CN219195771U - 一种用于伸缩缝清理的装置 - Google Patents

Abstract

本专利提出了一种用于伸缩缝清理的装置，应用于道桥养护中的伸缩缝清理技术领域。本装置主要由起吊和清理净化两大系统组成，清理净化系统又分为固定在车厢内部的清洁净化子系统和框架式可移动清洁净化子系统。通过滑轨和支撑滑块的滑动以及装置四个脚的可调地脚螺栓可使清理装置在水平和竖直平面移动。工作时，通过小齿轮箱、减速器、链传动、齿轮齿条传动等将动力传递给清洁装置，依次完成对伸缩缝杂质和污物的疏松、清扫、收集、清洗工作。本装置具有设备集成化、一体化、自动化、固定拆装方便、操作简单、节省人力成本、可连续性工作、工作效率高等特点，解决了传统人工清洁耗时耗力效率低、扬尘大等问题。

Description

一种用于伸缩缝清理的装置

技术领域

本专利属于道路维护领域，主要用于道桥的养护，具体是一种用于伸缩缝清理的清洗设备。

背景技术

道桥是公路建设中常见的一部分，在道桥建设中，考虑到桥面的变形，通常会在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝，使桥梁在受到温度变化，或面对其他因素影响其应变时有一定的伸缩余量。

在日常生活中，会有一部分沙石被往来车辆带入伸缩缝内，使桥梁伸缩缝局部或大部分面积堵塞，影响桥梁的自由伸缩，削弱了伸缩缝的作用。因此，清理伸缩缝是桥梁日常养护中的一个重要环节，可以保证桥梁有足够的弹性空间，消耗由各种因素导致形变而产生的内力，从而延长道桥的使用寿命。

通过调查发现，对高速公路桥梁伸缩缝的清理，大部分仍采用人工或直接使用背式鼓风机对其进行清理，实施效率较低，安全风险系数较大，部分路段施工可能会造成交通阻塞。且利用传统方法在对裂缝处进行吹风实现清理时，清理的效果往往不好，同时清理过程中会产生较大的灰尘，吸入体内可能会对人体造成一定危害。

现有的一些伸缩缝清理装置在使用时，如授权公告号为CN111719481B，授权公告日为2021.11.09的中国实用新型专利公开了一种伸缩缝清理装置，通过气泵的运行使清理头部产生吸入气流，从而将伸缩缝中的灰尘吸入收集箱内部进行存储，但对于略小于伸缩缝宽度的较大碎石，吸尘管可能无法将其吸出，此装置还忽略了在装置移动时能否保证沿直线前进，如果前进方向发生了偏移，伸入伸缩缝内的结构可能会被掰弯甚至掰断，影响其正常使用。

诸如此类的发明创造容易因使用不当破坏装置结构，而且有些单纯用吸尘管路清洁的装置，如果面对较大的碎石，容易发生阻塞影响正常工作。此外，目前大多数清理工作都需要人工来完成，效率很低，综合成本高，在高速公路作业时，也很难封闭全部路段进行施工，存在极大的安全隐患。人工作业时也需要分段移动清理设备对伸缩缝进行清理，为此，提出了一种具有集成化的伸缩缝清理装置，可以连续清理缩缝内的杂质，节省人力，提高了效率。

发明内容

针对现有技术的不足与缺陷，本实用新型提供了一种伸缩缝清理装置。解决了现有人工清理劳动强度高、现有辅助工具使用复杂、设备过于繁琐不便于使用和运输、清理过程中产生较大灰尘、功能单一等问题。

为解决以上问题，本专利采用以下技术方案予于实现：

一种用于伸缩缝清理的装置，主要包括起吊系统，清理净化系统。不工作时起吊系统和清理净化系统放置在车厢内，短时间内不工作且需要移动清洁装置的位置时，也可使其悬挂在车厢侧面，具体的清理装置处于一个框架中，并可通过滑动导轨滑动。

起吊系统由起重杆、支撑杆、液压伸缩缸筒、支撑架、液压座、液压杆、吊钩组成，主要作用为：将非固定部分的清理净化系统吊放。液压座和支撑架通过螺栓连接固定在车厢内部，依次连接支撑杆、液压伸缩缸、起重杆，起重杆连接吊钩，通过液压伸缩缸筒和液压杆的伸缩改变起重杆的位置，最终完成起吊动作。

