一种铁路路基煤炭清理设备专用自动吸料装置的制作方法

1.本实用新型属于落煤清理设备领域，尤其涉及一种铁路路基煤炭清理设备专用自动吸料装置。


背景技术：

2.我国是产煤大国，目前大部分煤炭均通过运煤专线运送到各地，但因运煤专线的列车车厢是敞开式的，在进出隧道及会车时，产生的高速气流会将车厢内的煤粉及煤块卷出车厢，散落在隧道内的铁路路基表面，煤粉及煤块沉积较厚时，还会掩埋钢轨，对列车的行驶安全造成一定的威胁。安全维护时，隧道清理是重点工作，尤其针对运煤专线的隧道清理，但是目前多数清理仍然采用人工清理，工作效率低，工作环境恶劣，劳动强度较大。
3.目前国内已经出现用于清扫铁路路基的吸污车，例如申请号为201811185917.8的中国发明专利公布了一种包括有4节机械臂的侧吸工作装置，侧吸工作装置使用双滚刷以及吸尘罩体配合抽吸管来实现将铁路上灰尘清扫吸取，通过双滚刷扫吸作业，可以以较高作业速度进行除尘作业，同时采用封闭式罩体结构，不宜扬尘，减少人工作业，增加工作效率。但是上述专利有以下问题未解决：其只能绕竖直轴线方向旋转，无法绕水平轴线方向旋转，无法自动清理铁路两侧，清扫范围受限，影响清扫效率。因此，需要设计一种既可水平旋转，又可竖直旋转的吸料机构，同时又可以吸取铁路路基落煤的装置，来减少人工操作。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题的不足，本实用新型提供了一种铁路路基煤炭清理设备专用自动吸料装置，使用活动机械手臂配合吸料系统完成对铁路路基煤炭的自动吸料，取消人工，增加工作效率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：一种铁路路基煤炭清理设备专用自动吸料装置，包括机械臂以及与机械臂首端相连接的底座，所述机械臂为活动机械臂，在机械臂尾端连接有吸料系统，所述吸料系统包括与机械臂连接的连接管、设于连接管上的进料口、与连接管底部连接的负压吸料盘以及固定在负压吸料盘底部的限高调节装置。
6.进一步的，所述机械臂至少包括一主臂和一副臂，主臂的首端与底座铰接形成铰接点a，主臂末端与副臂首端铰接形成铰接点b，主臂上设置有用于控制副臂绕铰接点b转动的副臂控制装置，副臂末端与连接管铰接形成铰接点c，副臂上设置有控制负压吸料盘绕铰接点c转动的吸料控制装置，所述底座上设置有控制主臂绕铰接点a转动的主臂控制装置。
7.进一步的，所述连接管底端与负压吸料盘螺纹连接，在连接管的中间位置设有进料口。
8.进一步的，所述负压吸料盘上环绕均布设有若干限高调节装置，所述限高调节装置为螺杆调节机构，包括螺纹配合连接的螺母和调节螺杆，螺母水平设置并固定于负压吸料盘外侧面。
9.进一步的，所述底座为旋转底座，包括连接杆、旋转座和固定座，连接杆顶部与主
臂铰接，连接杆底部与旋转座固定连接，所述固定座中心位置设置有控制旋转座旋转的驱动电机，所述旋转座与固定座轴承连接且与电机输出轴同轴连接。
10.进一步的，所述主臂控制装置、副臂控制装置和吸料控制装置为液压控制机构或电动控制装置。
11.进一步的，所述液压控制机构包括主臂液压缸、副臂液压缸和吸料液压缸，主臂液压缸的缸体与底座铰接，主臂液压缸的活塞杆端头与主臂中段铰接，副臂液压缸的缸体与主臂末段铰接，副臂液压缸的活塞杆端头与副臂中段铰接，吸料液压缸的缸体与副臂末端铰接，吸料液压缸的活塞杆端头与连接管中段铰接。
