3 侧刷的结构分析及优化控制设计

二支大侧刷的作用是对汽车头部 两侧及尾部进行仿 形刷洗 老式隧道机的侧刷通常采用移动跟踪式清洗方式， 侧刷安装在可以纵向前进后退的行走框架上， 通过安装在框架上的横向轨道实现左右开合运动， 通过左右侧刷自身绕中心轴的回转运动 框架前进( 或后退) 运动与侧刷左右开合运动的组合， 旋转的左右侧刷即可围绕车辆四周形成曲线运动轨迹， 完成仿形清洗 这种清洗方式与龙门机相仿， 只是将龙门机在轨道上的前后运动， 换成了输送机的前进运动和侧刷框架的前进( 后退) 运动的组合采用移动跟踪式清洗方式时， 侧刷需要在车头到达前合拢 旋转， 等待清洗; 当车头接触到侧刷后， 侧刷在左右移动清洗车头的同时， 行走框架采用和输送机相同的速度前进， 使侧刷和车头保持相对静止， 以完成车头部分的清洗;当车头清洗完成后， 侧刷打开后清洗车辆两侧， 同时行走框架后退到后限位， 等待清洗车尾; 当车尾到达侧刷清洗位置后， 行走框架又采用和输送机相同的速度前进， 使侧刷和车尾保持相对静止， 以完成车尾部分的清洗; 车尾清洗结束后， 行走框架再后退到后限位， 等待下一辆的清洗侧刷左右开合运动速度一般控制在8 m/min 左右， 否则跳动加大， 无法完成仿形清洗 按清洗车尾时侧刷开合运动距离为1． 7 × 2 = 3． 4 m 计算， 加上停止 反向的时间，少需用时0． 5 min， 即行走框架单程需前进0． 5 min 进行清洗， 然后再后退0． 5 min 归位， 也即少间隔 0． 5 × 2 =1 min才可进行下一辆清洗 按照以上的清洗流程， 当输送机速度加大时， 侧刷跟进的距离也将加大， 因此侧刷完成车辆的清洗速度， 将直接受输送机速度的限制通过对以上侧刷结构的分析， 要想提高清洗速度， 必须彻底改变侧刷的清洗方式 和前述顶刷结构改型相似， 设想将侧刷的清洗也改成围绕回转轴摆动的方式进行清洗左侧刷清洗范围包括从大于车头左侧二分之一的区域 左侧面 车尾左侧大于二分之一的区域; 右侧刷清洗范围包括从大于车头右侧二分之一的区域 右侧面 车尾右大于二分之一的区域 车头 车尾左右侧刷具有重叠的清洗部位， 可以保证不留清洗死角侧刷设计采用悬臂结构， 悬臂一端为回转轴， 可水平方向打开合拢; 另一端为侧刷安装座， 设计成类似于万向联轴器的结构， 既具有前后倾斜摆动功能， 也具有向外倾斜摆动功能; 悬臂的打开 合拢通过气缸完成 图 3 为侧刷顶刷气动控制原理图清洗过程中， 当车头接近侧刷时， 侧刷旋转并合拢， 当车头接触侧刷后， 通过气缸推力使侧刷贴合车体进行清洗， 车辆前进时， 通过侧刷旋转时与车体接触产生的反作用力， 使侧刷向外打开; 此时侧刷安装座的向前摆动功能，可弥补车辆快速前进时， 侧刷打开过程回转半径的不足，保证安全清洗; 当侧刷清洗侧面时， 因侧刷安装座具有向外摆动功能， 在气缸推力作用下， 侧刷将可贴合车体下宽上窄的形状进行清洗; 当侧刷由侧面清洗到车尾拐角时，在刷洗作用力下， 侧刷安装座会向后倾斜， 当侧刷转入车尾刷洗后， 安装座在重力作用下会迅速复原， 以保证侧刷贴近车尾清洗 图4 为老式及新式侧刷结构比较示意图通过以上结构的优化设计， 可以保证侧刷始终保持贴合车体的形式进行清洗， 而且结构上不受输送机速度的限制， 因为侧刷打开动作是被动的， 而且侧刷清洗完前车车尾后的位置与清洗后车车头的位置相同， 无需等待即可连续清洗 当输送机速度加快时， 侧刷的打开速度也相应加快 为保险起见在侧刷安装座上增加了保护装置， 当侧刷向前倾斜超过允许范时， 通过 PLC 控制， 可立即停止输送机， 同时通过气缸迅速打开侧刷， 需要时可停机报警。