清理净化系统由两个子系统组成，第一个子系统通过螺栓连接固定在车厢内，此子系统又可分为两部分，一部分为一个工业级吸尘器，吸尘器通过吸尘软管与框架式清洁子系统相连；另一部分为水箱水泵，水泵和水箱通过水管连接，高压水泵将水加压并向框架式清洁子系统供水。第二个子系统为可移动框架式清洁子系统，主要作用为完成伸缩缝的定位及清理，为框架结构，由支撑架部分、传动机构、导向机构、清洁装置等组成，不工作时可将其放置于车厢中，工作时可通过起吊装置，可将其放置于地面，框架上方装有一个吊环，起吊系统作用时，吊钩勾住吊环，可以将框架式清洁子系统吊起或放下。

上述清理净化系统中的框架式子系统中的支撑部分，由横梁、顶梁、底梁、立柱、可调地脚螺栓组成，采用了框架式结构，可以使其结构更加稳定坚固，同时考虑到工作时清洁装置需要伸入地面，因此可能需要对清洁装置的工作高度进行微调，针对以上问题，本专利专利提出在框架的四个脚分别安装了一个可调地脚螺栓。

上述清理净化系统中框架式子系统中的导向及传动部分，由齿轮齿条、齿条支撑板、横向导轨、支撑滑块、上固定板、下底板、纵向滑轨、直齿齿轮减速器、小齿轮箱、链轮、链条、飞轮、连杆、轴承支座、转轴组成。优选地，动力源为三个电动机。水平面上左右两侧的支撑横梁上有纵向滑轨，两条横向导轨下侧开有通槽，可在纵向滑轨上前后纵向滑动，支撑滑块在这两根横向导轨上，两条横向导轨左右两侧上方通过螺栓固定连接了两根纵向的齿条支撑板，用于支撑齿条，电机驱动齿轮，齿轮与齿条啮合可以使支撑滑块左右横向滑动。上固定板上有电动机、小齿轮箱、直齿齿轮减速器，通过螺栓连接。电动机驱动小齿轮箱，小齿轮箱输出轴端连接一个飞轮连杆，连杆连接一个小滑块，小滑块在小导轨中可上下滑动，小导轨连接在上固定板和下底板的侧面，破土刷与小滑块连接随着飞轮转动沿小导轨上下移动。电动机驱动直齿齿轮减速器，减速器输出端连接链轮机构，下底板上装有两个轴承支座，支撑从动链轮所在轴，清扫滚刷安装在从动链轮轴上。

上述清理净化系统中的框架式子系统中的清洁装置，按其工作先后顺序主要分为三部分，第一部分为与上述小滑块连接可上下移动的一个破土刷，起疏松作用，可将待清理伸缩缝的土质和污物疏松，便于后续清理；第二部分为位于下侧链轮轴上的滚刷，链轮输送给链轮轴动力，从而带动轴转动，进而带动清扫滚刷转动，将污物扫出，完成初步清洁；第三部分位于与下底板连接的安装座处，安装座上装有吸尘安装环和水管架，工作时可将吸尘口吸尘管、水管头水管阀、水管分别装在安装环和水管架上，完成污物的收集和清理。

本专利具有技术特征：

清理净化系统所用的横向滑轨与纵向滑轨配合使用，通过纵向导轨、横向滑轨、支撑滑块之间的两两相互配合，实现了装置在水平方向上具有多自由度，能够横向和纵向滑动；

将破土刷、清扫滚刷、吸尘口和水管口安置在框架清洁系统中，依次通过四种清洁装置对伸缩缝进行清理，实现了清理装置的集成化；

该清理子系统采用了框架结构，具有一定的稳定性；通过齿轮齿条的啮合，和滑轨滑块之间的滑动，以及调整位于四个脚的可调地脚螺栓，可以实现其任意方向的调整，并将其他系统和装置也固定在此框架上，实现了清理伸缩缝过程的连续作业。

