专利名称：适用于带齿轮箱和电机的轮对整体的自动提取方法
适用于带齿轮箱和电机的轮对整体的自动提取方法技术领域
本发明属于堆垛机技术领域，具体涉及一种适用于带齿轮箱和电机的轮对整体的 自动提取方法。
背景技术：
近几年我国大力发展铁路事业，其中大功率机车得到了大面积推广应用，西安大 功率机车检修基地作为国内较大的机车检修基地，其采用的所有针对大功率机车的维修设 备大部分是国内首次使用，而且所有设备均针对大功率机车特点进行了特殊设计。带轴箱 和电机轮对立体库则是首次应用于机车检修基地中，以前虽有类似的轮对立体存放库公开 专利，但其针对的是普通单一轮对，且轮对不带齿轮箱和电机，总重不超过5吨。带齿轮箱 和电机的大功率机车轮对相对于普通列车轮对和动车轮对有其一定特殊性，对立体存放库 及相关设备有特殊要求。
带齿轮箱和电机的大功率机车轮对比普通列车轮对结构组成更为复杂。普通列车 轮对或动车轮对由轮饼、轴、刹车盘组成，部分轮对还含有齿轮箱，总重不超过5吨，而带齿 轮箱和电机的大功率机车轮对除轮饼、轴、齿轮箱外，还含有驱动电机，总重量达到8吨。目 前大功率机车的轮对型号种类较多，不但含有HXdI型、HXd2型、HXd3型等多种型号，各类型 轮对的电机和齿轮箱的大小和形状也各不相同，各类型大功率机车轮对上驱动电机和车体 的连接方式也各不相同，采用立体存放时有效支撑部位受到严格限制。由于轮对整体重量 较大，因此堆垛机自动提取的方式不能采用现有技术的货叉叉取方式，而采用牵引的方式 实现自动提取。
现有轮对存放分两种情况，一种是采用平面存放的方式，轮对按顺序停放于维修 车间(仓库)内铺设的钢轨上，驱动电机由工装支撑；平面存放方式空间利用率较低，轮对 存储数量有限，占地面积较大，全程需要人工参与，无法实现自动存取。另一种是采用立体 存放的方式，通过特殊定制的托盘装置，支撑轮对的轮轴或轮饼，通过起重、输送装置自动 或半自动完成轮对的存储与输出；立体存储方式针对的是普通轮对，其支撑方式较简单，无 法适应大功率机车轮对的特殊支撑要求，承载重量较轻，且其轮对出库时需要借助人工的 方式，无法实现完全自动化操作。发明内容
本发明提供一种适用于带齿轮箱和电机的轮对整体的自动提取装置及其提取方 法，针对大功率机车轮对结构复杂、车型种类不一致、有效支撑部位有限的特点进行了特殊 设计，配合支撑小车可以直接对带有齿轮箱和电机的轮对进行提取，不需要通过托盘装置。 本发明中提到的自动提取装置适用于有轨立体仓库中的堆垛机，可以全自动的完成轮对的 存储(入库)与输出(出库)。轮对出库时，堆垛机上的轮对自动提取装置能够自动将轮对 牵弓I至指定位置。轮对存取全过程不需要操作人员参与，可实现全自动化操作。
所述的自动提取装置设置在货叉伸缩装置上，与支撑轮对整体的支撑小车相配合实现对轮对整体的提取。所述的自动提取装置为盒体结构，盒体内部设置有二位五通电磁 阀、气泵、提取杆、气缸和导轨滑块机构，所述的气泵连接气缸，用于为气缸提供动力，气缸 活塞上下运动，活塞带着活塞杆上下运动，在活塞杆顶端上连接着横板，横板的两个自由端 位置各设置有一个导轨滑块机构，所述的导轨滑块机构固定在盒体底部，对横板的上下运 动起到导向作用。在所述横板的两侧面位置固定连接有提取杆，提取杆可以随着横板一起 上下运动。所述的二位五通电磁阀，五条通路分别与气泵进出气口、气缸进出气口和一个排 气口连接，形成一个对气缸内活塞运动的控制系统。根据设备控制系统的发出的信号，二位 五通电磁阀进行相应的动作，从而使气缸活塞按要求方向动作。
