CN112942220A - 一种透水路面清堵养护设备及方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种透水路面清堵养护设备及方法，包括具有吸嘴的抽吸组件和具有喷嘴的喷水组件，抽吸组件及喷水组件通过车体支撑，喷嘴的喷射方向倾斜朝下，吸嘴的抽吸方向倾斜朝上，喷嘴的喷射方向与吸嘴的抽吸方向呈V形夹角，吸嘴设置在靠近车体前进方向的一侧，喷嘴设置在远离车体前进方向的一侧。所述喷嘴的喷射方向与吸嘴的抽吸方向能够独立调节，以使得喷嘴喷出的高压水在冲击路面后，其反射范围处于吸嘴的抽吸范围中。

Description

一种透水路面清堵养护设备及方法

技术领域

本公开属于市政技术领域，具体涉及一种透水路面清堵养护设备及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

透水路面是一种使用多孔性沥青混合物铺设形成连续空隙的新型环保路面，由于其具有排除路面积水、降低噪音、提高行车安全等优点，在我国得到了越来越广泛的推广和应用。但透水路面容易被雨水径流和车辆带来的泥沙以及周围环境的尘土等堵塞孔隙，影响其功能。保持透水路面的功能取决于路面养护技术和养护机械，所以透水路面养护设备是透水路面推广和发展的关键，其中高压冲洗与真空抽吸相结合的养护方法效果最好。

发明人了解到，我国大部分的透水路面一般铺设于人行道和非机动车道，相对狭窄，且有路缘石分割，对于大型养护车，由于其机动性、灵活性以及交通规则的限制无法进行养护。

在其中一些路面清洁车中，利用高压水与抽吸相结合的方式完成路面的清洁，在该种清洁车中，容易出现高压水将路面灰尘垃圾与清洁水形成泥水砂浆等混合物，影响抽吸组件清洁；并且将高压喷头靠近前进方向设置，吸嘴背离前进方向设置，高压喷头带动地面处灰尘砂浆飞溅至吸嘴背离前进方向一侧时，吸嘴不便于回收该部分污物。

发明内容

本公开的目的是提供一种透水路面清堵养护设备及方法，能够至少解决上述技术问题之一。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供一种透水路面清堵养护设备，包括分别通过车体支撑且具有吸嘴的抽吸组件和具有喷嘴的喷水组件，喷嘴的喷射方向倾斜朝下，吸嘴的抽吸方向倾斜朝上，喷嘴的喷射方向与吸嘴的抽吸方向呈V形夹角，吸嘴处于靠近车体前进方向的一侧，喷嘴处于远离车体前进方向的一侧。

作为进一步的改进，所述喷嘴的喷射方向与吸嘴的抽吸方向能够独立调节，以使得喷嘴喷出的高压水在冲击路面后，其反射范围处于吸嘴的抽吸范围中。

作为进一步的改进，所述车体靠近前进方向的一端设有能够拍摄待清洁路面照片的摄像头，控制器能够获得拍摄的照片并与预设照片对比，来判断路面的清洁状况，并根据路面的清洁状况来调节抽吸组件的吸力及喷水组件的喷水压力。

作为进一步的改进，所述车体包括升降架，升降架能够在驱动机构的带动下沿竖向升降，吸嘴及喷嘴能够随升降架同步升降。

作为进一步的改进，所述储污箱中设有遮流板，遮流板下方设有滤水板，遮流板及滤水板将储污箱的内腔分隔成第一空间、第二空间和第三空间，遮流板的一端与储污箱的内壁固定，另一端倾斜朝下设置，遮流板倾斜朝下的一端与储污箱的内壁之间形成缺口。

作为进一步的改进，所述喷水组件与水箱连通，吸嘴与第二空间连通，滤水板能够过滤第二空间中的固液混合物，并将过滤后的液体排至第三空间，第三空间与水箱连通，以向水箱供水。

本公开的一个或多个实施例还提供一种透水路面清堵养护方法，利用了所述的透水路面清堵养护设备，包括以下步骤：

车体沿设定方向前进，吸嘴首先经过待清洁的路面，并将路面上的污物进行初步的抽吸与清洁；

随着车体继续前进，喷嘴经过待清洁的路面，并向路面喷射高压水，高压水冲击路面中的泥沙污物，高压水流经路面反射后进入吸嘴的吸取范围，并通过吸嘴回收。

以上一个或多个技术方案的有益效果为：

本公开采用摄像头与控制器的组合，将所拍摄的图像实时传送到控制器，控制器对图像进行处理来判断路面的清洁状况，以实时控制水泵和风机运行功率，减小了水、油等能源损失。

本公开中储污箱采用固液分离技术，不仅大大减少了储污箱的体积，增大了储物箱的储污能力，而且分离出来的清水可以再次作为冲洗路面的水利用，节约用水，并且解决了因为水箱体积较小需要频繁到指定场所续水的问题，大大增加了路面养护的工作效率。

