CN116837768A - 一种具有自适应避障的护栏清洗装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于护栏清洗技术领域，尤其涉及一种具有自适应避障的护栏清洗装置及控制方法。本发明通过第一、二偏转机构实现第一、二连接臂的折叠与展开；通过第三偏转机构实现刷辊固定架的水平偏转；通过第四偏转机构实现刷辊固定架的纵向偏转，从而可实现对钢型护栏及混凝土护栏、桥栏杆的清洗，清洗效率大大提高，适应范围更广泛，有效降低使用成本；通过设置包括第一蓄能器、第二蓄能器、电磁阀及平衡阀的避障机构，实现本清洗装置的自适应避障，使避障过程控制高效，极大降低驾驶员的劳动强度；可通过PLC和传感器控制监测各机构的运动状态，使得操作更加简洁方便；转场折叠状态下护栏清洗装置相对车辆底盘前伸短，车辆行驶过程中更加稳定可靠。

Description

一种具有自适应避障的护栏清洗装置及控制方法

技术领域

本发明属于护栏清洗技术领域，尤其涉及一种具有自适应避障的护栏清洗装置及控制方法。

背景技术

为保证道路车辆的行车安全，维护良好的交通秩序，道路两侧设置有交通护栏。由于道路污染，同时伴随雨雪天气，交通护栏在使用中很容易受到污染、腐蚀，严重影响交通护栏的功能和使用寿命，因此需要定期对交通护栏进行清洗。如专利申请号201910830705.9的中国发明专利申请公开了一种护栏清洗装置，其在清洗交通护栏时仅采用高压水冲洗无法有效清除表面的污渍、灰尘，需要采用以清洗刷辊清洗为主，辅助高压水清洗的作业模式。

护栏清洗装置作业时清洗刷辊和交通护栏存在发生碰撞的隐患，造成清洗装置或者交通护栏损坏，现有清洗交通护栏清洗装置在清洗钢护栏时采用是弹簧或其他弹性元件进行避障，长期使用后弹簧或其他弹性元件容易失效，导致作业过程中失去避障效果。如专利申请号201811031725.1的中国发明专利公开了一种高速公路护栏清洗车避障系统，其采用弹簧避障形式。在转场非作业状态下弹簧或其他弹性原件处于浮动状态，造成清洗装置自由活动，存在安全隐患。或者需要增加额外锁止机构限制装置自由活动，因此结构设计增多，导致制造成本增加。

此外，由于交通护栏的结构形式种类繁多，交通护栏需要的清洗深度和清洗高度也不同。当前护栏清洗装置仅能够清洗钢护栏的表面，固定钢护栏的立柱不能进行清洗。同时护栏清洗装置单次作业有效清洗高度受限，在清洗混凝土护栏时不能彻底清洗底部，需要增加清洗次数或者额外的清洗机构，增加制造成本和使用成本。另外，现有护栏清洗装置转场时前伸过长，行车的安全系数大大降低，并且影响车辆底盘灯光。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本申请提供了一种具有自适应避障的护栏清洗装置及控制方法，以解决现有护栏清洗装置的避障问题及清洗效果差、适应范围小和安全性低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有自适应避障的护栏清洗装置，包括车体连接架、在所述车体连接架上设置的安装架，还包括：

控制器、固定连接在所述安装架上的第一偏转机构、由所述第一偏转机构带动水平转动的第一连接臂、固定连接在所述第一连接臂上且带动第二连接臂水平转动的第二偏转机构、在所述第二连接臂上固定连接的刷辊偏转架、固定连接在所述第二连接臂上且带动刷辊偏转架水平旋转的第三偏转机构、可纵向滑动设置在刷辊偏转架上的刷辊固定架、在所述刷辊偏转架上设置且带动刷辊固定架升降的升降机构、在所述刷辊固定架上设置的喷水系统及刷辊总成、在所述刷辊偏转架上设置且可带动刷辊固定架纵向偏转的第四偏转机构以及设置在安装架上的避障机构；

