CN112681198A - 一种车载异物收集器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载异物收集器，包括举升机构，所述举升机构一端与挂板挂架连接，另一端与杂物收集机构连接；通过举升机构实现杂物收集机构的提升和降落；通过杂物收集机构实现杂物的收集；本发明可以适应高速且不受异物种类的限制，实现在高速公路上的杂物清理；可以悬挂于清障车及防撞缓冲车之上，在处理事故的同时实现收集高速公路上的异物，做到了两者合一；节省了人力物力，保障了工作人员的人身安全。

Description

一种车载异物收集器

技术领域

本发明涉及一种异物收集器，具体的说，涉及一种车载异物收集器，属于公路清扫设备技术领域。

背景技术

20世纪50年代中期，西方发达国家从第二次世界大战后虚弱的经济状态中回复过来，进入了经济持续增长和社会现代化时期。社会运输需求不仅总量增长，需求结构和需求形式也在不断变化。公路运输需求不断增多，铁路运输需求不断减少。随着国民收入水平的不断提高，私人小汽车拥有量不断上升，小汽车成为主要的客运工具。在当今政治、经济、科技、文化飞速发展的情况下，高速公路的建设也突飞猛进。在飞速发展的同时，也伴随着许多威胁，高速遗落杂物及事故飞溅物对高速行驶中的车辆造成巨大威胁，则需要及时清理这些异物。然而使用人力清理的话，造成了人力物力的浪费，并且在高速公路使用人力清理，必然对清理人员的人身安全造成极大的威胁，这时就需要一种装置代替人工进行异物收集，由此发明一种车载杂物收集装置。

现有道路上的杂物收集多采用清扫吸取或者辊刷清扫收集，道路清扫车成为异物的主流车辆，一种是采用扫刷清扫异物进入车身底盘内部，随后利用后吸装置将异物吸入收集筒内；另一种采用前置扫刷清扫进收集筒体，通过收集筒体的两侧小扫刷将异物清扫进收集筒内。

现有技术中，道路清扫车作为道路清扫的主流车辆，其局限性比较大，而高速公路杂物种类过多，大小不一，使用现有的道路清扫装置无法有效的收集起来。现有道路清扫车收集时需将异物扫入底盘底部，但是当异物过大过重时，扫刷无法对异物形成有效的清扫，车辆行驶对于散落异物无法有效的避让，无法准确的将异物收入底盘内部。

当较大硬性异物处于清扫车行驶方向前方时，清扫车辆需要避让异物，使异物位于车辆侧面或处于车轮行驶中间位置，以便使用扫刷清扫异物；然而当异物过大时，超出扫刷的清扫能力范围或者后部吸盘不足以将重物吸入内部收集筒。现有的清扫车对于清扫主要针对偏小，轻量化的异物，然而，高速公路散落异物种类繁多，因事故及其他原因导致异物种类多样，形状千奇百怪，大小不一，一旦杂物过大，收集装置的离地间隙不足以将异物清扫至收集筒内，仅靠现有清扫车无法进行有效的清扫收集。因此现有的清扫装置仅仅适用于市政、环卫等城市公路清洁；而对于在高速公路收集异物，现有杂物清扫装置无法满足，只能通过人工进行高速公路上的杂物清扫收集，人力物力投入大，且危险性较大，高速公路过高的速度以及杂物的大小不一极大限制了现有清扫装置的性能，因此需要一种可以适应高速且不受异物种类限制的异物清扫收集装置。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种车载异物收集器，可以适应高速且不受异物种类的限制，实现在高速公路上的杂物清理；可以悬挂于清障车及防撞缓冲车之上，在处理事故的同时实现收集高速公路上的异物，做到了两者合一；节省了人力物力，保障了工作人员的人身安全。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种车载异物收集器，包括举升机构，所述举升机构一端与挂板挂架连接，另一端与杂物收集机构连接；通过举升机构实现杂物收集机构的提升和降落；通过杂物收集机构实现杂物的收集。

进一步地，所述杂物收集机构包括收集筒，所述收集筒一侧下部沿轴向开设有长形开口；所述长形开口的下边缘处设有铲板，所述铲板倾斜设置，所述铲板的一端与长形开口下边缘沿切线方向搭接，另一端悬空；所述收集筒内靠近长形开口上边沿一侧设有容物架；

