CN110670523A - 一种前置扫刷系统避障装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种前置扫刷系统避障装置，前扫系统安装横臂固定连接在连接扣板的一端上，连接扣板的另一端与清扫车辆连接，所述扫刷通过平键套连接在扫刷转速电机的外部转轴上，其特征在于扫刷摆臂系统包括扫刷小臂，扫刷大臂，扫刷小臂与横向固定在前扫系统安装横臂内侧的拉筋连接，扫刷小臂与扫刷大臂上均设置有收缩限位块和伸张限位装置，扫刷转速电机连接在扫刷小臂的前端，扫刷小臂的后端通过滑动轴承与扫刷大臂滑动连接，扫刷大臂通过滑动轴承与所述前扫系统安装横臂滑动连接，扫刷小臂收缩限位块设置在扫刷大臂侧面外端，扫刷小臂伸张限位块设置在扫刷小臂后端的滑动轴承上；扫刷大臂收缩限位块固定在前扫系统安装横臂两端内侧。

Description

一种前置扫刷系统避障装置

(一)技术领域

本发明涉及一种前置扫刷系统避障装置。

(二)背景技术

目前市面上清扫车辆的扫刷无法进行障碍物的躲避，由于清扫车辆作业环境特殊，因此清扫车辆在作业时经常会遇到前方障碍物的阻拦，而现有清扫车辆无法有效躲避障碍物，需要司机驾驶车辆绕过去进行躲避，一旦司机未躲避及时，扫刷会因为撞上障碍物而损毁，甚至破坏整个前扫系统。现有市场上的清扫车辆均无有效的避障装置，大多前扫系统均是硬性连接到清扫车辆上，无摆臂系统，而所谓的避障方案均是由驾驶者通过调整车辆行驶路线进行障碍物的躲避。具体是指，当清扫车辆行驶方向上遇到障碍物，此时需要驾驶者自行判断是否需要躲避，何时躲避，如何躲避等，如果需要躲避，驾驶者需要根据经验调整清扫车辆行驶方向或其他方法，通过绕开障碍物的办法进行避障。该方法由人为干预，属于最传统的避障方案。传统方案为避免上述技术方案的缺点，采用增大清扫车辆驾驶室前挡风玻璃面积的办法，从而增加清扫车辆驾驶者的视野范围，给驾驶者提供良好的作业视野。但是该方案显然只能作为驾驶者及时发现障碍物的一种便利，却无法解决传统方案被动，缺乏安全保障以及前扫系统自身不具备自动避障能力等一系列缺点。

综上可知，现有技术方案存在缺陷：

1.避障机动性差：传统方案借助清扫车辆驾驶者判断从而调整车辆行驶状态进行避障，该方案依赖传统人为判断，前扫系统本身不具备避障能力，无灵活性，机动性能差。

2.被动避障：清扫车辆作业时，遇到前方障碍物阻拦，前扫系统自身无法做出避让，需要被动地通过清扫车辆驾驶者操纵清扫车辆，从而做出躲避，十分被动。

3.避障能力差：传统方案对于清扫车辆驾驶者的经验和反应灵敏度要求很高，一旦清扫车辆作业范围内出现障碍物，而司机未能及时做出反应，又或者司机操作失误，清扫车辆前扫系统将会不可避免的撞上障碍物，因此传统方案应变能力差，特殊情况处理能力差。

4.作业安全性差：传统方案的清扫车辆前扫系统不具备自动避障能力，一旦迎面撞上障碍物或者清扫车辆驾驶者为躲避障碍物而驶出安全区域，都将造成无法挽回的后果，酿成安全事故。

5.前扫系统缺乏自我保护机制：传统清扫车辆前扫系统自身不具备避障功能，一旦撞上障碍物，或者与障碍物剐蹭，很容易会造成前扫系统的损坏，作业时，无法保证前扫系统的安全性和稳定性。

6.前扫系统耐久稳定性差：由于清扫车辆作业环境多变，经常会与路沿石或者清扫中碰到的石块等障碍物剐蹭，而传统的前扫系统不具备自我避障及避障角度调整等功能，因此久而久之，前扫刷以及前扫刷小臂会因为经常剐蹭或碰撞而出现角度偏移，扫刷被撞歪等情况，不能保证扫刷与地面的良好接触，清扫角度也会改变，从而影响清扫能力，增加维修成本，整个前扫系统的耐久稳定性很差。