所述第一偏转机构包括铰接在所述安装架上的第一油缸，所述第一连接臂铰接在安装架上且所述第一油缸的伸缩杆铰接在第一连接臂上；

所述避障机构包括第一蓄能器、第二蓄能器、电磁阀及平衡阀；所述第一蓄能器经平衡阀连通第一油缸的有杆腔，所述第二蓄能器经平衡阀连通第一油缸的无杆腔，所述电磁阀可分别控制第一蓄能器及第二蓄能器与平衡阀的通断。

优选的，所述第四偏转机构包括分别铰接在刷辊偏转架及刷辊固定架上的第一调整杆及第二调整杆，所述第一调整杆及第二调整杆相对的端部分别开设有旋向相反的外螺纹，调整套筒的两端分别螺纹连接在第一调整杆及第二调整杆的外螺纹上。

优选的，在所述第一连接臂上设置有与控制器电连接的第一传感器、第二传感器及第三传感器，所述第一传感器、第二传感器用于监测第一连接臂的相对位置并发送控制信号至控制器，所述第三传感器用于监测第二连接臂的相对位置并发送控制信号至控制器；在所述第二连接臂上设置有与控制器电连接的用于监测刷辊偏转架的相对位置并发送控制信号至控制器的第四传感器及第五传感器。

优选的，所述第一偏转机构还包括第一连杆，所述第一连杆为曲柄摇杆结构，所述第一连杆的两端分别铰接在安装架及第一连接臂上，所述第一油缸的伸缩杆铰接在第一连杆的中间铰接处，所述第一油缸伸缩带动第一连接臂偏转。

优选的，所述第二偏转机构包括第二摆动油缸，所述第二摆动油缸的摆动油缸壳体固定连接在第一连接臂上，所述第二连接臂固定连接在第二摆动油缸的摆动油缸旋转轴上并随之转动。

优选的，所述第三偏转机构包括第三油缸，所述第三油缸铰接在第二连接臂上且所述第三油缸的伸缩杆与刷辊偏转架铰接，所述第三油缸伸缩带动刷辊偏转架偏转。

优选的，所述刷辊偏转架包括与第二连接臂的端部铰接的刷辊铰接架、在所述刷辊铰接架的外侧端面竖直固定连接的内侧升降管及通过滑块滑动套设在所述内侧升降管的外侧升降管，所述刷辊固定架及升降机构分别铰接在外侧升降管上。

优选的，所述升降机构包括升降油缸，所述升降油缸下端铰接在刷辊铰接架且所述升降油缸的伸缩杆铰接在外侧升降管上。

优选的，所述喷水系统设置在刷辊固定架上且其包括下喷水杆、上喷水杆及分别设置在下喷水杆、上喷水杆上的多个喷嘴。

一种具有自适应避障的护栏清洗装置的控制方法，包括以下步骤：

当清洗右侧道路交通护栏时：

1）驾驶员调节好车辆与护栏之间的距离；

2）控制器发出指令控制第一偏转机构带动第一连接臂逆时针偏转，使第一连接臂与安装架之间形成夹角；

3）第二偏转机构带动第二连接臂顺时针旋转使第一连接臂与第二连接臂处于平行姿态；

4）第三偏转机构带动刷辊偏转架顺时针旋转，使刷辊偏转架与第二连接臂形成夹角；

5）通过调整升降机构调整刷辊固定架相对交通护栏高度，第四偏转机构带动刷辊固定架纵向偏转一定角度，以满足清洗要求；

6）控制刷辊转轴旋转，喷水系统开始喷水，驾驶员驾驶车辆进行作业；遇到障碍物时，第一油缸的伸缩杆自动缩回相应距离以越过障碍，当障碍消失时，第一油缸的伸缩杆自动伸出至第一连接臂的原偏转角度；