作业时，所述铲板悬空一端与地面接触，杂物与铲板碰撞后沿收集筒内壁以抛物线状态运行至落入容物架上。

进一步地，所述举升机构包括上下间隔设置的下连接管、上连接管；所述下连接管、上连接管的左端均铰接在挂板挂架上，右端均铰接在收集筒的侧部；所述上连接管、下连接管、挂板挂架和收集筒共同构成四连杆机构；

所述上连接管与挂板挂架之间铰接有油缸，通过油缸带动四连杆机构运行，使收集筒提升或者降落。

进一步地，所述上连接管包括上连接外管和上连接内管，所述上连接外管和上连接内管滑动插接在一起；

所述上连接管和上连接内管之间设有缓冲装置，所述缓冲装置包括外筒、滑动设置在外筒内的内筒；所述内筒的一端封闭，另一端敞口；所述内筒和外筒之间之间设有锁紧螺栓；所述内筒和外筒之间设有弹簧，所述弹簧的一端抵接在外筒内端壁上，另一端深入内筒并抵接在内筒的封闭端上；所述内筒通过内筒连接外管与上连接内管连接；所述外筒通过支架固定在上连接外管上。

进一步地，所述铲板与收集筒之间设有气弹簧，所述气弹簧在异物收集器作业时对铲板的倾斜角度进行柔性调节，使铲板与地面柔性接触；

所述气弹簧的两端分别与收集筒、铲板铰接。

进一步地，所述容物架为长方形结构，所述容物架沿长度方向延伸至收集筒的端部；所述容物架远离长形开口上边缘的一侧到收集筒远离长形开口上边缘的内壁之间设有间隙；

所述容物架高于长形开口上边缘。

进一步地，所述内筒连接外管的一端与内筒的封闭端螺纹连接，另一端通过螺栓可拆卸固定在支架上，所述支架固定在上连接内管上；

通过调整内筒外连接管在内筒的紧固位置，以及上连接外管和上连接内管之间的相对长度，对铲板的倾斜角度进行预调节。

进一步地，所述铲板通过连接臂与收集筒侧部连接；所述连接臂的一端铰接在收集筒的侧部下端，另一端与铲板的中部固定连接。

进一步地，所述容物架包括筛网，所述筛网设置在长方形的安装框上，所述安装框固定在收集筒的内壁上；

所述容物架远离长形开口上边沿的一侧上部设有挡板，所述挡板固定在安装框上。

进一步地，所述油缸的伸缩杆铰接在上连接外管上，缸底端铰接在挂板挂架上；

所述上连接外管的另一端与挂板挂架铰接，上连接内管的另一端铰接在收集筒上。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明可以适应高速且不受异物种类的限制，实现在高速公路上的杂物清理；可以悬挂于清障车及防撞缓冲车之上，在处理事故的同时实现收集高速公路上的异物，做到了两者合一；节省了人力物力，保障了工作人员的人身安全。

本发明通过外筒连接管的伸出长度，以及上连接外管和上连接内管的相对长度，可以实现铲板倾斜角度的预调节，以适应不同的工况。

本发明上连接外管和上连接内管滑动连接，可以在遇到路面不平时或者障碍物时，使四连杆机构的运动轨迹发生改变，从而使收集筒前倾或者后仰，以适应不同的路面情况；并且缓冲装置的设置可以缓冲四连杆机构各部件之间的相互作用力，从而使机构更加平稳。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明剖视图；（箭头方向为杂物在收集筒内的运行方向）

图5是本发明的收集筒处于提升状态的示意图；

图6是本发明的立体图；

图7是本发明另一角度立体图；

图8是图4中A处放大图；

图中，

1-挂板挂架，2-下连接管，3-上连接外管，4-缓冲装置，41-外筒，42-内筒，43-内筒外连接管，44-弹簧，45-支架，5-上连接内管，6-收集筒，61-筒体，62-侧封板，7-油缸，8-铲板，9-气弹簧，10-容物架，101-筛网，102-安装架，103-挡板，11-长形开口，12-连接臂，13-安装座，14-间隙，15-滚轮。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1

