CN109540570A - 扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统 - Google Patents
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Abstract
扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统，包括采样模块、局部烘干模块、水刀组件、风刀组件；还包括底部的支撑框架结构，支撑框架结构包括沿行走方向X向设置在前段的栅格骨架和后段的沿Y向设置的轨道骨架；栅格骨架上安装包括水刀组件、风刀组件；轨道骨架上设有沿Y向的轨道、在轨道上往复移动的采样模块Y向移动装置；支撑框架结构上轨道后侧设置局部烘干模块；栅格骨架一端固定沿Y向伸出的牵引连接架；支撑框架结构底面设置驱动轮。本发明可以解决现有扫路机清扫性能评价技术检测中多人工操作设备、设备使用分散、费时费力，且容易出现布料、采集不均不能协调统一控制的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及环卫设施领域，具体为扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统。
背景技术
扫路机清扫性能评价参数有扫(吸)净率、作业能力、作业环境扬尘、作业噪声等。国内现行检测方法为：在露天场地内修建的沥青道路作为试验道路；检测前，使用驾驶员驾驶布料机在试验道路上布撒一定质量一定粒径的尘土；在试验道路上选择几处区域，区域宽度为扫路机的清扫宽度,由人力操作吸尘器分别采集这几处区域的路面尘土并分别称量尘土的质量；被测车辆按照规定的作业速度作业后，由人力操作吸尘器另外选择五处区域用吸尘器采集路面尘土并分别称量尘土的质量；用两次采集的尘土的质量计算扫路机的扫(吸)净率。
因此亟需解决测试过程中需多人工操作各种车辆机械设备，来完成清扫性能检测中的布料、采集等繁杂的系统工作的问题，需解决清洗采样平台系统内不同功能设备组件的行程和安装需求问题，以达到协同作用。
发明内容
本发明提供一种扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统，以解决现有扫路机清扫性能评价技术检测中多人工操作设备、设备使用分散、费时费力，且容易出现布料、采集不均不能协调统一控制的技术问题。
本发明采用的技术方案为：
扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统，包括采样模块、局部烘干模块、水刀组件、风刀组件；还包括底部的支撑框架结构，所述支撑框架结构包括沿行走方向X向设置在前段的栅格骨架和后段的沿Y向设置的轨道骨架；所述栅格骨架上安装包括水刀组件、风刀组件；所述轨道骨架上设有沿Y向的轨道、在所述轨道上往复移动的采样模块Y向移动装置；
所述采样模块Y向移动装置包括采样模块支架，所述采样模块固定在所述采样模块支架上，所述采样模块支架底面安装采样滑块与所述轨道滑动配合连接；所述采样模块支架上设置采样驱动块组件，所述驱动块组件驱动所述采样模块支架在所述轨道上沿Y向移动；
所述支撑框架结构上所述轨道后侧设置局部烘干模块，所述局部烘干模块与所述支撑框架结构铰接并由启停开关控制为垂直或平行于路面；
所述栅格骨架一端固定沿Y向伸出的牵引连接架；所述支撑框架结构底面设置驱动轮。
所述轨道骨架包括沿Y向设置相互平行的两条轨道和一根齿条一，所述齿条一的齿牙朝向侧面、设置在两条所述轨道之间；
所述驱动块组件包括依次连接的驱动电机、减速器、联轴器、齿轮轴、齿轮，所述齿轮与所述齿条一啮合，并由驱动电机驱动；所述驱动块组件通过连接板固定在采样模块支架上；所述齿轮轴穿出连接板的通孔、所述减速器固定在连接板板面上；所述连接板四角通过螺栓固定在所述采样模块支架上。
所述采样模块支架底部沿Y向平行设置两组铰接组件，所述铰接组件包括上部水平设置的摆动板、下部水平设置的安装板和中部的铰接支座；所述摆动板底面固定向下伸出的带轴孔的耳形铰接块，两个所述带轴孔的倒T型板状铰接支座对称固定在安装板上表面的两侧，所述铰接块插入两个所述铰接支座中间后通过销轴铰接连接，所述安装板底面固定采样滑块，所述摆动板与采样模块平台支架固定连接；所述销轴轴向与滑块滑动方向一致；
