CN110882957A - 一种高速公路隧道反光环自清洗装置及其清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高速公路隧道反光环自清洗装置，包括端框架吸盘臂，端框架吸盘臂的内部设有中框架吸盘臂，端框架吸盘臂与中框架吸盘臂上分别设有用以朝上吸附隧道顶壁的上吸盘、分别设有用以朝前或朝后吸附反光环侧壁的下吸盘，端框架吸盘臂与中框架吸盘臂之间经电动机构驱动在隧道宽度方向进行相对移动；中框架吸盘臂在其下吸盘的旁侧设有沿移动方向依次设置的擦拭刷、清洗刷，擦拭刷与清洗刷均经连杆与中框架吸盘臂连接，中框架吸盘臂上设有洗液箱，洗液箱经洗液管连通往清洗刷进行喷液，洗液箱内部设有喷液泵。该高速公路隧道反光环自清洗装置结构简单，使用时通过该行走机构在隧道顶壁与反光环侧壁的自行走，自行走过程中同时擦洗反光环。

Description

一种高速公路隧道反光环自清洗装置及其清洗方法
技术领域
本发明涉及一种高速公路隧道反光环自清洗装置及其清洗方法。
背景技术
目前，随着我国高速公路建设的发展，隧道数量及长度不断增多增长，而隧道内的反光环板在汽车尾气等各种因素的影响下被污染，使反光环板效果大打折扣。
现阶段，反光环板的清理工作采用的是原始手动方法清洁，对交通安全和人力物力的消耗产生重大影响。
基于此，有必要设计一款自清洗装置，用于自动行走与清洗反光环。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高速公路隧道反光环自清洗装置及其清洗方法，不仅结构简单，而且便捷高效。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种高速公路隧道反光环自清洗装置，包括端框架吸盘臂，端框架吸盘臂的内部设有中框架吸盘臂，端框架吸盘臂与中框架吸盘臂上分别设有用以朝上吸附隧道顶壁的上吸盘、分别设有用以朝前或朝后吸附反光环侧壁的下吸盘，端框架吸盘臂与中框架吸盘臂之间经电动机构驱动在隧道宽度方向进行相对移动；
中框架吸盘臂在其下吸盘的旁侧设有沿移动方向依次设置的擦拭刷、清洗刷，擦拭刷与清洗刷均经连杆与中框架吸盘臂连接，中框架吸盘臂上设有洗液箱，洗液箱经洗液管连通往清洗刷进行喷液，洗液箱内部设有喷液泵。
优选的，电动机构包括端框架吸盘臂上固设的主齿大梁，主齿大梁沿隧道宽度方向延伸，主齿大梁的下侧面具有齿条、其余三侧面具有轮槽。
优选的，主齿大梁的外周套设有固定辅架，固定辅架的下侧部安装有与齿条啮合的齿轮、其余三侧部安装有嵌入对应轮槽中进行滚动的压轮。
优选的，固定辅架的下方固连有固定主架，固定主架上安装有输出轴与齿轮连接的电机，固定主架与中框架吸盘臂相连接。
优选的，隧道顶壁与反光环的形状均为弧形。
优选的，固定主架上固设有前后延伸的第一转轴，中框架吸盘臂的中部固设有前后延伸的第二转轴，第一转轴同轴插入第二转轴的内部进行相对旋转。
优选的，第一转轴与第二转轴的外周部同轴套设有一扭转弹簧，扭转弹簧的一端与第一转轴固定、另一端与第二转轴固定。
优选的，上吸盘与下吸盘上均连接有真空发生器，端框架吸盘臂上设有等长的电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆，电机触碰开关杆与端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆均沿隧道宽度方向延伸，两端用于端框架吸盘臂与中框架吸盘臂相对移动时触碰端框架吸盘臂，端框架吸盘臂上设有用以与电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆两端触碰导通的触点，中框架吸盘臂上设有控制器，控制器均与电机、真空发生器、电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆、触点、喷液泵电性连接。
优选的，擦拭刷与清洗刷的连杆后端固设在同一压板上，中框架吸盘臂在压板的旁侧固设有一弹簧安装腔，弹簧安装腔的腔口朝向压板，压板嵌入弹簧安装腔内部且经弹簧与弹簧安装腔的内腔底连接；压板形状与弹簧安装腔的形状相适应，以使压板在弹簧安装腔内进行压缩且前后导向。
