机车的智能加砂系统和智能加砂方法与流程

1.本公开涉及机车加砂技术领域，尤其涉及一种机车的智能加砂系统和智能加砂方法。


背景技术：

2.机车加砂作业主要有人工加砂和移动设备加砂等方式，其中，人工加砂是机车加砂作业的常用方式。但是，人工加砂速度较慢、劳动强度大、工作环境有扬尘污染。遇到雨雪天气时，机车用砂量激增，加砂工作量随之大幅增加，成为整备作业瓶颈。移动设备加砂设备自动化程度较低，虽降低了劳动强度，但需要加入铲车、叉车等机械设备，而且扬尘等环境污染问题没有解决，适应性较差，维护量大，推广困难。
3.现有技术1公开了一种轨道交通加砂装置及加砂方法(cn 105774842a)，加砂装置包括储砂罐、发射缸，发射缸顶部与储砂罐底部出砂口通过填料门连接，发射缸底部通过砂粒输送管道与加砂枪连接；填料门包括固定在储砂罐内出砂口附近的沿竖直方向设置的气缸，气缸活塞杆连接有实现填料门的开启与关闭的填料门板，填料门处还设有沿径向方向包住填料门板边缘的充放气气囊。该发明通过压缩气体压力将刹车砂从发射缸输送到机车砂箱中，整个过程全自动控制，无粉尘污染；填料门处设有充放气气囊，保证发射缸的密闭性，储砂罐与发射缸内均设有料位传感器，发射缸和储砂罐中砂量可控，可防止系统无砂喷射。该发明的加砂方法设有排空步骤，防止处于待工作状态的发射缸内静止状态的砂粒结核成块，影响使用。
4.现有技术2公开了一种机车加砂设备的加砂系统(cn 204150038 u)，包括提砂机构和排砂机构，排砂机构用于接收提砂机构输出的砂子并向机车加砂，所述的排砂机构包括可移动式排砂装置和用于支撑可移动式排砂装置的行走架，行走架由导轨和用于支撑导轨的立柱组成，可移动式排砂装置包括一个与所述导轨相配合的行走装置和固定在该行走装置上的储砂斗，储砂斗上设有用于向机车加砂的排料装置。本实用新型的机车加砂设备的加砂系统能够降低加砂机的能耗，并增加加砂系统的安全性，加砂位置可调，同时具有防止过量加砂的作用。
5.虽然，现有技术在机车加砂自动化方面有了提高，但是，在机车加砂系统的系统性、整体性以及实时监测砂容量功能等智能化方面还需进一步地提高，基于此，机车加砂系统的整体智能化是本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本公开实施例的一个方面提供了一种机车的智能加砂系统，包括，主机；砂箱，砂箱的加砂口上设置有可自动开启的砂箱盖，砂箱包括有多个，多个砂箱布置在机车上；传感器，用于监测砂箱内砂容量的传感器设置在砂箱上，传感器包括有多个，多个传感器分别设置在多个砂箱上；加砂机器人、用于为砂箱加砂的加砂机器人沿机车一侧可自由行走，其中，多个砂箱盖、多个传感器和加砂机器人分别与主机电性连接。
7.进一步地，主机设置在机车司机室内。
8.进一步地，主机上设置有用于显示砂箱砂容量的显示屏。
9.进一步地，加砂机器人与主机通过无线网络电性连接。
10.进一步地，加砂机器人上设置有用于为砂箱加砂的加砂抢。
11.进一步地，砂箱盖通过用于驱动砂箱盖开启的电机与主机电性连接，电机设置在砂箱上。
12.进一步地，智能加砂系统由机车的蓄电池供电。
13.进一步地，传感器设置在砂箱的顶部。
14.另一方面，本公开实施例还提供了一种利用上述机车的智能加砂系统的智能加砂方法，设定机车砂箱内砂容量限值l1，机车在回库整备状态下，传感器将监测到的砂箱内实际砂容量l数据传输给主机，当机车静止且l小于l1时，主机指令砂箱盖打开，并指令加砂机器人移动至砂箱处为砂箱加砂；当l等于l1后，主机指令加砂机器人停止加砂并指令砂箱盖关闭，加砂机器人为下一个砂箱加砂。
15.进一步地，当机车在行驶过程中，砂箱盖处于关闭状态，传感器实时监测砂箱的实际砂容量l，并将监测到的数据传输给主机。
16.根据上述技术方案，本公开提供了一种机车的机车的智能加砂系统和智能加砂方法，通过传感器监测可实时监测机车上每个砂箱的砂容量，并将监测的数据传输给主机，当机车回库整备时，主机根据监测数据，指令打开砂箱盖并指令加砂机器人逐一给各个机车砂箱加砂，从而实现了机车加砂系统的整体智能化。
附图说明
17.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本发明实施例公开的智能加砂方法逻辑图；
19.图2是本发明实施例公开的智能加砂系统原理图；
20.图3是本发明实施例公开的智能加砂系统示意图。
21.附图标记说明：
22.1、主机；2、传感器；3、砂箱盖；4、加砂机器人；5、砂箱。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
24.本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