7）作业完成后，控制升降机构将刷辊固定架升起，控制器控制逆序反向执行步骤2-6，使护栏清洗装置进行折叠；

当清洗左侧道路交通护栏时：

1）控制器控制并执行清洗右侧道路交通护栏的步骤1-3；

2）控制器控制第一偏转机构带动第一连接臂继续逆时针偏转，使第一连接臂与安装架之间形成的夹角继续增大至指定角度；

3）第三偏转机构带动刷辊偏转架逆时针旋转，使刷辊偏转架与第二连接臂形成夹角；

4）通过调整升降机构调整刷辊固定架相对交通护栏高度，第四偏转机构带动刷辊固定架纵向偏转一定角度，以满足清洗要求；

5）控制刷辊转轴旋转，喷水系统开始喷水，驾驶员驾驶车辆进行作业；遇到障碍物时，第一油缸的伸缩杆自动缩回相应距离以越过障碍，当障碍消失时，第一油缸的伸缩杆自动伸出至第一连接臂的原偏转角度；

6）作业完成后，控制升降机构将刷辊固定架升起，控制器控制逆序反向执行步骤1-5，使护栏清洗装置进行折叠。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过设置第四偏转机构，可实现刷辊固定架的纵向偏转，在清洗混凝土护栏时可彻底清洗底部，不仅可用于道路钢护栏的清洗，还可用于混凝土护栏及桥栏杆的清洗，清洗效率大大提高，适应范围更广泛，有效降低使用成本，提高经济效益。

2.通过设置包括第一蓄能器、第二蓄能器、电磁阀及平衡阀避障机构，在清洗作业时自适应避障过程控制高效，极大降低驾驶员的劳动强度。避免了现有在转场非作业状态下弹簧或其他弹性元件处于浮动状态，造成清洗装置自由活动，存在安全隐患以及弹簧易损坏的技术难题。

3.通过第一偏转机构、第一连接臂、第二连接臂、第二偏转机构、刷辊偏转架、第三偏转机构、刷辊固定架、升降机构的具体结构，使转场折叠状态时其前伸更短，从而更加稳定可靠，避免传统护栏清洗装置转场时前伸过长、影响车辆底盘灯光、降低行车的安全系数的技术难题。

4.本发明可融入智能化控制程序，可通过PLC和传感器控制监测各机构的运动状态，使得操作更加简洁方便。

附图说明

图1为本发明实施例的护栏清洗装置展开状态下的正视结构示意图。

图2为本发明实施例的护栏清洗装置展开状态下的俯视结构示意图。

图3为本发明实施例的护栏清洗装置折叠状态下的正视结构示意图。

图4为本发明实施例的护栏清洗装置折叠状态下的俯视结构示意图。

图5为本发明实施例的护栏清洗装置右侧作业状态的前视图。

图6为本发明实施例的避障机构的正视结构示意图。

图7为本发明实施例的护栏清洗装置右侧作业状态的俯视图。

图8为本发明实施例的护栏清洗装置左侧作业状态的俯视图。

图9为本发明实施例的护栏清洗装置的清洗钢型护栏示意图。

图10为本发明实施例的护栏清洗装置的清洗混凝土护栏示意图

图中：1、车辆底盘，2、车体连接架，3、安装架，4、第一连接臂，41、第一传感器，42、第二传感器，43、第三传感器，5、第一偏转机构，51、第一连杆，52、第一油缸，521、有杆腔，522、有杆腔，6、第二连接臂，61、第四传感器，62、第五传感器，7、第二偏转机构，71、第二摆动油缸，711、摆动油缸壳体，712、摆动油缸旋转轴，72、转动轴，8、刷辊偏转架，81、外侧升降管，82、内侧升降管，83、刷辊铰接架，9、第三偏转机构，91、第三油缸，10、刷辊固定架，11、刷辊总成，111、液压马达，112、液压马达轴承座，113、刷辊转轴，114、刷片，12、升降机构，121、升降油缸，13、液压阀组，14、喷水系统，141、下喷水杆，142、上喷水杆，143、喷嘴，15、避障机构，151、平衡阀，152、第一蓄能器，153、第二蓄能器，154、电磁阀，16、第四偏转机构，161、第一调整杆，162、第二调整杆，163、调整套筒，17、钢型护栏，18、混凝土护栏。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。

实施例：

参见附图1至图6所示，本发明优选的优选实例提供一种具有自适应避障的护栏清洗装置，其包括车体连接架2、安装架3、第一连接臂4、第一偏转机构5、第二连接臂6、第二偏转机构7、刷辊偏转架8、第三偏转机构9、刷辊固定架10、刷辊总成11、升降机构12、液压阀组13、喷水系统14、避障机构15、第四偏转机构16及控制上述各部件的控制器。

