CN203213048U - 用激光测距的喷水式隧道清洗车 - Google Patents
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Abstract
用激光测距的喷水式隧道清洗车，包括驾驶室（1）、车底盘（2）、贮水箱（3）、动力及控制单元（4）、位置调节单元（5）、喷水架（6）、平板（7）、遥控器（8）；位置调节单元（5）包括底座、旋转盘、升降油缸、支架、仰俯角度调节油缸；喷水架（6）包括高压水箱、喷水嘴、激光距离传感器。通过使用激光距离传感器,能有效避免清洗时水雾的干扰，能正确地测量距离；激光距离传感器分别安装在高压水箱的上部和下部，并与喷水嘴在同一侧，可以通过自动控制系统方便地调整喷水嘴与隧道壁之间的距离和角度，能够降低人工劳动强度，提高工作效率；在喷水架上安装有高压水箱，高压水箱与多排喷水嘴相通，喷水嘴交错排列，使清洗效果更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种隧道清洗车，特别是一种用激光测距的喷水式隧道清洗车，属于机电一体化技术领域。
背景技术
随着高速公路建设和城市道路交通建设的快速发展，公路隧道的增长也十分迅速。由于经济的发展和人民生活水平的不断提高，行驶在道路上的车辆也越来越多。由于汽车数量的增长，车辆排放的有害气体以及扬起的灰尘导致隧道的污染也越来越严重，对于那些较长的隧道，汽车尾气扩散困难，对隧道造成的污染更为严重，使得隧道墙壁变黑变脏，甚至给照明设备蒙上厚厚一层灰，光线变暗，特别是一些机电设备受污染后容易老化，易出故障，这些都会给隧道通行带来极大的安全隐患。相关研究资料表明，几乎所有的隧道都存在着不同程度的污染，特别是一些隧道由于通道长，车流量大，通风条件又较差，污染尤其严重，行人一进入隧道就明显感觉到灰尘大、气味难闻、呼吸困难。经测量，隧道内的主要污染是由车辆行驶时所扬起的大量灰尘所致。同时车辆排放的油烟混合着灰尘粘附在隧道墙壁上，不仅污染了环境，而且还严重影响了隧道的美观。由此可见，对隧道进行清洁维护是非常有必要的。
为了对隧道进行快速的清洗，已经有一些企业针对传统落后的手工清洗方法，研制生产了隧道清洗车，目前的隧道清洗车主要有两种，一种是滚刷式隧道清洗车,另一种是高压水隧道清洗车，这两种清洗车各有其优缺点。如专利ZL03248047.4、专利ZL 201120474813.6、专利ZL200920035178.4和专利ZL201010218154.X，都是可以明显提高工作效率的隧道清洗车，但这些都是滚刷式隧道清洗车。
在滚刷或高压水喷嘴与隧道壁之间的距离调整方法方面，有些是通过人工调整距离，操作人员的注意力必须非常集中，容易疲劳，容易出差错；也有一些是自动控制装置来自动调节距离的，其中又分为使用接触式行程开关来检测距离信号的和使用超声波测距的，相比较而言，用超声波测距的可靠性较高，寿命较长。然而，一些研究和实际使用情况表明超声波测距传感器容易报错，主要原因在于：超声波的扇形发射特性，当声波经过之处障碍物较多时，反射回来的声波较多，干扰较多；超声波在空气中衰减极大，由于测量距离的不同，造成回波信号的起伏，使回波到达时间的测量产生较大的误差；超声波脉冲回波在接收过程中被极大地展宽，影响了测距的分辨率。此外，超声波在空气中传播时，其速度会受到温度、湿度、粉尘、大气压、蒸汽、搅拌、气流等因素的影响。因此，超声波测距在实际应用也有很多局限性，这都影响了超声波测距的精度和稳定性。
而通常的隧道清洗车，不管是滚刷式还是高压水式的，在清洗时都会有大量的水雾、水滴、杂物等飞溅，因而在这种恶劣的环境下使用超声波传感器比较难以准确地测量相关距离，而在这些场合利用激光距离传感器都能完成准确检测，这是因为激光距离传感器是利用激光对目标的距离进行准确测定的,在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。正是由于激光距离传感器是极小的一束激光发射出去再反射回来，所以只要光束能通过的，几乎无干扰。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种用激光测距的喷水式隧道清洗车，使用激光距离传感器, 能有效避免清洗时水雾的干扰，自动控制系统能准确地调节喷水嘴与隧道壁的距离，从而能够降低人工操作的失误，减轻工人劳动强度，提高清洗效果。
