CN109047060B - 一种隧道检修道立面标自动清洁装置及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种隧道检修道立面标自动清洁装置及工作方法，包括位于隧道检修道上的台车，所述台车具有行走轮和动力系统，所述台车上设有水箱及清洗装置，所述水箱上设有接水臂，所述接水臂通过安装在消防栓上的开关机构控制消防栓出水龙头的打开和关闭，所述水箱连接有水量感应装置，所述水量感应装置与台车的动力系统连接，水量感应装置通过水箱内液位的高低变化来控制台车行进动力的大小，本发明的清洁装置可实时利用消防栓补水，满足了较长隧道立面标的清洗需求，自动化程度高，清洗效果好。
Description
技术领域
本发明涉及隧道运营养护技术领域，具体涉及一种隧道检修道立面标自动清洁装置及工作方法。
背景技术
我国目前是隧道拥有量和在建量最多的国家，隧道作为一种环境友好型交通类型，避免了传统道路修建中山体环境破坏或者盘山绕远的现象发生，越来越多的出现在交通线路中。在公路隧道中，行车道两侧是检修道，为让驾驶员清楚辨析道路边界，会在检修道侧边贴警示立面标，防止机动车冲出路面撞向隧道内壁，发生安全事故。看似简单的立面标却在隧道安全中起十分重要的作用。
然而，由于运营时间长，尤其汽车尾气和尘土的污染，立面标十分容易变脏，被灰尘覆盖，失去了标示作用。尤其在运营时间较长的隧道，路边的立面标很多难以辨识。为保证安全，尤其在高速公路中，清洗立面标需要对隧道封闭，清洗代价大，因此较多立面标难以得到清洗，在隧道运营一定时间以后，得不到有效清洗的立面标失去了标识意义，成为隧道安全运营和车辆安全行驶的隐患。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种隧道检修道立面标自动清洁装置，能够利用隧道内设置的消火栓，实现自动对隧道检修道立面标进行有效清洁，无需工作人员进入隧道，不影响隧道内车辆的正常通行。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种隧道检修道立面标自动清洁装置，包括位于隧道检修道上的台车，所述台车具有行走轮和动力系统，所述台车上设有水箱及清洗装置，所述水箱上设有接水臂，所述接水臂通过安装在消防栓上的开关机构控制消防栓出水龙头的打开和关闭，所述水箱与水量感应装置连接，所述水量感应装置与台车的动力系统连接，水量感应装置通过水箱内液位的高低变化来控制台车行进动力的大小。
进一步的，所述接水臂为管状结构，其一端固定于水箱位于隧道侧壁一侧的箱壁上，且与水箱内空间连通，另一端端部具凸出的弧形板结构，消防栓出水龙头流出的水可通过接水臂进入水箱中。
进一步的，所述开关机构包括与隧道侧壁转动连接的恒压气撑，所述恒压气撑的伸缩部端部与阻行杆的一端转动连接，阻行杆的中部与消防栓的出水龙头转动连接，消防栓的出水龙头的控制阀门与开关杆的一端连接，开关杆的另一端与开关弹簧的一端固定连接，开关弹簧的另一端与阻行杆的另一端固定连接，阻行杆与弧形板结构接触，在恒压气撑作用下可阻止台车的行进，弧形板结构推动开关杆转动，可打开出水龙头。
进一步的，所述水量感应装置包括与水箱连通的感应管，所述感应管内部具有随其内部液位升降的感应漂浮杆，所述感应漂浮杆与摆动杆一端转动连接，所述摆动杆另一端伸至感应传动器的感应区域，感应传动器与台车的动力系统连接，感应漂浮杆带动摆动杆摆动，摆动杆伸至感应传动器的不同感应区域，通过感应传动器控制台车动力大小。
进一步的，所述感应传动器设有低动力区及高动力区，所述高动力区面积小于低动力区面积，摆动杆摆动至不同区域，触发电动台车采用不同动力进行牵引。
进一步的，所述水箱位于隧道侧壁一侧的箱壁上安装有定位臂，所述定位臂端部设有上下分布的定位滑轮，所述定位滑轮可滑动的与固定于隧道侧壁上的定位铁轨连接。
进一步的，所述清洗装置包括与水箱连接的第一清洁臂及第二清洁臂，所述第一清洁臂及第二清洁臂均包括管状的与水箱连通的清洁杆，第一清洁臂的清洁杆上设有多个喷头，用于向隧道立面标喷洒清洗液体，所述第二清洁臂的清洁杆通过紧固弹簧连接有毛刷，毛刷的中心位置处设有与清洁杆连通的喷头，用于擦洗隧道检修道立面标。
