行程限位机构、机械臂和检修作业车的制作方法

文档序号:15648366发布日期:2018-10-12 22:51阅读:154来源:国知局

本发明涉及铁路检修车技术领域,特别涉及行程限位机构、机械臂和检修作业车。



背景技术:

铁路限界指的是一个与线路中心线垂直的极限横断面的轮廓。机车车辆无论是空车或重车,无论是具有最大标准公差的新车,或是具有最大标准公差和磨损限度的旧车,停放在水平直线上,无侧向倾斜与偏移,除电力机车升起的集电弓外,其他任何部分应容纳在限界轮廓之内,不得超越。设定限界轮廓尺寸线是为了确保机车车辆在铁路线路上运行的安全,防止机车车辆撞击邻近线路的建筑物和设备。

现有接触网作业车的作业平台由于受到其接触网的高度限制,作业平台存在“升不起来”的问题,造成接触线以上的区域无法到达,比如承力索、腕臂、回流线、高压线等,存在一定作业盲区。实际施工中,“盲区”内的作业内容只能通过其它特殊方式完成,比如“垫木”、“爬杆”、“吊缆”等,作业危险性大,且效率低下。

通常情况下,该作业平台设置有机械臂,通过机械臂中伸缩臂的伸缩完成工作平台工作位置的调节,但是,由于受到限界的限制,该伸缩臂能够伸出一定行程,但不超过限界尺寸,该限界尺寸根据实际要求和实际尺寸计算得到,人工控制伸缩臂的伸缩行程时,准确率较低,且造成邻线线路行驶安全存在问题,需得到安全确认后伸缩臂才可继续外伸,此时,伸缩臂的行程超过限界尺寸。

有鉴于此,如何提供一种接触网检修车,其作业平台的伸缩臂行程能够实现精确控制,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明的目的为提供行程限位机构,用于限制运动部件相对于固定部件的运动,包括限位开关和控制系统,运动部件运动过程中其运动行程达到第一行程限制尺寸时,能够通过所述限位开关控制运动部件停止运动,运动部件停止运动后,其运动行程未达到第二行程限制尺寸时,还能够通过所述控制系统控制运动部件继续运动;

所述第二行程限制尺寸大于所述第一行程限制尺寸。

可选地,所述控制系统包括继电器,所述继电器具有线圈和第一常开触点,所述限位开关具有第三常开触点和常闭触点;

所述第三常开触点与运动部件的开关串联形成第一回路,所述线圈与所述常闭触点串联形成第二回路,所述第一回路与所述第二回路并联于电源的两端,且所述第一常开触点通过第四回路并联于所述第三常开触点两端,所述第四回路还串联有第二开启按钮;

所述运动行程未达到所述第一行程限制尺寸时,所述限位开关处于触发状态,所述第三常开触点闭合,所述常闭触点断开,所述运动行程达到所述第一行程限制尺寸时,所述限位开关处于未触发状态,所述第三常开触点断开,所述常闭触点闭合,所述运动行程大于所述第一行程限制尺寸、小于所述第二行程限制尺寸时,能够通过所述第二开启按钮接通所述第四回路。

可选地,所述控制系统还包括警示灯,所述继电器还具有第二常开触点,所述警示灯与所述第二常开触点串联形成第三回路,所述第三回路与所述第一回路、所述第二回路并联。

可选地,所述第一回路串联有第一开启按钮。

可选地,所述限位开关包括基座、与所述基座转动连接的摆柄、设置于所述摆柄端部的滚轮,所述行程限位机构还包括挡块,所述滚轮与所述挡块中,一者连接于固定部件,另一者连接于运动部件;

运动部件处于初始状态时,所述滚轮与所述挡块之间的距离为所述行程限制尺寸,运动部件运动过程中,所述滚轮与所述挡块之间的距离减小,且二者分离时,所述限位开关能够控制运动部件停止运动。

可选地,所述挡块与所述滚轮接触的表面为斜面,以使二者相切接触。

同时,本发明提供一种机械臂,包括固定臂及若干节伸缩臂,还包括行程限位机构,所述行程限位机构为以上所述的行程限位机构;

所述固定臂为固定部件,所述伸缩臂为运动部件。

可选地,所述固定臂端部设置有横梁,所述横梁连接有延伸至所述固定臂内腔的悬臂,所述限位开关安装于所述悬臂,且其滚轮与所述伸缩臂相抵;