车体连接架2安装在车辆底盘1上，安装架3固定安装在车体连接架2上。

在安装架3上固定连接有第一偏转机构5，第一连接臂4由第一偏转机构5带动水平转动。具体的，第一连接臂4的一端通过销轴结构铰连接在安装架3上，第一偏转机构5包括铰连接在安装架3上的第一油缸52，第一油缸52的伸缩杆铰连接在第一连接臂4上。更进一步的，为了实现第一连接臂4转动平稳性及提高第一连接臂4折叠能力，第一偏转机构5还包括第一连杆51，

第一连杆51为曲柄摇杆结构，即第一连杆51为两段构成的弯折结构且其弯折开口方向背离第一油缸52，两段弯折结构铰接，第一连杆51的两端分别铰连接在安装架3及第一连接臂4上，第一油缸52的伸缩杆铰连接在第一连杆51的弯折部。通过第一油缸52的伸缩可驱动第一连杆51运动，进而实现第一连接臂4相对安装架3偏转，从而实现第一连接臂4的展开及折叠。

在第一连接臂4的另一端固定连接有可带动第二连接臂6水平转动的第二偏转机构7，第二偏转机构7包括第二摆动油缸71，第二摆动油缸71的摆动油缸壳体711螺栓固定连接在第一连接臂4上，第二连接臂6的一端固定在第二摆动油缸71的摆动油缸旋转轴712上。摆动油缸旋转轴712相对摆动油缸壳体711绕转动轴72旋转，进而实现第一连接臂4与第二连接臂6相对偏转，在本发明其他实施例中摆动油缸也可以是回转减速机。

在第二连接臂6的另一端固定连接有刷辊偏转架8，具体的，刷辊偏转架8包括与第二连接臂6的端部通过销轴铰连接的刷辊铰接架83、在刷辊铰接架83的外侧端面通过螺栓竖直固定连接的内侧升降管82及滑动套设在内侧升降管82的外侧升降管81，外侧升降管81和内侧升降管82之间设置有滑块，用来调整外侧升降管81内壁和内侧升降管82外壁间隙，减少摩擦力使升降更加平顺、稳定。

刷辊固定架10铰连接在外侧升降管81上且可随外侧升降管81纵向滑动，在刷辊偏转架8的刷辊铰接架83上设置有带动刷辊固定架10升降的升降机构12。升降机构12包括升降油缸121，升降油缸121下端通过销轴铰连接在刷辊铰接架83上且升降油缸121的伸缩杆铰连接在外侧升降管81上，进而实现刷固固定架10的升降过程。

第三偏转机构9固定连接在第二连接臂6上且带动刷辊偏转架8水平旋转，具体的，第三偏转机构9包括第三油缸91，第三油缸91铰连接在第二连接臂6上且第三油缸91的伸缩杆与刷辊偏转架8的刷辊铰接架83铰连接，第三油缸91伸缩带动刷辊偏转架8偏转，进而实现刷辊偏转架8相对第二连接臂6偏转。

在刷辊固定架10上设置有喷水系统14及刷辊总成11。具体的，刷辊总成11包括液压马达111、液压马达轴承座112、刷辊转轴113及刷片114。液压马达111固定在液压马达轴承座112上，液压马达轴承座112固定在刷辊固定架10上，所述刷辊转轴113与液压马达轴承座112输出端连接，进而液压马达111旋转带动刷辊轴113旋转，多组刷片114安装在刷辊转轴113上。

喷水系统14安装在刷辊固定架10上，喷水系统14包括下喷水杆141、上喷水杆142和多个喷嘴143。下喷水杆141用来对交通护栏的润湿、冲洗和刷辊总成11的冲洗，上喷水杆142可对交通护栏的附属物冲洗，喷嘴143安装在下喷水杆141、上喷水杆142上，喷水系统14通过水管（未标示）与水源（未标示）连接。

