一种多功能防冻液喷洒装置及其使用方法
【专利摘要】一种多功能防冻液喷洒装置及其使用方法，属于机械设计和控制【技术领域】，其特征在于该装置能够对车厢内表面进行全方位均匀喷洒，在车厢之间的连接空档处暂停喷洒，也能够垂直升降和水平旋转以方便设备维护、维修和高位轨道运行设备通过。根据不同的车厢高度，通过垂直升降将喷头调整到合适的位置，实现低位喷洒，避免防冻液被风吹落到车厢外。在车厢连接空档处或无车厢而停止喷洒时，防滴漏托盘旋转至喷嘴正下方接取漏液并在再次喷洒时旋转至喷嘴侧方同时将漏液倒入车厢，既避免了防冻液滴漏到车厢连接钩头造成钩头腐蚀或滴漏到地面造成环境污染，也避免了防冻液浪费。
【专利说明】一种多功能防冻液喷洒装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明一种多功能防冻液喷洒装置及其使用方法，属于机械设计和控制【技术领域】。具体涉及一种维护和维修方便，能够满足不同车厢高度的高效均匀防冻液喷洒需求，而且在不进行喷洒时喷嘴及其连接管道内的残液不会滴漏到列车车厢外及车厢钩头上的防冻液喷洒装置及其使用方法的技术方案。
【背景技术】
[0002]铁路是我国煤炭运输的主要渠道，据统计，铁路对含水煤炭的发运量已接近总运量的70%以上。铁路部门在冬季运输煤炭时煤炭易冻结，如果不及时处理，给卸车带来了极大的困难，影响了车辆周转和煤炭运输的效率，同时也直接影响到货主和铁路部门的经济效益。
[0003]解决运煤冻结的根本出路是降低煤的水分，控制煤的水分主要依靠脱水、干燥过程。由于干燥车间投资费用较大，大部分选煤厂没有干燥车间。国内外也曾尝试过许多不同的方法来解决运煤冻结问题，如电加热、磁脉冲振动、在车体表面涂抹石蜡或柴油等方法，这些方法投入的人力、物力、财力都比较大，并且影响到车厢使用寿命和煤的质量，不能从根本上解决问题。喷洒防冻液与其他防冻解冻方法相比，具有投资小、节能、见效快等特点。因此，为防止出现冻车现象，铁路部门普遍采用的方法是向运煤列车的车厢壁、车底及含水煤炭中喷洒防冻液。
[0004]防冻液的喷洒方式主要有人工喷洒、手动喷洒和自动喷洒。人工喷洒方式喷洒成本高、喷洒效果差，而且工人劳动条件恶劣、劳动强度大。手动喷洒方式工人劳动条件略有改善，但喷洒效果依然很差，而且存在喷洒死角，在非喷洒区不能及时停止喷洒，造成防冻液浪费。此外，防冻液具有腐蚀性，对操作工人的健康造成伤害。自动喷洒能够根据车厢位置自动喷洒防冻液，提高了防冻液的利用率，减少了防冻液的浪费，降低了工人的劳动强度。所以，自动喷洒成为喷洒防冻液的必然趋势和手段。
[0005]一些选煤厂设计了自动喷洒系统，增加了自动控制部分，利用传感器测定车厢位置，并对喷液进行控制，以达到节省人工的目的，效果虽然好于人工喷洒和手动喷洒，但仍然存在不足之处，主要表现在:
1、其喷嘴不能自动变换角度，不能保证车厢的前后端面内壁的均匀喷洒。
[0006]2、大部分喷洒装置不具备升降功能，导致喷洒装置距离轨道面高度太高，在喷洒低车厢时部分防冻液直接喷洒到车厢外，或被风吹到车厢外，从而造成防冻液浪费和环境污染。
[0007]3、大部分喷洒装置不同时具备垂直升降和水平旋转功能，导致在维护和维修装置时维修人员不得不进行高空作业，从而使维护成本增加，而且存在安全隐患。
[0008]4、大部分喷洒装置在喷洒过程中，遇到车头、车厢连接空档等不需要喷洒的位置时，即使能够关闭喷洒电磁阀，喷嘴及其连接管道内的防冻液仍会滴漏，这样不仅对车厢的连接钩头等重要部件造成腐蚀，还会造成防冻液的浪费。