目前市面上还尚未有对清扫车辆前扫系统自动避障功能进行技术革新和突破。为了解决现有技术方案的缺点以及增加前扫系统的机动性和稳定性，因此发明一种清扫车辆前扫系统避障装置已成为急需。

(三)发明内容

本发明的目在于提供本一种前置扫刷系统避障装置，本发明克服了现有技术中清扫车辆避障主要依赖传统人为判断、缺乏机动性的不足，避免了人为操控躲避时发生的驾驶危险以及躲避不及时发生的碰撞危险，提高了清扫车辆作业安全性；摆臂的摆角可分别由其相对应的限位装置等进行控制，不同的摆角可适应不同的障碍物，大大提高避障能力，同时使得该系统在与障碍物碰撞后不容易损毁，降低了维修成本，提高了系统耐久稳定性。

本发明的技术方案：一种前置扫刷系统避障装置，包括扫刷、扫刷摆臂系统、扫刷升降推杆、扫刷转速电机、前扫系统安装横臂、连接扣板，所述前扫系统安装横臂固定连接在连接扣板的一端上，连接扣板的另一端与清扫车辆连接，所述扫刷通过平键套连接在扫刷转速电机的外部转轴上，其特征在于扫刷摆臂系统包括扫刷小臂，扫刷大臂，扫刷小臂与横向固定在所述前扫系统安装横臂内侧的拉筋连接，通过拉筋控制扫刷小臂的作业摆角，扫刷小臂与扫刷大臂上均设置有收缩限位块和伸张限位装置，所述扫刷转速电机连接在所述扫刷小臂的前端，扫刷小臂的后端通过滑动轴承与扫刷大臂滑动连接，扫刷大臂通过滑动轴承与所述前扫系统安装横臂滑动连接，扫刷小臂收缩限位块设置在扫刷大臂侧面外端，扫刷小臂伸张限位块设置在扫刷小臂后端的滑动轴承上；扫刷大臂收缩限位块固定在前扫系统安装横臂两端内侧，扫刷大臂伸张限位装置包括限位销，压簧，压簧导片，其一端通过限位销将压簧导片固定在前扫系统安装横臂两端外侧，另一端通过焊接将压簧导片焊接在所述扫刷大臂靠后约1/3位置内侧，所述扫刷小臂作业摆角控制通过螺栓，左右拉筋上下布置，所述扫刷升降推杆固定在所述扫刷小臂末端上部。

本发明的有益效果

1.本发明的摆臂系统为两阶摆臂或者多阶摆臂，当碰到障碍物时，摆臂会自动收缩进行避障，避免了现有技术方案中人为操控车辆进行障碍物的躲避，提高了车辆避障的机动性能，由人为被动避障改为车辆自动避障的机制。避免了人为操控躲避时发生的驾驶危险以及躲避不及时发生的碰撞危险，提高了清扫车辆作业安全性。

2.本发明中的摆臂系统中的大小摆臂的摆角可分别由其相对应的限位装置等进行控制，不同的摆角可适应不同的障碍物，大大提高避障能力。

3.本发明摆臂系统中摆臂之间滑动轴承连接，可相互自由灵活摆动，同时避障后又能自我恢复自由工作状态，为前扫系统提供了可靠的自我保护机制，不怕碰撞和剐蹭，自动避障，大大提高前扫系统的耐久稳定性，减少维修成本。

本发明的特征还在于所述的压簧套在压簧导片外面；所述的扫刷小臂收缩限位块和扫刷大臂收缩限位块可以为橡胶块、木块或者塑料块；所述的扫刷小臂伸张限位块为钢质材料或合金材料制成。

本发明的特征还在于所述的收缩限位块或伸张限位装置还可以是橡胶块阻断机制或销轴限位或伸缩杆限位等形式；所述的扫刷小臂、所述扫刷大臂、所述前扫系统安装横臂为钢材或铁质或合金材料制成。

本发明的特征还在于所述的扫刷摆臂系统为2阶摆臂或3阶及以上摆臂的摆臂系统；所述的扫刷摆臂系统的摆臂连接为滑动轴承或者滚动轴承；所述的扫刷大臂伸张限位装置可利用所述压簧来保证所述扫刷大臂的张开角度，还可以换用拉簧的拉力来达到同样的效果；所述的左右两根拉筋在前扫系统安装横臂上错位上下布设。