所述挡块固定于所述伸缩臂。

可选地,所述固定臂端部垂直于所述伸缩臂伸缩方向的两端固定有侧板,所述侧板开设有沿所述伸缩臂伸缩方向延伸的长形孔,所述横梁与所述侧板通过所述长形孔螺栓连接。

另外,本发明进一步他提供一种检修作业车,包括车体和作业平台,所述作业平台设置有机械臂,所述机械臂为以上所述的机械臂。

本发明中,该行程限位机构不仅能够实现运动部件的自动停止,当空间足够时,还能够控制运动部件继续运动,从而在提高行程控制准确性的前提下,提高运动部件的利用率和工作效率。因此,机械臂设置上述行程限位机构时,能够通过限位开关自动控制伸缩臂停止伸出,从而提高伸缩臂控制的准确性,同时,停止伸出后,若人工确认该伸缩臂仍然具有伸出的空间,可通过控制系统控制伸缩臂继续伸出,因此,在满足安全性的前提下,使得机械臂能够进一步完成相应的检修、安装等操作,从而提高机械臂的工作效率。

附图说明

图1为本发明所提供机械臂在一种具体实施例中的透视图;

图2为图1中伸缩臂在初始状态时的局部剖视图;

图3为图1中伸缩臂开始伸出时的局部剖视图;

图4为图1中伸缩臂伸出至行程限制尺寸时的局部剖视图;

图5为图1中伸缩臂伸出至行程限制尺寸后继续伸出时的局部剖视图;

图6为图1中行程限位机构的控制系统的电路图;

图7为图6中继电器的电路图。

图1-7中:

1机械臂、11固定臂、12第二节臂、121挡块、13第三节臂、14第四节臂;

2安装架、21悬臂、211底座、22横梁、23侧板、231长形孔;

3限位开关、31基座、32摆柄、33滚轮、34第三常开触点、35常闭触点;

4控制系统,41继电器、411第一常开触点、412第二常开触点、413线圈、42第一伸缩按钮、43第二伸缩按钮、44警示灯、45开关阀电磁线圈、46第一回路、47第二回路、48第三回路、49第四回路;

a行程限制尺寸、b运动行程、x初始尺寸。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考附图1-7,其中,图1为本发明所提供机械臂在一种具体实施例中的透视图;图2为图1中伸缩臂在初始状态时的局部剖视图;图3为图1中伸缩臂开始伸出时的局部剖视图;图4为图1中伸缩臂伸出至行程限制尺寸时的局部剖视图;图5为图1中伸缩臂伸出至行程限制尺寸后继续伸出时的局部剖视图;图6为图1中行程限位机构的控制系统的电路图;图7为图6中继电器的电路图。

在一种具体实施例中,本发明提供一种行程限位机构,用于限制运动部件相对于固定部件的运动,如图1-6所示,该行程限位机构包括限位开关3和控制系统4,运动部件的运动行程b达到行程限制尺寸a时,限位开关3能够控制运动部件停止运动,运动部件停止运动后,其运动行程b未达到第二行程限制尺寸时,还能够通过控制系统4控制运动部件继续运动,其中,第二行程限制尺寸大于第一行程限制尺寸a。

本发明中,针对运动部件运动空间有限的场合或者有安全要求的场合,可首先设定行程限制尺寸a,通常情况下,为了确保运动部件运动过程中具有足够的安全性,该行程限制尺寸a根据实际要求和实际尺寸计算得到,因此,当其运动行程b达到该行程限制尺寸a时,通过限位开关3控制运动部件停止运动,在此基础上,当进一步确定该状态下运动部件仍具有较大的运动空间时,进一步设定第二行程限制尺寸,该第二行程限制尺寸大于第一行程限制尺寸a,当运动部件的运动行程b大于第一行程限制尺寸a、小于第二行程限制尺寸时,可通过控制系统4控制运动部件继续运动。

因此,该行程限位机构不仅能够实现运动部件的自动停止,当空间足够时,还能够控制运动部件继续运动,从而在提高行程控制的准确性的前提下,提高运动部件的利用率,从而提高工作效率。

具体地,如图6和图7所示,该控制系统4包括继电器41,该继电器41在电路中能够起到自动调节、安全保护和转换电路等作用,包括线圈413和第一常开触点411,当线圈413通电时,第一常开触点411闭合,当线圈413断电时,第一常开触点411断开;限位开关3具有第三常开触点34和常闭触点35,当限位开关3处于未触发状态时,常开触点34断开,常闭触点35闭合,当限位开关3处于触发状态时,常开触点34闭合,常闭触点35断开。

