)或钢丝绳，所述C形弧板(224)上端固定有旋转臂(228)，下端固定三维清洗喷头(229)，所述转动架(22)内侧固定臂(227)，所述旋转臂(228)的另一端与所述固定臂(227)的另一端铰接，所述转动架(22)腔内设置有驱动轮(226)，所述驱动轮(226)由主控制电机(232)驱动，所述驱动轮(226)通过所述链条(225)或钢丝绳带动C型弧板(224)摆动，所述链条(225)或钢丝绳通过所述张紧轮(233)张紧。
2.根据权利要求1所述的一种三维定位清洗罐车机,其特征在于:所述的三维定位系统(I)包括Z轴支架机构，平行四边形机构(12)，Y轴进给机构(13)； 所述Z轴支架机构(11)主体为一柱状结构，柱状结构上部设置有高度控制电机(14)，所述高度控制电机(14)的转动轴上设置齿轮，所述柱形结构内部设置有齿条，所述齿轮和齿条互相啮合，所述Z轴支架机构(11)顶部齿条上固定有升降臂(15)； 所述升降臂(15)顶部固定有转动控制电机(16)，所述转动控制电机(16)的转动轴上设置有齿轮(116)，所述升降臂(15)顶部固定有从动齿轮(118)轴，所述齿轮间互相啮合，所述转动套(117)与所述从动齿轮(118)固定连接，所述转动套(117)套在升降臂(15)外，所述转动套(117)上固定转动臂(112)； 平行四边形机构(12)的横梁(17)正中部固定在所述升降臂(15)下端，所述横梁(17)两端通过连接孔(18)铰接等长的两条纵梁(19)，所述纵梁(19)另一端铰接与所述横梁等长的横撑(110)； Y轴进给机构(13)为卧式圆柱结构，末端设置有进给控制电机(141)，所述进给控制电机(141)通过滚珠丝杠进行Y轴进给，所述圆柱结构底部与平行于所述升降臂(15)的纵轴(113)固定连接，所述圆柱结构的中轴线平行于所述横梁(17)与所述横撑(110)的中部连线；所述纵轴(113)底端固定在所述横撑(110)正中部位置，所述纵轴(113)外套接进给机构转动套(111)，所述进给机构转动套(111)与转动臂(112) —端固定连接，所述固定架(21) —侧与所述Y轴进给机构(13)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种三维定位清洗罐车机，其特征在于:所述C形弧板(224)外层设置有补偿板(2241)，所述补偿板(2241)固定在所述C形弧板(224)外侧，所述补偿板从上至下沿径向逐渐变厚；沿所述C形弧板(224)上设置有高压水管，所述高压水管一端连接水源，另一端连接三维喷头(229)。
4.根据权利要求1所述的一种三维定位清洗罐车机，其特征在于:所述固定架(21)上设置有高压吸水装置(230)，所述高压吸水装置为管状，管状结构上设置有电机，所述电机的连接轴连接齿轮(2103)，高压吸水装置内部设置有污水管驱动链轮(2101)，所述管状结构顶部设置有快速接头(2102)。
5.根据权利要求1所述的一种三维清洗罐车机，其特征在于:所述固定架(21)下端设置有法兰口(2104)，法兰上设置有阻尼弹簧(2105)，所述C形弧板(224)下端伸入所述法兰口 (2104)内。
【文档编号】B08B9/08GK204107938SQ201420570025
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月29日 优先权日:2014年9月29日
【发明者】滕绍民, 王长宇, 温静 申请人:滕绍民, 温静