所述的支撑小车包括拉手、支撑连接部分和车轮，所述的支撑连接部分用于支撑 连接带有齿轮箱和电机的轮对，在所述支撑连接部分的最后端为拉手，最前端设置有两个 提取孔，所述提取孔与自动提取装置上的提取杆相配合，即两提取孔之间的距离等于提取 杆之间的距离，提取孔的内径大于提取杆的外径。优选将提取孔设置为槽形孔。所述的车 轮的轮间距等于轮对的轮间距。
所述的提取方法具体为
第一步，堆垛机货叉伸缩装置伸出与堆垛机外部的轨道接驳；
第二步，货叉伸缩装置上的自动提取装置在货叉伸缩装置的轨道上滑动，直到提 取杆与支撑小车上的提取孔相对。
第三步，提取杆上升，插入提取孔内。
第四步，货叉伸缩装置牵引轮对到指定位置，完成一次提取。
本发明的优点在于
本发明适用于有轨巷道立体仓库，有效提高了轮对存储的空间效率；可以适应多 种型号大功率机车、多种类型的带电机齿轮箱轮对整体，该自动提取装置能够实现轮对的 自动出入库，提高了立体仓库轮对在存取过程中的工作效率。
图1本发明提供的自动提取装置的三维结构示意图2本发明提供的自动提取装置的三维结构剖视示意图3a、3b本发明提供的自动提取装置的工作状态三维示意图4支撑小车三维结构示意图5支撑小车支撑轮对整体的三维示意图6自动提取装置安装在货叉机构上的整体三维示意图7带有自动提取装置的货叉机构的四立柱堆垛机整体三维示意图8为本发明的自动提取方法的流程图。
图中
1. 二位五通电磁阀，2.小型气泵，3.提取杆,4.气缸，5.导轨滑块机构，6.拉 手，
7.支撑连接部分，8.车轮，9.提取孔，10.四立柱框架，11.操作台，12.载货 台，
13.行走机构，14.货叉伸缩装置，15.起升驱动机构；
A.自动提取装置；B.带齿轮箱和电机的轮对整体；C.对轨机构；D.支撑小车。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
本发明提供一种适用于具有齿轮箱和电机的轮对整体的自动提取装置及其提取 方法。实现带齿轮箱和电机的轮对整体的自动提取功能的关键技术在于两方面，一方面是 轮对部分要有专用支撑形式的支撑小车，支撑齿轮箱和电机的同时支撑小车上有被提取特 征(提取孔9)。另一方面是堆垛机设备上自动提取装置要能和支撑小车被提取特征相配合 完成自动提取工作。堆垛机上自动提取装置配合支撑小车要同时适应被提取的不同形式的 带齿轮箱和电机的轮对。
本发明所提供的自动提取装置适用于四立柱堆垛机，如图7所示，所述的四立柱 堆垛机包括四立柱框架10、电气控制操作台11、载货台12、可沿立体仓库巷道内钢轨运行 的行走机构13、可沿竖直方向运行的起升驱动机构15和货叉伸缩装置14，货叉伸缩装置14 固定安装在载货台12上，货叉伸缩装置14可沿垂直于运行巷道的方向做往复伸缩运动，载 货台12设置在所述行走机构13上方，并可以在起升驱动机构15的驱动下沿四立柱框架10 上下移动。电气控制操作台11用于操作人员手动控制堆垛机时操控电气控制柜面板上的 手动按钮，包括控制自动提取装置A上的气缸运动。