本实用新型是这样实现的：用激光测距的喷水式隧道清洗车，其特征在于，包括：驾驶室（1）、车底盘（2）、贮水箱（3）、动力及控制单元（4）、位置调节单元（5）、喷水架（6）、平板（7）、遥控器（8）；其中：
驾驶室（1）供驾驶员操作车辆运行使用；
车底盘（2）上固定安装平板（7），在平板（7）上安装有贮水箱（3）、动力及控制单元（4）、位置调节单元（5）；
贮水箱（3）中贮存的水用于清洗隧道；
动力及控制单元（4）为清洗隧道提供动力及控制；
位置调节单元（5）用于调节喷水架（6）与隧道壁的距离和角度；
遥控器（8）用于遥控操作。
所述的位置调节单元（5）包括底座（51）、旋转盘（52）、升降油缸（53）、支架（54）、仰俯角度调节油缸（55）、（56）、（57）；底座（51）固定在车底盘（2）上，旋转盘（52）通过齿轮传动机构与底座（51）相接，能相对于底座（51）的中心轴旋转。
所述的喷水架（6）包括高压水箱（61）、喷水嘴（63）、激光距离传感器（62）、（64）；喷水嘴（63）焊装在高压水箱（61）的一侧，与高压水箱（61）内部相通，并呈交错排列；激光距离传感器（62）、（64）分别安装在高压水箱（61）的上部和下部，与喷水嘴（63）在同一侧。
本实用新型的优点及效果：
（1）使用激光距离传感器, 能有效避免清洗时水雾的干扰，因而自动控制系统能正确地测量距离。
（2）激光距离传感器分别安装在高压水箱的上部和下部，并与喷水嘴在同一侧，可以通过自动控制系统自动地调整喷水嘴与隧道壁之间的距离和角度，从而降低人工劳动强度，提高工作效率。
（3）在喷水架上安装有高压水箱，高压水箱与每个喷水嘴相通，喷水嘴交错排列，使清洗效果更好。
附图说明
图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。
图2是本实用新型实施例安装有喷水架的位置调节单元示意图。
图3是本实用新型实施例的喷水架各元件布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的实施例。
请参看图1，用激光测距的喷水式隧道清洗车，包括：驾驶室（1）、车底盘（2）、贮水箱（3）、动力及控制单元（4）、位置调节单元（5）、喷水架（6）、平板（7）、遥控器（8）；平板（7）固定安装在车底盘（2）上；贮水箱（3）、动力及控制单元（4）、位置调节单元（5）、喷水架（6）安装在平板（7）上。其中驾驶室（1）供驾驶员操作车辆运行使用；车底盘（2）上固定安装平板（7），在平板（7）上安装有贮水箱（3）、动力及控制单元（4）、位置调节单元（5）；贮水箱（3）中贮存的水用于清洗隧道；动力及控制单元（4）为清洗隧道提供动力及控制；位置调节单元（5）用于调节喷水架（6）与隧道壁的距离和角度；遥控器（8）用于遥控操作。
动力及控制单元（4）包括副发动机、高压水泵、液压泵、电磁阀、马达及自动控制系统。在自动控制系统的控制下，副发动机驱动高压水泵产生高压水，通过喷水嘴喷射出高压水冲洗清洁墙面。遥控器（8）与自动控制系统之间通过无线电信号传递信息，用于人工手动遥控操作喷水架的旋转、升降、仰俯运动，在自动控制系统的软件中设定了手动操作优先的功能，在正常工作时不一定需要用人工手动操作，可以在接通电源后由自动控制系统自动工作。自动控制系统中设置了声光告警信号，当检测到有故障时或人工操作异常时发出声光告警信号。
