CN106351156B - 一种多功能公路维护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能公路维护装置，包括车体、垃圾容纳箱、三用冲洗‑吹扫‑摄像装置、电动旋转毛刷、吸尘器和太阳能电池，所述三用冲洗‑吹扫‑摄像装置和垃圾容纳箱相邻地安装在车体上，由设置在垃圾容纳箱上的太阳能电池供电的电动旋转毛刷和吸尘器安装在车体的底部。该多功能公路维护装置结构简单实用，同时具有吹扫、吸尘、冲洗和摄像等功能，能源清洁，移动性强。

Description

一种多功能公路维护装置

技术领域

本发明涉及公路维护装置领域，具体涉及一种多功能公路维护装置。

背景技术

随着社会的不断进步，城市规划的不断扩大，城市路面的清洁情况已经成为评价一个城市环境的重要标准。现有的公路维护装置往往存在功能单一、结构复杂、无法将多种必须的功能集成在一个结构内以减小占用空间、调节速度不快精度不高等缺陷。尤其是吹扫、冲洗和摄像三种功能，吹扫和冲洗经常是需要时才使用，例如清理公路死角或者高处建筑时，如果三者分别设置自动调节位置的机构，会造成一次投资过大和占地空间过大的问题。

因此，设计一种移动性高、同时具有吹扫、吸尘、冲洗和摄像等功能、能源清洁调节速度快精度高的公路维护装置是一个有很强实用价值的课题。

超磁致材料在一定方向的电磁场中能够伸长，是一种新兴的工业材料。超磁致材料的动作具有传统的气动和液动装置无法比拟的快速性、灵敏性和准确性，而且结构很简单，正成为各个领域应用中重点研究的一个课题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种多功能公路维护装置。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种多功能公路维护装置，包括车体、垃圾容纳箱、三用冲洗-吹扫-摄像装置、电动旋转毛刷、吸尘器和太阳能电池，所述三用冲洗-吹扫-摄像装置和垃圾容纳箱相邻地安装在车体上，由设置在垃圾容纳箱上的太阳能电池供电的电动旋转毛刷和吸尘器安装在车体的底部；所述垃圾容纳箱的右侧车体上还设置有液压卷扬机和与所述液压卷扬机相连的吊臂。

有益效果：设计了一种同时具有起吊、水冲洗、空气吹扫干燥、摄像、清扫和吸尘功能的公路维护装置，集成度高，结构简单实用。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本公路维护装置的整体结构示意图；

图2是三用冲洗-吹扫-摄像装置处于未使用状态时的结构示意图；

图3是三用冲洗-吹扫-摄像装置使用空气吹扫干燥喷头时的结构示意图；

图4是内壳的外部示意图；

图5是主转轴和三个连杆的连接示意图；

图6是断电保护体的结构示意图；

图7是开闭体的结构示意图；

图8是壳沿和滑筒的结构示意图。

附图标记：车体-1；电动旋转毛刷-2；吸尘器-3；三用冲洗-吹扫-摄像装置-4；垃圾容纳箱-5；太阳能电池-6；外壳-7；水池-8；压缩空气罐-9；隔离板-10；加压水泵-11；转盘-12；转盘轴-13；内壳-14；支撑体-15；第一线圈-16；超磁致起落棒-17；水平连接部-18；主转轴-19；轴承座-20；转轴电机-21；冲洗喷头-22；空气吹扫干燥喷头-23；第一连杆-24；第二连杆-25；第三连杆-26；断电保护体-27；超磁致顶开棒-28；第二线圈-29；第一磁屏蔽层-30；第二磁屏蔽层-31；滑筒-32；弹簧-33；滑槽-34；竖直连接部-35；排水口-36；排水孔-37；中间部-38；开闭壳-39；受力部-40；接触部-41；凸沿-42；供水软管-43；供水电磁阀-44；供气软管-45；供气电磁阀-46；壳沿-47；吊臂-100；液压卷扬机-200。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

应用场景1：

如图1所示的一种多功能公路维护装置，包括车体1、垃圾容纳箱5、三用冲洗-吹扫-摄像装置4、电动旋转毛刷2、吸尘器3和太阳能电池6，所述三用冲洗-吹扫-摄像装置4和垃圾容纳箱5相邻地安装在车体1上，由设置在垃圾容纳箱5上的太阳能电池6供电的电动旋转毛刷2和吸尘器3安装在车体1的底部；所述垃圾容纳箱5的右侧车体1上还设置有液压卷扬机200和与所述液压卷扬机200相连的吊臂100。

本发明设计了一种同时具有起吊、水冲洗、空气吹扫干燥、摄像、清扫和吸尘功能的公路维护装置，集成度高，结构简单实用。

优选地，所述垃圾容纳箱5内还设置有电容式料位监测仪(图中未示出)，用于检测垃圾容纳箱5的垃圾料位。

优选地，所述公路维护装置的驾驶室内设置有控制器，用于控制所述电动旋转毛刷2、吸尘器3和三用冲洗-吹扫-摄像装置4动作，同时控制器接收所述电容式料位监测仪来的信号反馈，当其超过设定阈值时向驾驶员发送报警信号。

优选地，如图2-3所示，三用冲洗-吹扫-摄像装置4包括外壳7、水池8、压缩空气罐9、隔离板10、加压水泵11和多功能旋转装置，外壳7上端开口，水池8设置在外壳7的底部，隔离板10设置在水池8上方。压缩空气罐9和加压水泵11集成在外壳7的外表面上。多功能旋转装置整体设置在隔离板10上，其包括转盘12、转盘轴13、内壳14、支撑体15、第一线圈16、超磁致起落棒17、连接部、主转轴19、轴承座20、转轴电机21、冲洗喷头22、摄像头(图中未示出)、空气吹扫干燥喷头23、第一连杆24、第二连杆25(见图5)、第三连杆26、断电保护体27、超磁致顶开棒28、第二线圈29、第一磁屏蔽层30、第二磁屏蔽层31、滑筒32、弹簧33和开闭体。转盘12设置在隔离板10上，由转盘电机(图中未示出)驱动沿转盘轴13旋转。内壳14由2个支撑体15固接在转盘12上，内壳14的上半部为半圆筒状，下半部整体为立方体状(参见图4)。超磁致起落棒17的下端固接在转盘12上，连接部包括水平连接部18和2个竖直连接部35，超磁致起落棒17的上端与水平连接部18固接，2个竖直连接部35穿过内壳14的底部，其上端分别与2个轴承座20固接。主转轴19水平贯穿内壳14，由转轴电机21带动转动，且主转轴19贯穿2个轴承座20。内壳14上设置有2个竖直设置的滑槽34，主转轴19的两端分别设置在2个滑槽34内，且滑槽34的宽度与主转轴19的直径相匹配，以保证主转轴19上下运动时尽量沿竖直方向运动。滑槽34的长度大于超磁致起落棒17的极限伸缩长度，以保证滑槽34不限制主转轴19的向上运动。在2个滑槽34的内壁面上还分别设置有一层橡胶层(图中未示出)，橡胶层用于缓冲主转轴19下落时的冲击力，同时进一步保证了主转轴14的运动精确度。

