CN110258401B - 曲臂式隧道高压清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及道路清洗的技术领域，具体公开了一种曲臂式隧道高压清洗设备，包括清洗车，清洗车上设有水罐，所述清洗车端部固定连接有伸缩机构，伸缩机构端部设有平行四边形机构，平行四边形机构转动部设有扭簧，平行四边形机构相对的两边上分别固定有负责控制所述伸缩机构的距离传感器与信号挡板，平行四边形机构远离伸缩机构一端设有清洗机构。本发明的目的在于提供曲臂式隧道高压清洗设备，以解决清洗设备容易受到挤压损坏的技术问题。

Description

曲臂式隧道高压清洗设备

技术领域

本发明属于道路清洗的技术领域。

背景技术

随着隧道建设尤其是城市隧道建设的发展，在地形复杂的地区，隧道因其具有缩短公路里程、提高交通运输效率等优越性而被广泛采用；而随着车流量的增加，车辆排放的大量尾气和扬起的灰尘对隧道造成了极其严重的污染；且由于隧道较为封闭，污染物扩散困难，使得隧道侧壁容易变黑变脏。所以如何对隧道侧壁进行快速、有效的清洁维护工作一项迫切又势在必行的任务。

现有技术中通常是将隧道倾斜设备固定在汽车的车体上，让汽车运动的过程中隧道清洗设备对隧道侧壁进行清洗。由于传统的隧道清洗设备结构简单，在清洗作业时隧道清洗设备结构与汽车之间的距离通常是固定不变的。此种结构的清洗设备对汽车的驾驶人员要求较高，要求驾驶人员始终观察汽车同隧道侧壁之间的间距。一旦汽车行进方向朝靠近隧道侧壁方向靠近，就会造成隧道清洗设备对墙面出现挤压的情况，极易导致隧道清洗设备的损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供曲臂式隧道高压清洗设备，以解决清洗设备容易受到挤压损坏的技术问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为曲臂式隧道高压清洗设备，包括有伸缩机构，伸缩机构的自由端设有清洗机构，清洗机构包括喷淋组与刮板，刮板与喷淋组之间设有至少两根且相互平行的连杆，连杆的轴向两端分别铰接于刮板与喷淋组，连杆轴向两端还固定有扭簧，扭簧自由端分别固定于刮板与喷淋组，扭簧处于自由状态时刮板与喷淋组之间的间距最大；

两根连杆上一个固定有信号挡板，另一根连杆上设有朝向信号挡板且用于检测信号挡板位置的距离传感器，距离传感器连接有控制模块，控制模块控制伸缩机构的伸缩。

本基础方案的工作原理：本方案中刮板、喷淋组与两根连杆构成平行四边形机构,正常情况下扭簧对平行四边形机构起到支撑的作用。平行四边形机构在不受到外力的情况下支撑清洗机构进行喷洒清洗作业；在喷洒的过程中，正常情况时喷淋组对墙面进行喷洗作业，刮板紧贴在前面上，并对墙面进行刮除作业；当刮板遇到靠近墙面方向的挤压时，本方案利用平行四边形不稳定的结构原理，平行四边形机构相对发生转动变形，此过程中刮板与喷淋组的间距会逐渐缩短，距离传感器与信号挡板之间的相对位置也会出现错位运动，距离传感器检测到对侧的信号挡板运动后发出电信号控制伸缩机构收缩，从而使刮板不再受到墙面的挤压，最终到达避免隧道高压清洗设备受到过度挤压的技术效果。

本基础方案的有益效果：相比于现有技术的清洗设备，本技术方案能够根据隧道墙壁的情况，自行控制清洗车与墙壁之间的距离，有效避免出现清洗设备受到挤压损坏的问题，具有安全、高效、智能的有益效果。

进一步，所述喷淋组包括有喷淋支架与主喷淋管，所述喷淋支架固定在所述伸缩机构的自由端，所述喷淋支架外侧与所述主喷淋管固定连接，所述主喷淋管外侧沿轴向开有若干喷淋孔。