所述铰接支座的轴孔向上开出贯通的调节豁槽，将所述铰接支座的轴孔上部分成两半部，所述两半部通过调节螺栓连接调节所述轴孔大小；
所述摆动板上设置多个横向的腰形孔，在所述腰形孔内设置螺栓将所述铰接组件与采样模块支架固定。
所述支撑框架结构由侧边驱动装置牵引所述牵引连接架驱动沿X向往复移动。
所述水刀组件包括高压柱塞泵、电机、喷射管组件、喷嘴，所述高压柱塞泵及电机设置在栅格骨架中部，水自外部水箱通过所述喷射管组件从栅格骨架前端的喷嘴喷出；
所述风刀组件包括风机、空气压缩机和储气罐、风刀，所述风机和风机的驱动电机设置在高压柱塞泵两侧，所述空气压缩机和储气罐设置在高压柱塞泵后侧，风经由所述风机进入空气压缩机和储气罐、通过风管从栅格骨架前端的风刀喷出。
所述驱动轮由电机二驱动，所述电机二安装在驱动轮的轮毂上。
本发明有以下积极有益效果：清洗采样平台包括水刀组件、风刀组件、局部烘干模块、采样模块、采样模块Y向移动装置，可实现路面的清扫、路面的风干、采样区局部烘干、采样模块沿Y向的移动、采样等功能集成统一协调操作、集中控制。
清洗和采样均为自动控制完成，避免了多人工操作多设备的不均匀繁杂现象，省时省力、标准统一、提高检测精度。
附图说明
图1是扫路机清扫性能试验台结构示意图；
图2是本发明清洗采样平台各部分的布局示意图；
图3是本发明清洗采样平台框架的结构示意图；
图4是本发明采样模块支架的结构示意图；
图5是本发明采样模块支架底部铰接结构示意图；
图6为图5的采样模块支架底部铰接结构剖视图；
图7是局部烘干模块的结构示意图；
图8是本发明清洗采样平台系统或布料机平台与侧边驱动装置连接结构示意图；
图9是本发明清洗采样平台系统或布料机平台连接架铰接结构示意图；
图10是本发明采样模块Y向移动装置的结构示意图；
图11是本发明采样驱动块组件的结构示意图。
附图编号：1-路面，2-布料机平台，3-清洗采样平台系统，4-牵引系统，41-制动系统，5-侧边驱动装置，51-侧边驱动架，511-支撑架，512-齿条，513-导轨，52-驱动块组件，521-驱动电机，522-减速器，523-齿轮，524-齿轮轴，525-滑块安装板，526-联轴器，527-滑块，6-支撑框架结构，61-栅格骨架，62-轨道骨架，621-轨道，7-采样模块支架，71-铰接组件，711-摆动板，712-安装板，713-铰接支座，714-销轴，715-采样滑块，72-光轴，73-光轴固定座，81-高压柱塞泵，82-电机，83-风机，84-水刀组件，85-风刀组件，851-风刀，86-喷射管组件，861-喷嘴，87-局部烘干模块，88-采样模块，89-空气压缩机和储气罐，9-连接板，90-连接架，912-齿条一。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
以下实施例仅是为清楚说明本发明所作的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本发明精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
请参见图2、3，扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统，包括采样模块88、局部烘干模块87、水刀组件84、风刀组件85；还包括底部的支撑框架结构6，所述支撑框架结构6包括沿行走方向X向设置在前段的栅格骨架61和后段的沿Y向设置的轨道骨架62；所述栅格骨架61上安装包括水刀组件84、风刀组件85；所述轨道骨架62上设有沿Y向的轨道621、在所述轨道621上往复移动的采样模块Y向移动装置；
参见图4、10，所述采样模块Y向移动装置包括采样模块支架7，所述采样模块88固定在所述采样模块支架7上，所述采样模块支架7底面安装采样滑块715与所述轨道621滑动配合连接；所述采样模块支架7上设置采样驱动块组件52，所述驱动块组件52驱动所述采样模块支架7在所述轨道621上沿Y向移动；
参见图2、7，所述支撑框架结构6上所述轨道621后侧设置局部烘干模块87，所述局部烘干模块87与所述支撑框架结构6铰接并由启停开关控制为垂直或平行于路面；
参见图3，所述栅格骨架61一端固定沿Y向伸出的牵引连接架90；所述支撑框架结构6底面设置驱动轮。