一种高速公路隧道反光环自清洗装置的清洗方法，按以下步骤进行：使用时，端框架吸盘臂的吸盘与中框架吸盘臂的吸盘不同时产生吸附力，即：端框架吸盘臂的吸盘吸附时，中框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下中框架吸盘臂相对端框架吸盘臂移动，移动时贴紧反光环壁的擦拭刷、清洗刷进行擦洗；当中框架吸盘臂移动到限位位置时，中框架吸盘臂的吸盘吸附，停止擦洗，端框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动；当端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动到限位位置时，端框架吸盘臂的吸盘吸附，中框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下中框架吸盘臂相对端框架吸盘臂继续移动，移动时贴紧反光环壁的擦拭刷、清洗刷继续进行擦洗，如此往复实现自行走擦洗。
优选的，在以上步骤中：（1）吸附时上吸盘吸附在隧道顶壁，下吸盘吸附在反光环侧壁；（2）在端框架吸盘臂的吸盘吸附时，中框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下中框架吸盘臂相对端框架吸盘臂移动中如果电机为正转，则当中框架吸盘臂移动到限位位置时，中框架吸盘臂的吸盘吸附，端框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动时的电机为反转；（3）当中框架吸盘臂移动到限位位置时，电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆一端触碰该同侧端框架吸盘臂上的触点，使电机由正转变为反转、中间框架的吸盘变为吸附、端框架的吸盘变为不吸附；当端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动到限位位置时，电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆另一端触碰另一同侧端框架吸盘臂上的触点，使电机由反转变为正转、中间框架的吸盘变为不吸附、端框架的吸盘变为吸附，如此循环往复；（4）当隧道顶壁与反光环的形状均为弧形时，经第一转轴 、扭转弹簧、第二转轴的设置实现自旋转，具体为：端框架吸盘臂与中框架吸盘臂只有一个是处于吸附状态，另一个处于移动状态，当端框架吸盘臂不动，中框架吸盘臂移动时，中框架吸盘臂的吸盘移动过程中与隧道顶壁接触迫使中框架吸盘臂沿第一转轴、第二转轴自旋转来适应隧道壁的弧度变化，扭转弹簧扭转蓄力；当中框架吸盘臂变为不动，端框架吸盘臂移动时，扭转弹簧复位，端框架吸盘臂移动过程中受扭转弹簧的扭转，使端框架吸盘臂扭转到与中框架吸盘臂同摆转位置，以此来适应隧道壁弧度变化，如此循环往复。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该高速公路隧道反光环自清洗装置的结构简单，使用时，端框架吸盘臂的吸盘与中框架吸盘臂的吸盘不同时产生吸附力，即：端框架吸盘臂的吸盘吸附时，中框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下中框架吸盘臂相对端框架吸盘臂移动，移动时贴紧反光环壁的擦拭刷、清洗刷进行擦洗；当中框架吸盘臂移动到限位位置时，中框架吸盘臂的吸盘吸附，停止擦洗，端框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动；当端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动到限位位置时，端框架吸盘臂的吸盘吸附，中框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下中框架吸盘臂相对端框架吸盘臂继续移动，移动时贴紧反光环壁的擦拭刷、清洗刷继续进行擦洗，如此往复实现自行走擦洗。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的仰视图。