第一线圈16水平围绕在2个超磁致起落棒17的周围，用于向超磁致起落棒17提供竖直方向的驱动磁场。内壳14的底部呈中间高两边低，且两侧分别设置有1个排水口36，排水口36用于排放由于泄漏或者使用冲洗喷头22时漏入内壳14中的水，隔离板10上设置有2个排水孔37，排水口36排出的水通过排水孔37回流到水池8中。

如图2、5、6所示，第一连杆24、第二连杆25和第三连杆26均与主转轴19一体成型地连接在主转轴19的中点上，三者处于同一竖直圆面内且长度相同，且第一连杆24与第三连杆26处于同一直线上，第二连杆25分别与第一连杆24、第三连杆26相互垂直。第一连杆24的末端与冲洗喷头22固接，第二连杆25的末端与摄像头固接，第三连杆26的末端与空气吹扫干燥喷头23固接。第一连杆24、第二连杆25与第三连杆26均设置有水平布置的中间部38，中间部38的末端与水平设置的超磁致顶开棒28固接。发明人经研究发现，在冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23伸出内壳14外工作时，如果第二线圈29突然断电，则开闭体会在弹簧力的作用下自动关闭卡合在连杆上，由于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的截面一般都比连杆的截面大，所以此时即使断开第一线圈16的电流也无法令得装置复位回到内壳14内，因此还设置有2个竖直布置在中间部38上的断电保护体27，其高度大于等于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的高度，且位于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的两侧，当第二线圈29突然断电时，开闭体卡合在断电保护体27上，由于断电保护体27是竖直布置的光滑杆体，所以此时断开第一线圈16的驱动电流能够使装置顺利缩回内壳14中。

如图2、7、8所示，第二线圈29设置在内壳14的上部，用于为超磁致顶开棒28提供水平方向的驱动磁场，第二线圈29的布置方式可以有多种，在此不再详述。滑筒32、弹簧33、开闭体、第一磁屏蔽层30、第二磁屏蔽层31均有2个，对称布置在内壳14的左右两侧，滑筒32设置在内壳14的内壁上，弹簧33设置在滑筒32内，开闭体设置在第二磁屏蔽层31上，第一磁屏蔽层30设置在第二线圈29下方，第一磁屏蔽层30与第二磁屏蔽层31用于限制磁场宽度，防止超磁致顶开体28未进入预定区域就顶开开闭体导致误动作。开闭体包括开闭壳39、受力部40和接触部41，2个相对的开闭壳39分离时构成供冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23伸出的开口，受力部40在超磁致顶开棒28伸长时与超磁致顶开棒28相接触，接触部41通过其末端的凸沿42与弹簧33相连，凸沿42的直径与滑筒32的内径相匹配，凸沿42用于保证开闭体的运动不发生偏离。开闭壳39的上表面部分卡合在内壳14上部的壳沿47中。冲洗喷头22通过带足够余量的供水软管43与加压水泵11的出口相连通，供水软管43上设置有供水电磁阀44，加压水泵11的入口与水池8相连通。空气吹扫干燥喷头23通过带足够余量的供气软管45与压缩空气罐9相连通，供气软管45上设置有供气电磁阀46。超磁致顶开棒28的极限伸长长度为2个断电保护体27之间距离的1.1倍，开口打开的速度小于0.13s。

在此实施例中，设计了一种三用途的冲洗-吹扫-摄像装置，利用核心的旋转装置实现三种功能的高度集成，占用空间极小，避免了分开设置各自调节装置的巨大投资浪费，且设备在不使用状态下能自动完全封闭在内壳14内，使得设备受外界环境的影响(例如下雨等恶劣环境)极小，增长了设备的使用寿命，且该三用装置可以完全依靠转轴电机21、转盘电机以及第一线圈13的电流大小来调节伸出设备的高度、俯仰角以及水平转角，对于实现自动化控制极为有利；同时利用超磁致材料来取代传统的液动或者启动的驱动方式，充分发挥了其动作速度快、调节精确的优点，为该类装置的研发提供了新的思路；充分考虑了可能发生的断电、漏水等情形造成的不良情况，相应地设计了断电保护体27、完善的排水系统等部件，使得该装置的运行更安全有效，超磁致顶开棒28的极限伸长长度为2个断电保护体27之间距离的1.1倍，开口打开的速度小于0.13s。

优选地，当需要使用冲洗喷头22时，启动转轴电机21将冲洗喷头22转至内壳14的上部，同时在第二线圈29中通入驱动电流，当超磁致顶开棒28进入水平的驱动磁场范围时，超磁致顶开棒28伸长顶开开闭体的受力部40，从而使得2个相对的开闭壳39分离形成开口，此时向第一线圈16中通入驱动电流使得超磁致起落棒17伸长，主转轴19沿滑槽34向上运动，同时带动冲洗喷头22向上运动从开口伸长内壳14外，此时通过调节转轴电机21的旋转角度来调节冲洗喷头22的俯仰角度，通过调节第一线圈16的电流大小来调节冲洗喷头22的高度，通过调节转盘电机的旋转角度来调节冲洗喷头22的水平转角，达到不同角度水冲洗的要求。使用结束后，首先减少或者断开第一线圈16中的驱动电流使得冲洗喷头22复位到内壳14内，然后断开第二线圈29中的驱动电流使得开闭壳39在弹簧33的作用下自动闭合；相似地，当要使用摄像头或者空气吹扫干燥喷头23时，将第二连杆25或者第三连杆26转至内壳14的上部并执行相同的步骤即可。为了保护供水软管43和供气软管44不被扯动过多发生接口松动或者脱开，主转轴19应该采用来回转动的方式而非循环转动的方式来选择不同的所需设备。

2个相对的开闭体上均设置有位移传感器(图中未示出)，当检测到的2个开闭体相对位移反馈量大于2个断电保护体27之间的距离时，才允许向第一线圈16中通入驱动电流伸长超磁致起落棒17，这样可以有效防止开口未打开就提升所需要使用的设备，导致设备(冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23)顶住开闭体使得其无法打开或者损坏设备。

在此实施例中，考虑了该装置可能发生的卡涩、损坏等问题，提供了该装置的优化控制运行方式。

应用场景2：

如图1所示的一种多功能公路维护装置，包括车体1、垃圾容纳箱5、三用冲洗-吹扫-摄像装置4、电动旋转毛刷2、吸尘器3和太阳能电池6，所述三用冲洗-吹扫-摄像装置4和垃圾容纳箱5相邻地安装在车体1上，由设置在垃圾容纳箱5上的太阳能电池6供电的电动旋转毛刷2和吸尘器3安装在车体1的底部；所述垃圾容纳箱5的右侧车体1上还设置有液压卷扬机200和与所述液压卷扬机200相连的吊臂100。

本发明设计了一种同时具有起吊、水冲洗、空气吹扫干燥、摄像、清扫和吸尘功能的公路维护装置，集成度高，结构简单实用。

优选地，所述垃圾容纳箱5内还设置有电容式料位监测仪(图中未示出)，用于检测垃圾容纳箱5的垃圾料位。

优选地，所述公路维护装置的驾驶室内设置有控制器，用于控制所述电动旋转毛刷2、吸尘器3和三用冲洗-吹扫-摄像装置4动作，同时控制器接收所述电容式料位监测仪来的信号反馈，当其超过设定阈值时向驾驶员发送报警信号。

