CN109249903B - 一种高速列车的自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速列车的自动清洗装置，包括横梁、伺服电机、高清夜视摄像头、第一齿轮、第一齿条、第二齿轮、第二齿条、出水管、上弹簧、侧壁、滚刷、下弹簧、底部冲洗机、履带、水泵、控制器、顶部擦洗板，将需要清洗的高速列车停放在停车场处，降下受电弓，由通过移动龙门架的位置来完成对高速列车的清洗，通过安装在横梁下方的横梁下方对高速列车的车顶进行清洗，通过设置在左右两个侧壁上的滚刷完成对高速列车车身两侧进行清洗，通过底部冲洗机对高速列车的底部进行冲洗，有效的降低了人工劳动强度，提高了工作效率，节约大量的物力、财力，提高列车的使用率。

Description

一种高速列车的自动清洗装置

技术领域

本发明涉及清洗高速列车领域，尤其涉及一种高速列车的自动清洗装置。

背景技术

为了确保旅客的安全及让旅客感到舒适，需要对高速列车进行维护，日常的清洗成为了高速列车在维护中不可或缺的一部分。高速列车每天都得运行一定的里程，在运行的过程中易受尘土污染，使得列车车身比较脏，影响列车的外观和铁路公司的形象，同时车底泥土堆积过多会影响列车一些部件的性能。

现有技术中，对于列车的清洗，需要操作列车驶入专用的清洗空间内，由清洗人员进行清洗，工作效率低，劳动强度大，且荒废了列车的使用率，增加了列车的使用成本，浪费了人力、物力、财力。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种高速列车的自动清洗装置，将需要清洗的高速列车停放在停车场处，降下受电弓，由自动清洗装置缓慢地紧贴着高速列车清洗，同时通过底部冲刷机对高速列车的底部进行冲洗，对高速列车进行顶部清洗时，到达受电弓处，顶部擦洗板将绕开受电弓进行下一处清洗，有效的降低了人工劳动强度，提高了工作效率，节约大量的物力、财力，提高列车的使用率。

为实现上述目的，本发明提供的一种高速列车的自动清洗装置是这样实现的：

一种高速列车的自动清洗装置，包括横梁、伺服电机、高清夜视摄像头、第一齿轮、第一齿条、第二齿轮、第二齿条、出水管、上弹簧、侧壁、滚刷、下弹簧、底部冲洗机、履带、水泵、控制器、顶部擦洗板，由横梁和两个侧壁组成龙门架，通过移动龙门架的位置来完成对高速列车的清洗，伺服电机安装在横梁顶部，第一齿轮和第二齿轮固定在伺服电机的旋转轴上，第一齿条和第二齿条安装在横梁顶部，顶部擦洗板安装在横梁下方，且与第一齿条和第二齿条连接，用于对高速列车的车顶进行清洗，由伺服电机同时带动第一齿轮和第二齿轮转动，分别对第一齿条和第二齿条进行传动，进而带动顶部擦洗板一起运动，使得对高速列车顶部的清洗更干净，在横梁侧面均匀地安装三个相同的高清夜视摄像头，用于检测受电弓所处位置，防止顶部擦洗板碰撞受电弓，且采集高速列车是否清洗完毕的图像，节约水资源，在横梁和两侧壁边缘安装相同的出水管，用于对车身进行洒水，在两侧壁上设有滚刷，用于擦洗高速列车的车身两侧，滚刷由上弹簧和下弹簧固定在侧壁上，便于滚刷贴近车身擦洗，在龙门架右边的侧壁下方设有底部冲洗机，通过底部冲洗机对高速列车的底部进行冲洗，龙门架的两侧壁底部设有履带，通过履带的运动来带动龙门架的移动，使得龙门架能沿着高速列车两侧运动，水泵和控制器安装在龙门架左边的侧壁上，水泵用于增强水的流速，使得出水管能喷洒到高速列车上的水的面积更宽，控制器用于控制履带前进、控制伺服电机转动、控制顶部擦洗板上下移动、处理高清夜视摄像头采集到的图像、控制底部冲洗机和水泵的工作。