如图1-8共同所示，本发明提供一种车载异物收集器，包括挂板挂架1、杂物收集机构和举升机构，所述挂板挂架1为车载连接机构，主要用于将异物收集器安装于清障车、防撞缓冲车上，以实现高速公路上杂物清扫收集；所述举升机构一端与挂板挂架1连接，另一端与杂物收集机构连接；通过举升机构实现杂物收集机构的提升和降落；通过杂物收集机构实现杂物的收集。

所述杂物收集机构包括收集筒6、铲板8和容物架10，所述收集筒6包括圆筒状的筒体61和设在筒体61两端的侧封板62，所述收集筒6卧向设置；

所述收集筒6一侧下部沿轴向开设有长形开口11；所述长形开口11的下边缘处设有铲板8，所述铲板8通过连接臂12与安装座13连接，所述安装座13固定在收集筒3的侧部，具体的，所述连接臂12的一端铰接在安装座13的下端，另一端与铲板8的中部下侧面固定连接；所述铲板8的一端悬空，另一端与长形开口11下边缘沿切线方向搭接，所述铲板8倾斜设置。

作业时，所述铲板8悬空一端端部与地面接触，为了提高铲板8与地面之间接触处的贴合度及顺滑度，以减小铲板与地面的阻力，所述铲板8悬空一端端部与靠近地面的一面设有倾斜面。

所述收集筒6内靠近长形开口上边沿一侧设有容物架10，所述容物架10为长方形结构，所述容物架10远离长形开口11上边缘的一侧到收集筒6远离长形开口11上边缘的内壁之间设有间隙14，间隙14的宽度以杂物能顺利通过为准；所述容物架10高于长形开口11上边缘，以避免收集的杂物从长形开口11掉落。

所述容物架10沿长度方向延伸至侧封板62，所述容物架10包括筛网101，所述筛网101设置在长方形的安装框102上，所述安装框102固定在收集筒6的内壁上；所述容物架10远离长形开口11上边沿的一侧上部设有挡板103，所述挡板103固定在安装框102上，通过挡板103阻挡收集的杂物从间隙14中掉落。

所述举升机构包括下连接管2、上连接管；所述上连接管、下连接管2上下间隔设置，所述下连接管2、上连接管的左端均铰接在挂板挂架1的侧部，右端均铰接在安装座13的侧部，从而使所述上连接管、下连接管2、挂板挂架1和收集筒6共同构成四连杆机构。

所述上连接管与挂板挂架1之间铰接有油缸7，通过油缸7伸缩使四连杆机构运行，从而实现收集筒6的提升和降落。

所述上连接管包括上连接外管3和上连接内管5，所述上连接外管3和上连接内管5滑动插接在一起；所述油缸7的伸缩杆铰接在上连接外管3上，缸底端铰接在挂板挂架1上；所述上连接外管3的另一端与挂板挂架1铰接，上连接内管5的另一端铰接在安装座13上。

所述上连接管3和上连接内管5之间设有缓冲装置4，所述缓冲装置4包括外筒41和内筒42，所述内筒42滑动设置在外筒41内，且内筒42和外筒41之间之间设有锁紧螺栓，通过锁紧螺栓可以将内筒与外筒锁紧固定，阻止其相互滑动或者转动；所述内筒42的一端封闭，另一端敞口；所述内筒42的封闭端上螺纹连接有内筒外连接管43，所述内筒外连接管43的另一端通过螺栓可拆卸固定在支架45上，所述支架45固定在上连接内管5上，所述外筒41通过支架固定在上连接外管3上；

通过内筒外连接管43调整其在内筒42的紧固位置，以及上连接外管3和上连接内管5之间的相对长度，可以预调节铲板8的倾斜角度；具体调节过程为：用螺栓将内筒和外筒锁紧固定，然后将内筒外连接管43从支架45上拆卸下来，并旋拧内筒外连接管43调整其在内筒42的紧固位置，即调整内筒外连接管43的伸出长度，然后通过上连接内管5沿上连接外管3滑动，使筒外连接管43重新固定到支架45上，改变了四连杆机构的运动轨迹，从而改变收集筒6上安装的铲板8的倾斜角度，进而对铲板8的倾斜角度进行预调节，以满足不同工况需求。