本发明提供的自动提取装置A设置在四立柱堆垛机的货叉伸缩装置14的上面，如 图6所示，自动提取装置A随着货叉伸缩装置14的伸缩运行而移动，并且所述的自动提取 装置A可以在货叉伸缩装置14的滑轨上相对移动，具体移动由电气控制操作台11控制。对 带齿轮箱和电机的轮对整体的电机端支撑，由专用支撑小车D实现，如图4所示，支撑小车D 包括拉手6、支撑连接部分7和车轮8，所述的车轮8位于车体两侧，轮间距等于轮对的轮间 距。支撑连接部分7的最后端为拉手6 ;中间部分用于连接固定轮对上的齿轮箱和电机，一 般为可拆卸的螺栓连接；最前端设置有两个提取孔9，两个提取孔9之间的孔间距等于自动 提取装置A上两个提取杆3之间的间距。堆垛机中的沿地面垂直伸缩运动的自动提取装置 A被货叉伸缩装置14送至支撑小车D底部的提取孔9位置时，气缸4驱动提取杆3向上伸 出，插入支撑小车D下方提取孔9，再由货叉伸缩装置14牵引轮对到指定位置。支撑小车D 上提取孔9位置设计在轮对的中心位置，自动提取装置A上的提取杆3位置也设计在轮对 的中心位置，因此提取时不受轮对摆放方向的影响。由于堆垛机上的自动提取装置A和货 叉伸缩装置14最终提取的是支撑小车车体，因此本自动提取装置A不受轮对轴箱、齿轮箱 等特殊结构的影响，适应性很广泛。所述提取孔9的内径大于提取杆3的外径，并且距离轮 对两侧导轨的距离相等，这样可以保证提取孔9和提取杆3之间只在导轨长度方向产生移 动对准，而不会在垂直导轨方向相对偏移。所述的提取孔9优选设计为槽形孔。
图1、图2和图3a、3b分别是本发明提供的具有轮对自动提取作用的自动提取装 置A结构示意图，如图1所示，所述的整体自动提取装置A为盒体结构，盒体内部设置二位 五通电磁阀1、气泵2、提取杆3、气缸4和导轨滑块机构5，所述的气泵2连接气缸4，用于为 气缸4提供动力，气缸4活塞上下运动，活塞带着活塞杆401上下运动，在活塞杆401顶端 上连接着横板16，横板16的两个自由端位置各设置有一个导轨滑块机构5，所述的导轨滑 块机构5固定在盒体底部，对横板16的上下运动起到导向作用。在所述横板16的两侧位置固定连接有提取杆3，提取杆3可以随着横板16 —起上下运动。所述自动提取装置A，采 用气动方式驱动。为减少设备对基础条件的要求，减少管线数量，气源内置在设备的提取装 置中。为减小设备体积，气动装置由小功率的气泵2驱动专用大活塞面的气缸4，再由气缸 4通过导轨滑块机构5驱动提取杆3最终实现动作。此设备体现了体积小、力量大、刚性好 的特点，适合用于自动提取牵弓I重型设备。
带齿轮箱和电机的轮对立体仓库专用支撑小车具有可拆卸更换支撑连接部分7 的结构，该支撑连接部分7连接小车车体和电机，作为轮对上电机的支撑连接部分7可根据 不同机车车型的不同电机悬挂形式进行多种设计，在保证支撑小车车体不变的情况下适应 多种轮对电机。
位于立体仓库出库口处的外部钢轨铺设方向与立体仓库巷道内钢轨铺设方向垂 直，堆垛机运行至立体仓库出库口时，图7中四立柱堆垛机的沿固定轨道水平运动的行走 机构和垂直运动的载货台将图6中的货叉伸缩装置14送到指定位置，通过堆垛机上货叉伸 缩装置14与立体仓库外部的钢轨接驳，图6货叉伸缩装置14将所述自动提取装置A送到 图5所示的轮对整体底下，然后自动提取装置A中的提取杆3在气缸4的驱动下伸出(如图 3a)插入图4支撑小车D的提取孔9中，从而使图5中支撑小车D支撑轮对整体B在图6货 叉伸缩装置14的牵引下完成自动提取动作的。
本发明采用自动提取装置A由气动装置驱动，可沿垂直地面方向伸缩运动。采用 专用重载电机支撑小车D配合上述自动提取装置A实现牵弓丨式自动提取的方式。本发明中 气泵是能够提供直线运动动力的动力机构，通过相关的直线运动执行部件实现提取工作中 重要的连接环节；通过将提取杆3插入支撑小车D底部的提取孔9实现自动提取装置A、支 撑小车D和轮对整体B的连接，从而使货叉伸缩机构牵引轮对运动。