为了提高本清洗装置的自动化水平以及控制的精准度，在第一连接臂4下部设置有与控制器电连接的第一传感器41、第二传感器42及第三传感器43，第一传感器41、第二传感器42用于监测第一连接臂4的相对位置并发送至控制器，第三传感器43用于监测第二连接臂6的相对位置并发送至控制器；在第二连接臂6上设置有与控制器电连接的用于监测刷辊偏转架8的相对位置并发送至控制器的第四传感器61及第五传感器62。

在本发明其他实施例中油缸可以是气缸、电动推杆或者电动缸，传感器可以是行程开关或者编码器。

为了实现刷辊固定架10在纵向上的偏转，从而使刷辊总成11倾斜以清洗混凝土护栏，在刷辊偏转架8上设置有可带动刷辊固定架10纵向偏转的第四偏转机构16，刷辊固定架10与刷辊偏转架8的外侧升降管81一部分通过销轴铰接，一部分通过第四偏转机构16铰接。具体的，第四偏转机构16包括分别铰接在刷辊偏转架8及刷辊固定架10上的第一调整杆161及第二调整杆162，第一调整杆161及第二调整杆162相对的端部分别开设有旋向相反的外螺纹，调整套筒163的两端分别螺纹连接在第一调整杆161及第二调整杆162的外螺纹上。可通过正反转调整套筒163，从而使第一调整杆161及第二调整杆162之间的距离发送变化，即可实现刷辊固定架10与刷辊偏转架8夹角的变化。第四偏转机构16可以是其他变形机构，例如油缸、电缸、滑动槽等其他可实现长度变化的机构。

避障机构15设置在安装架3上，在刷辊总成11遇到障碍物时，通过避障机构15可实现对障碍物的自动避让及自动回弹至设定位置。避障机构15包括平衡阀151、第一蓄能器152、第二蓄能器153及电磁阀154。第一蓄能器152及第二蓄能器153分别通过管路连通平衡阀151一侧端口，为了实现第一蓄能器152、第二蓄能器153与平衡阀151的通断，在第一蓄能器152及第二蓄能器153上分别设置对应的电磁阀154；平衡阀151的另一侧端口分别通过管路连通第一油缸52的有杆腔521及无杆腔522，即第一蓄能器152经平衡阀151连通第一油缸52的有杆腔521，第二蓄能器153经平衡阀151连通第一油缸52的无杆腔522，电磁阀154可分别控制第一蓄能器152及第二蓄能器153与平衡阀151的通断，利用蓄能器的保压补偿功能，实现自适应避障和复位功能。平衡阀151、第一蓄能器152、第二蓄能器153及电磁阀154的结构及各自的工作原理为现有技术，此处不再赘述。

该自适应的避障机构15的工作过程如下：

在具体作业状态下，第一油缸52的有杆腔521和有杆腔522处于处于受力平衡状态，作业前第一蓄能器152、第二蓄能器153已预充油液。当护栏清洗装置作业过程中遇到障碍，驾驶员未及时操控车辆状况下，障碍物会对刷辊总成11施加反向作用力，该反向作用力传递到第一油缸52，初始状态下的第一油缸52的有杆腔521和无杆腔522受力平衡状态被打破。由于外力的作用此时无杆腔522压缩，将油液压入第二蓄能器153，同时第一蓄能器152向有杆腔521充油，护栏清洗装置收回并越过障碍。当障碍消失后，障碍物的反向作用力随之消失，第二蓄能器153将油液压入无杆腔522，有杆腔521向第一蓄能器152充油，在两个蓄能器的作用下，第一油缸52的有杆腔521和无杆腔522处于恢复至受力平衡状态，第一连接臂4恢复至原作业姿态。转场非作业状态电磁阀154关闭，第一油缸52与第一蓄能器152、第二蓄能器153断开连接，平衡阀151对第一油缸52锁止，整个护栏清洗装置处于锁止状态。

本发明的自适应避障机构能够根据作业工况实时避障，不存在弹簧或其他弹性元件失效的隐患，避障效果更加明显。同时在转场非作业状态下护栏清洗装置处于完全锁止状态，无需增加额外的锁止机构，更加安全可靠同时降低制造成本。