如图7所示,限位开关3的第三常开触点34与运动部件的开关串联形成第一回路46,继电器41的线圈413与限位开关3的常闭触点35串联形成第二回路47,且该第一回路46和第二回路47并联于电源的两端;同时,第一常开触点411通过第四回路49并联于第三常开触点34两端。

对于第一回路46与第二回路47来说,由于二者分别被限位开关3的常闭触点35和第三常开触点34控制,因此,二者的通断电状态相反,即第一回路46通电时,第二回路47断电,第一回路46断电时,第二回路47通电。同时,由于第四回路49设置有继电器41的第一常开触点411,因此,该第四回路49的通断状态与第二回路47相反,即第二回路47通电时,第四回路49断开,第二回路47断电时,第四回路49接通。

进一步地,当运动部件的运动行程b未达到第一行程限制尺寸a时,限位开关3处于触发状态,因此,其第三常开触点34闭合,常闭触点35断开,从而使得第一回路46通电,第二回路47断电,进而使得位于第一回路46的运动部件开关阀开启,运动部件处于运动状态;同时,第二回路47断电时,继电器41的线圈413控制其第一常开触点411维持断开状态,即第四回路49断开。

但当运动部件的运动行程b达到第一行程限制尺寸a时,限位开关3处于未触发状态,因此,其第三常开触点34断开,常闭触点35闭合,从而使得第一回路46断电,第二回路47通电,进而使得位于第一回路46的第一回路开关阀断开,运动部件停止运动,同时,第二回路47通电时,继电器41的线圈413控制其第一常开触点411闭合,第四回路49能够处于接通状态。

同时,该第四回路49设置有第二开启按钮43,运动部件的运动行程b达到第一行程限制尺寸a时,若判断仍然具有足够的运动空间时(即运动行程b大于第一行程限制尺寸a、小于第二行程限制尺寸),按下该第二开启按钮43,同时,第一常开触点411处于闭合状态,从而使得该第四回路49接通,从而能够使得运动部件的开关阀重新开启,运动部件能够继续运动。

本实施例中,通过限位开关3与继电器41的配合,能够实现运动行程b达到第一行程限制尺寸a时运动部件自动停止运动,且停止运动后,通过人工判断空间足够时,还能够人工控制运动部件继续运动,从而在保证运动部件的安全性的同时,能够增大其运动形成b,以便运动部件能够进行所需的工作。

更进一步地,如图6所示,该控制系统4还包括警示灯44,如图7所示,该继电器41还具有第二常开触点412,警示灯44与第二常开触点412串联形成第三回路48,且该第三回路48与第一回路46、第二回路47并联,且并联于电源的两端。

本实施例中,继电器41的第一常开触点411与第二常开触点412的通断状态相同,当运动部件的运动行程b未达到第一行程限制尺寸a时,限位开关3触发,其第三常开触点34闭合,常闭触点35断开,继电器41的线圈413断电,第一常开触点411和第二常开触点412保持断开,因此,警示灯44关闭;当运动部件的运动行程b达到第一行程限制尺寸a时,限位开关3未触发,其第三常开触点34断开,常闭触点35闭合,继电器41的线圈413通电,第一常开触点411和第二常开触点412均闭合,从而使得警示灯44亮起,通知工作人员运动行程b达到第一行程限制尺寸a,工作人员确认运动空间足够时,按下第二开启按钮43,第四回路49接通,运动部件的开关阀开启,运动部件继续运动。

本实施例中,通过设置警示灯44,当运动部件的运动行程b达到第一行程限制尺寸a时,能够起到警示的作用。

同时,第一回路46还可串联第一开启按钮42,运动部件从初始位置开始运动时,按下第一开启按钮42运动部件即可开始运动。

以上各实施例中,如图1-5所示,该限位开关3包括基座31、与基座31转动连接的摆柄32,摆柄32的端部具有滚轮33,即该限位开关3为接触式限位开关,同时,该行程限位机构还包括挡块121,运动部件处于初始状态时,滚轮33与挡块121之间的距离为上述第一行程限制尺寸a,因此,限位开关3与挡块121的安装位置可根据该第一行程限制尺寸a设置。

同时,滚轮33与挡块121中,一者连接于固定部件,另一者连接于运动部件,当运动部件相对于固定部件运动时,滚轮33与挡块121之间的距离逐渐减小,当二者之间的距离减小到二者接触时,运动部件的运动行程b达到第一行程限制尺寸a,从而该限位开关3能够控制运动部件停止运动。