参见图3，所述轨道骨架62包括沿Y向设置相互平行的两条轨道621和一根齿条一912，所述齿条一912的齿牙朝向侧面、设置在两条所述轨道621之间；
参见图10、11，所述驱动块组件52包括依次连接的驱动电机521、减速器522、联轴器526、齿轮轴524、齿轮523，所述齿轮523与所述齿条一912啮合，并由驱动电机521驱动；所述驱动块组件52通过连接板9固定在采样模块支架7上；所述齿轮轴524穿出连接板9的通孔、所述减速器522固定在连接板9板面上；所述连接板9四角通过螺栓固定在所述采样模块支架7上。
参见图4、5、6，所述采样模块支架7底部沿Y向平行设置两组铰接组件71，所述铰接组件71包括上部水平设置的摆动板711、下部水平设置的安装板712和中部的铰接支座713；所述摆动板711底面固定向下伸出的带轴孔的耳形铰接块，两个所述带轴孔的倒T型板状铰接支座713对称固定在安装板712上表面的两侧，所述铰接块插入两个所述铰接支座713中间后通过销轴714铰接连接，所述安装板712底面固定采样滑块715，所述摆动板711与采样模块平台支架7固定连接；所述销轴714轴向与滑块滑动方向一致；
所述铰接支座713的轴孔向上开出贯通的调节豁槽，将所述铰接支座713的轴孔上部分成两半部，所述两半部通过调节螺栓连接调节所述轴孔大小；
所述摆动板711上设置多个横向的腰形孔，在所述腰形孔内设置螺栓将所述铰接组件71与采样模块支架7固定。
所述支撑框架结构6由侧边驱动装置5牵引所述牵引连接架90驱动沿X向往复移动。
所述水刀组件84包括高压柱塞泵81、电机82、喷射管组件86、喷嘴861，所述高压柱塞泵81及电机82设置在栅格骨架61中部，水自外部水箱通过所述喷射管组件86从栅格骨架61前端的喷嘴861喷出；
参见图2，所述风刀组件85包括风机83、空气压缩机和储气罐89、风刀851，所述风机83和风机83的驱动电机82设置在高压柱塞泵81两侧，所述空气压缩机和储气罐89设置在高压柱塞泵81后侧，风经由所述风机83进入空气压缩机和储气罐89、通过风管从栅格骨架61前端的风刀851喷出。
所述驱动轮由电机二驱动，所述电机二安装在驱动轮的轮毂上。
以下是对本发明的进一步详述。
扫路机清扫性能试验台包括试验路面1、清洗采样平台3、布料机平台2、侧边驱动装置5、牵引系统4、制动系统41等，总体布局参见图1。
为了方便描述，将路面长度方向规定为X向，路面宽度方向为Y向，高度方向为Z方向。
拖链组件为两组，分别为采样清洗平台3和布料机平台2的拖链组件，内部分别设置采样清洗平台3和布料机平台2的控制线缆；风琴罩组件采用市售风琴罩，用于遮挡侧边驱动装置内部零件。
清洗采样平台包括水刀组件84(含大流量高压柱塞泵81、电机82、喷射管组件86、喷嘴861、高压吹气阀、压力表以及水管等)、风刀组件85(含两台风机83、两支长风刀和一支短风刀、风管等)、局部烘干模块87、采样模块88、采样模块Y向移动装置等，可实现路面的清扫、路面的风干、采样区局部烘干、采样模块沿Y向的移动、采样等。其布局参见图2。
上述各部件安装在本发明的支撑框架结构6上(如图3)，长方形的所述支撑框架结构6四个角和中间安装有驱动轮，通过连接架90和侧边驱动装置5相连，整个支撑框架结构6受侧边驱动装置5和驱动轮牵引，可沿着路面的X向移动，由于连接架90和侧边驱动装置5轴铰接，也可以与侧边驱动装置5连接处为轴顺时针旋转90°，转到路边。
参见图2，水刀组件84中含大流量高压柱塞泵、驱动电机、喷射管组件、喷嘴、高压吹气阀、压力表以及水管等，大流量高压柱塞泵81安装在支撑框架结构6中部，由电机82驱动，可将试验台外单独设置的水箱内的水用高压泵抽出，通过喷射管组件86、喷嘴861，形成高压水流和水刀，冲走物料并冲洗路面，支撑框架结构6上设有压力表指示水压。空气压缩机和储气罐89内形成压缩空气，高压水流水刀工作结束后，通过高压吹气阀吹走水嘴表面的残留水。水刀组件结构为现有技术结构。
参见图2，风刀组件85中含两台风机、两支长风刀和一支短风刀、风管等，两台风机83安装在清洗采样平台3两侧，通过风管将高压快速气体送到两支长风刀(2300mm)和一支短风刀(300mm)上，用来在水刀清洗后吹走残留的路面上残留的水分和烘干路面。风刀组件结构为现有技术结构。