【发明内容】
[0009]本发明一种多功能防冻液喷洒装置及其使用方法的目的在于，克服和解决上述现有技术中存在的不足，提供一种维护和维修方便，能够满足不同车厢高度的高效均匀防冻液喷洒需求，而且在不进行喷洒时喷嘴及其连接管道内的残液不会滴漏到列车车厢外及车厢钩头上的防冻液喷洒装置及其使用方法的技术方案。
[0010]本发明一种多功能防冻液喷洒装置，其特征在于由支撑立柱总成1、垂直升降驱动装置2、滑轮导向机构3、垂直滑移机构4、水平旋转驱动装置5、喷洒喷嘴机构6、防滴漏机构
7、管路系统8和电气控制系统组成。
[0011]所述支撑立柱总成I是由支撑立柱11、滑轨17、行程开关和极限位置硬限位装置组成，所述支撑立柱11焊接在底板9上，底板9与地面地基预埋螺栓连接；所述滑轨17共两件，分别焊接在支撑立柱11两侧；所述行程开关共有三个，分别为:上极限位置行程开关14，工作极限位置行程开关13，下极限位置行程开关12，并分别通过行程开关支架与支撑立柱11上的支架连接；所述极限位置硬限位装置共有三个，分别为:上极限位置硬限位装置16，工作极限位置可拆卸硬限位装置18，下极限位置可拆卸硬限位装置19，并分别通过焊接或螺栓连接到支撑立柱11上。
[0012]所述的垂直升降驱动装置2由带刹车盘电机20、涡轮蜗杆减速机21、轴承座24、卷筒轴22和卷筒23组成，所述的带刹车盘电机20在断电停车时能迅速制动并准确定位；所述的涡轮蜗杆减速机21在停车时能使滑移设备自锁以保证安全；所述轴承座24内安装有轴承、密封圈和端盖；所述卷筒轴22和卷筒23通过焊接方式连接，卷筒轴22两端分别连接轴承座24和涡轮蜗杆减速机21。整体机构通过轴承座24的底座和涡轮蜗杆减速机21的底座用螺栓连接到支撑立柱总成I上的垂直升降驱动装置安装板10上。
[0013]所述的滑轮导向机构3由滑轮左支撑架25、滑轮轴筒26、滑轮轴27、螺栓套筒29、限位套筒31、滑轮30和滑轮右支撑架32组成，所述滑轮30有两个，滑轮30内安装有外圆挡圈、圆柱滚子轴承、密封圈和端盖；所述滑轮轴27安装在滑轮轴筒26内，滑轮轴筒26有四个，分别与滑轮左支撑架25和滑轮右支撑架32焊接；所述限位套筒31 —端顶住轴承内圈，一段顶住滑轮左右支撑架25和32 ;所述螺栓套筒29通过双头螺栓28连接滑轮左右支撑架25和32。整体机构通过滑轮左右支撑架25和32的下板与支撑立柱总成I上的滑轮导向机构安装板15用螺栓连接。
[0014]所述的垂直滑移机构4由上滚轮支架35、下滚轮支架33、滚轮37和行程开关压板组成，所述的上滚轮支架35、下滚轮支架33各有两个，通过螺栓固定在背板38上，并用双螺母锁紧，每个滚轮支架上都安装有两个滚轮37 ;所述滚轮37由KR系列滚轮轴承和偏心轴组成，其中上滚轮支架35、下滚轮支架33上的滚轮37安装方式不同；所述的行程开关压板有两块，分别为上行程开关压板36和下行程开关压板34，两块行程开关压板36和34通过螺钉分别连接在上滚轮支架35、下滚轮支架33的上板和下板之间，用于在升降过程中压动相关的行程开关。整体机构通过滚轮37与支撑立柱总成I上滑轨17接触并悬挂于滑轨17上，这样的悬挂式结构保证了整体机构在升降过程中的通过能力，降低了滑轨17的制造和安装精度要求。