本发明的两侧壁之间的距离比标准高速列车的宽度为20厘米，防止两侧壁刮伤高速列车，同时为滚刷留出擦洗空间。

本发明的高速列车进入龙门架后，两侧壁的上弹簧和下弹簧同时将滚刷挤向车身，使得高速列车的清洗更加洁净。

本发明的横梁和两个侧壁上的出水管串联在一起，在出水管上均匀地设置孔洞，便于出水管中的水能喷洒到高速列车的整个车身。

本发明的第一齿轮和第一齿条、第二齿轮和第二齿条均采用齿轮齿条传动方式。

本发明的顶部擦洗板包括第一伸缩电机、第二伸缩电机、钢丝网、海绵、超声波传感器，第一伸缩电机的底部与第一齿条的底部连接，第二伸缩电机的底部与第二齿条的底部连接，第一伸缩电机和第二伸缩电机的伸缩杆与钢丝网连接，海绵紧贴在钢丝网表面，由第一伸缩电机和第二伸缩电机同时将带有海绵的钢丝网贴近高速列车顶部，由于高速列车的顶部有一定的弧度，通过钢丝网的柔软性可以将它存在的这个弧面擦洗干净，在钢丝网上设有三个相同的超声波传感器，用于检测钢丝网与高速列车车顶的距离，防止顶部擦洗板对车顶帖得太紧而刮伤高速列车车顶。

本发明的海绵采用防静电海绵，避免在擦洗高速列车车顶的过程中产生静电影响高速列车的元器件。

本发明的底部冲刷机包括高压泵、第三伸缩电机、旋转电机、高清摄像头组、红外摄像头、清洗管，高压泵用于增强通过清洗管的水压，有利于清洗管将高速列车底部冲洗干净，第三伸缩电机安装在高压泵上，用于将清洗管伸到高速列车底部需要清洗的位置，旋转电机的底部固定在第三伸缩电机的伸缩杆上，清洗管的一头与高压泵的出水口连接，另一端固定在旋转电机的旋转轴上，由旋转电机带动清洗管转动，使得清洗管能将水喷洒到需要清洗的位置，高清摄像头组安装在旋转电机的旋转轴上，用于引导第三伸缩电机和旋转电机将清洗管运送到相应的清洗位置，红外摄像头安装在高压泵上，用于检测第三伸缩电机的伸缩杆或旋转电机是否接触到轮对，当第三伸缩电机的伸缩杆或旋转电机接触到轮对时，第三伸缩电机收回伸缩杆和旋转电机，等待龙门架进过该轮对时，第三伸缩电机再将旋转电机运送到高速列车底部对它进行清洗。

本发明的第三伸缩电机收起时，底部冲洗机不会触碰到高速列车。

由于本发明采用横梁和另个侧壁组成龙门架对高速列车的车顶和车身两侧进行清洗、采用底部冲刷机对高速列车的底部进行冲洗的结构从而可以得到以下有益效果：

1.本发明通过顶部擦洗板对高速列车的顶部进行清洗、通过滚刷对车身两侧进行清洗，有效的降低了人工劳动强度，提高了工作效率，节约大量的物力、财力，提高列车的使用率。

2.本发明通过底部冲洗机对高速列车的车底进行冲洗，降低了车底泥土对列车底部零件的影响。

附图说明

图1为本发明一种高速列车的自动清洗装置的安装结构示意图；

图2为本发明一种高速列车的自动清洗装置的顶部擦洗板的结构示意图；

图3为本发明一种高速列车的自动清洗装置的底部冲洗机的结构示意图；

图4为本发明一种高速列车的自动清洗装置的工作原理图。

主要元件符号说明。

横梁	1	伺服电机	2
				高清夜视摄像头	3	第一齿轮	4
第一齿条	5	第二齿轮	6
				第二齿条	7	出水管	8
上弹簧	9	侧壁	10
				滚刷	11	下弹簧	12
底部冲洗机	13	履带	14
				水泵	15	控制器	16
顶部擦洗板	17	第一伸缩电机	18
				第二伸缩电机	19	钢丝网	20
海绵	21	超声波传感器	22
				高压泵	23	第三伸缩电机	24
旋转电机	25	高清摄像头组	26
				红外摄像头	27	清洗管	28