请参看图2，位置调节单元（5）包括底座（51）、旋转盘（52）、升降油缸（53）、支架（54）、仰俯角度调节油缸（55）、（56）、（57）；底座（51）固定在车底盘（2）上，旋转盘（52）通过齿轮传动机构与底座（51）相接；在自动控制系统的控制及马达的驱动下，升降油缸（53）的伸缩能带动喷水架（6）升降，仰俯角度调节油缸（55）、（56）、（57）的伸缩能调节喷水架（6）的仰俯角度，旋转盘（52）能相对于底座（51）的中心轴旋转，由此带动位置调节单元（5）和喷水架（6）旋转，从而实现喷水架（6）与隧道壁之间的距离和角度的调节。
进一步参看图3，喷水架（6）包括高压水箱（61）、喷水嘴（63）、激光距离传感器（62）、（64）；喷水嘴（63）焊装在高压水箱（61）的一侧，与高压水箱（61）内部相通，并呈交错排列；激光距离传感器（62）和（64）分别安装在高压水箱（61）的上部和下部，与喷水嘴（63）在同一侧。
要保证隧道的清洗效果，一是需要保证喷出水流的速度，二是要让喷水架（6）与隧道壁之间保持最佳的距离。目前的高压水隧道清洗车主要是靠人工通过眼睛观察和手动调整喷水架与隧道壁之间的距离和角度,由于现场水射流的雾化严重，影响观察，加之人工劳动强度大、易疲劳，对距离的调整易出现偏差，因而这种操作方法不可靠，不但会影响清洗效果，还有可能因调整不及时而导致喷水架与墙壁碰撞而损坏。为了减少人工操作造成的失误，在喷水架（6）的上下各安装了1只激光距离传感器，自动控制系统通过读取这2只激光距离传感器的数据，经过计算，给出控制信号驱动电磁阀、液压泵、马达，带动位置调节单元（5）调节喷水架（6）与隧道壁之间的距离和角度。而且，高压水箱（61）中的水的压力也由自动控制系统进行控制，从而能够自动调整喷出水流的速度，进一步保证了清洗效果。虽然在自动控制系统的软件中设定了手动遥控操作优先的功能，但当激光距离传感器检测到喷水架（6）与隧道壁之间的距离减小到设定的极限距离时，自动控制系统不会执行手动遥控喷水架（6）进一步与隧道壁靠近的操作，同时给出声光告警信号，避免因人工的误操作而撞坏喷水架。
本实用新型通过使用激光距离传感器, 能有效避免清洗时水雾的干扰，因而自动控制系统能正确地测量距离；激光距离传感器分别安装在高压水箱的上部和下部，并与喷水嘴在同一侧，可以通过自动控制系统方便地调整喷水嘴与隧道壁之间的距离和角度，因而能够降低人工劳动强度，提高工作效率；在喷水架上安装有高压水箱，高压水箱与多排喷水嘴相通，喷水嘴交错排列，使清洗效果更好。
Claims (3)
1.用激光测距的喷水式隧道清洗车，其特征在于，包括：驾驶室（1）、车底盘（2）、贮水箱（3）、动力及控制单元（4）、位置调节单元（5）、喷水架（6）、平板（7）、遥控器（8）；其中：
驾驶室（1）供驾驶员操作车辆运行使用；
车底盘（2）上固定安装平板（7），在平板（7）上安装有贮水箱（3）、动力及控制单元（4）、位置调节单元（5）；
贮水箱（3）中贮存的水用于清洗隧道；
动力及控制单元（4）为清洗隧道提供动力及控制；
位置调节单元（5）用于调节喷水架（6）与隧道壁的距离和角度；
遥控器（8）用于遥控操作。
2.根据权利要求1所述的用激光测距的喷水式隧道清洗车，其特征在于，所述的位置调节单元（5）包括底座（51）、旋转盘（52）、升降油缸（53）、支架（54）、仰俯角度调节油缸（55）、（56）、（57）；底座（51）固定在车底盘（2）上，旋转盘（52）通过齿轮传动机构与底座（51）相接，能相对于底座（51）的中心轴旋转。
3.根据权利要求1所述的用激光测距的喷水式隧道清洗车，其特征在于，所述的喷水架（6）包括高压水箱（61）、喷水嘴（63）、激光距离传感器（62）、（64）；喷水嘴（63）焊装在高压水箱（61）的一侧，与高压水箱（61）内部相通，并呈交错排列；激光距离传感器（62）、（64）分别安装在高压水箱（61）的上部和下部，与喷水嘴（63）在同一侧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130925 Termination date: 20140111 |