优选地，如图2-3所示，三用冲洗-吹扫-摄像装置4包括外壳7、水池8、压缩空气罐9、隔离板10、加压水泵11和多功能旋转装置，外壳7上端开口，水池8设置在外壳7的底部，隔离板10设置在水池8上方。压缩空气罐9和加压水泵11集成在外壳7的外表面上。多功能旋转装置整体设置在隔离板10上，其包括转盘12、转盘轴13、内壳14、支撑体15、第一线圈16、超磁致起落棒17、连接部、主转轴19、轴承座20、转轴电机21、冲洗喷头22、摄像头(图中未示出)、空气吹扫干燥喷头23、第一连杆24、第二连杆25(见图5)、第三连杆26、断电保护体27、超磁致顶开棒28、第二线圈29、第一磁屏蔽层30、第二磁屏蔽层31、滑筒32、弹簧33和开闭体。转盘12设置在隔离板10上，由转盘电机(图中未示出)驱动沿转盘轴13旋转。内壳14由2个支撑体15固接在转盘12上，内壳14的上半部为半圆筒状，下半部整体为立方体状(参见图4)。超磁致起落棒17的下端固接在转盘12上，连接部包括水平连接部18和2个竖直连接部35，超磁致起落棒17的上端与水平连接部18固接，2个竖直连接部35穿过内壳14的底部，其上端分别与2个轴承座20固接。主转轴19水平贯穿内壳14，由转轴电机21带动转动，且主转轴19贯穿2个轴承座20。内壳14上设置有2个竖直设置的滑槽34，主转轴19的两端分别设置在2个滑槽34内，且滑槽34的宽度与主转轴19的直径相匹配，以保证主转轴19上下运动时尽量沿竖直方向运动。滑槽34的长度大于超磁致起落棒17的极限伸缩长度，以保证滑槽34不限制主转轴19的向上运动。在2个滑槽34的内壁面上还分别设置有一层橡胶层(图中未示出)，橡胶层用于缓冲主转轴19下落时的冲击力，同时进一步保证了主转轴14的运动精确度。

第一线圈16水平围绕在2个超磁致起落棒17的周围，用于向超磁致起落棒17提供竖直方向的驱动磁场。内壳14的底部呈中间高两边低，且两侧分别设置有1个排水口36，排水口36用于排放由于泄漏或者使用冲洗喷头22时漏入内壳14中的水，隔离板10上设置有2个排水孔37，排水口36排出的水通过排水孔37回流到水池8中。

如图2、5、6所示，第一连杆24、第二连杆25和第三连杆26均与主转轴19一体成型地连接在主转轴19的中点上，三者处于同一竖直圆面内且长度相同，且第一连杆24与第三连杆26处于同一直线上，第二连杆25分别与第一连杆24、第三连杆26相互垂直。第一连杆24的末端与冲洗喷头22固接，第二连杆25的末端与摄像头固接，第三连杆26的末端与空气吹扫干燥喷头23固接。第一连杆24、第二连杆25与第三连杆26均设置有水平布置的中间部38，中间部38的末端与水平设置的超磁致顶开棒28固接。发明人经研究发现，在冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23伸出内壳14外工作时，如果第二线圈29突然断电，则开闭体会在弹簧力的作用下自动关闭卡合在连杆上，由于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的截面一般都比连杆的截面大，所以此时即使断开第一线圈16的电流也无法令得装置复位回到内壳14内，因此还设置有2个竖直布置在中间部38上的断电保护体27，其高度大于等于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的高度，且位于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的两侧，当第二线圈29突然断电时，开闭体卡合在断电保护体27上，由于断电保护体27是竖直布置的光滑杆体，所以此时断开第一线圈16的驱动电流能够使装置顺利缩回内壳14中。

如图2、7、8所示，第二线圈29设置在内壳14的上部，用于为超磁致顶开棒28提供水平方向的驱动磁场，第二线圈29的布置方式可以有多种，在此不再详述。滑筒32、弹簧33、开闭体、第一磁屏蔽层30、第二磁屏蔽层31均有2个，对称布置在内壳14的左右两侧，滑筒32设置在内壳14的内壁上，弹簧33设置在滑筒32内，开闭体设置在第二磁屏蔽层31上，第一磁屏蔽层30设置在第二线圈29下方，第一磁屏蔽层30与第二磁屏蔽层31用于限制磁场宽度，防止超磁致顶开体28未进入预定区域就顶开开闭体导致误动作。开闭体包括开闭壳39、受力部40和接触部41，2个相对的开闭壳39分离时构成供冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23伸出的开口，受力部40在超磁致顶开棒28伸长时与超磁致顶开棒28相接触，接触部41通过其末端的凸沿42与弹簧33相连，凸沿42的直径与滑筒32的内径相匹配，凸沿42用于保证开闭体的运动不发生偏离。开闭壳39的上表面部分卡合在内壳14上部的壳沿47中。冲洗喷头22通过带足够余量的供水软管43与加压水泵11的出口相连通，供水软管43上设置有供水电磁阀44，加压水泵11的入口与水池8相连通。空气吹扫干燥喷头23通过带足够余量的供气软管45与压缩空气罐9相连通，供气软管45上设置有供气电磁阀46。超磁致顶开棒28的极限伸长长度为2个断电保护体27之间距离的1.2倍，开口打开的速度小于0.15s。

在此实施例中，设计了一种三用途的冲洗-吹扫-摄像装置，利用核心的旋转装置实现三种功能的高度集成，占用空间极小，避免了分开设置各自调节装置的巨大投资浪费，且设备在不使用状态下能自动完全封闭在内壳14内，使得设备受外界环境的影响(例如下雨等恶劣环境)极小，增长了设备的使用寿命，且该三用装置可以完全依靠转轴电机21、转盘电机以及第一线圈13的电流大小来调节伸出设备的高度、俯仰角以及水平转角，对于实现自动化控制极为有利；同时利用超磁致材料来取代传统的液动或者启动的驱动方式，充分发挥了其动作速度快、调节精确的优点，为该类装置的研发提供了新的思路；充分考虑了可能发生的断电、漏水等情形造成的不良情况，相应地设计了断电保护体27、完善的排水系统等部件，使得该装置的运行更安全有效，超磁致顶开棒28的极限伸长长度为2个断电保护体27之间距离的1.2倍，开口打开的速度小于0.15s。

优选地，当需要使用冲洗喷头22时，启动转轴电机21将冲洗喷头22转至内壳14的上部，同时在第二线圈29中通入驱动电流，当超磁致顶开棒28进入水平的驱动磁场范围时，超磁致顶开棒28伸长顶开开闭体的受力部40，从而使得2个相对的开闭壳39分离形成开口，此时向第一线圈16中通入驱动电流使得超磁致起落棒17伸长，主转轴19沿滑槽34向上运动，同时带动冲洗喷头22向上运动从开口伸长内壳14外，此时通过调节转轴电机21的旋转角度来调节冲洗喷头22的俯仰角度，通过调节第一线圈16的电流大小来调节冲洗喷头22的高度，通过调节转盘电机的旋转角度来调节冲洗喷头22的水平转角，达到不同角度水冲洗的要求。使用结束后，首先减少或者断开第一线圈16中的驱动电流使得冲洗喷头22复位到内壳14内，然后断开第二线圈29中的驱动电流使得开闭壳39在弹簧33的作用下自动闭合；相似地，当要使用摄像头或者空气吹扫干燥喷头23时，将第二连杆25或者第三连杆26转至内壳14的上部并执行相同的步骤即可。为了保护供水软管43和供气软管44不被扯动过多发生接口松动或者脱开，主转轴19应该采用来回转动的方式而非循环转动的方式来选择不同的所需设备。