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1至4，所示为本发明中的一种高速列车的自动清洗装置，包括横梁1、伺服电机2、高清夜视摄像头3、第一齿轮4、第一齿条5、第二齿轮6、第二齿条7、出水管8、上弹簧9、侧壁10、滚刷11、下弹簧12、底部冲洗机13、履带14、水泵15、控制器16、顶部擦洗板17。

如图1所示，所述的横梁1和两个侧壁10组成龙门架，通过移动龙门架的位置来完成对高速列车的清洗，伺服电机2安装在横梁1顶部，第一齿轮4和第二齿轮6固定在伺服电机2的旋转轴上，第一齿条5和第二齿条7安装在横梁1顶部，顶部擦洗板17安装在横梁1下方，且与第一齿条5和第二齿条7连接，用于对高速列车的车顶进行清洗，由伺服电机2同时带动第一齿轮4和第二齿轮6转动，分别对第一齿条5和第二齿条7进行传动，进而带动顶部擦洗板17一起运动，使得对高速列车顶部的清洗更干净，在横梁1侧面均匀地安装三个相同的高清夜视摄像头3，用于检测受电弓所处位置，当采集到顶部擦洗板17接近受电弓时，控制器16控制第一伸缩电机18和第二伸缩电机19将带有海绵21的钢丝网20提起，待顶部擦洗板17跳过受电弓后，控制器16控制第一伸缩电机18和第二伸缩电机19将带有海绵21的钢丝网20伸向车顶进行擦洗，防止顶部擦洗板17碰撞受电弓，且采集高速列车是否清洗完毕的图像，当高清夜视摄像头3采集到高速列车的车顶被清洗完毕时，高清摄像头组26检测车底是否清洗完毕，当车底也清洗完毕时，控制器16便控制履带14、伺服电机2、第一伸缩电机18、第二伸缩电机19、第三伸缩电机24、旋转电机25、水泵15、高压泵23停止工作，节约水资源，在横梁1和左右两个侧壁10边缘安装相同的出水管8，用于对车身进行洒水，在两侧壁10上设有滚刷11，用于擦洗高速列车的车身两侧，滚刷11由上弹簧9和下弹簧12固定在侧壁10上，便于滚刷11贴近车身擦洗，在龙门架右边的侧壁10下方设有底部冲洗机13，通过底部冲洗机13对高速列车的底部进行冲洗，龙门架的两侧壁10底部设有履带14，通过履带14的运动来带动龙门架的移动，使得龙门架能沿着高速列车两侧运动，水泵15和控制器16安装在龙门架左边的侧壁10上，水泵15用于增强水的流速，使得出水管8能喷洒到高速列车上的水的面积更宽，控制器16用于控制履带14前进，控制器16控制履带14缓慢地将龙门架从高速列车上移动，控制器16控制水泵15将水输送至出水管8，进而喷洒在高速列车的车顶和车身两侧，再控制伺服电机2转动，同时带动第一齿轮4和第二齿轮6转动，分别对第一齿条5和第二齿条7进行传动，进而带动顶部擦洗板17一起运动，同时控制第一伸缩电机18、第二伸缩电机19将带有海绵21的钢丝网20伸向高速列车顶部进行擦洗，防止顶部擦洗板17撞击受电弓，超声波传感器22将采集到钢丝网20距车顶的距离，防止顶部擦洗板17对车顶帖得太紧而刮伤高速列车车顶，由高清摄像头组26采集车底需要清洗的位置，再将数据传输给控制器16，由控制器16控制第三伸缩电机24将旋转电机25和清洗管28伸向高速列车车底将清洗管28对准需要清洗的位置，控制高压泵23打开将水从清洗管28喷出对车底进行冲洗。