可以理解,上述各实施例中,限位开关3的结构并非仅限于此,还可为本领域常用的其它结构,例如,电容接近式开关等。

具体地,挡块121与滚轮33接触的表面为斜面,以使二者相切接触。

本实施例中,当滚轮33与该挡块121相对运动时滚轮33与挡块121的斜面接触,以满足限位开关3的安装要求。

另外,本发明还提供一种机械臂1,如图1所示,该机械臂1包括固定臂11及若干节伸缩臂,本实施例中,包括三节伸缩臂,分别为第二节臂12、第三节臂13和第四节臂14,其中,第二节臂12与固定臂11相连,并能够相对于固定臂11伸缩。同时,该机械臂1还包括行程限位机构,该行程限位机构为以上任一实施例中所述的行程限位机构,且该固定臂11为上述固定部件,伸缩臂为上述运动部件。

本发明中,当机械臂1设置上述行程限位机构时,当伸缩臂伸出的长度达到行程限位尺寸a时,能够通过限位开关3自动控制伸缩臂停止伸出,从而提高伸缩臂控制的准确性,同时,停止伸出后,若人工确认该伸缩臂仍然具有伸出的空间,可通过控制系统4控制伸缩臂继续伸出,因此,在满足安全性的前提下,使得机械臂1能够进一步完成相应的检修、安装等操作。

进一步地,该机械臂1还包括用于安装限位开关3的安装架2,该安装架2包括设于固定臂11端部的横梁22,该横梁22连接有延伸至固定臂11内腔的悬臂21,悬臂21设置有底座211,限位开关3的基座31固定于该底座211,安装完成后,限位开关3的滚轮33与伸缩臂内壁相抵。

本实施例中,滚轮33与第二节臂12的内壁相抵,同时,挡块121固定于第二节臂12的端部。

同时,摆柄32在滚轮33的带动下摆动过程中,存在摆动角,初始状态下,该摆动角大于限位开关3的触发角。

该限位开关3安装于固定臂11的内腔,占据机械臂1外部空间较小,使得机械臂1整体结构紧凑,能够避免意外碰触限位开关3造成的失效。

进一步地,固定臂11端部垂直于伸缩臂伸缩方向的两端固定有侧板23,两侧板23均开设有沿伸缩臂伸缩方向延伸的长形孔231,横梁22与侧板23通过该长形孔231螺栓连接。

本实施例中,螺栓能够在长形孔231内滑动,从而改变横梁22沿伸缩臂伸缩方向的安装位置,进而微调限位开关3的安装位置,校核第一行程限制尺寸a。

如图2所示,当伸缩臂处于收缩状态时,第四节臂14具有初始尺寸x,该初始尺寸x定义为完全缩回状态下,第四节臂14端部与横梁22之间的距离。同时,该状态下,第一开启按钮42断开,第四节臂14未处于伸缩状态。

如图3所示,当伸缩臂伸出运动行程b时,且b<a,摆柄32的摆动角小于限位开关3的触发角,限位开关3处于触发状态,其第三常开触点34闭合,常闭触点35断开,伸缩臂开关阀45(伸缩油缸的液压阀的电磁线圈通电)开启,伸缩油缸控制伸缩臂处于伸长状态。同时,继电器41的线圈413不通电,第三回路48和第四回路49断开,警示灯44不亮。

如图4所示,当伸缩臂的运动行程b达到第一行程限制尺寸a时,b=a,摆柄32的摆动角减小,小于限位开关3的触发角,使得限位开关3处于未触发状态,其第三常开触点34断开,常闭触点35闭合,第一回路46断开,伸缩油缸的液压阀的电磁线圈断电,伸缩臂停止运动。同时,继电器41的线圈413通电,使得第一常开触点411和第二常开触点412均闭合,第三回路48通电,警示灯44亮起。

在此基础上,如图5所示,若人工判断伸缩臂仍然具有伸缩空间,则按下第四回路49的第二开启按钮43,第四回路49接通,伸缩油缸的液压阀的电磁线圈通电,伸缩臂继续伸出,此时,b>a。

以上各实施例中,限位开关3首次安装时,可通过上述长形孔231调整横梁22的安装位置,对第一行程限制尺寸a进行调整。

进一步地,本发明还提供一种检修作业车,包括若干检修平台,各检修平台设置有机械臂1,该机械臂1为以上任一实施例中所述的机械臂1,由于该机械臂1具有上述技术效果,包括该机械臂1的检修作业车也应具有相应的技术效果,此处不再赘述。

以上对本发明所提供的行程限位机构、机械臂和检修作业车均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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