所述内筒42和外筒41之间设有弹簧44，所述弹簧44的一端抵接在外筒41内端壁上，另一端深入内筒42并抵接在内筒42的封闭端上；当遇到障碍物时，收集筒6会在四连杆机构的作用下产生一定幅度的前倾或者后仰，这时上连接内管5通过内筒外连接管43使内筒42在外筒41内产生一定距离的滑动，这时会使弹簧44收到压缩，待收集筒6复位后，弹簧44复位，所述弹簧44在上连接外管3和上连接内管5相对长度发生改变时，缓冲四连杆机构各部件之间的相互作用力，从而使机构更加平稳。

所述铲板8与缓冲调节机构连接，通过缓冲调节机构对铲板8的倾斜角度进行柔性调节，以使异物收集器工作时，铲板8与地面柔性接触，而不会对收集筒6出现刚性冲击，对装置部件产生损坏；所述缓冲调节机构包括气弹簧9，所述气弹簧9的数量为两个，两个气弹簧9分别设置在铲板8的两端，所述气弹簧9一端铰接在收集筒6端部，另一端铰接在铲板8上。

气弹簧9作为一种可以起到支撑、缓冲、制动、高度调节及角度调节的工业配件，可以对铲板的倾斜角度进行有效的调节支撑及缓冲制动，当整个收集器触地下压时，铲板接触到地面，举升机构将收集筒下压前倾，这时收集筒两侧的气弹簧由于收集筒下压进而收缩，保证铲板与地面为柔性接触，不会对收集筒出现刚性冲击，对收集器部件产生损坏。

当异物收集完毕之后，油缸带动收集筒提升，随着收集筒的提升，气弹簧因没有压力进而回弹，将铲板回归原位。

为了提高异物收集器在作业时的平稳性，所述收集筒6底部设有滚轮15，当异物收集器作业时，铲板8的前端与地面接触，同时滚轮15也与地面接触。

本发明的工作原理：

使用时，所述异物收集器通过挂板挂架安装到清障车、防撞缓冲车上，首先根据工况要求，通过调整内筒外连接管和内筒的紧固位置，调整好铲板的倾斜角度，即铲板与地面之间的夹角；具体调整时，将内筒外连接管与上连接内管连接的一端拆卸后，用螺栓将外筒与内筒锁紧固定，然后旋拧内筒外连接管，调整其在内筒的紧固位置，然后将铲板及滚轮抵触在地面上，油缸伸缩并在四连杆机构的作用下，使上连接内管沿上连接内管向外或者向内滑动，改变上连接管的长度，使内筒外连接管与固定在上连接内管上的支架重新固定在一起，完成铲板的倾斜角度的预调节。

调整好铲板的倾斜角度之后，取下内筒与外筒之间的螺栓，使内筒可在外筒内滑动；清障车、防撞缓冲车带动异物收集器在高速公路上以一定的速度行驶，铲板与路面上被收集异物因碰撞而产生相对运动速度，使得异物瞬间获得一个初速度，在惯性的作用下，异物沿收集筒筒体内壁周向呈现抛物线状态运动，上升至制高点后，以最高点向容物架方向下落的速度做抛物线运动落入容物架的筛网之上，完成杂物收集。

完成收集作业后，油缸铜鼓四连杆机构使收集筒连通铲板一起提升，使铲板与滚轮均脱离地面。

本发明可以适应高速且不受异物种类的限制，实现在高速公路上的杂物清理；可以悬挂于清障车及防撞缓冲车之上，在处理事故的同时实现收集高速公路上的异物，做到了两者合一；节省了人力物力，保障了工作人员的人身安全。

本发明通过外筒连接管的伸出长度，以及上连接外管和上连接内管的相对长度，可以实现铲板倾斜角度的预调节，以适应不同的工况。

本发明上连接外管和上连接内管滑动连接，可以在遇到路面不平时或者障碍物时，使四连杆机构的运动轨迹发生改变，从而使收集筒前倾或者后仰，以适应不同的路面情况；并且缓冲装置的设置可以缓冲四连杆机构各部件之间的相互作用力，从而使机构更加平稳。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载异物收集器，其特征在于：包括举升机构，所述举升机构一端与挂板挂架（1）连接，另一端与杂物收集机构连接；通过举升机构实现杂物收集机构的提升和降落；通过杂物收集机构实现杂物的收集。