[0015]所述的水平旋转驱动装置5由回转机构、上臂总成、驱动总成、下臂总成和限位装置组成，所述回转机构由旋转轴42、轴套、轴承和轴承座组成，所述轴套分为上轴套41和下轴套55，分别装配在旋转轴42的上、下两端，并分别与上臂总成、下臂总成装配在一起，上轴套41的端部装配有圆柱滚子轴承，下轴套55的端部装配有圆柱滚子轴承和推力球轴承，并分别由轴承座40和56固定，两个轴承座分别通过螺栓固定在上支板39和下支板54上，两个轴承座上均安装有端盖和油封；所述上臂总成以上臂槽钢46为主体，上臂槽钢46上有安装防冻液喷洒臂的孔和供导液管穿过的孔58，左右通过上臂连接板焊接在固定主轴套筒的筋板上，下面焊接有立板47 ;所述下臂总成以下臂槽钢52为主体，下臂槽钢52左右通过下臂连接板焊接在固定主轴套筒的筋板上，下臂槽钢52末端焊接有下臂连接板51，并通过螺栓与立板47连接，使上臂总成和下臂总成连接在一起；所述驱动总成由空心轴减速机49和旋转电机48组成，空心轴减速机49通过螺栓固定在电机安装板50上；所述限位装置由接近开关安装板43、接近开关44和探测长螺栓45组成，接近开关44有两个，互成角度地安装在接近开关安装板43上，通过接近开关44、探测长螺栓45的配合实现对喷洒臂59的限位，另外还装有两个固定硬限位槽钢57和53。整体机构通过焊接方式将上支板39、电机安装板50和下支板54连接在背板38上。
[0016]所述喷洒喷嘴机构6由喷嘴组61、合成轴承座、步进电机66、减速机67和限位装置组成，所述喷嘴组61均由喷嘴座75、小流量喷嘴76和大流量喷嘴77组成，两端喷嘴组中的喷嘴座75通过内六角螺钉安装在喷嘴安装架60上，喷嘴座75和喷嘴安装架60之间的角度能够任意调节，喷嘴安装架60焊接在喷洒臂59上，中间喷嘴组中的喷嘴座75通过内六角螺钉安装在连接架74上，喷嘴座75和喷连接架74之间的角度能够任意调节，并可在旋转轴63的驱动下随连接架74旋转，旋转的最大角度范围为±90°，小流量喷嘴76和大流量喷嘴77进行开关搭配能够满足不同流量的喷洒需求；所述的合成轴承座62和73内安装有两盘轴承、油封和端盖，其中一盘轴承供喷嘴旋转轴63所用，另一盘轴承为防滴漏机构7的转轴所用，这样既节约了空间，也减轻了整体装置的重量；所述的限位装置主要由接近开关69和感应盘71组成，感应盘71通过螺栓与感应盘安装架72连接，感应盘安装架72通过键连接在旋转轴63上，并用螺栓锁紧，接近开关69有两个，分别安装在接近开关支架68上，上面的接近开关69通过对感应盘71上的长螺栓的感应确定喷嘴旋转零点并进行喷头位置校准，下面的接近开关69通过对感应盘71下互成角度的长螺栓的感应进行喷嘴旋转极限角度的限位，另外还装有动限位块65和定限位块64，定限位块64焊接在喷洒臂59下方，动限位块65随旋转轴63做旋转运动，实现对喷嘴旋转的硬限位保护。整体机构通过螺栓将喷洒臂59连接在水平旋转驱动装置5的上臂槽钢46上。
[0017]所述防滴漏机构7由电机78、涡轮蜗杆减速机79、卷筒80、限位装置、左旋转机构、右旋转机构和托盘机构组成，所述限位装置主要由接近开关82和动限位块95组成，接近开关82安装在接近开关支架81上，通过对动限位块95的感应从而实现电机78的实时控制，另外在喷洒臂59的下方焊接有定限位块94，通过定限位块94对动限位块95的阻碍实现对整体机构的硬限位保护；所述的左旋转机构由左合成轴承座62、左轴承座84和左旋转轴83组成；所述的右旋转机构由右合成轴承座73、右轴承座92和右旋转轴89组成；所述的托盘机构由托盘88、托盘支架和柔绳导向轮组成，两个托盘支架85和托盘支架91的一端通过键连接左右旋转轴83和89，并用螺栓锁紧，另一端通过螺栓连接托盘88，柔绳导向轮共4个，分别通过螺栓连接在喷洒臂59上的支板上，其中86和90布置方式相同，87和93布置方式相同，为了便于将柔性绳绕到卷筒80上，93位置靠前于87，每个柔绳导向轮上均安装有防脱绳罩96，柔性绳两端分别连接托盘88和卷筒80。