本专利与现有技术相比，有益的技术效果：

(1)本装置结构简单，多采用螺栓连接，便于安装和维修；

(2)具有集成化、一体化功能设计，可完成对伸缩缝的疏松、清扫、收集、清洗工作；

(3)采用可调式滑轨和可调地脚螺栓，使水平和竖直方向具有多个自由度，可实现距车身不同位置伸缩缝的清理，提高了设备的通用性；

(4)本专利所使用的起吊系统，在不工作时，通过吊钩将框架子系统吊至车厢内部或悬挂至车辆侧方，缩小了其不工作时的占地面积，同时提高了清洁装备的运输效率；

(5)由于吸尘装置和水管的存在，避免了在清理过程中产生大量的灰尘、污染环境甚至长时间吸入影响身体健康；

(6)本专利与传统的人工清理相比，设备高度自动化，极大地减小了人力，具有更高的效率；

(7)基于车辆框架的整体结构，更有利于对伸缩缝展开清理工作，便于对伸缩缝进行连续清理。

附图说明

图1是本专利的总装配示意图；

图2是本专利的起吊系统示意图；

图3是本专利的固定于车厢内的清理净化系统示意图；

图4是本专利的清理净化子系统支撑部分示意图；

图5是本专利的清理净化子系统导向部分示意图；

图6是本专利的清理净化子系统传动部分和局部示意图；

图7是本专利的支撑滑块示意图；

图8是本专利的横向导轨整体结构示意图；

图9是本专利的局部示意图。

图中各标号的含义是：1-起吊系统，2-车厢，3-固定于车厢内的清理净化子系统，4-悬挂架，5-可移动的框架式清理净化子系统；

101-起重杆，102-支撑杆，103-液压伸缸筒，104-支撑架，105-液压座，106-液压杆，107-吊钩；

301-工业级吸尘器，302-水泵，303-水箱，304-法兰，305-水管，306-吸尘管路；

307-横梁，308-顶梁，309-吊环，310-立柱，311-支撑横梁，312-可调地脚螺旋，313-底梁，314-水管出水口，315-吸尘口，316-清扫滚刷，317-破土刷；

318-齿条，319-齿轮，320-横向导轨，3201-螺纹孔，3202-通槽，321-齿条支撑板，322-吸尘口及水管安装座，323-下底板，324-支撑滑块，325-上固定板，326-纵向滑轨；

327-电机，328-直齿齿轮减速器，329-减速器输出轴，330-链轮，331-滚刷轴，332-链条，333-小滑块，334-连杆，335-小导轨，336-飞轮，337-飞轮轴，338-齿轮箱，339-轴承支座。

具体实施方式

以下结合附图和实例对本专利的具体内容进一步详细解释说明。并不是把本实用新型的实施范围局限于此。凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。为使本实用新型装置实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1至图9所示为本专利的整体示意图、系统结构图、零件结构图、局部示意图，本实例所示用于道桥的养护，为一种伸缩缝的清理装置，可实现一体化工作的机械设备。主要包括起吊系统1、车厢2、固定于车厢内的清理净化子系统3、可移动的框架式清理净化子系统5和若干管道通路。

所述起吊系统1主要是由起重杆101、支撑杆102、液压伸缸筒103、支撑架104、液压座105、液压杆106、吊钩107组成的臂式结构。通过液压伸缩缸筒103和液压杆106的作用，带动起重杆101的上下移动，进而带动框架结构的清洁净化子系统5上下移动，再通过液压力作用于液压座105，可使起重杆101转动，在非工作状态下可使框架式清洁净化子系统5吊至车厢2内，节省了空间，工作过程中需要将框架式清洁子系统5移动一定距离时，可将框架式清洁净化子系统5放置于悬挂架4上。

如图3所示为清洁净化系统固定在车厢的部分，工业级吸尘器301用螺栓连接在车厢内部，杂质和污物通过吸尘管道进入吸尘器301，进行净化和处理，水泵302从水箱303中抽水并给其加压，供给给可移动的那部分框架清洁子系统5，对伸缩缝进行冲洗和清理，同时可以防止灰尘的产生。

框架式清理净化子系统5为装置的核心部分，外观上看是由很多长度不同的钢条和钢梁组成的，框架结构包括三根横梁307、两根顶梁308、四根底梁311、四根立柱310，具有很好的稳定性和结构强度。在框架体内部的导向装置由左右两侧的纵向滑轨326、两根横向导轨320、两个支撑滑块324组成，两个支撑滑块324上装有一个上固定板325，上面有电机327驱动齿轮319，齿轮319与齿条318啮合，齿条支撑板321置于两根横向导轨320上，齿条318在齿条支撑板321上，由于装置在工作时，伸缩缝的长度可能会很长，所以需要清理装置左右长距离移动，优选的，采用电机327驱动齿轮319转动，齿轮齿条啮合带动上固定板325移动，进而支撑滑块324可沿横向导轨320左右滑动，两根横向导轨320由于齿条支撑板321的存在，其间距是固定的，且两根横向导轨320可以在纵向滑轨326上前后滑动，需要手动对其进行微调，以满足装置对待清理的伸缩缝的定位，至此，装置在水平方向上前、后、左、右都是可以调整的。装置对于高度是通过位于框架四个脚的可调地脚螺栓312进行调整的，进而满足工作时对清洁装置高度的要求。