2个相对的开闭体上均设置有位移传感器(图中未示出)，当检测到的2个开闭体相对位移反馈量大于2个断电保护体27之间的距离时，才允许向第一线圈16中通入驱动电流伸长超磁致起落棒17，这样可以有效防止开口未打开就提升所需要使用的设备，导致设备(冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23)顶住开闭体使得其无法打开或者损坏设备。

在此实施例中，考虑了该装置可能发生的卡涩、损坏等问题，提供了该装置的优化控制运行方式。

应用场景3：

如图1所示的一种多功能公路维护装置，包括车体1、垃圾容纳箱5、三用冲洗-吹扫-摄像装置4、电动旋转毛刷2、吸尘器3和太阳能电池6，所述三用冲洗-吹扫-摄像装置4和垃圾容纳箱5相邻地安装在车体1上，由设置在垃圾容纳箱5上的太阳能电池6供电的电动旋转毛刷2和吸尘器3安装在车体1的底部；所述垃圾容纳箱5的右侧车体1上还设置有液压卷扬机200和与所述液压卷扬机200相连的吊臂100。

本发明设计了一种同时具有起吊、水冲洗、空气吹扫干燥、摄像、清扫和吸尘功能的公路维护装置，集成度高，结构简单实用。

优选地，所述垃圾容纳箱5内还设置有电容式料位监测仪(图中未示出)，用于检测垃圾容纳箱5的垃圾料位。

优选地，所述公路维护装置的驾驶室内设置有控制器，用于控制所述电动旋转毛刷2、吸尘器3和三用冲洗-吹扫-摄像装置4动作，同时控制器接收所述电容式料位监测仪来的信号反馈，当其超过设定阈值时向驾驶员发送报警信号。

优选地，如图2-3所示，三用冲洗-吹扫-摄像装置4包括外壳7、水池8、压缩空气罐9、隔离板10、加压水泵11和多功能旋转装置，外壳7上端开口，水池8设置在外壳7的底部，隔离板10设置在水池8上方。压缩空气罐9和加压水泵11集成在外壳7的外表面上。多功能旋转装置整体设置在隔离板10上，其包括转盘12、转盘轴13、内壳14、支撑体15、第一线圈16、超磁致起落棒17、连接部、主转轴19、轴承座20、转轴电机21、冲洗喷头22、摄像头(图中未示出)、空气吹扫干燥喷头23、第一连杆24、第二连杆25(见图5)、第三连杆26、断电保护体27、超磁致顶开棒28、第二线圈29、第一磁屏蔽层30、第二磁屏蔽层31、滑筒32、弹簧33和开闭体。转盘12设置在隔离板10上，由转盘电机(图中未示出)驱动沿转盘轴13旋转。内壳14由2个支撑体15固接在转盘12上，内壳14的上半部为半圆筒状，下半部整体为立方体状(参见图4)。超磁致起落棒17的下端固接在转盘12上，连接部包括水平连接部18和2个竖直连接部35，超磁致起落棒17的上端与水平连接部18固接，2个竖直连接部35穿过内壳14的底部，其上端分别与2个轴承座20固接。主转轴19水平贯穿内壳14，由转轴电机21带动转动，且主转轴19贯穿2个轴承座20。内壳14上设置有2个竖直设置的滑槽34，主转轴19的两端分别设置在2个滑槽34内，且滑槽34的宽度与主转轴19的直径相匹配，以保证主转轴19上下运动时尽量沿竖直方向运动。滑槽34的长度大于超磁致起落棒17的极限伸缩长度，以保证滑槽34不限制主转轴19的向上运动。在2个滑槽34的内壁面上还分别设置有一层橡胶层(图中未示出)，橡胶层用于缓冲主转轴19下落时的冲击力，同时进一步保证了主转轴14的运动精确度。

第一线圈16水平围绕在2个超磁致起落棒17的周围，用于向超磁致起落棒17提供竖直方向的驱动磁场。内壳14的底部呈中间高两边低，且两侧分别设置有1个排水口36，排水口36用于排放由于泄漏或者使用冲洗喷头22时漏入内壳14中的水，隔离板10上设置有2个排水孔37，排水口36排出的水通过排水孔37回流到水池8中。

如图2、5、6所示，第一连杆24、第二连杆25和第三连杆26均与主转轴19一体成型地连接在主转轴19的中点上，三者处于同一竖直圆面内且长度相同，且第一连杆24与第三连杆26处于同一直线上，第二连杆25分别与第一连杆24、第三连杆26相互垂直。第一连杆24的末端与冲洗喷头22固接，第二连杆25的末端与摄像头固接，第三连杆26的末端与空气吹扫干燥喷头23固接。第一连杆24、第二连杆25与第三连杆26均设置有水平布置的中间部38，中间部38的末端与水平设置的超磁致顶开棒28固接。发明人经研究发现，在冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23伸出内壳14外工作时，如果第二线圈29突然断电，则开闭体会在弹簧力的作用下自动关闭卡合在连杆上，由于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的截面一般都比连杆的截面大，所以此时即使断开第一线圈16的电流也无法令得装置复位回到内壳14内，因此还设置有2个竖直布置在中间部38上的断电保护体27，其高度大于等于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的高度，且位于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的两侧，当第二线圈29突然断电时，开闭体卡合在断电保护体27上，由于断电保护体27是竖直布置的光滑杆体，所以此时断开第一线圈16的驱动电流能够使装置顺利缩回内壳14中。

如图2、7、8所示，第二线圈29设置在内壳14的上部，用于为超磁致顶开棒28提供水平方向的驱动磁场，第二线圈29的布置方式可以有多种，在此不再详述。滑筒32、弹簧33、开闭体、第一磁屏蔽层30、第二磁屏蔽层31均有2个，对称布置在内壳14的左右两侧，滑筒32设置在内壳14的内壁上，弹簧33设置在滑筒32内，开闭体设置在第二磁屏蔽层31上，第一磁屏蔽层30设置在第二线圈29下方，第一磁屏蔽层30与第二磁屏蔽层31用于限制磁场宽度，防止超磁致顶开体28未进入预定区域就顶开开闭体导致误动作。开闭体包括开闭壳39、受力部40和接触部41，2个相对的开闭壳39分离时构成供冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23伸出的开口，受力部40在超磁致顶开棒28伸长时与超磁致顶开棒28相接触，接触部41通过其末端的凸沿42与弹簧33相连，凸沿42的直径与滑筒32的内径相匹配，凸沿42用于保证开闭体的运动不发生偏离。开闭壳39的上表面部分卡合在内壳14上部的壳沿47中。冲洗喷头22通过带足够余量的供水软管43与加压水泵11的出口相连通，供水软管43上设置有供水电磁阀44，加压水泵11的入口与水池8相连通。空气吹扫干燥喷头23通过带足够余量的供气软管45与压缩空气罐9相连通，供气软管45上设置有供气电磁阀46。超磁致顶开棒28的极限伸长长度为2个断电保护体27之间距离的1.3倍，开口打开的速度小于0.17s。