所述的左右两个侧壁10之间的距离比标准高速列车的宽度为20厘米，防止左右两个侧壁10刮伤高速列车，同时为滚刷11留出擦洗空间。

所述的高速列车进入龙门架后，两侧壁10的上弹簧9和下弹簧12同时将滚刷11挤向车身，使得滚刷11贴近车身两侧进行洗刷，使得高速列车的清洗更加洁净。

所述的横梁1和左右两个侧壁10上的出水管8串联在一起，使得水泵15出来的水能到达横梁1和左右两个侧壁10上的出水管8中，同时在出水管8上均匀地设置孔洞，便于出水管8中的水能喷洒到高速列车的整个车身。

横梁1和左右两个侧壁10上的出水管8第一齿轮4和第一齿条5、第二齿轮6和第二齿条7均采用齿轮齿条传动方式。

如图2所示，所述的顶部擦洗板17包括第一伸缩电机18、第二伸缩电机19、钢丝网20、海绵21、超声波传感器22，第一伸缩电机18的底部与第一齿条5的底部连接，第二伸缩电机19的底部与第二齿条7的底部连接，第一伸缩电机18和第二伸缩电机19的伸缩杆与钢丝网20连接，海绵21紧贴在钢丝网20表面，由第一伸缩电机18和第二伸缩电机19同时将带有海绵21的钢丝网20贴近高速列车顶部，由于高速列车的顶部有一定的弧度，通过钢丝网20的柔软性可以将它存在的这个弧面擦洗干净，在钢丝网20上设有三个相同的超声波传感器22，用于检测钢丝网20与高速列车车顶的距离，防止顶部擦洗板17对车顶帖得太紧而刮伤高速列车车顶，钢丝网20与高速列车车顶的距离为预设值，当钢丝网20与高速列车车顶的距离低于该值时，控制器16控制第一伸缩电机18或第二伸缩电机19将增加钢丝网20与高速列车车顶的距离。

所述的海绵21采用防静电海绵21，避免在擦洗高速列车车顶的过程中产生静电影响高速列车的元器件。

如图3所示，所述的底部冲洗机13包括高压泵23、第三伸缩电机24、旋转电机25、高清摄像头组26、红外摄像头27、清洗管28，高压泵23用于增强通过清洗管28的水压，有利于清洗管28将高速列车底部冲洗干净，第三伸缩电机24安装在高压泵23上，用于将清洗管28伸到高速列车底部需要清洗的位置，旋转电机25的底部固定在第三伸缩电机24的伸缩杆上，清洗管28的一头与高压泵23的出水口连接，另一端固定在旋转电机25的旋转轴上，由旋转电机25带动清洗管28转动，使得清洗管28能将水喷洒到需要清洗的位置，高清摄像头组26安装在旋转电机25的旋转轴上，即围绕旋转电机25的旋转轴顶端上安装三个相同的高清摄像头，实现360度扫描拍摄，用于引导第三伸缩电机24和旋转电机25将清洗管28运送到相应的清洗位置，红外摄像头27安装在高压泵23上，用于检测第三伸缩电机24的伸缩杆或旋转电机25是否接触到轮对，当第三伸缩电机24的伸缩杆或旋转电机25接触到轮对时，第三伸缩电机24收回伸缩杆和旋转电机25，等待龙门架进过该轮对时，第三伸缩电机24再将旋转电机25运送到高速列车底部对它进行清洗。