本公开中沿行进方向，喷头设置在吸嘴后方，能够利用喷头预先抽吸路面的灰尘、泥砂；同时大大减少了喷头喷射出的液体及路面泥沙飞溅后无法清理的问题，对于减少路面的二次污染和提高路面的清洁效果有很明显的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本公开一个或多个实施例中整体结构示意图。

1、驱动轮；2、机座；3、扶手；4、机架；5、发电机；6、蓄电池；7、水箱；8、水泵；9、风机；10、升降机构；11、摄像头；12、控制器；13、控制面板；14、车架；15、高压喷管；16、喷嘴；17、储污箱；18、吸嘴；19、遮流板；20、空气过滤网；21、滤水板；22、吸水泵；23、排水阀；24、水位传感器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了方便叙述，本公开中如果出现“上、下、左、右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种透水路面清堵养护设备，包括具有吸嘴的抽吸组件和具有喷嘴的喷水组件，抽吸组件及喷水组件通过车体支撑，喷嘴的喷射方向倾斜朝下，吸嘴的抽吸方向倾斜朝上，喷嘴的喷射方向与吸嘴的抽吸方向呈V形夹角，吸嘴设置在靠近车体前进方向的一侧，喷嘴设置在远离车体前进方向的一侧。在本实施例中，抽吸组件通过风机驱动，喷水组件通过水泵驱动。

具体的，在本实施例中，车体包括车架，车架由机架与升降架组成，机架中安装有发动机、发电机和蓄电池，发动机能够提供旋转机械运动给发电机，发电机能够将发动机的机械能转化成电能并通过蓄电池储存。机架靠近前进方向一端的上表面安装有所述升降架。机架背离前进方向的一端设置有扶手，车架的前端设有万向轮，后端设有驱动轮，驱动轮为电动轮，车架的后端设有踏板，踏板用于支撑使用者的双脚，驱动轮可以通过安装在机架上的蓄电池供电，也可以采用独立的电池，由外部电源充电或发电机充电。

所述喷嘴与路面之间的夹角及吸嘴与路面之间的夹角能够独立调节，以使得喷嘴处喷出的高压水在冲击路面后，其反射范围处于吸嘴的抽吸范围中。

所述车体靠近前进方向的前端设有摄像头，摄像头能够拍摄待清洁路面的照片并发送至控制器，控制器中具有图像识别模块，图像识别模块能够将拍摄的照片与预设照片对比，来判断路面的清洁状况，进而控制器能够根据路面的清洁状况来调节抽吸组件的吸力及喷水组件的喷水压力。

在本实施例中，摄像头安装在车体前端的一根纵梁上，纵梁可以通过螺栓连接或者焊接与车体固定。摄像头可以通过数据传输线或者无线通信与控制器信号连接，以将自身拍摄的照片传递给控制器。在本实施例中，控制器应具有图像识别模块，利用控制器的图像识别模块完成摄像头拍摄照片的图像识别与比对。

具体的，控制器预先储存所需清堵路段的原干净透水路面的图像，提取干净透水路面图片的颜色信息，设置一定的颜色误差区间，与摄像头拍摄传输的图像所提取的颜色进行对比分析并提取摄像头所拍摄的图像超过颜色误差区域的面积，计算出该面积在图像中所占百分比。当百分比小于设定数值，例如40％时，控制器对水泵和风机做出指令降低其输出功率；当百分比大于40％时，水泵和风机恢复正常运行功率。

所述抽吸组件包括风机，风机与储污箱的上端连通，储污箱的一侧与吸嘴连通，储污箱与吸嘴之间安装有空气过滤网，空气过滤网能够允许空气通过，并阻挡污水及固体废弃物通过。

所述储污箱中设有遮流板，遮流板下方设有滤水板，遮流板及滤水板将储污箱的内腔分隔成第一空间、第二空间和第三空间，遮流板的一端与储污箱的内壁固定，另一端倾斜朝下设置，遮流板倾斜朝下的一端与储污箱的内壁之间形成缺口，以连通第一空间和第二空间。

喷水组件与水箱连通，水箱用于向喷水组件提供清洁用水，滤水板能够过滤吸嘴吸取的固液混合物，并将重新过滤后的液体排至第三空间，第三空间与水箱连通，以向水箱供水。具体的，在本实施例中，所述滤水板能够过滤出清水，由上、中、下三层构成，上下层为有密集小孔隙的薄钢板，中间为由PP棉、颗粒活性炭、压缩活性炭多种材料组成的过滤层。