进一步的，所述台车上设有水泵，第一清洁臂及第二清洁臂的清洁杆通过水泵与水箱连接。
本发明还公开了一种隧道检修道立面标自动清洁装置的工作方法，包括以下步骤：
当水箱内液位较高时，水量感应装置控制台车以高动力行驶，清洗装置对隧道检修道立面标进行清洗，随着清洗过程清洗液体的消耗，液位下降，水量感应装置控制台车以低动力行驶，运动至消防栓的出水龙头处时，开关机构与接水臂接触，阻止台车继续行驶，同时，接水臂通过开关机构打开出水龙头，对水箱进行充水，液位上升，水量感应装置控制台车动力提升，直至台车动力克服开关机构阻力继续行进，继续对隧道检修道立面标进行清洗。
本发明的有益效果：
1.本发明的隧道检修道立面标自动清洁装置，可利用隧道内的消防栓进行实时的补水，极大的降低了对水箱体积的要求，适用于较长隧道中隧道检修道立面标的清洁工作。
2.本发明的隧道检修道立面标自动清洁装置，能够自动化运行，无需工作人员进入隧道，装置只在检修道上运行保证了隧道的正常通行和运营。
3.本发明的隧道检修道立面标自动清洁装置，具有多个清洁臂，共同清洁，清洁效果好。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
图1为本发明清洁装置整体结构示意图；
图2为本发明图1中的A向示意图；
图3为本发明接水臂端部半圆形板结构示意图；
图4为本发明开关机构结构示意图；
图5为本发明水量感应装置结构示意图；
图6为本发明第一清洁臂与喷头装配示意图；
图7为本发明第二清洁臂与毛刷装配示意图；
其中，1.台车，1-1.行走轮，2.水箱，3.接水臂，3-1.半圆形板结构，4.开关机构，4-1.恒压气撑，4-2.阻行杆，4-3.开关杆，4-4.开关弹簧，5.出水龙头，6.水量感应装置，6-1.感应管，6-2.感应漂浮杆，6-3.摆动杆，6-4.感应传动器，6-4-1.高动力区，6-4-2.低动力区，7.定位臂，8.定位滑轮，9.定位铁轨，10.清洁杆，11.水泵，12.喷头，13.紧固弹簧，14.毛刷。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
正如背景技术所介绍的，目前清理隧道检修道立面标时，需将隧道进行封闭，清洗代价大，较多立面标难以得到清洗，在隧道运营一定时间以后，得不到有效清洗的立面标失去了标识意义，成为隧道安全运营和车辆安全行驶的隐患，针对上述问题，本申请提出了一种隧道检修道立面标自动清洁装置。
本申请的一种典型实施方式中，如图1-7所示，一种隧道检修道立面标自动清洁装置，包括位于隧道检修道上的台车1，所述台车包括行走轮1-1和动力系统，台车可以采用现有的电动平台车，所述台车上设有水箱2及清洗装置，所述水箱上设有接水臂3，所述接水臂通过安装在消防栓上的开关机构4控制消防栓上出水龙头5的打开和关闭，所述水箱连接有水量感应装置6，所述水量感应装置与台车的动力系统连接，通过检测到水箱内水位的高低来控制台车行进的动力大小，进而控制台车能否通过开关机构的阻挡继续行进。
所述接水臂为近似L型的管状结构，具有近似水平的管段及竖直的管段，近似水平的管段一端安装于水箱位于隧道侧壁一侧的箱壁上，且与水箱内空间连通，竖直管段顶端端部具凸出的弧形板结构，所述弧形板结构采用半圆形板结构3-1，所述半圆形板结构顶端距离隧道检修道地面的距离小于消防栓出水龙头底端面距离隧道检修道地面的距离，接水臂可移动至消防栓出水龙头的正下方，消防栓出水龙头流出的水可通过接水臂进入水箱中。
所述开关机构4包括与隧道侧壁铰接连接的恒压气撑4-1，所述恒压气撑采用现有的恒压气撑装置即可，包括固定部和伸缩部，固定部铰接在隧道侧壁上，在一定压力下，其伸缩部可沿固定部伸出，压力卸除后，伸缩部可回复原位，所述恒压气压撑的伸缩部端部与阻行杆4-2的一端铰接，阻行杆的中部与消防栓的出水龙头5铰接，消防栓的出水龙头的控制阀门与开关杆4-3的一端连接，开关杆的另一端与开关弹簧4-4的一端固定连接，开关弹簧的另一端与阻行杆的另一端固定连接，安装时，阻行杆及开关杆最底端距离隧道检修道地面的距离均小于半圆型板结构顶端距离隧道检修道地面的距离，大于接水臂竖直管段顶端与隧道检修道地面之间的距离，即阻行杆及开关杆均可与半圆形板结构接触而不会与接水臂的竖直管段接触，阻行杆与半圆形板结构接触，在恒压气撑的作用下，如果台车的行进动力不足，行进力无法克服恒压气撑的阻力，则阻行杆可阻止台车的行进，半圆形板结构推动开关杆，开关杆可带动出水龙头的控制阀门转动，则可打开出水龙头，接水臂与开关机构分离后，在开关弹簧及恒压气撑的作用下，开关杆及阻行杆恢复原位。
