CN105672175A - 具有避障功能的护栏清洗车清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，包括距离可调的伸出臂、伸出臂驱动装置、两组清洗辊组件、清洗辊固定架、第一转动副、第一转动驱动装置、红外检测器和控制器，清洗辊固定架通过第一转动副安装在伸出臂的前端，第一转动副上安装有第一转动驱动装置，红外检测器安装在清洗辊固定架上用于检测两组清洗辊和护栏的位置关系，红外检测器、伸出臂驱动装置和第一转动驱动装置分别与控制器电连接，红外检测器检测到清洗辊与护栏的间距小于设定值时，控制器控制伸出臂改变清洗辊固定架与清洗车车身的间距并控制清洗辊固定架转动，以增大清洗辊和护栏的间距。本发明能够自动保持两组清洗辊和护栏的间距，避免清洗辊和护栏发生大力的挤压。

Description

具有避障功能的护栏清洗车清洗装置

技术领域

本发明涉及护栏清洗车技术领域，特别设计一种具有避障功能的护栏清洗车清洗装置。

背景技术

护栏清洗车主要用于城市道路隔离护栏清洗，其清洗装置由伸出臂和安装在伸出臂下的两组相对的清洗辊组成，清洗时护栏被夹在两组清洗辊之间，清洗辊转动时即可对护栏的两侧进行清洗。

由于护栏被夹置在两组清洗辊之间，因此清洗车行驶时和护栏之间的距离保持相当关键，否则易损坏护栏或清洗辊。目前采用的方法多为在清洗辊的前方安装实时摄像头，通过显示屏将清洗画面呈现在驾驶室内，一但发现护栏和清洗辊距离偏近，发生大力挤压的情况，司机即需调整清洗车的行驶方向。该方式要求司机在驾驶车辆的同时，又需时时刻刻关注清洗画面，要求司机必须保持高度集中的注意力，司机易产生疲劳驾驶。

鉴于此，本发明人为此研制出具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，有效的解决了上述问题，本案由此产生。

发明内容

本发明提供的具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，能够自动保持两组清洗辊和护栏的间距，避免清洗辊和护栏发生大力的挤压。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，包括距离可调的伸出臂、伸出臂驱动装置、两组清洗辊组件、清洗辊固定架、第一转动副、第一转动驱动装置、红外检测器和控制器，伸出臂驱动装置用以驱动调节伸出臂前端和清洗车车身的距离，两组清洗辊组件分别安装在清洗辊固定架的两端，清洗辊固定架通过第一转动副安装在伸出臂的前端，第一转动副上安装有第一转动驱动装置，第一转动驱动装置用于驱动第一转动副转动带动清洗辊固定架转动；红外检测器安装在清洗辊固定架上用于检测两组清洗辊和护栏的位置关系，红外检测器、伸出臂驱动装置和第一转动驱动装置分别与控制器电连接，红外检测器检测到清洗辊与护栏的间距小于设定值时，控制器控制伸出臂改变清洗辊固定架与清洗车车身的间距并控制清洗辊固定架转动，以增大清洗辊和护栏的间距。

所述红外检测器包括第一红外传感器和第二红外传感器，第一红外传感器安装在清洗辊固定架位于外侧清洗辊处，第二红外传感器安装在清洗辊固定架位于内侧清洗辊处，第一红外传感器检测到护栏时用以表示外侧清洗辊和护栏距离偏小，第二红外传感器检测到护栏时用以表示内侧清洗辊和护栏距离偏小。

所述红外检测器还包括第三红外传感器，第三红外传感器安装在清洗辊固定架的中部保持不动，第三红外传感器检测到护栏时用以表示两组清洗辊组件对称布置。

所述伸出臂长短可伸缩，伸出臂包括固定臂和套设在固定臂上的活动臂，伸出臂驱动装置为液压、气动或电动推杆，推杆和活动臂相连，通过推杆推动活动臂伸出或缩回，以改变活动臂前端和清洗车身的间距。

所述伸出臂包括转动臂，转动臂后端通过第二转动副安装在清洗车架上，第二转动副上安装有第二转动驱动装置，第二转动驱动装置和控制器电连接，通过控制器控制第二转动驱动装置驱动第二转动副转动，从而带动转动臂转动以改变其前端和清洗车身的间距。