在现有技术中通常是使用清扫辊对墙面清扫作业，而现有技术中的此种清洁方式容易出现弯曲面无法清扫的死角的问题，本申请的技术方案能够通过喷淋管的喷淋作用对墙面进行高效清洗，有效避免出现清洗死角的问题。

进一步，所述喷淋支架上开有滑道，所述滑道的延伸方向平行于所述主喷淋管轴向，所述滑道上滑动连接有副喷淋管，所述喷淋支架上固定有伸缩气缸，所述伸缩气缸自由端固定连接于所述副喷淋管外壁。

在清洗机构喷洒清洗作业的过程时，本技术方案利用主喷淋管与副喷淋管之间的相互滑动连接，能够根据墙壁的实际情况进行适应性调节清洗的范围，进而达到最优化的喷淋范围。并且主喷淋管与副喷淋管的重合部分相比于单根喷淋管清洗具有更高的清洗效果。此外还能够在待机作业时令两根喷淋管重合在一起，减少清洗机构的占用空间。

此外两根喷淋管同时并列清洗时，相当于对同一位置同时清洗两次，极大提高了喷淋管对局部位置的清洗效果。

进一步，所述主喷淋管与副喷淋管轴向端部固定有滑轮支架，所述滑轮支架上设有滑轮，所述滑轮轴向平行于主喷淋管或副喷淋管轴向。

在喷淋管喷洒作业的过程中，滑轮紧靠墙壁起到对喷淋管的导向作用，此外保证喷淋管与墙壁之间的间距，扩大喷洒管的广角范围，提高清洗效率。

进一步，所述滑轮支架上开有滑道，所述滑轮滑动连接于所述滑轮支架的滑道上，所述滑轮与所述滑轮支架相向面之间还连接有压缩弹簧，所述滑轮支架靠近滑轮一面设有接触开关，所述接触开关电连接有报警器。

在喷淋组受到过度的挤压时，本技术方案的滑轮与滑轮支架相对面会相互靠近接触，当两个面相互接触后触发接触开关，接触开关触发报警器进行报警，以达到警示操作人员的作用。

进一步，所述主喷淋管或副喷淋管的轴向为同隧道墙壁配合的曲弧管状结构。

由于隧道通常呈拱形结构，因此曲弧的管状结构能够与隧道的弯曲墙面更加贴合，提高喷淋组的清洁度。

进一步，还包括水罐和具有搅拌功能的搅拌箱，所述搅拌箱顶部设有装有干燥的清洗剂的清洁箱，所述搅拌箱内腔分别连通于清洁箱与水罐。

本技术方案仅需要在现有技术的清洗车尾部增设搅拌箱与清洁箱，即能够达到自行调节清洗液的效果。

搅拌箱内分别引入水罐的清水与清洁箱的清洗剂进行调配，调配完成后引出至清洗机构。本方案可以根据不同的清洗需要，一边喷洗作业一边调配所需要的清洗液混合比，具有适用性广，针对性高的技术优势。

进一步，所述伸缩机构包括支撑座，所述支撑座水平转动连接有可伸缩的座臂，所述座臂自由端水平转动连接有后臂底座，所述后臂底座自由端沿俯仰方向铰接有后臂，所述后臂自由端沿俯仰方向铰接有前臂，所述前臂自由端与所述清洗机构固定连接。

本技术方案利用座臂、前臂与后壁相互之间的铰接作用，使伸缩机构能够对清洗机构提供多个方向相同的自由度，即又能够调节水平转动，还能够调节竖直方向的仰俯转动。有效控制清洗机构与墙面之间达到最佳的配合位置，提高清洗机构喷洒的精准度。