所述水量感应装置6包括与水箱底部连通的L型的感应管6-1，水箱内注入水时，根据连通器原理，感应管内水位与水箱内水位一致，根据所述感应管内部具有随其内部水位升降的感应漂浮杆6-2，所述感应漂浮杆上端与摆动杆6-3一端铰接，摆动杆的中部与水箱的箱壁铰接，所述摆动杆另一端伸至感应传动器6-4的感应区域，所述感应传动器固定于水箱的箱壁上，感应传动器与台车的动力系统连接，感应传动器设有高动力区及低动力区，感应传动器底部较小的部分为高动力区6-4-1，其余大部分为低动力区6-4-2，低动力区的面积大于高动力区的面积，感应漂浮杆随水位的升降带动摆动杆随摆动杆与水箱箱壁的铰接点转动，实现摆动杆摆动，摆动杆摆动至感应传动器的不同感应区域，通过感应传动器控制台车动力大小。
所述水箱位于隧道侧壁一侧的箱壁上安装有定位臂7，所述定位臂端部设有上下分布的两个定位滑轮8，所述定位滑轮嵌入并可滑动的与固定于隧道侧壁上的定位铁轨9连接，对台车的运动起到导向的作用
所述清洗装置包括与水箱连通的两个第一清洁臂及位于两个第一清洁臂之间的第二清洁臂，所述第一清洁臂及第二清洁臂均包括管状的与水箱连通的清洁杆10，所述清洁杆固定于台车上，且通过水泵11与水箱连接，第一清洁臂的清洁杆上设有多个喷头12，根据立面标的高度确定喷头的数量，一般设置1-5个，所述喷头用于向立面标喷洒清洗液体，所述第二清洁臂上的清洁杆通过紧固弹簧13连接有毛刷14，紧固弹簧可通过弹性压力使毛刷与立面标紧密接触，毛刷的中心位置处设有与清洁杆连通的喷头12，用于擦洗隧道检修道立面标。
本发明还公开了一种隧道检修道立面标自动清洁装置的工作方法：
当水箱内水位较高时，感应漂浮杆位于水箱中较高的位置，摆动杆摆动至感应传动器底部的高动力区，感应传动器控制台车的动力系统，使台车以高动力行驶，第一清洁臂及第二清洁臂带动喷头及毛刷对隧道检修道立面标进行清洗，随着清洗过程进行水箱内清洗液体不断消耗，液位下降，感应漂浮杆随之下降，带动摆动杆摆动，摆动杆摆动至感应传动器的低动力区，感应传动器控制台车以低动力行驶，台车运动至消防栓的出水龙头处，接水臂移动至消防栓出水龙头下方时，开关机构的开关杆及阻行杆先后与接水臂的半圆形板结构接触，半圆形板结构带动开关杆转动，带动消防栓出水龙头控制阀门的转动，出水龙头流出水，通过接水臂进入水箱，由于台车的行进动力不足以克服恒压气撑的阻力，所以阻行杆阻止台车进一步前进，水箱中可持续注入水，当水箱中液位到达一定高度，感应漂浮杆上升，摆动杆摆动至感应传动器的高动力区，台车重新获得高动力，其行进动力足以克服阻行杆的阻力，台车继续前进，此时，恒压气撑的伸缩部伸出，固定部绕铰接点转动，阻行杆绕其与出水龙头的铰接点转动，开关机构的动作满足了台车继续行进的要求，当接水臂运动至阻行杆与半圆形板结构脱离时，在恒压气撑的作用下，阻行杆回复原位，在开关弹簧的作用下，开关杆回复原位，关闭出水龙头的控制阀门，台车可以继续行进，利用清洁装置对立面标进行清理。
本发明的隧道检修道立面标自动清洁装置，可利用隧道内的消防栓实现实时补水，从而消除了水箱体积对清洁立面标长度的限制，满足了较长隧道的立面标清洁工作，而且整个清洁工作自动化程度高，无需工作人员进入隧道，清洁效果好，清洁工作在隧道检修道进行，不妨碍隧道的正常运营和通行。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (6)
1.一种隧道检修道立面标自动清洁装置，包括位于隧道检修道上的台车，所述台车具有行走轮和动力系统，所述台车上设有水箱及清洗装置，其特征在于，所述水箱上设有接水臂，所述接水臂通过安装在消防栓上的开关机构控制消防栓出水龙头的打开和关闭，所述水箱连接有水量感应装置，所述水量感应装置与台车的动力系统连接，水量感应装置通过水箱内液位的高低变化来控制台车行进动力的大小；