所述的第三伸缩电机24收起时，底部冲洗机13不会触碰到高速列车。

本发明的工作原理与工作过程如下：

控制器16控制履带14缓慢地将龙门架从高速列车上移动，控制器16控制水泵15将水输送至出水管8，进而喷洒在高速列车的车顶和车身两侧，再控制伺服电机2转动，同时带动第一齿轮4和第二齿轮6转动，分别对第一齿条5和第二齿条7进行传动，进而带动顶部擦洗板17一起运动，同时控制第一伸缩电机18、第二伸缩电机19将带有海绵21的钢丝网20伸向高速列车顶部进行擦洗，由履带14带动着龙门架缓慢向前移动，使得龙门架左右两侧的侧壁10上的滚刷11紧贴车身两侧对高速列车车身两侧进行刷洗，高清夜视摄像头3采集顶部擦洗板17是否接近受电弓所处位置，当采集到顶部擦洗板17接近受电弓时，控制器16控制第一伸缩电机18和第二伸缩电机19将带有海绵21的钢丝网20提起，待顶部擦洗板17跳过受电弓后，同时采集高速列车是否清洗完毕的图像，清洗完毕后，本发明一种高速列车的自动清洗装置停止工作，节约水资源，第一伸缩电机18、第二伸缩电机19再将带有海绵21的钢丝网20伸向高速列车顶部进行擦洗，防止顶部擦洗板17撞击受电弓，超声波传感器22将采集到钢丝网20距车顶的距离，防止顶部擦洗板17对车顶帖得太紧而刮伤高速列车车顶，由高清摄像头组26采集车底需要清洗的位置，再将数据传输给控制器16，由控制器16控制第三伸缩电机24将旋转电机25和清洗管28伸向高速列车车底将清洗管28对准需要清洗的位置，控制高压泵23打开将水从清洗管28喷出对车底进行冲洗。

Claims (9)

1.一种高速列车的自动清洗装置，其特征在于：包括横梁、伺服电机、高清夜视摄像头、第一齿轮、第一齿条、第二齿轮、第二齿条、出水管、上弹簧、侧壁、滚刷、下弹簧、底部冲洗机、履带、水泵、控制器、顶部擦洗板，由所述横梁和两个所述侧壁组成龙门架，所述伺服电机安装在所述横梁顶部，所述第一齿轮和所述第二齿轮固定在所述伺服电机的旋转轴上，所述第一齿条和所述第二齿条安装在所述横梁顶部，所述顶部擦洗板安装在所述横梁下方，且与所述第一齿条和所述第二齿条连接，用于对高速列车的车顶进行清洗，由所述伺服电机同时带动所述第一齿轮和所述第二齿轮转动，分别对所述第一齿条和所述第二齿条进行传动，进而带动所述顶部擦洗板一起运动，所述高清夜视摄像头安装在所述横梁的侧面，用于检测受电弓所处位置，防止所述顶部擦洗板碰撞受电弓，且采集高速列车是否清洗完毕的图像，在所述横梁和所述两侧壁边缘安装相同的所述出水管，用于对车身进行洒水，在两个所述侧壁上设有滚刷，用于擦洗高速列车的车身两侧，所述滚刷由所述上弹簧和所述下弹簧固定在所述侧壁上，在所述侧壁下方设有所述底部冲洗机，通过所述底部冲洗机对高速列车的底部进行冲洗，所述龙门架的两个所述侧壁底部设有所述履带，通过所述履带的运动来带动所述龙门架的移动，使得所述龙门架能沿着高速列车两侧运动，所述水泵和所述控制器安装在所述侧壁上，所述控制器用于控制所述履带前进、控制所述伺服电机转动、控制顶部擦洗板上下移动、处理高清夜视摄像头采集到的图像、控制底部冲洗机和水泵的工作；