12.进一步的，所述电动控制装置包括主臂电机、副臂电机和吸料电机，底座连接杆内横向安装有主臂电机，主臂首端与主臂电机的输出轴垂直连接，主臂末端内横向安装有副臂电机，副臂首端与副臂电机输出轴垂直连接，副臂末端内横向安装有吸料电机，连接管与吸料电机的输出轴垂直连接。
13.采用该实用新型的有益效果在于：使用活动机械臂配合负压吸料盘完成落煤的自动吸料，取消人工，降低劳动强度；同时机械化作业意味着可以使用更大的吸料管进行吸料，增加维护清扫的工作效率；由于连接管与负压吸料盘使用螺纹连接，因此负压吸料盘可进行替换，以此来适应不同的清理空间与地形；同时在吸料盘上设置有限高调节装置，根据落煤的大小及分布的密度进行调节，以防止将铁路路基表面较重的石块吸取进去，减少吸取的杂质。
附图说明
14.图1为本实用新型所述的一种铁路路基煤炭清理设备专用自动吸料装置的其中一优选实施例的结构示意图。
15.其中：1、底座；2、主臂；3、副臂；4、吸料系统；12、连接杆；13、旋转座；14、固定座；21、主臂液压缸；31、副臂液压缸；41、吸料液压缸；42、进料口；43、连接管；44、限高调节装置；45、负压吸料盘；1.1、铰接点a；2.1、铰接点b；3.1、铰接点c。
具体实施方式
16.下面，结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述：
17.实施例1：一种铁路路基煤炭清理设备专用自动吸料装置，参照图1，本实用新型提供以下技术方案：包括机械臂，与机械臂首端相连接的底座1，其特征在于：所述机械臂为活动机械臂，在机械臂尾端连接有吸料系统4，所述吸料系统4包括与机械臂连接的连接管43，设于连接管上的进料口42，与连接管43底部连接的负压吸料盘45以及固定在负压吸料盘45底部的限高调节装置44。本实用新型使用活动机械臂以及吸料系统4来对铁路路基表面的落煤进行清理，吸料系统4包括与机械臂连接的连接管43，其下方连接负压吸料盘45，连接管43主要负责机械臂与负压吸料盘45的连接并充当集中吸料通道，同时借助机械臂的精准定位以及负压吸料盘45的大范围覆盖吸取来实现落煤的自动吸料，达到取消人工，提高清洁维护工作效率的目的。同时，在连接管43上还设有进料口42，其主要作用是连接提供负压吸料盘45吸取吸力的输送管，并将吸取的落煤煤粒通过吸料输送管输送到后续的分离及除尘装置中去。
18.进一步的，所述机械臂至少包括一主臂2和一副臂3，主臂2的首端与底座1铰接形成铰接点a1.1，所述底座1上设置有控制主臂绕铰接点a1.1转动的主臂液压缸21，主臂液压缸21的缸体与底座1铰接，主臂液压缸21的活塞杆端头与主臂2中段铰接，主臂2末端与副臂3首端铰接形成铰接点b 2.1，主臂上设置有用于控制副臂绕铰接点b 2.1转动的副臂液压缸31，副臂液压缸31的缸体与主臂2末段铰接，副臂液压缸31的活塞杆端头与副臂3中段铰接，副臂3末端与连接管43铰接形成铰接点c 3.1，副臂上3设置有控制负压吸料盘45绕铰接点c 3.1转动的吸料液压缸41，吸料液压缸41的缸体与副臂3末端铰接，吸料液压缸41的活塞杆端头与连接管43中段铰接。
19.在本实施例中，主臂2与副臂3以及吸料系统之间的连接均为铰接，同时，各控制装置使用液压控制，主臂液压缸21的缸体与底座连接，活塞杆端头连接到主臂2的中间位置，同样的，副臂液压缸31缸体与主臂2末段连接，活塞杆端头与副臂3中段连接，吸料液压缸41缸体与副臂3末段连接，活塞杆端头与连接管43连接，通过液压控制各机械臂的伸展收缩来调节其工作范围。同时，设置吸料液压缸41的目的是为了在清理铁路不平的地面例如斜坡时，可采用调节连接管43的旋转角度使负压吸料盘45倾斜的方式进行清理，以此来达到对铁路路基表面的全面清理。
20.进一步的，在本实施例中，机械臂所采用的是一主臂和一副臂的连接方式进行控制，在实际使用过程中，可以根据使用环境的不同，采用三节臂甚至多节臂用同样的方式进行组合连接，也可达到相同或类似的使用目的。
21.进一步的，所述连接管43底端与负压吸料盘45螺纹连接，在连接管43的中间位置设有进料口42。连接管43的顶部与副臂3末端铰接，底部螺纹连接有负压吸料盘45，通过吸料液压缸可控制其盘体的倾斜角度，采用螺纹连接可对不同尺寸的负压吸料盘45进行更换，以满足不同场景的需求。此处连接管43因与副臂3铰接，因此上半段为实心管，增加其连接稳定性，下半段为空心管，进料口设于空心管范围内。
22.进一步的，所述负压吸料盘45上环绕均布有若干限高调节装置44，所述限高调节装置44为螺杆调节机构，包括螺纹配合连接的螺母和调节螺杆，螺母水平设置并固定于负压吸料盘外侧面。此处设置螺栓限高调节装置44是限制吸料盘距离地面的高度，由于在清理铁路路基时，路基表面除了有落煤和煤灰，还有碎石等块状物体，但煤炭的密度要比石头的密度小，同体积的煤炭要比碎石的重量小，因此需要将螺栓限高调节装置5的限位高度调整到合适的高度，便可以在保证最大限量的吸取落煤的同时减少较重石块的吸入，来降低吸入杂质的比例。
23.进一步的，所述底座1为旋转底座，包括连接杆12、旋转座13、固定座14，连接杆12顶部与主臂2铰接，底部与旋转座13固定连接，所述固定座14中心位置设置有控制旋转座旋转的驱动电机，旋转座13与固定座14轴承连接且与电机输出轴连接。此处连接杆12主要是提供与主臂2和主臂液压缸21的连接空间，连接杆12与旋转座13固定连接，跟随旋转座13旋转，固定座14中心位置内设有驱动电机，在本实施例中，旋转座13与固定座14之间通过轴承连接，且旋转座13与驱动电机的输出轴同轴相连，由电机控制旋转座13进行旋转，此处旋转座13与固定座14均为圆柱形且带有圆形凹槽，旋转座13直径小于固定座14直径，旋转座13槽口与固定座14槽口对应，使用轴承连接，同时旋转座13与驱动电机的输出轴同轴连接，可保证旋转稳定性。此处旋转座可旋转360
°
，以此来扩大清扫范围。
24.实施例2：一种铁路路基煤炭清理设备专用自动吸料装置，同实施例1，不同之处在于：所述主臂控制装置、副臂控制装置、吸料控制装置为电动控制，底座连接杆12内横向安装有主臂电机，主臂2首端与主臂电机的输出轴垂直连接，主臂2末端内横向安装有副臂电机，副臂3首端与副臂电机输出轴垂直连接连接，副臂3末端内横向安装有吸料电机，连接管43与吸料电机的输出轴垂直连接。在此实施例中，控制装置为电动控制，均使用电机控制，铰接点a1.1、铰接点b 2.1、铰接点c 3.1均被电机输出轴代替成为新的旋转轴，主臂2、副臂3、连接管43均可绕旋转轴转动。此处所述的主臂2与主臂电机的输出轴垂直连接，即主臂2的旋转平面与主臂电机的输出轴垂直，其余两处副臂电机、吸料电机与此处相同，均为旋转平面与电机输出轴垂直，就不在赘述。通过电机控制各机械臂的伸展收缩来调节其工作范围。
25.进一步的，在上述实施例中，在吸料装置不工作时，机械手臂可在各控制装置的控制下收缩回承载车体范围内，可满足铁路运行时的车辆限高限宽原则。
26.本实用新型通过机械臂配合负压吸料盘吸取的方式来对铁路路基的落煤进行清理，可以通过机械臂的精准定位以及吸料盘的大范围吸取，满足铁路上落煤的清理需求，有效的解决了运煤专线上铁路路基的落煤清理问题。