(四)附图说明

图1为前置扫刷系统避障装置的结构示意图；

图2为本发明扫刷小臂伸张限位块的结构示意图；

图3为本发明扫刷大臂收缩限位块的结构示意图；

图4为前置扫刷系统避障装置的立体结构示意图。

(五)具体实施方式

以下将结合附图和具体实施对本发明的技术方案作进一步详细说明，下列实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中以下各附图中，编号相同的，其说明相同。其中1为扫刷、2为扫刷小臂、3为扫刷大臂、4为扫刷小臂收缩限位块、5为扫刷小臂伸张限位块、6为扫刷大臂收缩限位块、7为扫刷大臂伸张限位装置、8为扫刷小臂作业摆角控制拉筋、9为扫刷升降推杆、10为扫刷转速电机、11为前扫系统安装横臂、12为前扫系统与车体连接扣板、13为限位销、14为压簧、15为压簧导片。

如图1和图2所示，前置扫刷系统避障装置包括扫刷1、扫刷摆臂系统、扫刷升降推杆9、扫刷转速电机10、前扫系统安装横臂11、连接扣板12，所述前扫系统安装横臂11固定连接在连接扣板12的一端上，连接扣板12的另一端与清扫车辆连接，扫刷1通过平键套连接在扫刷转速电机10的外部转轴上，扫刷摆臂系统包括扫刷小臂2、扫刷大臂3，扫刷小臂2与横向固定在所述前扫系统安装横臂11内侧的拉筋8连接，通过拉筋8控制扫刷小臂2的作业摆角，扫刷小臂2与扫刷大臂3上均设置有收缩限位块和伸张限位装置，扫刷转速电机10连接在扫刷小臂2的前端，扫刷小臂2的后端通过滑动轴承与扫刷大臂3滑动连接，扫刷大臂3通过滑动轴承与前扫系统安装横臂11滑动连接，扫刷小臂收缩限位块4设置在扫刷大臂3侧面外端，扫刷小臂伸张限位块5设置在扫刷小臂2后端的滑动轴承上；扫刷大臂收缩限位块6固定在前扫系统安装横臂11两端内侧，扫刷大臂伸张限位装置7包括限位销13，压簧14，压簧导片15，其一端通过限位销13将压簧导片15固定在前扫系统安装横臂11两端外侧，另一端通过焊接将压簧导片15焊接在所述扫刷大臂3靠后约1/3位置内侧，压簧14套在压簧导片15外面，扫刷小臂作业摆角控制通过螺栓，左右拉筋上下布置，所述扫刷升降推杆9固定在所述扫刷小臂2末端上部。

本发明前置扫刷系统避障装置在工作时是通过下列工作状态来实现的：

(1)自由工作状态

自由工作状态时，清扫车辆驾驶者启动所述扫刷升降推杆9，推动所述扫刷小臂2贴近地面，使所述扫刷1的扫刷与地面到达合适作业高度。启动所述扫刷转速电机10，所述扫刷转速电机10的转轴开始逆时针转动，同时带动连接在该输出轴上的所述扫刷1逆时针转动，并可根据实际工作要求，将转速调整为合适的速度。由于扫刷逆时针转动进行地面清扫时，地面会给所述扫刷1一个向外的反向作用力，使所述扫刷小臂2在反向作用力的作用下，向外张开，同时所述扫刷大臂3在所述扫刷大臂伸张限位装置7中内置所述压簧14的作用力下，也向外张开。此时由于所述扫刷小臂伸张限位块5和所述扫刷大臂伸张限位装置7中所述限位销13的限位作用下，所述扫刷小臂2和所述扫刷大臂3将向外张开最大极限角度。此时清扫车辆驾驶者将根据实际清扫作业范围和清扫角度需求，启动所述扫刷小臂作业摆角控制拉筋8，将所述扫刷小臂2向内拉动任意的角度，使之调整到一个合适的作业摆角。此时清扫车辆所述扫刷1调整为合适的工作角度及转速进行清扫作业，达到自由工作状态。

(2)避障工作状态

避障工作状态时，当清扫车辆行驶作业，前方出现障碍物时，例如大型石块阻拦或者路沿石的剐蹭等，所述扫刷1碰撞到障碍物后，障碍物会给所述扫刷1一个向内收缩的作用力，所述扫刷1和所述扫刷小臂2会在与所述扫刷大臂3连接处滑动轴承的作用下向内收缩，从而躲避掉障碍物，避免所述扫刷1和所述扫刷小臂2硬性碰撞带来的损毁。如果障碍物过大或者碰撞力过大，所述扫刷1和所述扫刷小臂2在碰撞力的作用下已经收缩到所述扫刷小臂收缩限位块4的极限位置，无法继续收缩。则此时所述扫刷大臂3会沿着与所述前扫系统安装横臂11连接处的轴承继续向内收缩，直至到达所述扫刷大臂收缩限位块6的极限位置。从而进一步躲避掉更大障碍物或者更大碰撞力带来的损坏。此时清扫车辆处于避障工作状态，不会损坏前扫系统，更不会影响扫刷正常清扫作业。