[0018]所述管路系统8由导液管和输液软管组成，所述的导液管有两根，分别通过输液软管连接对应的喷头组，每根导液管的前端安装有一个电磁阀、一个与电磁阀串联的截止阀和一个与电磁阀并联的旁通截止阀，旁通截止阀用于在电磁阀失控时进行手动喷洒防冻液。每根导液管的末端装有截止阀，用来定期清除导液管内的残渣，其末端出口指向车厢内侦牝以使残渣液体流入车厢，避免浪费，导液管用管卡子卡在喷洒臂59上，如图6的A-A和C-C剖视图所示；所述的输液软管经过接头连接导液管和喷嘴座75，如图6的B-B剖视图所示，每个喷嘴座75和导液管之间均由输液软管连接。
[0019]所述电气控制系统通过可编程控制器PLC对所采集的温度传感器、车厢识别传感器、测速传感器、管道压力传感器和流量传感器实时信号的处理来实现防冻液喷洒系统的自动启停控制、喷洒压力控制和喷洒流量控制。同时整体装置可以升降和旋转以满足各种喷洒条件。系统还配置工业计算机进行监控，通过以太网实现本地或远程实时监测并显示喷洒装置的运行状态、设定运行参数、记录和管理喷洒用量数据库，同时通过网络传送到企业管理计算机。
[0020]本发明一种多功能防冻液喷洒装置及其使用方法，其优点在于:
(I)能够均匀有效地对车厢前后端面、两侧面和底面喷洒防冻液，并且能够根据环境温度和列车速度的变化自动调整喷洒压力和流量的大小。
[0021](2)能自动识别车厢和车头，当车厢进入喷洒区后开始喷洒，当遇到车厢连接空档、车头或车厢离开喷洒区后停止喷洒，避免防冻液浪费。
[0022](3)配置一组喷嘴或两组不同流量的喷嘴，若配置两组不同流量的喷嘴，能够通过喷嘴的组合满足喷洒量的不同要求。
[0023](4)喷嘴组根据车厢运行位置自动旋转，保证车厢前后端面内壁能均匀喷洒防冻液，且避免产生喷洒死角。
[0024](5)加装防滴漏托盘，当不进行喷洒时，喷嘴自动旋转到垂直位置，托盘装置旋转至喷嘴正下方接取漏液，在下次喷洒时托盘旋转到喷嘴侧方并将漏液倒入车厢内，有效节约防冻液并避免防冻液滴漏造成设备损坏、环境污染等问题。
[0025](6)设备可升降且行程大，能保证车头、检修车等高位轨道运行设备的安全通过并能满足不同车厢高度的喷洒需求。
[0026](7)设备喷洒臂可旋转，在设备维护和维修时喷洒臂59旋转至非喷洒工作位且整体设备下降至下极限位置，既提高维修效率也保证了人员安全，而且不影响列车通过。
[0027](8)通过PLC检测设备状态和控制设备自动运行，通过计算机监控设备运行状态和喷洒数据记录、管理，通过网络将运行状态和数据传送到企业管理计算机。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为多功能防冻液喷洒装置装配图 图2为支撑立柱总成装配图
图3为垂直升降驱动装置装配图 图4为滑轮导向机构装配图 图5为垂直滑移机构、水平旋转驱动装置装配图
图6为喷洒喷嘴机构装配图
图7为防滴漏机构装配图