图2为本发明实施例的侧视图。
图3为电动机构的侧视图。
图4为自行走的原理简图一。
图5为自行走的原理简图二。
图6为自行走的原理简图三。
图7为自行走的原理简图四。
图8为擦拭刷与清洗刷的构造示意图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~8所示，一种高速公路隧道反光环自清洗装置，包括端框架吸盘臂1，端框架吸盘臂的内部设有中框架吸盘臂2，端框架吸盘臂与中框架吸盘臂上分别设有用以朝上吸附隧道顶壁的上吸盘3、分别设有用以朝前或朝后吸附反光环侧壁的下吸盘4，端框架吸盘臂与中框架吸盘臂之间经电动机构驱动在隧道宽度方向进行相对移动；
中框架吸盘臂在其下吸盘的旁侧设有沿移动方向依次设置的擦拭刷23、清洗刷22，擦拭刷与清洗刷均经连杆24与中框架吸盘臂连接，中框架吸盘臂上设有洗液箱25，洗液箱经洗液管26连通往清洗刷进行喷液，洗液箱内部设有喷液泵。喷液泵将清洗液喷往清洗刷处用于刷洗，清洗刷先刷洗，而后经过的擦拭刷擦拭。
在本发明实施例中，电动机构包括端框架吸盘臂上固设的主齿大梁5，主齿大梁沿隧道宽度方向延伸，主齿大梁的下侧面具有齿条6、其余三侧面具有轮槽7。
在本发明实施例中，主齿大梁的外周套设有固定辅架8，固定辅架的下侧部安装有与齿条啮合的齿轮9、其余三侧部安装有嵌入对应轮槽中进行滚动的压轮10。
在本发明实施例中，固定辅架的下方固连有固定主架11，固定主架上安装有输出轴与齿轮连接的电机12，固定主架与中框架吸盘臂相连接。
在本发明实施例中，隧道顶壁与反光环的形状均为弧形。
在本发明实施例中，固定主架上固设有前后延伸的第一转轴13，中框架吸盘臂的中部固设有前后延伸的第二转轴14，第一转轴同轴插入第二转轴的内部进行相对旋转。
在本发明实施例中，第一转轴与第二转轴的外周部同轴套设有一扭转弹簧15，扭转弹簧的一端与第一转轴固定、另一端与第二转轴固定。
在本发明实施例中，上吸盘与下吸盘上均连接有真空发生器16，端框架吸盘臂上设有等长的电机触碰开关杆17、端框架的吸盘触碰开关杆18、中间框架的吸盘触碰开关杆19，电机触碰开关杆与端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆均沿隧道宽度方向延伸，两端用于端框架吸盘臂与中框架吸盘臂相对移动时触碰端框架吸盘臂，端框架吸盘臂上设有用以与电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆两端触碰导通的触点，中框架吸盘臂上设有控制器，控制器均与电机、真空发生器、电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆、触点、喷液泵电性连接。
在本发明实施例中，擦拭刷与清洗刷的连杆后端固设在同一压板27上，中框架吸盘臂在压板的旁侧固设有一弹簧安装腔28，弹簧安装腔的腔口朝向压板，压板嵌入弹簧安装腔内部且经弹簧29与弹簧安装腔的内腔底连接；压板形状与弹簧安装腔的形状相适应，以使压板在弹簧安装腔内进行压缩且前后导向。
在本发明实施例中，通过在自行走基础上集合带弹簧的擦拭刷与清洗刷，使擦拭刷与清洗刷能够贴紧在反光环侧壁上，提高擦洗效果。弹簧端部与压板、弹簧安装腔的内腔底固定连接。
一种高速公路隧道反光环自清洗装置的清洗方法，按以下步骤进行：使用时，端框架吸盘臂的吸盘与中框架吸盘臂的吸盘不同时产生吸附力，即：端框架吸盘臂的吸盘吸附时，中框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下中框架吸盘臂相对端框架吸盘臂移动，移动时贴紧反光环壁的擦拭刷、清洗刷进行擦洗；当中框架吸盘臂移动到限位位置时，中框架吸盘臂的吸盘吸附，停止擦洗，端框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动；当端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动到限位位置时，端框架吸盘臂的吸盘吸附，中框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下中框架吸盘臂相对端框架吸盘臂继续移动，移动时贴紧反光环壁的擦拭刷、清洗刷继续进行擦洗，如此往复实现自行走擦洗。