所述伸出臂上还安装有最大行程限位装置和报警器，最大行程限位装置和报警器分别与控制器电连接，伸出臂处于最大行程位置时触发最大行程限位装置，控制器接受到最大行程限位装置发送的最大行程信号时控制报警器报警。

所述清洗辊固定架包括主安装架、内辊安装架和外辊安装架，主安装架通过所述的第一转动副安装在伸出臂的前端，主安装架具有轴向通孔，内辊安装架和/或外辊安装架以可沿主安装架轴向移动的方式安装在主安装架的轴向通孔内，轴向通孔下端开设轴向通槽，内侧清洗辊组件穿过轴向通槽后安装在内辊安装架上，外侧清洗辊组件穿过轴向通槽后安装在外辊安装架上，第一红外传感器和第二红外传感器分别安装在外辊安装架和内辊安装架上，主安装架上安装有轴移驱动装置，通过轴移驱动装置带动内辊安装架和/或外辊安装架轴向移动，轴移驱动装置和控制器电连接，控制器接受到红外检测器同时检测到两侧的清洗辊和护栏距离偏小时，控制轴移驱动装置带动内辊安装架和/或外辊安装架轴向向外移动以增大两侧清洗辊的间距。

所述轴移驱动装置为液压、气动或电动推杆，推杆一端与内辊安装架或外辊安装架连接，通过推杆推动内辊安装架或外辊安装架轴向移动。

所述轴移驱动装置包括驱动电机、齿轮和齿条，驱动电机和齿轮安装在主安装架上，驱动电机驱动齿轮转动，齿条沿轴向固定安装在内辊安装架和/或外辊安装架上，齿轮和齿条啮合，齿轮转动带动齿条移动，从而带动内辊安装架和/或外辊安装架轴向移动增大两侧清洗辊的间距。

所述齿条包括内辊齿条和外辊齿条，内辊齿条沿轴向固定安装在内辊安装架上，外辊齿条沿轴向固定安装在外辊安装架上，内辊齿条和外辊齿条位于齿轮的两侧且均和齿轮啮合，齿轮转动带动内辊齿条和外辊齿条朝相反的方向移动。

采用上述方案后，本发明通过红外检测器来自动检测清洗辊和护栏的位置关系，然后通过控制器判断清楚辊和护栏的关系后，控制伸出臂改变清洗辊固定架与清洗车车身的间距，同时控制清洗辊固定架转动，以增大清洗辊和护栏之间的间距，来避免清洗辊和护栏发生大力挤压，损坏清洗辊或护栏。本发明整个调节过程均自动完成，减轻了司机的劳动强度，大大降低了疲劳驾驶的几率，提高了安全性，降低了维护成本。

附图说明

图1是本实施例在护栏折弯情况下工作时的结构示意图；

图2是本实施例在护栏倾斜情况下工作时的的结构示意图；

图3是另一实施例在护栏折弯情况下工作时的的结构示意图；

图4是本实施例具有轴移驱动装置时的清洗装置；

图5是本实施例具有另一种轴移驱动装置时的清洗装置；

图6是正常情况下的护栏位置图；

图7是护栏外偏时护栏和红外传感器的位置关系图；

图8是护栏内偏时护栏和红外传感器的位置关系图；

图9是护栏倾斜时护栏和红外传感器的位置关系图。

标号说明

护栏10，伸出臂1，固定臂1a,活动臂1b,转动臂1c,清洗辊组件2，内侧清洗辊21，外侧清洗辊22，清洗辊固定架3，主安装架31，轴向通孔311，轴向通槽312，内辊安装架32，外辊安装架33，第一转动副4，红外检测器5，第一红外传感器51，第二红外传感器52，第三红外传感器53，第二转动副6，轴移驱动装置7，推杆71，齿轮72，内辊齿条73，外辊齿条74。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1-3所示，是本发明揭示的具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，包括距离可调的伸出臂1、伸出臂驱动装置、两组清洗辊组件2、清洗辊固定架3、第一转动副4、第一转动驱动装置（图中未显示）、红外检测器5和控制器（图中未示出）。