图中标号为:1.支撑立柱总成、2.垂直升降驱动装置、3.滑轮导向机构、4.垂直滑移机构、5.水平旋转驱动装置、6.喷洒喷嘴机构、7.防滴漏机构、8.管路系统、9.底板、10.垂直升降驱动装置安装板、11.支撑立柱、12.下极限位置行程开关、13.工作极限位置行程开关、14.上极限位置行程开关、15.滑轮导向机构安装板、16.上极限位置硬限位装置、17.滑轨、18.工作极限位置可拆卸硬限位装置、19.下极限位置可拆卸硬限位装置、20.带刹车盘电机、21.涡轮蜗杆减速机、22.卷筒轴、23.卷筒、24.轴承座、25.滑轮左支撑架、26.滑轮轴筒、27.滑轮轴、28.双头螺栓、29.螺栓套筒、30.滑轮、31.限位套筒、32.滑轮右支撑架、33.下滚轮支架、34.下行程开关压板、35.上滚轮支架、36.上行程开关压板、37.滚轮、38.背板、39.上支板、40.上轴承座、41.上轴套、42.旋转轴、43.接近开关安装板、44.接近开关、45.探测长螺栓、46.上臂槽钢、47.立板、48.旋转电机、49.空心轴减速机、50.电机安装板、51.下臂连接板、52.下臂槽钢、53.固定硬限位槽钢、54.下支板、55.下轴套、56.下轴承座、57.固定硬限位槽钢、58.导液管孔、59.喷洒臂、60.喷嘴安装架、61.喷嘴组、62.左合成轴承座、63.旋转轴、64.定限位块、65.动限位块、66.步进电机、67.减速机、68.接近开关支架、69.接近开关、70.长螺栓、71.感应盘、72.感应盘安装架、73.右合成轴承座、74.连接架、75.喷嘴座、76.小流量喷嘴、77.大流量喷嘴、78.电机、79.涡轮蜗杆减速机、80.卷筒、81.接近开关支架、82.接近开关、83.左旋转轴、84.左轴承座、85.托盘左支架、86.柔绳导向轮1、87.柔绳导向轮2、88.托盘、89.右旋转轴、90.柔绳导向轮3、91.托盘右支架、92.右轴承座、93.柔绳导向轮4、94.定限位块、95.动限位块、96.导轮防脱绳罩。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明一种多功能防冻液喷洒装置进一步说明。
[0030]实施方式I为:如图1所示一种多功能防冻液喷洒装置，由支撑立柱总成1、垂直升降驱动装置2、滑轮导向机构3、垂直滑移机构4、水平旋转驱动装置5、喷洒喷嘴机构6、防滴漏机构7、管路系统8和电气控制系统组成。如图2所示支撑立柱11通过底板9与地基预埋螺栓连接，支撑立柱11上安装有行程开关、限位装置和滑轨17。如图3所示垂直升降驱动装置由带刹车盘电机20、涡轮蜗杆减速机21、轴承座24、卷筒轴22和卷筒23组成，带刹车盘电机20在断电停车时能迅速制动并准确定位，涡轮蜗杆减速机21在停车后能使滑移设备自锁以保证安全，卷筒23上绕装有钢丝绳。整体机构通过轴承座24的底座和涡轮蜗杆减速机21的底座用螺栓连接到支撑立柱总成I上的垂直升降驱动装置安装板10上。如图4所示的滑轮导向机构由滑轮左支撑架25、滑轮轴筒26、滑轮轴27、螺栓套筒29、限位套筒31、滑轮30和滑轮右支撑架32组成，钢丝绳连接卷筒23后依次穿过两个滑轮30，螺栓套筒29 —方面通过双头螺栓28连接滑轮左右支撑板25和32，一方面还起到防止钢丝绳脱槽的作用，整体机构通过滑轮左右支撑架25和32下板与支撑立柱总成I上的滑轮导向机构安装板15用螺栓连接。