在此实施例中，设计了一种三用途的冲洗-吹扫-摄像装置，利用核心的旋转装置实现三种功能的高度集成，占用空间极小，避免了分开设置各自调节装置的巨大投资浪费，且设备在不使用状态下能自动完全封闭在内壳14内，使得设备受外界环境的影响(例如下雨等恶劣环境)极小，增长了设备的使用寿命，且该三用装置可以完全依靠转轴电机21、转盘电机以及第一线圈13的电流大小来调节伸出设备的高度、俯仰角以及水平转角，对于实现自动化控制极为有利；同时利用超磁致材料来取代传统的液动或者启动的驱动方式，充分发挥了其动作速度快、调节精确的优点，为该类装置的研发提供了新的思路；充分考虑了可能发生的断电、漏水等情形造成的不良情况，相应地设计了断电保护体27、完善的排水系统等部件，使得该装置的运行更安全有效，超磁致顶开棒28的极限伸长长度为2个断电保护体27之间距离的1.3倍，开口打开的速度小于0.17s。

优选地，当需要使用冲洗喷头22时，启动转轴电机21将冲洗喷头22转至内壳14的上部，同时在第二线圈29中通入驱动电流，当超磁致顶开棒28进入水平的驱动磁场范围时，超磁致顶开棒28伸长顶开开闭体的受力部40，从而使得2个相对的开闭壳39分离形成开口，此时向第一线圈16中通入驱动电流使得超磁致起落棒17伸长，主转轴19沿滑槽34向上运动，同时带动冲洗喷头22向上运动从开口伸长内壳14外，此时通过调节转轴电机21的旋转角度来调节冲洗喷头22的俯仰角度，通过调节第一线圈16的电流大小来调节冲洗喷头22的高度，通过调节转盘电机的旋转角度来调节冲洗喷头22的水平转角，达到不同角度水冲洗的要求。使用结束后，首先减少或者断开第一线圈16中的驱动电流使得冲洗喷头22复位到内壳14内，然后断开第二线圈29中的驱动电流使得开闭壳39在弹簧33的作用下自动闭合；相似地，当要使用摄像头或者空气吹扫干燥喷头23时，将第二连杆25或者第三连杆26转至内壳14的上部并执行相同的步骤即可。为了保护供水软管43和供气软管44不被扯动过多发生接口松动或者脱开，主转轴19应该采用来回转动的方式而非循环转动的方式来选择不同的所需设备。

2个相对的开闭体上均设置有位移传感器(图中未示出)，当检测到的2个开闭体相对位移反馈量大于2个断电保护体27之间的距离时，才允许向第一线圈16中通入驱动电流伸长超磁致起落棒17，这样可以有效防止开口未打开就提升所需要使用的设备，导致设备(冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23)顶住开闭体使得其无法打开或者损坏设备。

在此实施例中，考虑了该装置可能发生的卡涩、损坏等问题，提供了该装置的优化控制运行方式。

应用场景4：

如图1所示的一种多功能公路维护装置，包括车体1、垃圾容纳箱5、三用冲洗-吹扫-摄像装置4、电动旋转毛刷2、吸尘器3和太阳能电池6，所述三用冲洗-吹扫-摄像装置4和垃圾容纳箱5相邻地安装在车体1上，由设置在垃圾容纳箱5上的太阳能电池6供电的电动旋转毛刷2和吸尘器3安装在车体1的底部；所述垃圾容纳箱5的右侧车体1上还设置有液压卷扬机200和与所述液压卷扬机200相连的吊臂100。

本发明设计了一种同时具有起吊、水冲洗、空气吹扫干燥、摄像、清扫和吸尘功能的公路维护装置，集成度高，结构简单实用。

优选地，所述垃圾容纳箱5内还设置有电容式料位监测仪(图中未示出)，用于检测垃圾容纳箱5的垃圾料位。

优选地，所述公路维护装置的驾驶室内设置有控制器，用于控制所述电动旋转毛刷2、吸尘器3和三用冲洗-吹扫-摄像装置4动作，同时控制器接收所述电容式料位监测仪来的信号反馈，当其超过设定阈值时向驾驶员发送报警信号。

优选地，如图2-3所示，三用冲洗-吹扫-摄像装置4包括外壳7、水池8、压缩空气罐9、隔离板10、加压水泵11和多功能旋转装置，外壳7上端开口，水池8设置在外壳7的底部，隔离板10设置在水池8上方。压缩空气罐9和加压水泵11集成在外壳7的外表面上。多功能旋转装置整体设置在隔离板10上，其包括转盘12、转盘轴13、内壳14、支撑体15、第一线圈16、超磁致起落棒17、连接部、主转轴19、轴承座20、转轴电机21、冲洗喷头22、摄像头(图中未示出)、空气吹扫干燥喷头23、第一连杆24、第二连杆25(见图5)、第三连杆26、断电保护体27、超磁致顶开棒28、第二线圈29、第一磁屏蔽层30、第二磁屏蔽层31、滑筒32、弹簧33和开闭体。转盘12设置在隔离板10上，由转盘电机(图中未示出)驱动沿转盘轴13旋转。内壳14由2个支撑体15固接在转盘12上，内壳14的上半部为半圆筒状，下半部整体为立方体状(参见图4)。超磁致起落棒17的下端固接在转盘12上，连接部包括水平连接部18和2个竖直连接部35，超磁致起落棒17的上端与水平连接部18固接，2个竖直连接部35穿过内壳14的底部，其上端分别与2个轴承座20固接。主转轴19水平贯穿内壳14，由转轴电机21带动转动，且主转轴19贯穿2个轴承座20。内壳14上设置有2个竖直设置的滑槽34，主转轴19的两端分别设置在2个滑槽34内，且滑槽34的宽度与主转轴19的直径相匹配，以保证主转轴19上下运动时尽量沿竖直方向运动。滑槽34的长度大于超磁致起落棒17的极限伸缩长度，以保证滑槽34不限制主转轴19的向上运动。在2个滑槽34的内壁面上还分别设置有一层橡胶层(图中未示出)，橡胶层用于缓冲主转轴19下落时的冲击力，同时进一步保证了主转轴14的运动精确度。

第一线圈16水平围绕在2个超磁致起落棒17的周围，用于向超磁致起落棒17提供竖直方向的驱动磁场。内壳14的底部呈中间高两边低，且两侧分别设置有1个排水口36，排水口36用于排放由于泄漏或者使用冲洗喷头22时漏入内壳14中的水，隔离板10上设置有2个排水孔37，排水口36排出的水通过排水孔37回流到水池8中。