进一步，所述座臂包括若干自由水平伸缩的伸缩节，所述座臂开有空腔，所述空腔内设有驱动伸缩节运动的伸缩油缸。

本技术方案使得座臂能够水平伸缩，进而达到直接控制清洗机构与清洗车之间的间距的技术效果。

进一步，所述前臂侧壁固定连接有探照灯，所述探照灯探照方向指向清洗机构一侧。

本技术方案通过在前臂增设探照灯，在清洗机构对隧道墙壁进行清洗的过程中，操作人员能够随时清晰准确地观察清洗机构的清洗情况。

附图说明

图1为本发明实施例的曲臂式隧道高压清洗设备装配正视示意图；

图2为本发明实施例的曲臂式隧道高压清洗设备结构示意图；

图3为图2中A处局部放大示意图；

图4为本发明实施例的装配曲臂式隧道高压清洗设备的清洗车结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座1、支撑板101、支撑架102、座臂2、第一伸缩油缸201、活动套202、支撑柱203、后臂3、第二伸缩油缸301、后臂底座302、前臂4、第三伸缩油缸401、喷淋支架5、伸缩气缸501、主喷淋管6、副喷淋管7、喷淋孔8、探照灯9、滑轮支架10、滑轮11、定杆12、动杆13、信号挡板14、距离传感器15、刮板16、清洗车17、清洁箱18、搅拌箱19、角度传感器20。

实施例基本如附图1与附图2所示：曲臂式隧道高压清洗设备，包括清洗车17与底座1，底座1呈长方形板状结构。底座1端面边缘均匀开有对称的螺纹孔，底座1通过螺纹孔螺纹连接配合在清洗车17的前端。底座1的端面焊接固定有支撑板101。底座1端面向外焊接固定有支撑架102，支撑架102侧壁开有销孔。底座1的支撑板101上设有座臂2，座臂2为长方体状的钢筋结构，座臂2的端部转动连接于支撑架102上，座臂2的一端销连接固定在支撑架102的销孔上，并且座臂2的底部抵靠在底座1的支撑板101的端面上，进而使支撑板101对座臂2起到支撑的作用。

座臂2包括滑动套202与支撑柱203，活动套202套设于支撑柱203的外壁，且活动套202相对于支撑柱203沿轴向水平滑动连接，支撑柱203端部固定有伸缩油缸，伸缩油缸自由端固定于活动套202内壁。座臂2远离底座1的一端开有轴孔，轴孔的轴向垂直于水平面，轴孔内水平转动连接有后臂底座302。后臂底座302上销轴转动连接有后臂3，后臂3远离座臂2的一端销轴转动连接有前臂4，前臂4远离后臂3的一端销轴转动连接有清洗机构。后臂底座302的顶面设有第一伸缩油缸201，第一伸缩油缸201远离后臂底座302的自由端固定连接在后臂3的侧壁上。后臂3靠近前臂4的侧壁上开有凹槽，凹槽内转动连接有第二伸缩油缸301，第二伸缩油缸301的座体转动连接在后臂3的凹槽内，第二伸缩油缸301远离后臂3的自由端转动连接于前臂4侧壁。前臂4远离后臂3一端开有凹槽，前臂4的凹槽内转动连接有第三伸缩油缸401，第三伸缩油缸401的座体转动连接于前臂4的凹槽内，第三伸缩油缸401远离前臂4的自由端转动连接于清洗机构。后臂底座302与后臂3的转动处、前臂4与后臂3的转动处、前臂4与清洁机构的转动处均设有角度传感器20，角度传感器20的具体型号为KMA215磁阻角度触感器。每个角度传感器20均连接至控制模块，控制模块设于清洗车17的驾驶室内，控制模块输出信号端连接于第一、二、三伸缩油缸，控制模块对角度传感器20传输的数据具有记忆功能，控制模块根据角度传感器20反馈的参数对伸缩机构进行一键控制展开或者一键控制收缩。