伸出臂驱动装置用以驱动调节伸出臂1前端和清洗车车身的距离。能实现该功能的伸出臂1结构有多种，本实施例优选采用下述两种方案：

方案一，如图3所示，该伸出臂1长短可伸缩，伸出臂1包括固定臂1a和套设在固定臂1a上的活动臂1b，伸出臂1驱动装置为液压、气动或电动推杆71(图中未示出)，推杆71和活动臂1b相连，通过推杆71推动活动臂1b伸出或缩回，以改变活动臂1b前端和清洗车身的间距。该方案的伸出臂1刚性较大，易折，要求伸出臂1结构尺寸大。

方案二，如图1和2所示，该伸出臂1包括转动臂1c，转动臂1c后端通过第二转动副6安装在清洗车架上。第二转动副6上安装有第二转动驱动装置(图中未示出)，第二转动驱动装置作为上述的伸出臂驱动装置。第二转动驱动装置和控制器电连接，通过控制器控制第二转动驱动装置驱动第二转动副6转动，从而带动转动臂1c转动，以改变其前端和清洗车身的间距。该方案的伸出臂1具有调节灵活，具有缓冲性能，受力情况好的特点，伸出臂1结构尺寸略小。

如图4所示，其中两组清洗辊组件2分别安装在清洗辊固定架3的两端。清洗辊固定架3通过第一转动副4安装在伸出臂1的前端，第一转动副4上安装有第一转动驱动装置（图中未示出），第一转动驱动装置用于驱动第一转动副4转动，从而带动清洗辊固定架3转动。

红外检测器5安装在清洗辊固定架3上，用于检测清洗辊组件2上的内侧清洗辊21和外侧清洗辊22与护栏10的位置关系，红外检测器5、伸出臂驱动装置和第一转动驱动装置分别与控制器电连接，红外检测器5检测到清洗辊与护栏10的间距小于设定值时，控制器控制伸出臂1改变清洗辊固定架3与清洗车车身的间距，同时控制清洗辊固定架3转动，以增大清洗辊和护栏10的间距。

其中红外检测器5包括第一红外传感器51、第二红外传感器52和第三红外传感器53，第一红外传感器51安装在清洗辊固定架3位于外侧清洗辊22处，第二红外传感器52安装在清洗辊固定架3位于内侧清洗辊21处，第三红外传感器53安装在清洗辊固定架3的中部。红外传感器检测到护栏10时控制器信号为1，未检测到信号为0。

如图6所示，第三红外传感器53检测到护栏10时，用以表示两组清洗辊组件2对称布置，控制器收到信号为010。

如图7所示，第一红外传感器51检测到护栏10时，用以表示外侧清洗辊22和护栏10距离偏小，控制器收到信号为100

如图8所示，第二红外传感器52检测到护栏10时，用以表示内侧清洗辊21和护栏10距离偏小，控制器收到信号为001。

其中伸出臂1上还安装有最大行程限位装置和报警器（具有限位报警的结构较为常见，因此图中未示出），最大行程限位装置和报警器分别与控制器电连接，伸出臂1处于最大行程位置时触发最大行程限位装置，控制器接受到最大行程限位装置发送的最大行程信号时控制报警器报警。

下面以伸出臂1为转动臂1c时，来说明两种比较常见情况本实施例的工作过程：

情况一，当车辆行驶轨迹远离护栏10时，如图7所示，第一红外传感器51检测到护栏10。外侧清洗辊22和护栏10的距离偏小，控制器接收到的信号100。控制器控制转动臂1c向外转动，以增大外侧清洗辊22和护栏10的距离，转动臂1c转动，清洗辊固定架3也会随之转动，因此控制器还控制清洗辊固定架3转动。最终保持在，控制器接收到的信号为010。

情况二，当护栏10发生折弯时，如图1所示，此时，护栏10和清洗车的距离会缩小，如图8所示，第二红外传感器52检测到护栏10。内侧清洗辊21和护栏10的距离偏小，控制器接收到的信号001。控制器控制转动臂1c向内转动，以增大内侧清洗辊21和护栏10的距离，转动臂1c转动，清洗辊固定架3也会随之转动，因此控制器还控制清洗辊固定架3转动。最终保持在，控制器接收到的信号010。