如图2、5、6所示，第一连杆24、第二连杆25和第三连杆26均与主转轴19一体成型地连接在主转轴19的中点上，三者处于同一竖直圆面内且长度相同，且第一连杆24与第三连杆26处于同一直线上，第二连杆25分别与第一连杆24、第三连杆26相互垂直。第一连杆24的末端与冲洗喷头22固接，第二连杆25的末端与摄像头固接，第三连杆26的末端与空气吹扫干燥喷头23固接。第一连杆24、第二连杆25与第三连杆26均设置有水平布置的中间部38，中间部38的末端与水平设置的超磁致顶开棒28固接。发明人经研究发现，在冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23伸出内壳14外工作时，如果第二线圈29突然断电，则开闭体会在弹簧力的作用下自动关闭卡合在连杆上，由于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的截面一般都比连杆的截面大，所以此时即使断开第一线圈16的电流也无法令得装置复位回到内壳14内，因此还设置有2个竖直布置在中间部38上的断电保护体27，其高度大于等于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的高度，且位于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的两侧，当第二线圈29突然断电时，开闭体卡合在断电保护体27上，由于断电保护体27是竖直布置的光滑杆体，所以此时断开第一线圈16的驱动电流能够使装置顺利缩回内壳14中。

如图2、7、8所示，第二线圈29设置在内壳14的上部，用于为超磁致顶开棒28提供水平方向的驱动磁场，第二线圈29的布置方式可以有多种，在此不再详述。滑筒32、弹簧33、开闭体、第一磁屏蔽层30、第二磁屏蔽层31均有2个，对称布置在内壳14的左右两侧，滑筒32设置在内壳14的内壁上，弹簧33设置在滑筒32内，开闭体设置在第二磁屏蔽层31上，第一磁屏蔽层30设置在第二线圈29下方，第一磁屏蔽层30与第二磁屏蔽层31用于限制磁场宽度，防止超磁致顶开体28未进入预定区域就顶开开闭体导致误动作。开闭体包括开闭壳39、受力部40和接触部41，2个相对的开闭壳39分离时构成供冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23伸出的开口，受力部40在超磁致顶开棒28伸长时与超磁致顶开棒28相接触，接触部41通过其末端的凸沿42与弹簧33相连，凸沿42的直径与滑筒32的内径相匹配，凸沿42用于保证开闭体的运动不发生偏离。开闭壳39的上表面部分卡合在内壳14上部的壳沿47中。冲洗喷头22通过带足够余量的供水软管43与加压水泵11的出口相连通，供水软管43上设置有供水电磁阀44，加压水泵11的入口与水池8相连通。空气吹扫干燥喷头23通过带足够余量的供气软管45与压缩空气罐9相连通，供气软管45上设置有供气电磁阀46。超磁致顶开棒28的极限伸长长度为2个断电保护体27之间距离的1.4倍，开口打开的速度小于0.21s。

在此实施例中，设计了一种三用途的冲洗-吹扫-摄像装置，利用核心的旋转装置实现三种功能的高度集成，占用空间极小，避免了分开设置各自调节装置的巨大投资浪费，且设备在不使用状态下能自动完全封闭在内壳14内，使得设备受外界环境的影响(例如下雨等恶劣环境)极小，增长了设备的使用寿命，且该三用装置可以完全依靠转轴电机21、转盘电机以及第一线圈13的电流大小来调节伸出设备的高度、俯仰角以及水平转角，对于实现自动化控制极为有利；同时利用超磁致材料来取代传统的液动或者启动的驱动方式，充分发挥了其动作速度快、调节精确的优点，为该类装置的研发提供了新的思路；充分考虑了可能发生的断电、漏水等情形造成的不良情况，相应地设计了断电保护体27、完善的排水系统等部件，使得该装置的运行更安全有效，超磁致顶开棒28的极限伸长长度为2个断电保护体27之间距离的1.4倍，开口打开的速度小于0.21s。

优选地，当需要使用冲洗喷头22时，启动转轴电机21将冲洗喷头22转至内壳14的上部，同时在第二线圈29中通入驱动电流，当超磁致顶开棒28进入水平的驱动磁场范围时，超磁致顶开棒28伸长顶开开闭体的受力部40，从而使得2个相对的开闭壳39分离形成开口，此时向第一线圈16中通入驱动电流使得超磁致起落棒17伸长，主转轴19沿滑槽34向上运动，同时带动冲洗喷头22向上运动从开口伸长内壳14外，此时通过调节转轴电机21的旋转角度来调节冲洗喷头22的俯仰角度，通过调节第一线圈16的电流大小来调节冲洗喷头22的高度，通过调节转盘电机的旋转角度来调节冲洗喷头22的水平转角，达到不同角度水冲洗的要求。使用结束后，首先减少或者断开第一线圈16中的驱动电流使得冲洗喷头22复位到内壳14内，然后断开第二线圈29中的驱动电流使得开闭壳39在弹簧33的作用下自动闭合；相似地，当要使用摄像头或者空气吹扫干燥喷头23时，将第二连杆25或者第三连杆26转至内壳14的上部并执行相同的步骤即可。为了保护供水软管43和供气软管44不被扯动过多发生接口松动或者脱开，主转轴19应该采用来回转动的方式而非循环转动的方式来选择不同的所需设备。

2个相对的开闭体上均设置有位移传感器(图中未示出)，当检测到的2个开闭体相对位移反馈量大于2个断电保护体27之间的距离时，才允许向第一线圈16中通入驱动电流伸长超磁致起落棒17，这样可以有效防止开口未打开就提升所需要使用的设备，导致设备(冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23)顶住开闭体使得其无法打开或者损坏设备。

在此实施例中，考虑了该装置可能发生的卡涩、损坏等问题，提供了该装置的优化控制运行方式。

应用场景5：

如图1所示的一种多功能公路维护装置，包括车体1、垃圾容纳箱5、三用冲洗-吹扫-摄像装置4、电动旋转毛刷2、吸尘器3和太阳能电池6，所述三用冲洗-吹扫-摄像装置4和垃圾容纳箱5相邻地安装在车体1上，由设置在垃圾容纳箱5上的太阳能电池6供电的电动旋转毛刷2和吸尘器3安装在车体1的底部；所述垃圾容纳箱5的右侧车体1上还设置有液压卷扬机200和与所述液压卷扬机200相连的吊臂100。

本发明设计了一种同时具有起吊、水冲洗、空气吹扫干燥、摄像、清扫和吸尘功能的公路维护装置，集成度高，结构简单实用。

优选地，所述垃圾容纳箱5内还设置有电容式料位监测仪(图中未示出)，用于检测垃圾容纳箱5的垃圾料位。

优选地，所述公路维护装置的驾驶室内设置有控制器，用于控制所述电动旋转毛刷2、吸尘器3和三用冲洗-吹扫-摄像装置4动作，同时控制器接收所述电容式料位监测仪来的信号反馈，当其超过设定阈值时向驾驶员发送报警信号。