参见图9所示，清洗钢型护栏17时，通过第四偏转机构16调整刷辊固定架10使刷辊总成11相对钢型护栏17平行，垂直于地面。

参见图10所示，清洗混凝土护栏18时，由于混凝土护栏18的截面不规则，一方面上端与下端宽度差异比较大，另一方面由于作业时刷辊总成11下端需要与地面保持一定的安全距离，避免刷辊转轴113损坏，导致清洗的不彻底，清洁率降低。此时通过第四偏转机构16调整刷辊固定架10与刷辊偏转架8之间的夹角，使刷辊固定架10朝向混凝土护栏18倾斜一定角度，以使刷辊总成11相对混凝土护栏18处于仿形状态，能够对混凝土护栏18底部进行清洗。

此外，在安装架3上还设置有与控制器连接的液压阀组13，其用来控制液压马达111、第一油缸52、第二摆动油缸71、第三油缸91、升降油缸121、平衡阀151等各个机构的功能，液压阀组13通过液压管路（未标示）与液压动力（未标示）连接。

本发明连接可靠、稳定性好，折叠状态前伸短，转场状态下安全性更高。同时能够实现刷辊总成11升降高度、角度根据作业工况调整，不仅可用于道路钢护栏17的清洗，还可用于混凝土护栏18及桥栏杆的清洗，显著提高产品使用范围，清洗效率大大提高，有效降低使用成本，提高经济效益。

参见图7、8所示，一种利用上述具有自适应避障的护栏清洗装置实施例的控制方法，包括以下步骤：

当清洗右侧道路交通护栏时，参见图7所示：

1）驾驶员调节好车辆与护栏之间的距离；

2）控制器（未标示）发出指令控制第一偏转机构5，使第一油缸52的伸缩杆伸出以带动第一连接臂4逆时针偏转，使第一连接臂4与安装架3之间形成45°夹角；同时第一传感器41和第二传感器42触发信号并反馈给控制器；

3）第二偏转机构7的摆动油缸旋转轴712相对摆动油缸壳体711绕转动轴72旋转-180°（以第一连接臂4为相对坐标，逆时针为正）夹角，即使第二连接臂6顺时针旋转使第一连接臂4与第二连接臂6处于平行姿态，同时第三传感器43触发信号并反馈给控制器；

4）第三偏转机构9的第三油缸91的伸缩杆伸出以带动刷辊偏转架8，实现刷辊偏转架8相对第二连接臂6偏转，使刷辊偏转架8与第二连接臂6成-45°（以第二连接臂6为相对坐标，逆时针为正）夹角，即刷辊偏转架8顺时针旋转，使刷辊偏转架8与第二连接臂6形成45°夹角；同时第四传感器61和第五传感器62触发信号并反馈给控制器；

5）通过调整升降机构12的升降油缸121调整刷辊固定架10相对交通护栏高度，第四偏转机构16带动刷辊固定架10纵向偏转一定角度，以满足清洗要求；当清洗钢型护栏17时，调整第四偏转机构16，使刷辊总成11相对钢型护栏17平行，垂直于地面，参见图9所示；当清洗混凝土护栏18时，调整第四偏转机构16，使刷辊固定架10朝向混凝土护栏18倾斜一定角度，以使刷辊总成11相对混凝土护栏18处于仿形状态，能够对混凝土护栏18底部进行清洗，参见图10所示；

6）控制刷辊转轴113旋转，喷水系统14开始喷水，驾驶员驾驶车辆进行作业；遇到障碍物时，第一油缸52的伸缩杆自动缩回相应距离以越过障碍，当障碍消失时，第一油缸52的伸缩杆自动伸出至第一连接臂4的原偏转角度；

7）作业完成后，控制升降机构12将刷辊固定架10升起，控制器控制逆序反向执行步骤2-6，使护栏清洗装置进行折叠，折叠状态如图4所示；

当清洗左侧道路交通护栏时，参见图8所示：

1）控制器控制并执行上述清洗右侧道路交通护栏的步骤1-3；

2）控制器控制第一偏转机构5的第一油缸52的伸缩杆继续伸出以带动第一连接臂4继续逆时针偏转，使第一连接臂4与安装架3在之间形成135°夹角；同时第一传感器41和第二传感器42触发信号并反馈给控制器；