本发明的关键在于动力来源的选择及所需直线运动的驱动方式，以及较强的整体 刚性。通过气泵2提供直线运动动力，并通过大活塞面气缸4和直线运动的重载导轨滑块 机构5完成带电机和齿轮箱轮对整体B自动出库所需要的动作。采用其他的动力来源，如 液压装置、电动装置作为动力来源，并通过相应的运动机构转化，最终传递动力至直线运动 执行机构进行伸缩运动，同样可以实现驱动。
基于上述的自动提取装置，本发明还提供了一种自动提取方法，用于对四立柱堆 垛机上的轮对提取，如图8所示，具体步骤如下
第一步，堆垛机货叉伸缩装置伸出与立体仓库外部的钢轨接驳；
第二步，货叉伸缩装置上的自动提取装置在货叉伸缩装置的轨道上滑动，直到自 动提取装置送到轮对底下，提取杆与支撑小车上的提取孔相对。
第三步，自动提取装置A中的提取杆3在气缸4的驱动下伸出，提取杆上升，插入 支撑小车D的提取孔9内。
第四步，货叉伸缩装置牵弓I轮对到指定位置，完成一次提取。
权利要求
1.适用于带齿轮箱和电机的轮对整体的自动提取方法，其特征在于 第一歩，堆垛机货叉伸縮装置伸出与堆垛机外部的轨道接驳； 第二步，货叉伸縮装置上的自动提取装置在货叉伸縮装置的轨道上滑动，直到提取杆与支撑小车上的提取孔相对； 第三歩，提取杆上升，插入提取孔内； 第四步，货叉伸縮装置牵引轮对到指定位置，完成一次提取。
2.根据权利要求1所述的自动提取方法，其特征在于所述的自动提取装置为盒体结构，盒体内部设置有二位五通电磁阀、气泵、提取杆、气缸和导轨滑块机构，所述的气泵连接气缸，气缸活塞连接活塞杆，在活塞杆顶端上连接着横板，横板的两个自由端位置各设置有一个导轨滑块机构，所述的导轨滑块机构固定在盒体底部，在所述横板的两侧面位置固定连接有提取杆；所述的二位五通电磁阀的五条通路分别与气泵进出气ロ、气缸进出气口和一个排气ロ连接，形成ー个对气缸内活塞运动的控制系统。
3.根据权利要求2所述的自动提取方法，其特征在于所述的两个提取杆之间的距离等干支撑轮对的支撑小车上的两个提取孔的间距。
4.根据权利要求1所述的自动提取方法，其特征在于所述的支撑小车包括拉手、支撑连接部分和车轮，所述的支撑连接部分设置在两车轮中间，并且支撑连接部分的中间部分与带有齿轮箱和电机的轮对之间可拆卸连接，在所述支撑连接部分的最后端为拉手，最前端设置有两个提取孔。
5.根据权利要求1或4所述的自动提取方法，其特征在于所述提取孔的内径大于提取杆的外径。
6.根据权利要求4所述的自动提取方法，其特征在于所述提取孔为槽形孔。
7.根据权利要求4所述的自动提取方法，其特征在于所述的车轮的轮间距等于轮对的轮间距。
全文摘要
本发明公开了一种适用于带齿轮箱和电机的轮对整体的自动提取装置及其提取方法，属于堆垛机技术领域。所述的自动提取方法首先将堆垛机货叉伸缩装置伸出与堆垛机外部的轨道接驳；然后货叉伸缩装置上的自动提取装置在货叉伸缩装置的轨道上滑动，直到提取杆与支撑小车上的提取孔相对，提取杆上升，插入提取孔内，货叉伸缩装置牵引轮对到指定位置，完成一次提取。本发明适用于有轨巷道立体仓库，有效提高了轮对存储的空间效率；可以适应多种型号大功率机车、多种类型的带电机齿轮箱轮对整体，该自动提取装置能够实现轮对的自动出入库，提高了立体仓库轮对在存取过程中的工作效率。
文档编号B65G1/04GK103029938SQ20121057591
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者姜琳, 于靖, 王鑫, 刘红, 孙凯峰, 曹志杰, 刘进辉 申请人:北京康拓红外技术股份有限公司