(3)避障后恢复状态

避障后恢复自由工作状态时，当清扫车辆避开障碍物后，所述扫刷1和所述扫刷小臂2会在地面给与所述扫刷1的向外反向作用力下重新张开，直至到达所述扫刷小臂作业摆角控制拉筋8调整后的作业角度。而所述扫刷大臂3将会在所述扫刷大臂伸张限位装置7中所述压簧14的弹力作用下，沿着所述压簧导片15重新将其张开到最大作业摆角。此时清扫车辆恢复一开始调整后的最合适的自由工作状态，继续行驶进行清扫作业。

Claims (10)

1.一种前置扫刷系统避障装置，包括扫刷(1)、扫刷摆臂系统、扫刷升降推杆(9)、扫刷转速电机(10)、前扫系统安装横臂(11)、连接扣板(12)，所述前扫系统安装横臂(11)固定连接在连接扣板(12)的一端上，连接扣板(12)的另一端与清扫车辆连接，所述扫刷1通过平键套连接在扫刷转速电机(10)的外部转轴上，其特征在于扫刷摆臂系统包括扫刷小臂(2)，扫刷大臂(3)，扫刷小臂(2)与横向固定在前扫系统安装横臂(11)内侧的拉筋(8)连接，通过拉筋(8)控制扫刷小臂(2)的作业摆角，扫刷小臂(2)与扫刷大臂(3)上均设置有收缩限位块和伸张限位装置，所述扫刷转速电机(10)连接在所述扫刷小臂(2)的前端，扫刷小臂(2)的后端通过滑动轴承与扫刷大臂(3)滑动连接，扫刷大臂(3)通过滑动轴承与所述前扫系统安装横臂(11)滑动连接，扫刷小臂收缩限位块(4)设置在扫刷大臂(3)侧面外端，扫刷小臂伸张限位块(5)设置在扫刷小臂(2)后端的滑动轴承上；扫刷大臂收缩限位块(6)固定在前扫系统安装横臂(11)两端内侧，扫刷大臂伸张限位装置(7)包括限位销(13)，压簧(14)，压簧导片(15)，其一端通过限位销(13)将压簧导片(15)固定在前扫系统安装横臂(11)两端外侧，另一端通过焊接将压簧导片(15)焊接在所述扫刷大臂(3)靠后约1/3位置内侧，所述扫刷小臂作业摆角控制通过螺栓，左右拉筋上下布置，所述扫刷升降推杆(9)固定在所述扫刷小臂(2)末端上部。

2.根据权利要求1所述的一种前置扫刷系统避障装置，其特征在于所述的压簧(14)套在压簧导片(15)外面。

3.根据权利要求2所述的一种前置扫刷系统避障装置，其特征在于所述的扫刷小臂收缩限位块(4)和扫刷大臂收缩限位块(6)可以为橡胶块、木块或者塑料块。

4.根据权利要求2所述的一种前置扫刷系统避障装置，其特征在于所述扫刷小臂伸张限位块(5)为钢质材料或合金材料制成。

5.根据权利要求2所述的一种前置扫刷系统避障装置，其特征在于所述的收缩限位块或伸张限位装置还可以是橡胶块阻断机制或销轴限位或伸缩杆限位等形式。

6.根据权利要求2所述的一种前置扫刷系统避障装置，其特征在于所述扫刷小臂(2)、所述扫刷大臂(3)、所述前扫系统安装横臂(11)为钢材或铁质或合金材料制成。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种前置扫刷系统避障装置，其特征在于所述的扫刷摆臂系统为2阶摆臂或3阶及以上摆臂的摆臂系统。

8.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种前置扫刷系统避障装置，其特征在于所述的扫刷摆臂系统的摆臂连接为滑动轴承或者滚动轴承。

9.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种前置扫刷系统避障装置，其特征在于所述扫刷大臂伸张限位装置(7)可利用所述压簧(14)来保证所述扫刷大臂(3)的张开角度，还可以换用拉簧的拉力来达到同样的效果。

10.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的一种前置扫刷系统避障装置，其特征在于所述左右两根拉筋在前扫系统安装横臂(11)上错位上下布置。

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