优选地，如图2-3所示，三用冲洗-吹扫-摄像装置4包括外壳7、水池8、压缩空气罐9、隔离板10、加压水泵11和多功能旋转装置，外壳7上端开口，水池8设置在外壳7的底部，隔离板10设置在水池8上方。压缩空气罐9和加压水泵11集成在外壳7的外表面上。多功能旋转装置整体设置在隔离板10上，其包括转盘12、转盘轴13、内壳14、支撑体15、第一线圈16、超磁致起落棒17、连接部、主转轴19、轴承座20、转轴电机21、冲洗喷头22、摄像头(图中未示出)、空气吹扫干燥喷头23、第一连杆24、第二连杆25(见图5)、第三连杆26、断电保护体27、超磁致顶开棒28、第二线圈29、第一磁屏蔽层30、第二磁屏蔽层31、滑筒32、弹簧33和开闭体。转盘12设置在隔离板10上，由转盘电机(图中未示出)驱动沿转盘轴13旋转。内壳14由2个支撑体15固接在转盘12上，内壳14的上半部为半圆筒状，下半部整体为立方体状(参见图4)。超磁致起落棒17的下端固接在转盘12上，连接部包括水平连接部18和2个竖直连接部35，超磁致起落棒17的上端与水平连接部18固接，2个竖直连接部35穿过内壳14的底部，其上端分别与2个轴承座20固接。主转轴19水平贯穿内壳14，由转轴电机21带动转动，且主转轴19贯穿2个轴承座20。内壳14上设置有2个竖直设置的滑槽34，主转轴19的两端分别设置在2个滑槽34内，且滑槽34的宽度与主转轴19的直径相匹配，以保证主转轴19上下运动时尽量沿竖直方向运动。滑槽34的长度大于超磁致起落棒17的极限伸缩长度，以保证滑槽34不限制主转轴19的向上运动。在2个滑槽34的内壁面上还分别设置有一层橡胶层(图中未示出)，橡胶层用于缓冲主转轴19下落时的冲击力，同时进一步保证了主转轴14的运动精确度。

第一线圈16水平围绕在2个超磁致起落棒17的周围，用于向超磁致起落棒17提供竖直方向的驱动磁场。内壳14的底部呈中间高两边低，且两侧分别设置有1个排水口36，排水口36用于排放由于泄漏或者使用冲洗喷头22时漏入内壳14中的水，隔离板10上设置有2个排水孔37，排水口36排出的水通过排水孔37回流到水池8中。

如图2、5、6所示，第一连杆24、第二连杆25和第三连杆26均与主转轴19一体成型地连接在主转轴19的中点上，三者处于同一竖直圆面内且长度相同，且第一连杆24与第三连杆26处于同一直线上，第二连杆25分别与第一连杆24、第三连杆26相互垂直。第一连杆24的末端与冲洗喷头22固接，第二连杆25的末端与摄像头固接，第三连杆26的末端与空气吹扫干燥喷头23固接。第一连杆24、第二连杆25与第三连杆26均设置有水平布置的中间部38，中间部38的末端与水平设置的超磁致顶开棒28固接。发明人经研究发现，在冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23伸出内壳14外工作时，如果第二线圈29突然断电，则开闭体会在弹簧力的作用下自动关闭卡合在连杆上，由于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的截面一般都比连杆的截面大，所以此时即使断开第一线圈16的电流也无法令得装置复位回到内壳14内，因此还设置有2个竖直布置在中间部38上的断电保护体27，其高度大于等于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的高度，且位于冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23的两侧，当第二线圈29突然断电时，开闭体卡合在断电保护体27上，由于断电保护体27是竖直布置的光滑杆体，所以此时断开第一线圈16的驱动电流能够使装置顺利缩回内壳14中。

如图2、7、8所示，第二线圈29设置在内壳14的上部，用于为超磁致顶开棒28提供水平方向的驱动磁场，第二线圈29的布置方式可以有多种，在此不再详述。滑筒32、弹簧33、开闭体、第一磁屏蔽层30、第二磁屏蔽层31均有2个，对称布置在内壳14的左右两侧，滑筒32设置在内壳14的内壁上，弹簧33设置在滑筒32内，开闭体设置在第二磁屏蔽层31上，第一磁屏蔽层30设置在第二线圈29下方，第一磁屏蔽层30与第二磁屏蔽层31用于限制磁场宽度，防止超磁致顶开体28未进入预定区域就顶开开闭体导致误动作。开闭体包括开闭壳39、受力部40和接触部41，2个相对的开闭壳39分离时构成供冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23伸出的开口，受力部40在超磁致顶开棒28伸长时与超磁致顶开棒28相接触，接触部41通过其末端的凸沿42与弹簧33相连，凸沿42的直径与滑筒32的内径相匹配，凸沿42用于保证开闭体的运动不发生偏离。开闭壳39的上表面部分卡合在内壳14上部的壳沿47中。冲洗喷头22通过带足够余量的供水软管43与加压水泵11的出口相连通，供水软管43上设置有供水电磁阀44，加压水泵11的入口与水池8相连通。空气吹扫干燥喷头23通过带足够余量的供气软管45与压缩空气罐9相连通，供气软管45上设置有供气电磁阀46。超磁致顶开棒28的极限伸长长度为2个断电保护体27之间距离的1.5倍，开口打开的速度小于0.23s。

在此实施例中，设计了一种三用途的冲洗-吹扫-摄像装置，利用核心的旋转装置实现三种功能的高度集成，占用空间极小，避免了分开设置各自调节装置的巨大投资浪费，且设备在不使用状态下能自动完全封闭在内壳14内，使得设备受外界环境的影响(例如下雨等恶劣环境)极小，增长了设备的使用寿命，且该三用装置可以完全依靠转轴电机21、转盘电机以及第一线圈13的电流大小来调节伸出设备的高度、俯仰角以及水平转角，对于实现自动化控制极为有利；同时利用超磁致材料来取代传统的液动或者启动的驱动方式，充分发挥了其动作速度快、调节精确的优点，为该类装置的研发提供了新的思路；充分考虑了可能发生的断电、漏水等情形造成的不良情况，相应地设计了断电保护体27、完善的排水系统等部件，使得该装置的运行更安全有效，超磁致顶开棒28的极限伸长长度为2个断电保护体27之间距离的1.5倍，开口打开的速度小于0.23s。

优选地，当需要使用冲洗喷头22时，启动转轴电机21将冲洗喷头22转至内壳14的上部，同时在第二线圈29中通入驱动电流，当超磁致顶开棒28进入水平的驱动磁场范围时，超磁致顶开棒28伸长顶开开闭体的受力部40，从而使得2个相对的开闭壳39分离形成开口，此时向第一线圈16中通入驱动电流使得超磁致起落棒17伸长，主转轴19沿滑槽34向上运动，同时带动冲洗喷头22向上运动从开口伸长内壳14外，此时通过调节转轴电机21的旋转角度来调节冲洗喷头22的俯仰角度，通过调节第一线圈16的电流大小来调节冲洗喷头22的高度，通过调节转盘电机的旋转角度来调节冲洗喷头22的水平转角，达到不同角度水冲洗的要求。使用结束后，首先减少或者断开第一线圈16中的驱动电流使得冲洗喷头22复位到内壳14内，然后断开第二线圈29中的驱动电流使得开闭壳39在弹簧33的作用下自动闭合；相似地，当要使用摄像头或者空气吹扫干燥喷头23时，将第二连杆25或者第三连杆26转至内壳14的上部并执行相同的步骤即可。为了保护供水软管43和供气软管44不被扯动过多发生接口松动或者脱开，主转轴19应该采用来回转动的方式而非循环转动的方式来选择不同的所需设备。

2个相对的开闭体上均设置有位移传感器(图中未示出)，当检测到的2个开闭体相对位移反馈量大于2个断电保护体27之间的距离时，才允许向第一线圈16中通入驱动电流伸长超磁致起落棒17，这样可以有效防止开口未打开就提升所需要使用的设备，导致设备(冲洗喷头22、摄像头或者空气吹扫干燥喷头23)顶住开闭体使得其无法打开或者损坏设备。

在此实施例中，考虑了该装置可能发生的卡涩、损坏等问题，提供了该装置的优化控制运行方式。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种多功能公路维护装置，其特征是，包括车体、垃圾容纳箱、三用冲洗-吹扫-摄像装置、电动旋转毛刷、吸尘器和太阳能电池，所述三用冲洗-吹扫-摄像装置和垃圾容纳箱相邻地安装在车体上，由设置在垃圾容纳箱上的太阳能电池供电的电动旋转毛刷和吸尘器安装在车体的底部；所述垃圾容纳箱的右侧车体上还设置有液压卷扬机和与所述液压卷扬机相连的吊臂；

所述垃圾容纳箱内还设置有电容式料位监测仪，用于检测垃圾容纳箱的垃圾料位；

所述公路维护装置的驾驶室内设置有控制器，用于控制所述电动旋转毛刷、吸尘器和三用冲洗-吹扫-摄像装置动作，同时控制器接收所述电容式料位监测仪来的信号反馈，当其超过设定阈值时向驾驶员发送报警信号；

所述三用冲洗-吹扫-摄像装置包括外壳、水池、压缩空气罐、隔离板、加压水泵和多功能旋转装置，所述外壳上端开口，水池设置在外壳的底部，所述隔离板设置在水池上方；所述压缩空气罐和加压水泵集成在外壳的外表面上；所述多功能旋转装置整体设置在隔离板上，其包括转盘、转盘轴、内壳、支撑体、第一线圈、超磁致起落棒、连接部、主转轴、轴承座、转轴电机、冲洗喷头、摄像头、空气吹扫干燥喷头、第一连杆、第二连杆、第三连杆、断电保护体、超磁致顶开棒、第二线圈、第一磁屏蔽层、第二磁屏蔽层、滑筒、弹簧和开闭体；所述转盘设置在隔离板上，由转盘电机驱动沿转盘轴旋转；所述内壳由2个支撑体固接在转盘上，内壳的上半部为半圆筒状，下半部整体为立方体状；2个所述超磁致起落棒的下端固接在转盘上，连接部包括水平连接部和2个竖直连接部，超磁致起落棒的上端与水平连接部固接，2个竖直连接部穿过内壳的底部，其上端分别与2个轴承座固接；所述主转轴水平贯穿内壳，由转轴电机带动转动，且主转轴贯穿2个所述轴承座；内壳上设置有2个竖直的滑槽，所述主转轴的两端分别设置在2个滑槽内，且滑槽的宽度与主转轴的直径相匹配，滑槽的长度大于所述超磁致起落棒的极限伸缩长度，在2个滑槽的内壁面上还分别设置有一层橡胶层，所述橡胶层用于缓冲主转轴下落时的冲击力；

所述第一线圈水平围绕在2个超磁致起落棒的周围，用于向超磁致起落棒提供竖直方向的驱动磁场；所述内壳的底部呈中间高两边低，且两侧分别设置有1个排水口，排水口用于排放由于泄漏或者使用冲洗喷头时漏入内壳中的水，所述隔离板上设置有2个排水孔，排水口排出的水通过排水孔回流到水池中；所述第一连杆、第二连杆和第三连杆均与主转轴一体成型地连接在主转轴的中点上，三者处于同一竖直圆面内，且第一连杆与第三连杆处于同一直线上，第二连杆分别与第一连杆、第三连杆相互垂直；所述第一连杆的末端与冲洗喷头固接，第二连杆的末端与摄像头固接，第三连杆的末端与空气吹扫干燥喷头固接；第一连杆、第二连杆与第三连杆均设置有水平布置的中间部，所述中间部的末端与水平设置的超磁致顶开棒固接，2个所述断电保护体竖直布置在中间部上，其高度大于或等于冲洗喷头、摄像头或者空气吹扫干燥喷头的高度，且位于冲洗喷头、摄像头或者空气吹扫干燥喷头的两侧，所述断电保护体用于防止第二线圈突然断电导致冲洗喷头、摄像头或者空气吹扫干燥喷头无法复位；

所述第二线圈设置在内壳的上部，用于为超磁致顶开棒提供水平方向的驱动磁场；所述滑筒、弹簧、开闭体、第一磁屏蔽层、第二磁屏蔽层均有2个，对称布置在内壳的左右两侧，所述滑筒设置在内壳的内壁上，弹簧设置在滑筒内，所述开闭体设置在第二磁屏蔽层上，所述第一磁屏蔽层设置在第二线圈下方，第一磁屏蔽层与第二磁屏蔽层用于限制磁场宽度，防止超磁致顶开体未进入预定区域就顶开所述开闭体导致误动作；所述开闭体包括开闭壳、受力部和接触部，2个相对的开闭壳分离时构成供冲洗喷头、摄像头或者空气吹扫干燥喷头伸出的开口，所述受力部在超磁致顶开棒伸长时与超磁致顶开棒相接触，所述接触部通过其末端的凸沿与弹簧相连，凸沿的直径与所述滑筒的内径相匹配，所述凸沿用于保证开闭体的运动不发生偏离；所述冲洗喷头通过带余量的供水软管与加压水泵的出口相连通，供水软管上设置有供水电磁阀，加压水泵的入口与水池相连通；所述空气吹扫干燥喷头通过带余量的供气软管与压缩空气罐相连通，所述供气软管上设置有供气电磁阀；所述超磁致顶开棒的极限伸长长度为2个断电保护体之间距离的1.1倍，开口打开的速度小于0.13s。

2.根据权利要求1所述的一种多功能公路维护装置，其特征是，当需要使用冲洗喷头时，启动转轴电机将冲洗喷头转至内壳的上部，同时在第二线圈中通入驱动电流，当超磁致顶开棒进入水平的驱动磁场范围时，超磁致顶开棒伸长顶开开闭体的受力部，从而使得2个相对的开闭壳分离形成开口，此时向第一线圈中通入驱动电流使得超磁致起落棒伸长，主转轴沿滑槽向上运动，同时带动冲洗喷头向上运动从开口伸长内壳外，通过调节转轴电机的旋转角度来调节冲洗喷头的俯仰角度，通过调节第一线圈的电流大小来调节冲洗喷头的高度，通过调节转盘电机的旋转角度来调节冲洗喷头的水平转角；使用结束后，首先减少或者断开第一线圈中的驱动电流使得冲洗喷头复位到内壳内，然后断开第二线圈中的驱动电流使得开闭壳在弹簧的作用下自动闭合；相似地，当要使用摄像头或者空气吹扫干燥喷头时，将第二连杆或者第三连杆转至内壳的上部即可。

3.根据权利要求2所述的一种多功能公路维护装置，其特征是，2个相对的所述开闭体上均设置有位移传感器，当检测到的2个开闭体相对位移反馈量大于2个断电保护体之间的距离时，才允许向第一线圈中通入驱动电流伸长超磁致起落棒。