参见图2，局部烘干模块87安装在清洗采样平台3底部的支撑框架结构的后部，分成两个对称的部分，各包括加热灯管组、防护板、红外测温计、空气湿度计、机架、摄像头及翻转电机、行程开关。平时加热灯管垂直于路面，呈收起状态；需要进行局部烘干时可翻转90度，加热灯管平行于路面(如图7)，对某段路面进行非接触式加热烘干。烘干过程中通过红外测温计、空气湿度计、摄像头监测路面温度和湿度，控制加热灯管组的接通和断开。翻转由翻转电机驱动，由行程开关控制。局部烘干模块结构为现有技术结构。
参见图4～6，采样模块88由取样器、称重器和吸尘器等组成，工作时取样器下降至地面采样区域，形成封闭空间，吸尘器启动，抽取采样区内的模拟尘土的物料，在称重器内收集并进行称重。采样模块88安装在铝合金材料组成的采样模块支架7(图4)上。为减少采样模块88行进过程中的颠簸和变形，保证平稳工作，在采样模块88与导轨连接处设有铰接结构(图5、图6)，它由销轴714、摆动板711、铰接支座713、采样滑块715和安装板712组成。采样模块结构为现有技术结构。
采样模块88及采样模块支架7受采样模块Y向移动装置驱动，使其在清洗采样平台支撑框架结构6上沿着Y向移动，从而能保证在路面1的某一指定位置进行采样。
所述扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统由PLC控制系统控制。
侧边驱动装置5是规范并指引清洗采样平台3和布料机平台2运动的装置，控制清洗采样平台3和布料机平台2的移动速度及运动位置。侧边驱动装置5从功能上大体分为：固定部分(侧边驱动架51)、驱动部分(清洗和布料机平台2侧边驱动块组件52)和随动部分(风琴罩组件、拖链组件)。固定部分支撑固定侧边装置各部件，驱动部分为主动部件，驱动指引清洗采样平台3和布料机平台2移动，随动部分随驱动部分移动。
清洗采样平台3一侧伸出的机架通过轴承座组件与侧边驱动装置驱动块组件52一起连接在所述滑块安装板525上。轴72与轴承座的配合使两车可绕侧边驱动旋转，并在工作中根据路面的平整度在X和Y方向进行角度自调整，调整范围±3°。
侧边驱动支撑架511用膨胀螺栓固定于地面，支撑架511上装有X向的两根导轨513及一根齿条512。清洗采样平台3和布料机平台2侧边驱动块组件52由电机521、减速器522和轴承座固定于滑块安装板525上，减速器522输出端连接齿轮523，安装板525另一面通过滑块527安装于导轨513上。工作时，驱动块组件52上的电机521转动，经减速器522减速增扭后，将预设扭矩和转速输出至齿轮523，使齿轮523与齿条512啮合，产生推力，驱动两车的驱动部分沿导轨513滑动，由此指引清洗采样平台3和布料机平台2运动。激光测距仪实时校正两车移动姿态，使清洗采样平台3和布料机平台2驱动轮移动速度与清洗采样平台3和布料机平台2侧边驱动块组件52保持一致。
预设程序控制电机转速，改变齿轮齿条啮合速度，进而控制驱动块组件52移动速度，将清洗采样平台3运动过程分为加速段、匀速段及减速段。
拖链54固定端固定于侧边支撑架顶面钣金槽中，活动端通过端板固连于驱动块组件52上，随驱动块组件52移动而移动。风琴罩53固定于两车驱动块组件之间，随两滑动端的移动压缩或拉伸，用以保护两导轨513和齿条512，防止其被灰尘及砂石磨损。
工作完成后，滑动端指引清洗采样平台3、布料机平台2移动到侧边装置两端。当两平台运行至两端极限位置时，所述支撑架511上在两端极限位置设置行程开关，侧边驱动组件的所述滑块安装板525触碰行程开关，使两车停止移动，并止位于限位块处，之后旋转90°收回墙边。
所述滑块安装板525铰接结构，是在所述滑块安装板525内侧固定水平轴承座，所述轴承座内镶嵌轴承，所述轴承内设置与其内壁紧配合的光轴72，所述光轴72的另一端嵌入光轴固定座73内孔中紧配合，所述光轴固定座73的轴孔向外开出贯通的调节豁槽，将所述光轴固定座73的轴孔一侧成两半部，所述两半部通过调节螺栓连接调节所述轴孔大小，所述光轴固定座73与所述连接架90侧面固定。
Claims (6)
1.扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统，包括采样模块(88)、局部烘干模块(87)、水刀组件(84)、风刀组件(85)；其特征在于，还包括底部的支撑框架结构(6)，所述支撑框架结构(6)包括沿行走方向X向设置在前段的栅格骨架(61)和后段的沿Y向设置的轨道骨架(62)；所述栅格骨架(61)上安装包括水刀组件(84)、风刀组件(85)；所述轨道骨架(62)上设有沿Y向的轨道(621)、在所述轨道(621)上往复移动的采样模块Y向移动装置；
