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3 側(cè)刷的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化控制設(shè)計(jì)

二支大側(cè)刷的作用是對汽車頭部 兩側(cè)及尾部進(jìn)行仿 形刷洗 老式隧道機(jī)的側(cè)刷通常采用移動(dòng)跟蹤式清洗方式， 側(cè)刷安裝在可以縱向前進(jìn)后退的行走框架上， 通過安裝在框架上的橫向軌道實(shí)現(xiàn)左右開合運(yùn)動(dòng)， 通過左右側(cè)刷自身繞中心軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 框架前進(jìn)( 或后退) 運(yùn)動(dòng)與側(cè)刷左右開合運(yùn)動(dòng)的組合， 旋轉(zhuǎn)的左右側(cè)刷即可圍繞車輛四周形成曲線運(yùn)動(dòng)軌跡， 完成仿形清洗 這種清洗方式與龍門機(jī)相仿， 只是將龍門機(jī)在軌道上的前后運(yùn)動(dòng)， 換成了輸送機(jī)的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)和側(cè)刷框架的前進(jìn)( 后退) 運(yùn)動(dòng)的組合采用移動(dòng)跟蹤式清洗方式時(shí)， 側(cè)刷需要在車頭到達(dá)前合攏 旋轉(zhuǎn)， 等待清洗; 當(dāng)車頭接觸到側(cè)刷后， 側(cè)刷在左右移動(dòng)清洗車頭的同時(shí)， 行走框架采用和輸送機(jī)相同的速度前進(jìn)， 使側(cè)刷和車頭保持相對靜止， 以完成車頭部分的清洗;當(dāng)車頭清洗完成后， 側(cè)刷打開后清洗車輛兩側(cè)， 同時(shí)行走框架后退到后限位， 等待清洗車尾; 當(dāng)車尾到達(dá)側(cè)刷清洗位置后， 行走框架又采用和輸送機(jī)相同的速度前進(jìn)， 使側(cè)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(jié)束后， 行走框架再后退到后限位， 等待下一輛的清洗側(cè)刷左右開合運(yùn)動(dòng)速度一般控制在8 m/min 左右， 否則跳動(dòng)加大， 無法完成仿形清洗 按清洗車尾時(shí)側(cè)刷開合運(yùn)動(dòng)距離為1． 7 × 2 = 3． 4 m 計(jì)算， 加上停止 反向的時(shí)間，少需用時(shí)0． 5 min， 即行走框架單程需前進(jìn)0． 5 min 進(jìn)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(jìn)行下一輛清洗 按照以上的清洗流程， 當(dāng)輸送機(jī)速度加大時(shí)， 側(cè)刷跟進(jìn)的距離也將加大， 因此側(cè)刷完成車輛的清洗速度， 將直接受輸送機(jī)速度的限制通過對以上側(cè)刷結(jié)構(gòu)的分析， 要想提高清洗速度， 必須徹底改變側(cè)刷的清洗方式 和前述頂刷結(jié)構(gòu)改型相似， 設(shè)想將側(cè)刷的清洗也改成圍繞回轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)的方式進(jìn)行清洗左側(cè)刷清洗范圍包括從大于車頭左側(cè)二分之一的區(qū)域 左側(cè)面 車尾左側(cè)大于二分之一的區(qū)域; 右側(cè)刷清洗范圍包括從大于車頭右側(cè)二分之一的區(qū)域 右側(cè)面 車尾右大于二分之一的區(qū)域 車頭 車尾左右側(cè)刷具有重疊的清洗部位， 可以保證不留清洗死角側(cè)刷設(shè)計(jì)采用懸臂結(jié)構(gòu)， 懸臂一端為回轉(zhuǎn)軸， 可水平方向打開合攏; 另一端為側(cè)刷安裝座， 設(shè)計(jì)成類似于萬向聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)， 既具有前后傾斜擺動(dòng)功能， 也具有向外傾斜擺動(dòng)功能; 懸臂的打開 合攏通過氣缸完成 圖 3 為側(cè)刷頂刷氣動(dòng)控制原理圖清洗過程中， 當(dāng)車頭接近側(cè)刷時(shí)， 側(cè)刷旋轉(zhuǎn)并合攏， 當(dāng)車頭接觸側(cè)刷后， 通過氣缸推力使側(cè)刷貼合車體進(jìn)行清洗， 車輛前進(jìn)時(shí)， 通過側(cè)刷旋轉(zhuǎn)時(shí)與車體接觸產(chǎn)生的反作用力， 使側(cè)刷向外打開; 此時(shí)側(cè)刷安裝座的向前擺動(dòng)功能，可彌補(bǔ)車輛快速前進(jìn)時(shí)， 側(cè)刷打開過程回轉(zhuǎn)半徑的不足，保證安全清洗; 當(dāng)側(cè)刷清洗側(cè)面時(shí)， 因側(cè)刷安裝座具有向外擺動(dòng)功能， 在氣缸推力作用下， 側(cè)刷將可貼合車體下寬上窄的形狀進(jìn)行清洗; 當(dāng)側(cè)刷由側(cè)面清洗到車尾拐角時(shí)，在刷洗作用力下， 側(cè)刷安裝座會(huì)向后傾斜， 當(dāng)側(cè)刷轉(zhuǎn)入車尾刷洗后， 安裝座在重力作用下會(huì)迅速復(fù)原， 以保證側(cè)刷貼近車尾清洗 圖4 為老式及新式側(cè)刷結(jié)構(gòu)比較示意圖通過以上結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)， 可以保證側(cè)刷始終保持貼合車體的形式進(jìn)行清洗， 而且結(jié)構(gòu)上不受輸送機(jī)速度的限制， 因?yàn)閭?cè)刷打開動(dòng)作是被動(dòng)的， 而且側(cè)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(xù)清洗 當(dāng)輸送機(jī)速度加快時(shí)， 側(cè)刷的打開速度也相應(yīng)加快 為保險(xiǎn)起見在側(cè)刷安裝座上增加了保護(hù)裝置， 當(dāng)側(cè)刷向前傾斜超過允許范時(shí)， 通過 PLC 控制， 可立即停止輸送機(jī)， 同時(shí)通過氣缸迅速打開側(cè)刷， 需要時(shí)可停機(jī)報(bào)警。