如图5所示的垂直滑移机构由上滚轮支架35、下滚轮支架33、滚轮37和行程开关压板组成，上滚轮支架35、下滚轮支架33各有两个，通过螺栓固定在背板38上，并用双螺母锁紧，每个滚轮支架上都安装有两个滚轮37，其中上导轮支架35、下导轮支架33上的滚轮37安装方式不同，行程开关压板有两块，分别为上行程开关压板36和下行程开关压板34，两板通过螺钉分别连接在同侧的上导轮支架35、下导轮支架33的上板和下板之间，用于在升降过程中压动相关的行程开关，而且在设备维修时能保证滚轮37的拆卸和安装，钢丝绳最后连接到背板38上的钢丝绳孔并用钢丝绳扣锁紧。垂直滑移机构4通过滚轮37与滑轨17的接触使其悬挂于滑轨17上，保证了整体机构在升降过程中的通过能力。工作状态下，垂直滑移机构4位于上极限位置和工作极限位置之间，上升时带刹车盘电机20正转带动卷筒23旋转，通过钢丝绳拉动使垂直滑移机构4上升，当上行程开关压板36压动上极限位置行程开关14时停止上升，另外还有上极限位置硬限位装置16实现对整体机构的硬限位保护；下降时带刹车盘电机20反转带动卷筒23旋转，垂直滑移机构4在重力作用下下降，当下行程开关压板34压动工作极限位置行程开关13时停止下降，另外还安装有工作极限位置可拆卸硬限位装置18实现对整体机构的硬限位保护。整体机构需要维护或维修时，收回喷洒臂59至非喷洒工作位的同时拆除工作极限位置可拆卸硬限位装置18，设置控制系统的升降使能允许垂直滑移机构4下降，当下行程开关压板34压动下极限位置可拆卸行程开关12时停止下降，另外还安装有下极限位置可拆卸硬限位装置19实现对整体机构的硬限位保护。如图5所示水平旋转驱动装置5由回转机构、上臂总成、驱动机构、下臂总成和限位装置组成。回转机构由旋转轴42、轴套、轴承和轴承座组成，轴套分为上轴套41和下轴套55，分别装配在旋转轴42的上下两端，并分别与上臂总成和下臂总成装配在一起，上轴套41的端部装配有圆柱滚子轴承，下轴套55的端部装配有圆柱滚子轴承和推力球轴承，并分别由轴承座固定，轴承座通过螺栓固定在上支板39和下支板54上，轴承座上安装有端盖和油封，当旋转轴42旋转时带动装配在一起的上臂总成和下臂总成一起旋转；上臂总成以上臂槽钢46为主体，上臂槽钢46上打有安装防冻液喷洒臂59的孔，并通过上臂连接板焊接在固定主轴套筒的筋板上，主轴套筒通过键与上轴套41连接在一起，上臂槽钢46下面焊接有立板47，立板47的下板上打有孔，使上臂总成和下臂总成装配在一起；驱动机构由空心轴减速机49和旋转电机48组成，空心轴减速机49通过螺栓固定在电机安装板50上；下臂总成以下臂槽钢52为主体，下臂槽钢52上焊接有下臂连接板51，下臂连接板51的上板上打有孔，通过螺栓与上臂总成的立板47装配在一起，下臂槽钢52焊接在固定主轴套筒的筋板上；限位装置由接近开关44和探测长螺栓45组成，接近开关44的位置可以改变，从而改变限制喷洒臂59转动的范围，硬限位槽钢53和57用来对回转机构进行硬限位保护。如图6所示喷洒喷嘴机构由喷嘴组61、合成轴承座、步进电机66、减速机67和限位装置组成。喷嘴组61均由喷嘴座75、小流量喷嘴76和大流量喷嘴77组成，两端喷嘴组的喷嘴座75通过内六角螺钉安装在喷嘴安装架60上，喷嘴座75和喷嘴安装架60之间的角度能够手动调节，喷嘴安装架60焊接在喷洒臂59上，中间喷嘴组中的喷嘴座75通过内六角螺钉安装在连接架74上，喷嘴座75和连接架74之间的角度能够手动调节，并可在旋转轴63的驱动下随连接架74旋转，旋转的最大角度范围为±90°，并以此实现对车厢前后端面内壁和底面的防冻液喷洒。旋转轴63的旋转角度由步进电机66精确控制，通过控制系统可使旋转轴63上的四组喷嘴在给定角度范围内的任意方位均匀喷洒防冻液。