动车玻璃安装技术报告

1、动车玻璃辅助安装设备技 术 报 告北京铁路局北京科学技术研究所北京拂尘龙科技发展股份有限公司2015.021 整体结构的确定1.1系统结构根据动车在检修库更换玻璃，确定安装设备为立式举升方式，设备重量轻可单人移动，玻璃表面平整光洁，采用吸盘抓取安全、可靠、快捷、对玻璃表面无损害，设备在检修库两侧平台上可进行玻璃的更换。该系统由涡轮蜗杆减速机、设备支架、电器控制系统、气动控制系统、吸盘等部分组成。图一：完整装置图 图二：机械结构图 图三：装置模块图1.2机械结构1.2.1 该设备把电机旋转力转换为拉力，蜗轮蜗杆产生旋转的力，经过链条传递到玻璃吸盘架上，将玻璃提升到合适的安装位置。抓取部分采用气动

2、吸盘方式，真空泵通过气管与吸盘连接，将吸盘的空气抽空达到-60kpa真空度，在外界大气压的压强下，玻璃牢牢的固定在吸盘上。传动部分才用单排滚子链，运行平稳不会出现打滑现象，滑动部分采用TBI直线方导轨，承载能力大运行稳定。1.2.2 功能的确定该设备通过手柄按钮或摇杆控制升降电机旋转速度，实现托举玻璃上升下降的运动，吸气按钮控制高压真空泵工作，把吸盘内部空气抽走，配合人工将玻璃贴到吸盘口上，玻璃迅速被吸盘吸牢固。放气按钮控制二位二通电磁阀的打开与关闭。玻璃安装到动车上后按下放气按钮玻璃与吸盘分开完成安装。1.3 整体技术方案1.3.1 动车玻璃动车上安装的玻璃有前端车窗818*953*33 重

3、量64kg、紧急出口窗818*1488*35重量62kg、中端车窗818*1488*35重量62kg，以上这几种玻璃体积相对较大，重量相对较重。在列车运行中易损坏出现裂纹。平均每月都会出现有动车玻璃损坏。现在列车时速达到300km/h，在这么高的速度下，玻璃损坏会相当危险，锋利的碎片严重危机到人身体生命安全。1.3.2 更换玻璃方法传统动车玻璃更换是多个人合作，车外两个人抬起玻璃，举到车窗高度，放进玻璃框中，车内两人用吸盘拉住固定。此种安装方式费时费力，安装玻璃的高度1.8m工人在下方工作存在安全隐患。根据现状我们研制了一款电动升降玻璃安装机，此设备可以代替人工将玻璃举升到预定高度，在配合人工

4、安装，减轻工人劳动强度。1.3.3 技术原理：驱动电机带动链轮旋转，链轮拉动链条，链条一端与玻璃吊架相连接，链轮不断转动拉动玻璃吊架在导轨滑动，实现玻璃上升下降运动。抓取玻璃是利用大气压强原理，真空泵连接玻璃吸盘，当泵工作时吸盘内部空气被抽走，里面形成负压，吸盘外面的大气压力高于吸盘内部大气压力，吸盘被压扁，牢牢的吸到玻璃上。技术关键及创新点2.1 独立提供电力能源根据动车车身长度较长，采用蓄电池进行供电，可方便移动，不受外界因素（外界电源数量有限）的影响。2.2 从现场安装情况分析，更换的玻璃间隔距离长，设备移动频繁，站台宽度有限，针对这种情况，我们研制了体积小重量轻，便于移动的小型安装设备

5、。2.3 从人性化考虑，该装置操作时应操作简单，使用方便，降低操作人员的劳动强度。2.4 模块化设计； 2.6 安全策略设计； 玻璃释放系统采用双按钮控制方式，当两个按钮都被按下时，排气电磁阀打开，吸盘才能松开玻璃，双按钮控制避免人为误操作，避免误碰，保证操作安全可靠。2.7 设备采用蓄电池提供动力，不会对站台内的电气设施造成任何影响，符合相关规定界限。2.8 设备参数计算设备驱动力图注：已知玻璃重60kg，玻璃吊架重10kg 驱动轮转动，经过被动轮拉起玻璃吊架，计算驱动轮的转矩。分析玻璃加上吊架总共是70kg，所受重力地球引力1kg=9.8牛，那么70kg所受重力为70*9.8=686 N

6、被动轮半径相等，上升下降的力大小相同。那么驱动轮需要的力为686 N.求驱动轮所受的转矩计算公式 T=F*R 驱动轮半径0.02m T=686*0.02=13NM 驱动轮所需转矩13NM。（摩擦力比较小在这里忽略不计）。安全系数取1.5倍，那么驱动电机的转矩为21NM。根据蓄电池电压为24v，选用涡轮蜗杆减速机 电压24v 电流15A 扭矩21NM 转速30r/min。特点：3.1 采用模块化设计，维修方便。当任一模块出现问题时，可快速进行更换， 缩短了设备维修的时间，提高除尘作业的运用效率。3.2 人性化设计，操作简单，大大降低操作者的劳动强度。3.3 安全可靠，实用性强。3.4 缩短了跟换玻璃的时间，提高了工作效率。3.5 减少了更换玻璃人员节省成本。3.6 投资成本低，速度快，可广泛进行生产。3.7 使用寿命长。4 技术指标4.1 蓄电池:24v 18ah。4.2 电机减速机：24v 30r/min。4.3 真空泵24v 8L/min 负压60kpa，4.4 吸盘直径150mm 4.5 电池作业次数：50次以上（充满电状态）。4.6 设备体积1200*800*3000（长*宽*高）重量260kg。4.7 举升玻璃最大重量100kg。4.8 运行速度40mm/s4.9 运行高度2800mm4.10 抓取玻璃尺寸最小800*600mm4.11 连