所述采样模块Y向移动装置包括采样模块支架(7)，所述采样模块(88)固定在所述采样模块支架(7)上，所述采样模块支架(7)底面安装采样滑块(715)与所述轨道(621)滑动配合连接；所述采样模块支架(7)上设置采样驱动块组件(52)，所述驱动块组件(52)驱动所述采样模块支架(7)在所述轨道(621)上沿Y向移动；
所述支撑框架结构(6)上所述轨道(621)后侧设置局部烘干模块(87)，所述局部烘干模块(87)与所述支撑框架结构(6)铰接并由启停开关控制为垂直或平行于路面；
所述栅格骨架(61)一端固定沿Y向伸出的牵引连接架(90)；所述支撑框架结构(6)底面设置驱动轮。
2.如权利要求1所述的扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统，其特征在于，所述轨道骨架(62)包括沿Y向设置相互平行的两条轨道(621)和一根齿条一(912)，所述齿条一(912)的齿牙朝向侧面、设置在两条所述轨道(621)之间；
所述驱动块组件(52)包括依次连接的驱动电机(521)、减速器(522)、联轴器(526)、齿轮轴(524)、齿轮(523)，所述齿轮(523)与所述齿条一(912)啮合，并由驱动电机(521)驱动；所述驱动块组件(52)通过连接板(9)固定在采样模块支架(7)上；所述齿轮轴(524)穿出连接板(9)的通孔、所述减速器(522)固定在连接板(9)板面上；所述连接板(9)四角通过螺栓固定在所述采样模块支架(7)上。
3.如权利要求1所述的扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统，其特征在于，所述采样模块支架(7)底部沿Y向平行设置两组铰接组件(71)，所述铰接组件(71)包括上部水平设置的摆动板(711)、下部水平设置的安装板(712)和中部的铰接支座(713)；所述摆动板(711)底面固定向下伸出的带轴孔的耳形铰接块，两个所述带轴孔的倒T型板状铰接支座(713)对称固定在安装板(712)上表面的两侧，所述铰接块插入两个所述铰接支座(713)中间后通过销轴(714)铰接连接，所述安装板(712)底面固定采样滑块(715)，所述摆动板(711)与采样模块平台支架(7)固定连接；所述销轴(714)轴向与滑块滑动方向一致；
所述铰接支座(713)的轴孔向上开出贯通的调节豁槽，将所述铰接支座(713)的轴孔上部分成两半部，所述两半部通过调节螺栓连接调节所述轴孔大小；
所述摆动板(711)上设置多个横向的腰形孔，在所述腰形孔内设置螺栓将所述铰接组件(71)与采样模块支架(7)固定。
4.如权利要求3所述的扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统，其特征在于，所述支撑框架结构(6)由侧边驱动装置(5)牵引所述牵引连接架(90)驱动沿X向往复移动。
5.如权利要求4所述的扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统，其特征在于，所述水刀组件(84)包括高压柱塞泵(81)、电机(82)、喷射管组件(86)、喷嘴(861)，所述高压柱塞泵(81)及电机(82)设置在栅格骨架(61)中部，水自外部水箱通过所述喷射管组件(86)从栅格骨架(61)前端的喷嘴(861)喷出；
所述风刀组件(85)包括风机(83)、空气压缩机和储气罐(89)、风刀(851)，所述风机(83)和风机(83)的驱动电机(82)设置在高压柱塞泵(81)两侧，所述空气压缩机和储气罐(89)设置在高压柱塞泵(81)后侧，风经由所述风机(83)进入空气压缩机和储气罐(89)、通过风管从栅格骨架(61)前端的风刀(851)喷出。
6.如权利要求1所述的扫路机清扫性能试验台的清洗采样平台系统，其特征在于，所述驱动轮由电机二驱动，所述电机二安装在所述所述支撑框架(6)上。
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