所述开关机构包括与隧道侧壁转动连接的恒压气撑，所述恒压气撑的伸缩部端部与阻行杆的一端转动连接，阻行杆的中部与消防栓的出水龙头转动连接，消防栓的出水龙头的控制阀门与开关杆的一端连接，开关杆的另一端与开关弹簧的一端固定连接，开关弹簧的另一端与阻行杆的另一端固定连接；
所述水量感应装置包括与水箱连通的感应管，所述感应管内部具有随其内部液位升降的感应漂浮杆，所述感应漂浮杆与摆动杆一端转动连接，感应漂浮杆带动摆动杆摆动，所述摆动杆另一端伸至感应传动器的感应区域，感应传动器与台车的动力系统连接；
所述感应传动器设有低动力区及高动力区，所述高动力区面积小于低动力区面积，摆动杆摆动至不同区域，触发电动台车采用不同动力进行牵引。
2.如权利要求1所述的一种隧道检修道立面标自动清洁装置，其特征在于，所述接水臂为管状结构，其一端固定于水箱位于隧道侧壁一侧的箱壁上，且与水箱内空间连通，另一端端部具凸出的弧形板结构，消防栓出水龙头流出的水可通过接水臂进入水箱中。
3.如权利要求1所述的一种隧道检修道立面标自动清洁装置，其特征在于，所述水箱位于隧道侧壁一侧的箱壁上安装有定位臂，所述定位臂端部设有上下分布的定位滑轮，所述定位滑轮可滑动的与固定于隧道侧壁上的定位铁轨连接。
4.如权利要求1所述的一种隧道检修道立面标自动清洁装置，其特征在于，所述清洗装置包括与水箱连接的第一清洁臂及第二清洁臂，所述第一清洁臂及第二清洁臂均包括管状的与水箱连通的清洁杆，第一清洁臂的清洁杆上设有多个喷头，用于向隧道立面标喷洒清洗液体，所述第二清洁臂的清洁杆通过紧固弹簧连接有毛刷，毛刷的中心位置处设有与清洁杆连通的喷头，用于擦洗隧道检修道立面标。
5.如权利要求4所述的一种隧道检修道立面标自动清洁装置，其特征在于，所述台车上设有水泵，第一清洁臂及第二清洁臂的清洁杆通过水泵与水箱连接。
6.一种权利要求1-5任一项所述的隧道检修道立面标自动清洁装置的工作方法，其特征在于：
当水箱内液位较高时，水量感应装置控制台车以高动力行驶，清洗装置对隧道检修道立面标进行清洗，随着清洗过程清洗液体的消耗，液位下降，水量感应装置控制台车以低动力行驶，运动至消防栓的出水龙头处时，开关机构与接水臂接触，阻止台车继续行驶，同时，接水臂通过开关机构打开出水龙头，对水箱进行充水，液位上升，水量感应装置控制台车动力提升，直至台车动力克服开关机构阻力继续行进，继续对隧道检修道立面标进行清洗。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 250031 Shandong Province Flyover District of Ji'nan city Shanxi Road No. 576. Applicant after: Shandong transportation planning and Design Institute Co.,Ltd. Address before: 250031 Shandong Province Flyover District of Ji'nan city Shanxi Road No. 576. Applicant before: SHANDONG PROVINCIAL COMMUNICATIONS PLANNING AND DESIGN INSTITUTE |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 250031 No. 576 Wushanxi Road, Tianqiao District, Jinan City, Shandong Province Applicant after: Shandong transportation planning and Design Institute Group Co.,Ltd. Address before: 250031 No. 576 Wushanxi Road, Tianqiao District, Jinan City, Shandong Province Applicant before: Shandong transportation planning and Design Institute Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |