專利名稱：貨車自動洗刷機械手的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種鐵路貨車自動洗刷裝置，屬于鐵路貨運的專用設備。
鐵路貨物運輸，由于裝載物品多樣，有些貨物如水泥、白灰、農藥、蔬菜、牲畜、化學產品等，經常污染貨車車體，尤其是有毒物品和放射性物品危害更大。因此貨車需要經常進行清洗。目前這項繁重的帶危害性的清洗工作，是靠人工操作。工作方式為工人手持壓力水管、掃帚置身車內，用手臂噴刷打掃，勞動強度大、工作環境惡劣。據不少洗刷所的統計，很多工人染上了疾病，損害了身體健康，影響了工作質量和效率。這種情況說明，貨車洗刷工作急待實現機械化、自動化。
本實用新型的目的是提供一種自動洗刷機械手。其結構簡單合理、加工制造容易，使用方便，工作可靠。
本實用新型的目的以如下方式實現主要裝置以極坐標式機械人原理為基礎，由行走機構、執行機構和驅動機構組成。其特征是機械手的執行機構由行星齒輪機構和曲柄滑塊機構組成的復合機構來充當機械手的手爪和手臂。手臂由驅動機構控制轉動、擺動和平面移動，手爪上安裝高壓水噴咀來完成洗刷工作。
本實用新型提供的機械手代替人工完成貨車內部各個表面的清洗工作，并能保證噴咀與被洗刷面的距離和沖刷角度基本不變，從而達到較好的洗刷效果。
附圖是本實用新型的一個具體實施例子，其中


圖1是機械手工作橫向示意圖2是機械手工作縱向示意圖；圖3是執行機構(3)的結構示意圖。
圖中(1)行走機構，(2)驅動機構，(3)執行機構，(4)機架，(5)中心齒輪，(6)行星齒輪，(7)轉臂、(8)曲柄，(9)連桿，(10)滑塊，(11)動臂，(12)噴咀，(13)曲柄滑塊機構，(14)行星齒輪機構。
如圖3所示，執行機構(3)的構造如下它是一個由行星齒輪機構(14)和曲柄滑塊機構(13)組成的復合機構。
行星齒輪機構(14)由中心齒輪(5)、活動構件H系桿即轉臂(7)、行星齒輪(6)和機架(4)組成。機架(4)通過可上下調整高度的立柱固定在行走機構(1)上。中心齒輪(5)與機架(4)固定連接。轉臂(7)和中心齒輪(5)有共同的軸線O1，并與機架(4)鉸接。行星齒輪(6)鉸接在轉臂(7)上。當轉臂(7)由驅動機構(2)控制轉動時，行星齒輪(6)一面隨著轉臂(7)共繞軸線O1作公轉，同時由于行星齒輪(6)與中心齒輪(5)相嚙合，所以行星齒輪(6)又繞它在轉臂(7)上的軸線O2作自轉。
曲柄滑塊機構(13)由曲柄(8)、連桿(9)、滑塊(10)、即動臂(11)和轉臂(7)組成。曲柄(8)固定連接在行星齒輪(6)上。連桿(9)一端鉸接在曲柄(8)上，另一端鉸接在滑塊(10)上，也就是動臂(11)上。動臂(11)可在導路即轉臂(7)上往復移動。噴咀(12)以θ角度安裝在動臂(11)上。
在執行機構(3)中，曲柄(8)的長度可調，使中心齒輪(5)的齒數Z1是行星齒輪(6)的齒數Z2的四倍，并在安裝時使動臂(11)即滑塊(10)在轉臂(7)位于水平與垂直位置時的滑出量為零。
如附圖所示，介紹本裝置的工作過程及原理工作時機械手的行走機構(1)沿車箱底面的縱向中心線行走。設車箱內的寬度為S，調整機架(4)的高度使轉臂(7)的迴轉軸線O1與地面縱向中心線平行，并相距 (S)/2 。軸線O1的方向與行走的方向一致。噴咀(12)距被洗刷面的距離為h，噴咀距軸線O1的距離為r。
本實用新型的特點是洗刷貨車內部各個表面都能基本保持噴咀(12)到洗刷面的距離和角度不變。
以下結合附圖加以說明當機械手工作時，水流噴射在被洗刷面上的沖刷軌跡，看成是平面曲線。假設沒有動臂(11)的伸縮運動，噴咀(12)到轉動軸線O1的距離為定長r，則被洗刷面到噴咀(12)的距離h是隨轉臂(7)的轉動而變化，在四個平面交線處為最遠。車箱可看作近似的正長方體，一般車箱的高度近似于寬度，所以在車內平面交線處的h為最大。
由于本實用新型的機構特點，動臂(11)即滑塊(10)在隨轉臂(7)轉動的同時，又進行伸縮運動。伸縮運動由曲柄機構(13)形成。所以當轉臂(7)相對中心齒輪(5)轉過90°時，曲柄(8)自轉360°。噴咀(12)在離被洗刷面最近時，剛好動臂(11)伸出量為零；噴咀(12)在車內平面相交處，動臂(11)伸出量為最大。由于動臂(11)即滑塊(10)的轉動和伸縮，使噴咀到被沖刷面的距離h保持不變，因此不會降低噴射的沖刷力，也就不會影響洗刷效果。
保持h不變的目的，在機構中只通過一個自由度的運動即可達到，因此簡化了機構。本實用新型可根據不同的車型、不同的洗刷要求，編制工作程序方案，能夠自動工作，自動停機。它的工作范圍較大，定位精度較高，洗刷貨車效果好。
權利要求1.一種貨車自動洗刷機械手裝置，由行走機構(1)、驅動機構(2)和執行機構(3)組成，其特征在于執行機構(3)有一個行星齒輪機構(14)和曲柄滑塊機構(13)。
2.根據權利要求1所述的貨車自動洗刷機械手，其特征在于行星齒輪機構(14)有一個固定連接在機架(4)上的中心齒輪(5)，一個行星齒輪(6)，一個與中心齒輪(5)同軸鉸接的轉臂(7)，行星齒輪(6)與轉臂(7)鉸接。
3.根據權利要求1所述的貨車自動洗刷機械手，其特征在于曲柄滑塊機構(13)有一個連桿(9)，一個固定聯接在行星齒輪(6)上的曲柄(8)，一個可在轉臂(7)上往復移動的滑塊(10)。
專利摘要本實用新型是一種鐵路貨車自動洗刷裝置。目前這項繁重的帶危險性的清洗工作，是靠人工操作、勞動強度大、工作環境惡劣。本實用新型的特點是其執行機構是一個由行星齒輪機構和曲柄滑塊機構組成的復合機構。它可保持噴嘴與被洗刷面的距離和角度基本不變，從而達到較好的洗刷效果。這種裝置結構簡單合理，加工制造容易，使用方便，工作可靠，將有很大的推廣使用價值。
文檔編號B60S3/00GK2092468SQ91201528
公開日1992年1月8日 申請日期1991年1月31日 優先權日1991年1月31日
發明者楊東 申請人:沈陽鐵路局吉林科學技術研究所