当然也可以没有第三红外传感器53。没有第三红外传感器53时，确定调节完成的信号为，只需第一红外传感器51和第二红外传感器52均未检测到护栏10即可。

然而，护栏的形态还有如下这种情况。在道路中间设置的护栏10存在一定的损坏维护标准，因此护栏10在发生一定倾斜时，又没有达到损坏维护标准时，那么护栏10倾斜时的宽度将大于未倾斜时的宽度，因此会出现内外侧清洗辊22同时出现和护栏10距离偏小的情况，此时采用上述方案不管怎么调节都没有用。本实施例通过如下方案解决该问题。

结合图4和图5所示，清洗辊固定架3包括主安装架31、内辊安装架32和外辊安装架33。主安装架31通过所述的第一转动副4安装在伸出臂1的前端。

主安装架31具有轴向通孔311，内辊安装架32和/或外辊安装架33以可沿主安装架31轴向移动的方式安装在主安装架31的轴向通孔311内，轴向通孔311下端开设轴向通槽312。内侧的清洗辊21组件2穿过轴向通槽312后安装在内辊安装架32上，外侧清洗辊22组件2穿过轴向通槽312后安装在外辊安装架33上。第一红外传感器51安装在外辊安装架33上，第二红外传感器52安装在内辊安装架32上。当然具有第三红外传感器53时，第三红外传感器53则安装在主安装架31上，保持不动。

主安装架31上安装有轴移驱动装置7，通过轴移驱动装置7带动内辊安装架32和/或外辊安装架33轴向移动，能实施该功能的轴移驱动装置7有多种，本实施例优选采用下面两种方案。

方案一，如图5所示，轴移驱动装置7为液压、气动或电动推杆71，推杆71一端与外辊安装架33连接，通过推杆71推动外辊安装架33轴向移动，以增大内侧清洗辊21和外侧清洗辊22的距离。当然推杆71也可和推动内辊安装架32轴向移动。该方式结构简单。

方案二，轴移驱动装置7包括驱动电机（图中未示出）、齿轮72和齿条，驱动电机和齿轮72安装在主安装架31上，驱动电机驱动齿轮72转动。齿条包括内辊齿条73和外辊齿条74，内辊齿条73沿轴向固定安装在内辊安装架32上，外辊齿条74沿轴向固定安装在外辊安装架33上，内辊齿条73和外辊齿条74位于齿轮72的两侧且均和齿轮72啮合，齿轮72转动带动内辊齿条73和外辊齿条74朝相反的方向移动，从而带动内辊安装架32和外辊安装架33朝相反的方向移动，以增大内侧清洗辊21和外侧清洗辊22的距离。该方式可同步实现双向调节，调节迅速。

将上述轴移驱动装置7和控制器电连接。如图9所示，控制器接受到红外检测器5同时检测到两侧的清洗辊和护栏10距离偏小时，即控制器接收到的信号为111。如图2所示，此时控制器控制轴移驱动装置7带动内辊安装架32和/或外辊安装架33轴向向外移动以增大两侧清洗辊的间距，直至控制器只接收到的第一红外传感器51和第二红外传感器52中的一个信号后停止。控制器再通过调节前面所述的伸出臂1和清洗辊固定架3来回到信号为010的位置。

本实施例在车辆跑偏，护栏10折弯，护栏10倾斜情况时均能够自动使清洗装置自动调节，保证清洗辊和护栏10保持在安全距离内。减轻了司机的劳动强度，大大降低了疲劳驾驶的几率，提高了安全性，降低了维护成本。

以上仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，其特征在于：包括距离可调的伸出臂、伸出臂驱动装置、两组清洗辊组件、清洗辊固定架、第一转动副、第一转动驱动装置、红外检测器和控制器，伸出臂驱动装置用以驱动调节伸出臂前端和清洗车车身的距离，两组清洗辊组件分别安装在清洗辊固定架的两端，清洗辊固定架通过第一转动副安装在伸出臂的前端，第一转动副上安装有第一转动驱动装置，第一转动驱动装置用于驱动第一转动副转动带动清洗辊固定架转动；红外检测器安装在清洗辊固定架上用于检测两组清洗辊和护栏的位置关系，红外检测器、伸出臂驱动装置和第一转动驱动装置分别与控制器电连接，红外检测器检测到清洗辊与护栏的间距小于设定值时，控制器控制伸出臂改变清洗辊固定架与清洗车车身的间距并控制清洗辊固定架转动，以增大清洗辊和护栏的间距。