3）第三偏转机构9的第三油缸91的伸缩杆伸出以带动刷辊偏转架8，实现刷辊偏转架8相对第二连接臂6偏转，使辊偏转架与第二连接臂6成+45°（以第二连接臂6为相对坐标，逆时针为正）夹角，即刷辊偏转架8逆时针旋转，使刷辊偏转架8与第二连接臂6形成45°夹角；同时第四传感器61和第五传感器62触发信号并反馈给控制器；

4）通过调整升降机构12的升降油缸121调整刷辊固定架10相对交通护栏高度，第四偏转机构16带动刷辊固定架10纵向偏转一定角度，以满足清洗要求；当清洗钢型护栏17时，调整第四偏转机构16，使刷辊总成11相对钢型护栏17平行，垂直于地面；当清洗混凝土护栏18时，调整第四偏转机构16，使刷辊固定架10朝向混凝土护栏18倾斜一定角度，以使刷辊总成11相对混凝土护栏18处于仿形状态，能够对混凝土护栏18底部进行清洗；

5）控制刷辊转轴113旋转，喷水系统14开始喷水，驾驶员驾驶车辆进行作业；遇到障碍物时，第一油缸52的伸缩杆自动缩回相应距离以越过障碍，当障碍消失时，第一油缸52的伸缩杆自动伸出至第一连接臂4的原偏转角度；

6）作业完成后，控制升降机构12将刷辊固定架10升起，控制器控制逆序反向执行步骤1-5，使护栏清洗装置进行折叠，折叠状态如图4所示。

以上所述角度可以是其他角度，在此不做具体限定。

以上控制器可选用PLC控制器，可设定有自动模式和手动模式。自动模式下，控制器根据设定程序自动运行，避免人工操作的不确定因素，降低劳动强度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种具有自适应避障的护栏清洗装置，包括车体连接架、在所述车体连接架上设置的安装架，其特征在于：还包括：

控制器、固定连接在所述安装架上的第一偏转机构、由所述第一偏转机构带动水平转动的第一连接臂、固定连接在所述第一连接臂上且带动第二连接臂水平转动的第二偏转机构、在所述第二连接臂上固定连接的刷辊偏转架、固定连接在所述第二连接臂上且带动刷辊偏转架水平旋转的第三偏转机构、可纵向滑动设置在刷辊偏转架上的刷辊固定架、在所述刷辊偏转架上设置且带动刷辊固定架升降的升降机构、在所述刷辊固定架上设置的喷水系统及刷辊总成、在所述刷辊偏转架上设置且可带动刷辊固定架纵向偏转的第四偏转机构以及设置在安装架上的避障机构；

所述第一偏转机构包括铰接在所述安装架上的第一油缸，所述第一连接臂铰接在安装架上且所述第一油缸的伸缩杆铰接在第一连接臂上；

所述避障机构包括第一蓄能器、第二蓄能器、电磁阀及平衡阀；所述第一蓄能器经平衡阀连通第一油缸的有杆腔，所述第二蓄能器经平衡阀连通第一油缸的无杆腔，所述电磁阀可分别控制第一蓄能器及第二蓄能器与平衡阀的通断。

2.根据权利要求1所述一种具有自适应避障的护栏清洗装置，其特征在于：所述第四偏转机构包括分别铰接在刷辊偏转架及刷辊固定架上的第一调整杆及第二调整杆，所述第一调整杆及第二调整杆相对的端部分别设有旋向相反的外螺纹，调整套筒的两端分别螺纹连接在第一调整杆及第二调整杆的外螺纹上。

3.根据权利要求1所述一种具有自适应避障的护栏清洗装置，其特征在于：在所述第一连接臂上设置有与控制器电连接的第一传感器、第二传感器及第三传感器，所述第一传感器、第二传感器用于监测第一连接臂的相对位置并发送控制信号至控制器，所述第三传感器用于监测第二连接臂的相对位置并发送控制信号至控制器；在所述第二连接臂上设置有与控制器电连接的用于监测刷辊偏转架的相对位置并发送控制信号至控制器的第四传感器及第五传感器。