在本实施例中，储污箱可大致分为上、中、下三层(即所述的第一空间、第二空间和第三空间)，上层为遮流板上方部分，中层为遮流板与滤水板之间的部分，下层为滤水板以下部分。

所述遮流板为焊接在储污箱上并与储污箱一侧留有间隙，用来达到改变气流方向以使水和泥沙跌落的目的，使遮流板与平面保持一定的夹角来保证储污箱上层的水和泥沙能够顺利掉落到储污箱中层。

所述排水阀布置在设备箱的外部，用来排放养护设备停机时储存在储污箱下层的水。所述水位传感器用来为自吸水泵传递信号，控制自吸水泵的工作和停机。所述箱门设置在储污箱中层，当设备工作一定时间后，可以打开箱门清理储污箱中层的固体废物，箱门与储污箱的箱体之间设置密封条以保持储污箱内的真空性。

所述喷水组件包括高压喷管，高压喷管的一端与水泵的出口连通，另一端与喷嘴连通，水泵的进口与水箱连通。

所述水泵进水口与水箱开口相连，其进水口端设置滤水网，过滤水中杂质，水泵出水口经高压喷管连接到喷头。

所述自吸水泵进水口与储污箱后侧下方相连，其进水口端设置滤水网，出水口与水箱开口相连。

所述储污箱进风口与吸嘴相连，储污箱出风口通过波纹管与风机的吸风口相连，其中储污箱出风口设置有空气过滤网，以保证风机排风口排出清洁的空气。所述储物箱后侧箱顶焊接两根悬杆，一根悬杆位于设备箱右侧，一根悬杆位于设备箱左侧，安装位置保证喷头喷射出的水流能够覆盖养护设备所占的宽度。所述悬杆上锚固高压喷管，高压喷管连接喷头，喷头与吸嘴联合工作，以清理路面堵塞。

在本实施例中，车体包括升降架，升降架能够在驱动机构的带动下沿竖向升降，吸嘴及喷嘴能够随升降架同步升降。

在本实施例中，升降机构可以采用电动伸缩杆或直线电机，可由本领域技术人员自行设置。

在本实施例中，机架上设有控制面板，控制面板能够控制风机、水泵、自吸水泵的开闭。

工作原理：设备工作时，通过控制面板打开发电机，环卫工人双脚站在踏板上，双手握住平衡扶手保持身体平衡，通过摄像头拍摄设备前方小范围区域的图像，图像传输到控制器中进行特征提取以及图像的对比分析，来实时调节水泵和风机的功率；水泵从水箱不断泵送清水经软管、高压喷管到达喷头喷射到地面，同时，风机工作为吸嘴提供真空条件，将地表的沙子以及透水层的泥浆水回收存入储污箱中；沙子及泥浆水进入储污箱中流速降低，并且在遮流板的作用下，大部分跌落到滤水板上，少部分跑到储污箱上层，但在空气过滤网的阻隔以及遮流板设置的斜坡的作用下，最终这部分还是会掉落到滤水板上；污水在滤水板的过滤作用下，固体废料留在储污箱中层，清水进入储污箱下层；当储污箱下层清水水位高于水位传感器时，水位传感器传递指令给自吸水泵，自吸水泵开始工作，泵送此部分清水到水箱中去，当清水水位低于水位传感器时，自吸水泵停止工作；当养护设备工作到一定时间或者工作结束时，打开储污箱箱门清理固体废物，打开排水阀排除未被利用的水。

当清堵养护设备需要转移去新路段工作时，通过控制面板启动升降架，提升储污箱，以防止储污箱和喷嘴在稍高速度前进时与地面产生摩擦和碰撞。

当养护设备到达需要清堵的新场地时，通过控制面板，先控制升降架降低储污箱和喷嘴的高度，再重复上述所述工作。在养护设备使用一段时间或一定时间未使用时，可将安置在驱动轮两脚踏板中间的可拆卸电池取下来，单独对其进行充电。

本实施例的有益效果在于：

1、本发明相较于传统的手推式小型养护车考虑以驱动轮代步，大大提高了工作效率，减小了环卫工人的劳动强度。其中，驱动轮两脚踏板之间安装有可拆卸电池2，当电量不足时可以单独取下充电，不用考虑设置专门的养护车充电站，节省空间和造价。

2、设备箱前方设置摄像头，将所拍摄的图像实时传送到控制器，控制器对图像进行处理来判断路面的清洁状况，以实时控制水泵和风机运行功率，减小了水、油等能源损失。

3、本发明储污箱采用固液分离技术，不仅大大减少了储污箱的体积，增大了储物箱的储污能力，而且分离出来的清水可以再次作为冲洗路面的水利用，节约用水，并且解决了因为水箱体积较小需要频繁到指定场所续水的问题，大大增加了路面养护的工作效率。