优选的，在以上步骤中：（1）吸附时上吸盘吸附在隧道顶壁20，下吸盘吸附在反光环21侧壁；（2）在端框架吸盘臂的吸盘吸附时，中框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下中框架吸盘臂相对端框架吸盘臂移动中如果电机为正转，则当中框架吸盘臂移动到限位位置时，中框架吸盘臂的吸盘吸附，端框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动时的电机为反转；（3）当中框架吸盘臂移动到限位位置时，电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆一端触碰该同侧端框架吸盘臂上的触点，使电机由正转变为反转、中间框架的吸盘变为吸附、端框架的吸盘变为不吸附；当端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动到限位位置时，电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆另一端触碰另一同侧端框架吸盘臂上的触点，使电机由反转变为正转、中间框架的吸盘变为不吸附、端框架的吸盘变为吸附，如此循环往复；（4）当隧道顶壁与反光环的形状均为弧形时，经第一转轴 、扭转弹簧、第二转轴的设置实现自旋转，具体为：端框架吸盘臂与中框架吸盘臂只有一个是处于吸附状态，另一个处于移动状态，当端框架吸盘臂不动，中框架吸盘臂移动时，中框架吸盘臂的吸盘移动过程中与隧道顶壁接触迫使中框架吸盘臂沿第一转轴、第二转轴自旋转来适应隧道壁的弧度变化，扭转弹簧扭转蓄力；当中框架吸盘臂变为不动，端框架吸盘臂移动时，扭转弹簧复位，端框架吸盘臂移动过程中受扭转弹簧的扭转，使端框架吸盘臂扭转到与中框架吸盘臂同摆转位置，以此来适应隧道壁弧度变化，如此循环往复。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的高速公路隧道反光环自清洗装置及其清洗方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种高速公路隧道反光环自清洗装置，其特征在于：包括端框架吸盘臂，端框架吸盘臂的内部设有中框架吸盘臂，端框架吸盘臂与中框架吸盘臂上分别设有用以朝上吸附隧道顶壁的上吸盘、分别设有用以朝前或朝后吸附反光环侧壁的下吸盘，端框架吸盘臂与中框架吸盘臂之间经电动机构驱动在隧道宽度方向进行相对移动；
中框架吸盘臂在其下吸盘的旁侧设有沿移动方向依次设置的擦拭刷、清洗刷，擦拭刷与清洗刷均经连杆与中框架吸盘臂连接，中框架吸盘臂上设有洗液箱，洗液箱经洗液管连通往清洗刷进行喷液，洗液箱内部设有喷液泵。
2.根据权利要求1所述的高速公路隧道反光环自清洗装置，其特征在于：电动机构包括端框架吸盘臂上固设的主齿大梁，主齿大梁沿隧道宽度方向延伸，主齿大梁的下侧面具有齿条、其余三侧面具有轮槽。
3.根据权利要求2所述的高速公路隧道反光环自清洗装置，其特征在于：主齿大梁的外周套设有固定辅架，固定辅架的下侧部安装有与齿条啮合的齿轮、其余三侧部安装有嵌入对应轮槽中进行滚动的压轮。
4.根据权利要求3所述的高速公路隧道反光环自清洗装置，其特征在于：固定辅架的下方固连有固定主架，固定主架上安装有输出轴与齿轮连接的电机，固定主架与中框架吸盘臂相连接。
5.根据权利要求4所述的高速公路隧道反光环自清洗装置，其特征在于：隧道顶壁与反光环的形状均为弧形。
6.根据权利要求5所述的高速公路隧道反光环自清洗装置，其特征在于：固定主架上固设有前后延伸的第一转轴，中框架吸盘臂的中部固设有前后延伸的第二转轴，第一转轴同轴插入第二转轴的内部进行相对旋转。
