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隧道連續式洗車機的優化設計(三)
時間:2013-12-24 20:58

 

3 側刷的結構分析及優化控制設計

二支大側刷的作用是對汽車頭部 兩側及尾部進行仿 形刷洗 老式隧道機的側刷通常采用移動跟蹤式清洗方式, 側刷安裝在可以縱向前進后退的行走框架上, 通過安裝在框架上的橫向軌道實現左右開合運動, 通過左右側刷自身繞中心軸的回轉運動 框架前進( 或后退) 運動與側刷左右開合運動的組合, 旋轉的左右側刷即可圍繞車輛四周形成曲線運動軌跡, 完成仿形清洗 這種清洗方式與龍門機相仿, 只是將龍門機在軌道上的前后運動, 換成了輸送機的前進運動和側刷框架的前進( 后退) 運動的組合采用移動跟蹤式清洗方式時, 側刷需要在車頭到達前合攏 旋轉, 等待清洗; 當車頭接觸到側刷后, 側刷在左右移動清洗車頭的同時, 行走框架采用和輸送機相同的速度前進, 使側刷和車頭保持相對靜止, 以完成車頭部分的清洗;當車頭清洗完成后, 側刷打開后清洗車輛兩側, 同時行走框架后退到后限位, 等待清洗車尾; 當車尾到達側刷清洗位置后, 行走框架又采用和輸送機相同的速度前進, 使側刷和車尾保持相對靜止, 以完成車尾部分的清洗; 車尾清洗結束后, 行走框架再后退到后限位, 等待下一輛的清洗側刷左右開合運動速度一般控制在8 m/min 左右, 否則跳動加大, 無法完成仿形清洗 按清洗車尾時側刷開合運動距離為1. 7 × 2 = 3. 4 m 計算, 加上停止 反向的時間,少需用時0. 5 min, 即行走框架單程需前進0. 5 min 進行清洗, 然后再后退0. 5 min 歸位, 也即少間隔 0. 5 × 2 =1 min才可進行下一輛清洗 按照以上的清洗流程, 當輸送機速度加大時, 側刷跟進的距離也將加大, 因此側刷完成車輛的清洗速度, 將直接受輸送機速度的限制通過對以上側刷結構的分析, 要想提高清洗速度, 必須徹底改變側刷的清洗方式 和前述頂刷結構改型相似, 設想將側刷的清洗也改成圍繞回轉軸擺動的方式進行清洗左側刷清洗范圍包括從大于車頭左側二分之一的區域 左側面 車尾左側大于二分之一的區域; 右側刷清洗范圍包括從大于車頭右側二分之一的區域 右側面 車尾右大于二分之一的區域 車頭 車尾左右側刷具有重疊的清洗部位, 可以保證不留清洗死角側刷設計采用懸臂結構, 懸臂一端為回轉軸, 可水平方向打開合攏; 另一端為側刷安裝座, 設計成類似于萬向聯軸器的結構, 既具有前后傾斜擺動功能, 也具有向外傾斜擺動功能; 懸臂的打開 合攏通過氣缸完成 圖 3 為側刷頂刷氣動控制原理圖清洗過程中, 當車頭接近側刷時, 側刷旋轉并合攏, 當車頭接觸側刷后, 通過氣缸推力使側刷貼合車體進行清洗, 車輛前進時, 通過側刷旋轉時與車體接觸產生的反作用力, 使側刷向外打開; 此時側刷安裝座的向前擺動功能,可彌補車輛快速前進時, 側刷打開過程回轉半徑的不足,保證安全清洗; 當側刷清洗側面時, 因側刷安裝座具有向外擺動功能, 在氣缸推力作用下, 側刷將可貼合車體下寬上窄的形狀進行清洗; 當側刷由側面清洗到車尾拐角時,在刷洗作用力下, 側刷安裝座會向后傾斜, 當側刷轉入車尾刷洗后, 安裝座在重力作用下會迅速復原, 以保證側刷貼近車尾清洗 圖4 為老式及新式側刷結構比較示意圖通過以上結構的優化設計, 可以保證側刷始終保持貼合車體的形式進行清洗, 而且結構上不受輸送機速度的限制, 因為側刷打開動作是被動的, 而且側刷清洗完前車車尾后的位置與清洗后車車頭的位置相同, 無需等待即可連續清洗 當輸送機速度加快時, 側刷的打開速度也相應加快 為保險起見在側刷安裝座上增加了保護裝置, 當側刷向前傾斜超過允許范時, 通過 PLC 控制, 可立即停止輸送機, 同時通過氣缸迅速打開側刷, 需要時可停機報警。

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