4、本发明通过控制面板控制发电机、水泵、风机、自吸水泵和升降架的运行，大大提高了路面养护的自动化水平，在一定程度上提高了工作效率。并且储污箱通过升降架控制其与地面的距离，可以避免养护设备转场时储污箱以及喷头与地面的摩擦，提高养护车的使用寿命。

5、本发明沿养护设备行进方向，喷头设置在吸嘴后方，大大减少了喷头喷射出的液体及路面泥沙飞溅后无法清理的问题，对于减少路面的二次污染和提高路面的清洁效果有很明显的效果。并且通过在养护设备中部和右侧设置两个喷头，不仅可以对道路的中间部分进行有效清理，而且也可以对道路两侧路缘进行有效清理。

6、本发明结构简单、体积小巧、造价低廉、自动化程度高、可实时调节机器运作功率、省水省力省空间、转场方便灵活、对透水路面的清堵效果优良并可实现高效率快速作业，可以大批量投入生产并应用于透水路面的养护中去。

实施例2

本实施例提供一种透水路面清堵养护方法，利用了所述的透水路面清堵养护设备，包括以下步骤：

车体沿设定方向前进，车体前进的过程中，吸嘴首先经过待清洁的路面，并将路面上的污物进行初步的抽吸与清洁；

随着车体继续前进，喷嘴经过待清洁的路面，并向路面喷射高压水，高压水冲击透水路面中的泥沙污物，高压水流经透水路面反射后进入吸嘴的吸取范围，并通过吸嘴回收。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种透水路面清堵养护设备，其特征在于，包括分别通过车体支撑且具有吸嘴的抽吸组件和具有喷嘴的喷水组件，喷嘴的喷射方向倾斜朝下，吸嘴的抽吸方向倾斜朝上，喷嘴的喷射方向与吸嘴的抽吸方向呈V形夹角，吸嘴处于靠近车体前进方向的一侧，喷嘴处于远离车体前进方向的一侧。

2.根据权利要求1所述的透水路面清堵养护设备，其特征在于，所述喷嘴的喷射方向与吸嘴的抽吸方向能够独立调节，以使得喷嘴喷出的高压水在冲击路面后，其反射范围处于吸嘴的抽吸范围中。

3.根据权利要求1所述的透水路面清堵养护设备，其特征在于，所述车体靠近前进方向的一端设有能够拍摄待清洁路面照片的摄像头，控制器能够获得拍摄的照片并与预设照片对比，来判断路面的清洁状况，并根据路面的清洁状况来调节抽吸组件的吸力及喷水组件的喷水压力。

4.根据权利要求1所述的透水路面清堵养护设备，其特征在于，所述抽吸组件包括与储污箱的上端连通的风机，储污箱的一侧与吸嘴连通，储污箱与吸嘴之间安装有空气过滤网，空气过滤网能够允许空气通过，并阻挡污水及固体废弃物。

5.根据权利要求4所述的透水路面清堵养护设备，其特征在于，所述储污箱中设有遮流板，遮流板下方设有滤水板，遮流板及滤水板将储污箱的内腔分隔成第一空间、第二空间和第三空间，遮流板的一端与储污箱的内壁固定，另一端倾斜朝下设置，遮流板倾斜朝下的一端与储污箱的内壁之间形成缺口。

6.根据权利要求1所述的透水路面清堵养护设备，其特征在于，所述喷水组件与水箱连通，吸嘴与第二空间连通，滤水板能够过滤第二空间中的固液混合物，并将过滤后的液体排至第三空间，第三空间与水箱连通，以向水箱供水。

7.根据权利要求4所述的透水路面清堵养护设备，其特征在于，所述车体包括升降架，升降架能够在驱动机构的带动下沿竖向升降，吸嘴及喷嘴能够随升降架同步升降。

8.根据权利要求4所述的透水路面清堵养护设备，其特征在于，所述喷水组件包括高压喷管，高压喷管的一端与水泵的出口连通，另一端与喷嘴连通，水泵的进口与水箱连通。

9.根据权利要求6所述的透水路面清堵养护设备，其特征在于，所述第三空间中设有水位传感器，水位传感器与控制器信号连接。

10.一种透水路面清堵养护方法，利用了权利要求1-9中任意一项所述的透水路面清堵养护设备，其特征在于，包括以下步骤：

车体沿设定方向前进，吸嘴首先经过待清洁的路面，并将路面上的污物进行初步的抽吸与清洁；

随着车体继续前进，喷嘴经过待清洁的路面，并向路面喷射高压水，高压水冲击路面中的泥沙污物，高压水流经路面反射后进入吸嘴的吸取范围，并通过吸嘴回收。

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