清理装置工作时依次从左至右顺序为：破土刷317、清扫滚刷316、吸尘口315、水管314。位于上固定板325的左侧电机327将动力输送到齿轮箱338，至飞轮轴337输出，飞轮336装在减速器输出轴329上，随着轴329的旋转而旋转，飞轮336的圆周边缘固定连接了一个连杆334，连杆334下端连接有一个小滑块333，小滑块333可沿小导轨335上下滑动，因此最终动力传至破土刷317，可以上下往复运动，选择合适硬度的材料，可以疏松伸缩缝，以便于完成后续的清理。位于上固定板325的右侧电机327将动力输送到直齿齿轮减速器328中，带动减速器输出轴329转动，轴329上通过键连接有一个链轮330，链轮330转动，通过链和链节将动力传至下方链轮，下方链轮通过键连接在轴331上，轴331位于下底板323下方，通过轴承支座339固定，轴承支座339是通过螺栓连接在下底板323上的，链轮330带动轴331转动，进而带动清扫滚刷316转动，将伸缩缝中的污物和杂质扫出，完成初步清洁。安装座322是通过螺栓连接在下底板323上的，安装座322上装有吸尘安装环和水管架，工作时可将吸尘口315、水管头314水管阀分别装在安装环和水管架上，连接吸尘管306和水管305，完成污物的收集和清理。

本专利的装置在使用时：

第一步，将此装置行驶于需要清理的伸缩缝处；

第二步，起吊系统1将框架式清理净化子系统5放置于地面处；

第三步，微调横向导轨320和位于四脚的可调地脚螺栓312，使其处于合适的位置并使装置处于合适的工作高度，完成清洁装置的定位；

第四步，连接好吸尘管路和水管及相关配件，检查工业级吸尘器301、水泵302工作是否正常，同时应确保水箱303的水充足；

第五步，启动电机327使清洁系统工作，齿轮齿条啮合带动支撑滑块324移动，同时破土刷317上下往复运动，疏松伸缩缝，清洁滚刷316转动，扫出污物，吸尘口315吸入污物，水管305冲洗，完成一段距离的伸缩缝清理工作；

第六步，移动框架式清洁净化子系统5，准备对下一段伸缩缝进行清理；

第七步，完成清理，起吊系统1将框架结构的清洁净化子系统5吊起至车厢内。

需说明的是，以上仅为本专利的较佳实施例而已，并不用以限制本专利，凡在本专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利的保护范围之内。

以上所述的实施方式是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域的普通技术人员的等同替换或根据现有的技术而做的其它修改只要没有超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利和范围之内。

Claims (3)

1.一种用于伸缩缝清理的装置，其特征在于，清理装置由破土刷(317)、清扫滚刷(316)、吸尘口(315)、水管出水口(314)组成，破土刷(317)与小滑块(333)固定连接在小导轨(335)上，可上下滑动，清扫滚刷(316)通过键连接在滚刷轴(331)上，可随轴的转动而转动，吸尘管路(306)可以插在吸尘口(315)中，水管(305)可以插在水管出水口(314)，同时装有水管头和水管阀，可控制水流大小。

2.根据权利要求1所述的一种用于伸缩缝清理的装置，其特征在于，框架式清洁净化子系统(5)框架两侧底部有纵向滑轨(326)，两根横向导轨(320)下开有通槽，可在纵向滑轨(326)上滑动，两根横向导轨(320)上还有两个支撑滑块(324)，上固定板(325)和下底板(323)通过螺栓连接与支撑滑块(324)固定，清理装置可随支撑滑块(324)的滑动在水平面上滑动。

3.根据权利要求1所述的一种用于伸缩缝清理的装置，其特征在于，框架式清洁净化子系统(5)四个脚有可调地脚螺栓(312)，可以调节清理装置工作时高度。

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