在旋转过程中由两个接近开关69进行限位，另外还装有动限位块65和定限位块64，定限位块64焊接在喷洒臂59下方，动限位块65随旋转轴63做旋转运动，这样能够对整体机构予以硬限位保护。如图7所示防滴漏机构由电机78、涡轮蜗杆减速机79、卷筒80、限位装置、左旋转机构、右旋转机构和托盘机构组成。限位装置主要由接近开关82和动限位块95组成，接近开关82通过对动限位块95的感应实现对电机78的实时控制，另外在喷洒臂59上焊接有定限位块94，通过对动限位块95的阻碍实现对整体机构的硬限位保护；左旋转机构由左合成轴承座62、左轴承座84和左旋转轴83组成；右旋转机构由右合成轴承座73、右轴承座92和右旋转轴89组成；托盘机构由托盘88、托盘支架、柔绳导向轮和柔性绳组成，托盘88通过螺钉固定在托盘左右支架85和91上，托盘左支架85和托盘右支架91分别通过键连接在左旋转轴83和右旋转轴89上，并用螺栓锁紧；柔绳导向轮共四个，其中一股柔性绳经过86和87两个柔绳导向轮连接托盘88和卷筒80，另一股柔性绳经过90和93两个柔绳导向轮连接托盘88和卷筒80，当电磁阀关闭不进行喷洒时，喷嘴组旋转到中位零点位置，同时托盘88经柔性绳放松立即旋转到喷嘴正下方接取漏液，电磁阀再次启动开始喷洒时，托盘88经柔性绳拉动又立即旋转到喷嘴侧方，并将漏液倒入车厢内。本发明多功能防冻液喷洒装置，其工作过程为:通过光电对射传感器检测车厢的位置，当高位轨道运行设备通过时，整体装置上升或喷洒臂59旋转至非喷洒工作位，不进行喷洒。当运煤列车车厢驶过喷洒区域时，整体装置下降且喷洒臂59旋转至喷洒工作位，根据车厢高度调整喷嘴距车厢顶面距离，通过检测环境温度和车厢运行速度，自动控制喷洒压力和两组喷嘴的组合搭配，从而控制喷洒流量，当温度高且车速低时，只开启小流量喷嘴组；温度低或车速高时，只开启大流量喷嘴组；温度低且车速高时，两组喷嘴组同时开启。开始喷洒时，喷嘴组旋转至车厢内前端面方向进行喷洒，喷洒过程中喷嘴组缓慢转向内后端面方向喷洒，当探测到列车车厢间隙或整列车厢喷洒完毕时，电磁阀关闭，喷嘴旋转到中位零点位置，同时防滴漏机构托盘88立即旋转到喷嘴正下方接取漏液，再次喷洒时，防滴漏机构托盘88又立即旋转到喷嘴侧方，并将漏液倒入车厢内。喷洒过程中，监控计算机实时监控设备运行状态和防冻液喷洒状态，并记录喷洒量数据。系统需要维护或维修时，先收回喷洒臂59至非喷洒工作位，再将整体机构下降至下极限位置。
[0031]实施方式2为:如图1所示，拆除防滴漏机构7，保留其余全部机构，其它同实施方式I O
[0032]实施方式3为:如图1所示，拆除喷洒喷嘴机构6中的一组喷嘴组及其连接管道，只保留一组喷嘴组及其连接管道，其它同上述各实施方式。
[0033]实施方式4为:如图1所示，拆除水平旋转驱动装置5中的旋转电机48、空心轴减速机49和电机安装板50，保留其余全部机构，水平旋转采用手动方式，其它同上述各实施方式。
[0034]实施方式5为:如图1所示，拆除支撑立柱总成1、垂直升降驱动装置2、滑轮导向机构3和垂直滑移机构4,直接将背板38固定安装于已有立柱上,其它同上述各实施方式。
[0035]实施方式6为:如图1所示，整体机构保留喷洒喷嘴机构6和防滴漏机构7或只保留喷洒喷嘴机构6，直接将喷洒臂59固定在合适的高度，其它同上述各实施方式。
【权利要求】