清洗机构包括喷淋支架5、主喷淋管6与副喷淋管7。喷淋支架5为一根管状结构，喷淋支架5侧壁焊接固定有主喷淋管6，主喷淋管6的轴向为弯曲的弧形状。喷淋支架5在主喷淋管6水平一侧开有滑道，滑道的延伸方向平行于主喷淋管6的轴向，滑道与喷淋支架5之间相互并列。滑道内滑动连接有副喷淋管7，副喷淋管7位于滑道与主喷淋管6之间。喷淋支架5上还螺纹固定有伸缩气缸501，伸缩气缸501的自由端固定连接于副喷淋管7上。主喷淋管6远离主喷淋管6的一端与副喷淋管7远离主喷淋管6的一端分别焊接固定有滑轮支架10。滑轮支架10呈长方体结构，且滑轮支架10侧壁焊接固定于主喷淋管6或副喷淋管7的端面。滑轮支架10内部开有线性滑道，滑轮11端部贯穿并滑动连接于滑轮支架10的滑道。滑轮11端部远离滑轮支架10一端固定有销轴，销轴的长度大于滑轮支架10的径向长度。滑轮11的轴向平行于所在的喷淋管轴向，滑轮支架10靠近滑轮一侧与滑轮11之间连接有压缩弹簧。滑轮支架10靠近滑轮11一侧设有接近开关，接近开关电连接有蜂鸣器，蜂鸣器固定在清洗车的驾驶室。当滑轮11接触到滑轮支架10的接近开关时，接近开关的具体型号为D5B-1015半球柱塞型慢动接触开关。接触开关发出电信号启动蜂鸣器发出蜂鸣声音。主喷淋管6与副喷淋管7向外的侧壁沿轴向开有间距相等的喷淋孔8。主喷淋管6与副喷淋管7向外的侧壁设有刮板16，刮板16的延伸方向平行于喷淋管的轴向。

如附图3所示，喷淋管与刮板16之间通过活动机构活动连接。活动机构包括两根定杆12与两根动杆13，其中两根定杆12分别固定在喷淋管与管板相向的侧壁上，定杆12的轴向两端分别铰接有一根动杆13，每根动杆13的轴向两端均与定杆12的端部铰接，进而最终使定杆12与动杆13之间形成活动的平行四边形机构。在定杆12与动杆13之间的铰接处均设有扭簧，扭簧的一端卡扣连接于定杆12，另一端则卡扣连接于动杆13上。在扭簧为自由状态下时，刮板16与喷淋管之间的间距为最大距离。其中两根动杆13上分别固定连接有信号挡板14与用于探测信号挡板14的距离传感器15，距离传感器15的具体型号为FTM-50S激光位移传感器。距离传感器15仅能探测直线方向上是否存在有信号挡板14。距离传感器15电连接于第一、二、三伸缩油缸的控制模板上。在扭簧为自由状态下时，距离传感器15与信号挡板14的水平位相互错位。

具体实施过程如下：首先操作人员通过控制伸缩气缸501，以调节主喷淋管6与副喷淋管7之间的长度，进而达到最适应隧道墙壁的距离长度。同时调节座臂2的轴向长度使清洗机构紧贴在隧道侧壁的墙面上。然后操作人员通孔控制第一、二、三伸缩油缸，以达到调节清洗机构的空间高度以及清洗机构距离汽车的间距效果，使得汽车在不需要调节位置的前提下，就能够使清洗机构紧靠在隧道的内壁。

当刮板16抵触在隧道内壁的墙面上时为清洗机构的所在的最佳位置。当遇到墙面与汽车之间的间距缩短时，刮板16与喷淋支架5的活动机构会首先发生运动，由定杆12与动杆13所形成的平行四边形机构发生错位。在错位的过程中信号挡板14与距离传感器15的水平位置会逐渐靠近。当距离传感器15探测到信号挡板14发生靠近运动时，距离传感器15探测到同信号挡板14之间的间距逐渐减少的电信号之后，转化发出控制座臂2水平伸缩的伸缩油缸的电信号，使得座臂进行水平收缩，进而达到刮板16不再受到挤压墙壁挤压的技术效果。在此过程中，定杆12与动杆13在扭簧的作用下复位，距离传感器15不再发出电信号，最终使得清洗机构继续对隧道内壁进行清洗作业。