所述底部冲洗机包括高压泵、第三伸缩电机、旋转电机、高清摄像头组、红外摄像头、清洗管，所述高压泵用于增强通过所述清洗管的水压，所述第三伸缩电机安装在所述高压泵上，用于将所述清洗管伸到高速列车底部需要清洗的位置，所述旋转电机的底部固定在所述第三伸缩电机的伸缩杆上，所述清洗管的一端与所述高压泵的出水口连接，另一端固定在所述旋转电机的旋转轴上，由所述旋转电机带动所述清洗管转动，使得所述清洗管能将水喷洒到需要清洗的位置，所述高清摄像头组安装在所述旋转电机的旋转轴上，用于引导所述第三伸缩电机和所述旋转电机将所述清洗管运送到相应的清洗位置，所述红外摄像头安装在所述高压泵上，用于检测所述第三伸缩电机的伸缩杆或所述旋转电机是否接触到轮对，当所述第三伸缩电机的伸缩杆或所述旋转电机接触到轮对时，所述第三伸缩电机收回伸缩杆和所述旋转电机，当所述龙门架进过该轮对时，所述第三伸缩电机再将所述旋转电机运送到高速列车底部以进行清洗。

2.根据权利要求1所述的一种高速列车的自动清洗装置，其特征在于：所述顶部擦洗板包括第一伸缩电机、第二伸缩电机、钢丝网、海绵、超声波传感器，所述第一伸缩电机的底部与所述第一齿条的底部连接，所述第二伸缩电机的底部与所述第二齿条的底部连接，所述第一伸缩电机和所述第二伸缩电机的伸缩杆与所述钢丝网连接，所述海绵紧贴在所述钢丝网表面，由所述第一伸缩电机和所述第二伸缩电机同时将带有所述海绵的所述钢丝网贴近高速列车顶部。

3.根据权利要求2所述的一种高速列车的自动清洗装置，其特征在于：所述钢丝网上设有超声波传感器，用于检测所述钢丝网与高速列车车顶的距离，防止所述顶部擦洗板对车顶帖得太紧而刮伤高速列车车顶。

4.根据权利要求2所述的一种高速列车的自动清洗装置，其特征在于：所述钢丝网上设有三个相同的所述超声波传感器，当所述超声波传感器检测到所述钢丝网与高速列车车顶的距离低于预设值时，所述控制器控制所述第一伸缩电机或所述第二伸缩电机增加所述钢丝网与高速列车车顶的距离。

5.根据权利要求1所述的一种高速列车的自动清洗装置，其特征在于：所述横梁的侧面均匀地安装三个相同的所述高清夜视摄像头。

6.根据权利要求4所述的一种高速列车的自动清洗装置，其特征在于：当所述高清夜视摄像头采集到所述顶部擦洗板接近受电弓时，所述控制器控制所述第一伸缩电机和所述第二伸缩电机将带有所述海绵的所述钢丝网提起，待所述顶部擦洗板跳过受电弓后，所述控制器控制所述第一伸缩电机和第所述二伸缩电机将带有所述海绵的所述钢丝网伸向车顶进行擦洗。

7.根据权利要求2所述的一种高速列车的自动清洗装置，其特征在于：所述海绵采用防静电海绵，避免在擦洗高速列车车顶的过程中产生静电影响高速列车的元器件。

8.根据权利要求2所述的一种高速列车的自动清洗装置，其特征在于：当所述高清夜视摄像头采集到高速列车的车顶被清洗完毕时，且车底也清洗完毕时，所述控制器控制所述履带、所述伺服电机、所述第一伸缩电机、所述第二伸缩电机、所述第三伸缩电机、所述旋转电机、所述水泵、所述高压泵停止工作，节约水资源。

9.根据权利要求1所述的一种高速列车的自动清洗装置，其特征在于：所述横梁和左右两个所述侧壁上的所述出水管串联在一起，使得所述水泵出来的水能到达所述横梁和左右两个所述侧壁上的所述出水管中，同时在所述出水管上均匀地设置孔洞，便于所述出水管中的水能喷洒到高速列车的整个车身。