4.根据权利要求1所述一种具有自适应避障的护栏清洗装置，其特征在于：所述第一偏转机构还包括第一连杆，所述第一连杆为曲柄摇杆结构，所述第一连杆的两端分别铰接在安装架及第一连接臂上，所述第一油缸的伸缩杆铰接在第一连杆的中间铰接处，所述第一油缸伸缩带动第一连接臂偏转。

5.根据权利要求1所述一种具有自适应避障的护栏清洗装置，其特征在于：所述第二偏转机构包括第二摆动油缸，所述第二摆动油缸的摆动油缸壳体固定连接在第一连接臂上，所述第二连接臂固定连接在第二摆动油缸的摆动油缸旋转轴上并随之转动。

6.根据权利要求1所述一种具有自适应避障的护栏清洗装置，其特征在于：所述第三偏转机构包括第三油缸，所述第三油缸铰接在第二连接臂上且所述第三油缸的伸缩杆与刷辊偏转架铰接，所述第三油缸伸缩带动刷辊偏转架偏转。

7.根据权利要求1所述一种具有自适应避障的护栏清洗装置，其特征在于：所述刷辊偏转架包括与第二连接臂的端部铰接的刷辊铰接架、在所述刷辊铰接架的外侧端面竖直固定连接的内侧升降管及通过滑块滑动套设在所述内侧升降管的外侧升降管，所述刷辊固定架及升降机构分别铰接在外侧升降管上。

8.根据权利要求7所述一种具有自适应避障的护栏清洗装置，其特征在于：所述升降机构包括升降油缸，所述升降油缸下端铰接在刷辊铰接架且所述升降油缸的伸缩杆铰接在外侧升降管上。

9.根据权利要求1所述一种具有自适应避障的护栏清洗装置，其特征在于：所述喷水系统设置在刷辊固定架上且其包括下喷水杆、上喷水杆及分别设置在下喷水杆、上喷水杆上的多个喷嘴。

10.一种具有自适应避障的护栏清洗装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

当清洗右侧道路交通护栏时：

1）驾驶员调节好车辆与护栏之间的距离；

2）控制器发出指令控制第一偏转机构带动第一连接臂逆时针偏转，使第一连接臂与安装架之间形成夹角；

3）第二偏转机构带动第二连接臂顺时针旋转使第一连接臂与第二连接臂处于平行姿态；

4）第三偏转机构带动刷辊偏转架顺时针旋转，使刷辊偏转架与第二连接臂形成夹角；

5）通过调整升降机构调整刷辊固定架相对交通护栏高度，第四偏转机构带动刷辊固定架纵向偏转一定角度，以满足清洗要求；

6）控制刷辊转轴旋转，喷水系统开始喷水，驾驶员驾驶车辆进行作业；遇到障碍物时，第一油缸的伸缩杆自动缩回相应距离以越过障碍，当障碍消失时，第一油缸的伸缩杆自动伸出至第一连接臂的原偏转角度；

7）作业完成后，控制升降机构将刷辊固定架升起，控制器控制逆序反向执行步骤2-6，使护栏清洗装置进行折叠；

当清洗左侧道路交通护栏时：

1）控制器控制并执行清洗右侧道路交通护栏的步骤1-3；

2）控制器控制第一偏转机构带动第一连接臂继续逆时针偏转，使第一连接臂与安装架之间形成的夹角继续增大至指定角度；

3）第三偏转机构带动刷辊偏转架逆时针旋转，使刷辊偏转架与第二连接臂形成夹角；

4）通过调整升降机构调整刷辊固定架相对交通护栏高度，第四偏转机构带动刷辊固定架纵向偏转一定角度，以满足清洗要求；

5）控制刷辊转轴旋转，喷水系统开始喷水，驾驶员驾驶车辆进行作业；遇到障碍物时，第一油缸的伸缩杆自动缩回相应距离以越过障碍，当障碍消失时，第一油缸的伸缩杆自动伸出至第一连接臂的原偏转角度；

6）作业完成后，控制升降机构将刷辊固定架升起，控制器控制逆序反向执行步骤1-5，使护栏清洗装置进行折叠。