2.如权利要求1所述的具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，其特征在于：所述红外检测器包括第一红外传感器和第二红外传感器，第一红外传感器安装在清洗辊固定架位于外侧清洗辊处，第二红外传感器安装在清洗辊固定架位于内侧清洗辊处，第一红外传感器检测到护栏时用以表示外侧清洗辊和护栏距离偏小，第二红外传感器检测到护栏时用以表示内侧清洗辊和护栏距离偏小。

3.如权利要求1所述的具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，其特征在于：所述红外检测器还包括第三红外传感器，第三红外传感器安装在清洗辊固定架的中部保持不动，第三红外传感器检测到护栏时用以表示两组清洗辊组件对称布置。

4.如权利要求1所述的具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，其特征在于：所述伸出臂长短可伸缩，伸出臂包括固定臂和套设在固定臂上的活动臂，伸出臂驱动装置为液压、气动或电动推杆，推杆和活动臂相连，通过推杆推动活动臂伸出或缩回，以改变活动臂前端和清洗车身的间距。

5.如权利要求1所述的具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，其特征在于：所述伸出臂包括转动臂，转动臂后端通过第二转动副安装在清洗车架上，第二转动副上安装有第二转动驱动装置，第二转动驱动装置作为伸出臂驱动装置,第二转动驱动装置和控制器电连接，通过控制器控制第二转动驱动装置驱动第二转动副转动，从而带动转动臂转动以改变其前端和清洗车身的间距。

6.如权利要求1所述的具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，其特征在于：所述伸出臂上还安装有最大行程限位装置和报警器，最大行程限位装置和报警器分别与控制器电连接，伸出臂处于最大行程位置时触发最大行程限位装置，控制器接受到最大行程限位装置发送的最大行程信号时控制报警器报警。

7.如权利要求2所述的具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，其特征在于：所述清洗辊固定架包括主安装架、内辊安装架和外辊安装架，主安装架通过所述的第一转动副安装在伸出臂的前端，主安装架具有轴向通孔，内辊安装架和/或外辊安装架以可沿主安装架轴向移动的方式安装在主安装架的轴向通孔内，轴向通孔下端开设轴向通槽，内侧清洗辊组件穿过轴向通槽后安装在内辊安装架上，外侧清洗辊组件穿过轴向通槽后安装在外辊安装架上，第一红外传感器和第二红外传感器分别安装在外辊安装架和内辊安装架上，主安装架上安装有轴移驱动装置，通过轴移驱动装置带动内辊安装架和/或外辊安装架轴向移动，轴移驱动装置和控制器电连接，控制器接受到红外检测器同时检测到两侧的清洗辊和护栏距离偏小时，控制轴移驱动装置带动内辊安装架和/或外辊安装架轴向向外移动以增大两侧清洗辊的间距。

8.如权利要求7所述的具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，其特征在于：所述轴移驱动装置为液压、气动或电动推杆，推杆一端与内辊安装架或外辊安装架连接，通过推杆推动内辊安装架或外辊安装架轴向移动。

9.如权利要求7所述的具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，其特征在于：所述轴移驱动装置包括驱动电机、齿轮和齿条，驱动电机和齿轮安装在主安装架上，驱动电机驱动齿轮转动，齿条沿轴向固定安装在内辊安装架和/或外辊安装架上，齿轮和齿条啮合，齿轮转动带动齿条移动，从而带动内辊安装架和/或外辊安装架轴向移动增大两侧清洗辊的间距。

10.如权利要求9所述的具有避障功能的护栏清洗车清洗装置，其特征在于：所述齿条包括内辊齿条和外辊齿条，内辊齿条沿轴向固定安装在内辊安装架上，外辊齿条沿轴向固定安装在外辊安装架上，内辊齿条和外辊齿条位于齿轮的两侧且均和齿轮啮合，齿轮转动带动内辊齿条和外辊齿条朝相反的方向移动。