实施例二

如附图4所示，与实施例一不同之处在于清洗车17的尾部还设有水罐，水罐的尾部连接有搅拌箱19。搅拌箱19固定连接于清洗车17的车体上，搅拌箱19的顶部固定连接有清洁箱18。清洁箱18内装有干燥的清洁剂，水罐内装填有清水。搅拌箱19开有两个输入孔，其中一个输入孔利用软管连接于水罐，另一个输入孔利用软管连接于清洁箱18。搅拌箱19开有一个输出孔，输出孔利用软管连接于主喷淋管6与副喷淋管7。

具体实施过程如下：搅拌箱19内分别引入水罐的清水与清洁箱18的清洗剂进行调配，调配完成后引出至清洗机构。然后操作人员启动清洗机构，主喷淋管6与副喷淋管7内的喷淋孔8喷洒出清洗液，在喷洒的过程中清洗机构的刮板16也对墙面的清洗液进行刮洗作业。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (5)

1.曲臂式隧道高压清洗设备，包括有伸缩机构，所述伸缩机构的自由端设有清洗机构，其特征在于：所述清洗机构包括喷淋组与刮板，所述刮板与喷淋组之间设有至少两根且相互平行的连杆，所述连杆的轴向两端分别铰接于刮板与喷淋组，所述连杆轴向两端还固定有扭簧，所述扭簧自由端固定于刮板或喷淋组，所述扭簧处于自由状态时刮板与喷淋组之间的间距最大；

两根所述连杆上一个固定有信号挡板，另一根所述连杆上设有朝向信号挡板且用于检测信号挡板位置的距离传感器，所述距离传感器连接有控制模块，所述控制模块控制所述伸缩机构的伸缩；

所述喷淋组包括有喷淋支架与主喷淋管，所述喷淋支架固定在所述伸缩机构的自由端，所述喷淋支架外侧与所述主喷淋管固定连接，所述主喷淋管外侧沿轴向开有若干喷淋孔；

所述喷淋支架上开有滑道，所述滑道的延伸方向平行于所述主喷淋管轴向，所述滑道上滑动连接有副喷淋管，所述喷淋支架上固定有伸缩气缸，所述伸缩气缸自由端固定连接于所述副喷淋管外壁；

所述主喷淋管或副喷淋管的轴向为同隧道墙壁配合的曲弧管状结构；

所述主喷淋管与副喷淋管轴向端部固定有滑轮支架，所述滑轮支架上设有滑轮，所述滑轮轴向平行于主喷淋管或副喷淋管轴向；所述滑轮支架上开有滑道，所述滑轮滑动连接于所述滑轮支架的滑道上，所述滑轮与所述滑轮支架相向面之间还连接有压缩弹簧，所述滑轮支架靠近滑轮一面设有接触开关，所述接触开关电连接有报警器。

2.根据权利要求1所述的曲臂式隧道高压清洗设备，其特征在于：还包括有装有清水的水罐和具有搅拌功能的搅拌箱，所述搅拌箱顶部设有装有干燥的清洗剂的清洁箱，所述搅拌箱内腔分别连通于清洁箱与水罐。

3.根据权利要求1所述的曲臂式隧道高压清洗设备，其特征在于：所述伸缩机构包括支撑座，所述支撑座水平转动连接有可伸缩的座臂，所述座臂自由端水平转动连接有后臂底座，所述后臂底座自由端沿俯仰方向铰接有后臂，所述后臂自由端沿俯仰方向铰接有前臂，所述前臂自由端与所述清洗机构固定连接。

4.根据权利要求3所述的曲臂式隧道高压清洗设备，其特征在于：所述座臂包括若干自由水平伸缩的伸缩节，所述座臂开有空腔，所述空腔内设有驱动伸缩节运动的伸缩油缸。

5.根据权利要求3所述的曲臂式隧道高压清洗设备，其特征在于：所述前臂侧壁固定连接有探照灯，所述探照灯探照方向指向靠近清洗机构一侧。