1.一种多功能防冻液喷洒装置，其特征在于是一种对列车车厢内表面进行全方位均匀喷洒，在车厢之间的连接空档处暂停喷洒，能够垂直升降和水平旋转以方便设备维护和维修以及高位轨道运行设备通过，当不进行喷洒时，防滴漏托盘(88)旋转至喷嘴正下方接取漏液并在再次喷洒时旋转至喷嘴侧方的同时将漏液倒入车厢，喷洒装置通过采集温度传感器、车厢识别传感器、测速传感器、管道压力传感器和流量传感器的实时信号，实现防冻液自动、恒压和定量喷洒，电气系统采用PLC控制和工业控制计算机远程监控，通过以太网实现喷洒装置运行状态远程监视和控制以及参数显示的装置； 该装置由支撑立柱总成(I)、垂直升降驱动装置(2)、滑轮导向机构(3)、垂直滑移机构(4)、水平旋转驱动装置(5)、喷洒喷嘴机构(6)、防滴漏机构(7)、管路系统(8)和电气控制系统组成；所述的垂直升降驱动装置(2)安装在底板(9)上或垂直升降驱动装置安装板(10)上，钢丝绳的缠绕方式采用内绕式或外绕式；所述的垂直滑移机构(4)由上滚轮支架(35)、下滚轮支架(33)和滚轮(37)组成，上滚轮支架(35)和下滚轮支架(33)通过背板(38 )与水平旋转驱动装置(5 )连接，所述的滚轮(37 )安装在上滚轮支架(35 )和下滚轮支架(33)上，每个滚轮支架上安装有两个滚轮(37);所述的水平旋转驱动装置(5)是一种利用轴套(41)和(55)改变轴径并将驱动机构布置于轴的中间的摆臂驱动机构；所述的喷洒喷嘴机构(6)是由一组喷嘴或两组不同流量规格的喷嘴组成，每组喷嘴能够手动调整角度并且安装在旋转轴(63)上的喷嘴能够在步进电机(66)的作用下旋转，旋转的最大角度范围为±90° ;所述的防滴漏机构(7)是由电机(78)和涡轮蜗杆减速机(79)带动卷筒(80)从而拉动两股柔性绳经柔绳导向轮(86 )和(87 )、( 90 )和(93 )换向后使托盘(88 )转动，托盘(88)旋转的最大角度范围为±90° ,其横截面呈半圆形、半六方形、扇形和方形中的一种，柔性绳是钢丝绳或其它柔性绳。
2.权利要求1所述的一种多功能防冻液喷洒装置的使用方法，其特征在于该方法的具体使用步骤为: I、根据不同的车厢高度，整体装置先升降调整喷洒臂(59)的高度，后伸出喷洒臂(59)至喷洒工作位，如果喷洒臂(59)已经处于喷洒工作位，则整体装置直接升降以调整喷洒臂(59)的高度，列车车厢进入喷洒区域后，喷嘴组旋转至列车车厢内前端面方向进行喷洒，喷洒过程中喷嘴组缓慢旋转至内后端面方向喷洒，同时根据列车速度和环境温度自动调节喷洒压力和喷头组数量以满足不同流量的喷洒需求； II、喷洒过程中，由于两侧喷嘴组手动预调角度偏差的原因，可实时地调整喷洒臂(59)的高度，保证喷洒的覆盖率，从而避免防冻液喷洒到车厢外或产生喷洒盲区； III、每次暂停喷洒或停止喷洒时，系统自动将喷嘴组旋转至中位零点同时托盘(88)旋转至喷嘴正下方接取漏液，在下次喷洒时又自动将托盘(88)旋转至喷嘴侧方，同时将接取的漏液倒入列车车厢内； IV、喷洒臂(59 )正下方的两侧固定布置两对光电对射传感器，通过两对光电对射传感器光线通断状态，判断和计算车厢位置、车厢连接空档位置、车厢前后端面位置、车厢移动方向和车厢移动速度，能够自动实现防冻液喷洒参数设置和喷嘴组旋转； V、系统需要维护或维修时，先收回喷洒臂(59)至非喷洒工作位，再将整体机构下降至下极限位置。
【文档编号】B05B12/12GK103736618SQ201410033668
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】牛志刚, 张波, 霍乐乐, 张晓东 申请人:太原理工大学