7.根据权利要求6所述的高速公路隧道反光环自清洗装置，其特征在于：第一转轴与第二转轴的外周部同轴套设有一扭转弹簧，扭转弹簧的一端与第一转轴固定、另一端与第二转轴固定；上吸盘与下吸盘上均连接有真空发生器，端框架吸盘臂上设有等长的电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆，电机触碰开关杆与端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆均沿隧道宽度方向延伸，两端用于端框架吸盘臂与中框架吸盘臂相对移动时触碰端框架吸盘臂，端框架吸盘臂上设有用以与电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆两端触碰导通的触点，中框架吸盘臂上设有控制器，控制器均与电机、真空发生器、电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆、触点、喷液泵电性连接。
8.根据权利要求1所述的高速公路隧道反光环自清洗装置，其特征在于：擦拭刷与清洗刷的连杆后端固设在同一压板上，中框架吸盘臂在压板的旁侧固设有一弹簧安装腔，弹簧安装腔的腔口朝向压板，压板嵌入弹簧安装腔内部且经弹簧与弹簧安装腔的内腔底连接；压板形状与弹簧安装腔的形状相适应，以使压板在弹簧安装腔内进行压缩且前后导向。
9.一种如权利要求1-8任一所述的高速公路隧道反光环自清洗装置的清洗方法，其特征在于，按以下步骤进行：使用时，端框架吸盘臂的吸盘与中框架吸盘臂的吸盘不同时产生吸附力，即：端框架吸盘臂的吸盘吸附时，中框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下中框架吸盘臂相对端框架吸盘臂移动，移动时贴紧反光环壁的擦拭刷、清洗刷进行擦洗；当中框架吸盘臂移动到限位位置时，中框架吸盘臂的吸盘吸附，停止擦洗，端框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动；当端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动到限位位置时，端框架吸盘臂的吸盘吸附，中框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下中框架吸盘臂相对端框架吸盘臂继续移动，移动时贴紧反光环壁的擦拭刷、清洗刷继续进行擦洗，如此往复实现自行走擦洗。
10.根据权利要求9所述的高速公路隧道反光环自清洗装置的清洗方法，其特征在于：在以上步骤中：（1）吸附时上吸盘吸附在隧道顶壁，下吸盘吸附在反光环侧壁；（2）在端框架吸盘臂的吸盘吸附时，中框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下中框架吸盘臂相对端框架吸盘臂移动中如果电机为正转，则当中框架吸盘臂移动到限位位置时，中框架吸盘臂的吸盘吸附，端框架吸盘臂的吸盘未工作，在电动机构驱动下端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动时的电机为反转；（3）当中框架吸盘臂移动到限位位置时，电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆一端触碰该同侧端框架吸盘臂上的触点，使电机由正转变为反转、中间框架的吸盘变为吸附、端框架的吸盘变为不吸附；当端框架吸盘臂朝着中框架吸盘臂同向移动到限位位置时，电机触碰开关杆、端框架的吸盘触碰开关杆、中间框架的吸盘触碰开关杆另一端触碰另一同侧端框架吸盘臂上的触点，使电机由反转变为正转、中间框架的吸盘变为不吸附、端框架的吸盘变为吸附，如此循环往复；（4）当隧道顶壁与反光环的形状均为弧形时，经第一转轴 、扭转弹簧、第二转轴的设置实现自旋转，具体为：端框架吸盘臂与中框架吸盘臂只有一个是处于吸附状态，另一个处于移动状态，当端框架吸盘臂不动，中框架吸盘臂移动时，中框架吸盘臂的吸盘移动过程中与隧道顶壁接触迫使中框架吸盘臂沿第一转轴、第二转轴自旋转来适应隧道壁的弧度变化，扭转弹簧扭转蓄力；当中框架吸盘臂变为不动，端框架吸盘臂移动时，扭转弹簧复位，端框架吸盘臂移动过程中受扭转弹簧的扭转，使端框架吸盘臂扭转到与中框架吸盘臂同摆转位置，以此来适应隧道壁弧度变化，如此循环往复。
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