25.需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
26.此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。
27.还需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。
28.本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
29.如在以上背景技术中所提到的机车人工加砂存在速度较慢、劳动强度大、工作环境有扬尘污染问题，虽然，现有技术中机车加砂系统的自动化有了提高，避免了人工加砂存在的一些问题，本发明人意识到，为进一步提高机车加砂系统的自动化程度，在机车加砂系统的整体性、系统性等智能化方面，还需进一步地提高，因此本技术的发明人在一个或多个实施例中提供了一种机车的智能加砂系统和智能加砂方法，相信其能解决现有技术中的一个或多个问题。同时，本领域技术人员可以理解，本技术的技术方案适用于不同类型的轨道机车。
30.针对前述提出的技术问题，本发明的一个方面给出了一种机车的智能加砂系统，如图2-3所示，智能加砂系统包括主机1、砂箱5、传感器2和加砂机器人4，砂箱5包括有多个，多个砂箱5布置在机车上的不同位置，每个砂箱5的加砂口上均设置有可以自动开启的砂箱盖3，传感器2用于监测砂箱5内砂容量，每个砂箱5上均设置有传感器2，用于为砂箱5加砂的加砂机器人4可沿机车一侧可自由行走。每个砂箱盖3、每个传感器2和加砂机器人4分别与主机1电性连接。本技术方案主机1作为中控系统，接受传感器2传输来的每个砂箱5的砂容量数据，以实施掌握每个砂箱5的砂容量情况；主机1控制砂箱盖3的开启并指令加砂机器人4移动为砂箱5加砂。本技术方案通过主机1与传感器2、加砂机器人4和砂箱盖3之间的数据传输和指令发出，提升机车加砂系统的整体性和系统性的控制，实现了机车加砂系统的智能化，为机车的安全运行提供了保障。
31.在一个实施例中，为方便机车司机操控，主机1设置在机车司机室内。
32.在一个实施例中，为实时了解掌握机车加砂系统的情况，避免在雨雪天气因机车
加砂系统的问题影响机车的安全运行，主机1上设置有用于显示砂箱5内砂容量的显示屏，以便机车司机能及时掌握加砂系统的情况，避免出现安全问题。
33.在一个实施例中，为保证加砂机器人4的自由行走，以完成对机车上每个砂箱5的加砂，加砂机器人4与主机1通过机车车库内的无线网络电性连接，即，加砂机器人4通过无线网络接收主机1发出的行走指令和加砂动作指令。
34.在一个实施例中，加砂机器人4上设置有用于为砂箱5加砂的加砂抢，通过加砂枪将加砂机器人4上的储砂装置内的砂子输送到砂箱5内。具体地，砂箱5的加砂口设置为长条形，加砂时加砂枪在加砂口的长度方向上来回摆动，以保证砂箱5内的砂面在同一高度，避免了因砂面不在同一高度，传感器2监测的砂容量数据不准确，导致砂箱5未加满时主机1向加砂机器人4发出停止加砂的指令。
35.在一个实施例中，砂箱盖3通过用于驱动砂箱盖3开启的电机与主机1电性连接，电机设置在砂箱5上。主机1向电机发出开启或关闭的指令，砂箱盖3通过电机驱动进行开启或关闭。具体地，主机可以控制选择开启或关闭某一个砂箱盖3，也可以控制开启或关闭所有的砂箱盖3。另外，根据需要砂箱盖3也可通过手动模式打开和关闭。
36.在一个实施例中，智能加砂系统由机车的蓄电池供电。
37.进一步地，传感器2设置在砂箱5的顶部，传感器2以螺纹旋入的方式固定砂箱上顶面，通过测量砂子顶面到传感器2的距离换算后确定砂箱5内砂容量，并将砂容量数据传输给主机1。
38.本发明的另一个方面给出了一种机车的智能加砂方法，如图1所示，设定砂箱5内砂容量限值l1，机车在回库整备状态下，传感器2将监测到的砂箱5内实际砂容量l数据传输给主机1，当机车静止且l小于l1时，主机1指令砂箱盖3打开，并指令加砂机器人4移动至砂箱5处为砂箱5加砂；当l等于l1后，主机1指令加砂机器人4停止加砂并指令砂箱盖3关闭，加砂机器人4为下一个砂箱5加砂。
39.当机车在行驶过程中，砂箱盖3处于关闭状态，传感器2实时监测砂箱5的实际砂容量l，并将监测到的数据传输给主机1。
40.综上所述，当机车在运行时，断开砂箱盖3动作开关，保证机车运行过程中砂箱盖3处于关闭状态，并实时监测砂子容量，调整撒砂策略，保证机车安全。机车回库整备时，整个加砂过程实现无人化、智能化。
41.至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
42.虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。