2.如权利要求1所述的一种车载异物收集器，其特征在于：所述杂物收集机构包括收集筒（6），所述收集筒（6）一侧下部沿轴向开设有长形开口（11）；所述长形开口（11）的下边缘处设有铲板（8），所述铲板（8）倾斜设置，所述铲板（8）的一端与长形开口（11）下边缘沿切线方向搭接，另一端悬空；所述收集筒（6）内靠近长形开口（11）上边沿一侧设有容物架（10）；

作业时，所述铲板（8）悬空一端与地面接触，杂物与铲板（8）碰撞后沿收集筒（6）内壁以抛物线状态运行，至落入容物架（10）上。

3.如权利要求1所述的一种车载异物收集器，其特征在于：所述举升机构包括上下间隔设置的下连接管（2）、上连接管；所述下连接管（2）、上连接管的左端均铰接在挂板挂架（1）上，右端均铰接在收集筒（6）的侧部；所述上连接管、下连接管（2）、挂板挂架（1）和收集筒（6）共同构成四连杆机构；

所述上连接管与挂板挂架（1）之间铰接有油缸（7），通过油缸（7）带动四连杆机构运行，使收集筒（6）提升或者降落。

4.如权利要求3所述的一种车载异物收集器，其特征在于：所述上连接管包括上连接外管（3）和上连接内管（5），所述上连接外管（3）和上连接内管（5）滑动插接在一起；

所述上连接管（3）和上连接内管（5）之间设有缓冲装置（4），所述缓冲装置（4）包括外筒（41）、滑动设置在外筒（41）内的内筒（42）；所述内筒（42）的一端封闭，另一端敞口；所述内筒（42）和外筒（41）之间设有锁紧螺栓；所述内筒（42）和外筒（41）之间设有弹簧（44），所述弹簧（44）的一端抵接在外筒（41）内端壁上，另一端深入内筒（42）并抵接在内筒（42）的封闭端上；所述内筒（42）通过内筒连接外管（43）与上连接内管（5）连接；所述外筒（41）通过支架固定在上连接外管（3）上。

5.如权利要求2所述的一种车载异物收集器，其特征在于：所述铲板（8）与收集筒（6）之间设有气弹簧（9），所述气弹簧（9）在异物收集器作业时对铲板（8）的倾斜角度进行柔性调节，使铲板（8）与地面柔性接触；

所述气弹簧（9）的两端分别与收集筒（6）、铲板（8）铰接。

6.如权利要求2所述的一种车载异物收集器，其特征在于：所述容物架（10）为长方形结构，所述容物架（10）沿长度方向延伸至收集筒（6）的端部；所述容物架（10）远离长形开口（11）上边缘的一侧到收集筒（6）远离长形开口（11）上边缘的内壁之间设有间隙（14）；

所述容物架（10）高于长形开口（11）上边缘。

7.如权利要求4所述的一种车载异物收集器，其特征在于：所述内筒连接外管（43）的一端与内筒（42）的封闭端螺纹连接，另一端通过螺栓可拆卸固定在支架（45）上，所述支架（45）固定在上连接内管（5）上；

通过调整内筒外连接管（43）在内筒（42）的紧固位置，以及上连接外管（3）和上连接内管（5）之间的相对长度，对铲板（8）的倾斜角度进行预调节。

8.如权利要求1所述的一种车载异物收集器，其特征在于：所述铲板（8）通过连接臂（12）与收集筒（6）侧部连接；所述连接臂（12）的一端铰接在收集筒（6）的侧部下端，另一端与铲板（8）的中部固定连接。

9.如权利要求2所述的一种车载异物收集器，其特征在于：所述容物架（10）包括筛网（101），所述筛网（101）设置在长方形的安装框（102）上，所述安装框（102）固定在收集筒（6）的内壁上；

所述容物架（10）远离长形开口（11）上边沿的一侧上部设有挡板（103），所述挡板（103）固定在安装框（102）上。

10.如权利要求4所述的一种车载异物收集器，其特征在于：所述油缸（7）的伸缩杆铰接在上连接外管（3）上，缸底端铰接在挂板挂架（1）上；

所述上连接外管（3）的另一端与挂板挂架（1）铰接，上连接内管（5）的另一端铰接在收集筒（6）上。

Images