基于道路養(yǎng)護(hù)車(chē)的可拆清洗裝置設(shè)計(jì)

董鈺婧， 單晴嵐， 汪泓寰， 袁海濤， 田 萌

（成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院， 四川 成都 610059）

1 護(hù)欄清洗裝置設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)

城市護(hù)欄的一種主要結(jié)構(gòu)形式是立柱型分車(chē)護(hù)欄，一般分為兩種：一種是圓形截面的護(hù)欄，另一種是由方形截面的護(hù)欄，就是波形結(jié)構(gòu)的防撞護(hù)欄，該類(lèi)型的護(hù)欄之間通過(guò)立柱連接，通常道路上的護(hù)欄以單排結(jié)構(gòu)居多，但個(gè)別地區(qū)也會(huì)有雙排并列安裝的結(jié)構(gòu)。該類(lèi)型護(hù)欄離地高度為700～780 mm，豎直寬度為310 mm。

目前城市道路的護(hù)欄大多采用波形防撞護(hù)欄的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)的護(hù)欄清洗機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿足以下功能。

1）車(chē)輛在進(jìn)行護(hù)欄清洗作業(yè)時(shí)，快速安裝工作部件，再調(diào)整清洗刷的工作姿態(tài)，使清洗刷緊貼護(hù)欄進(jìn)行清洗工作。

2）護(hù)欄清洗裝置可快速實(shí)現(xiàn)折疊伸縮，以滿足不同工作環(huán)境對(duì)車(chē)輛和護(hù)欄之間工作距離的要求，且操作簡(jiǎn)單靈活，工作穩(wěn)定可靠。

3）設(shè)計(jì)護(hù)欄清洗裝置的伸縮折疊后的寬度應(yīng)當(dāng)以不超過(guò)車(chē)輛的寬度為佳。

2 護(hù)欄清洗裝置的主要結(jié)構(gòu)

護(hù)欄清洗裝置的整體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，護(hù)欄清洗裝置由機(jī)架連接座、橫梁伸縮液壓缸、橫梁、豎梁伸縮液壓缸連接座、豎梁伸縮液壓缸、豎梁、清洗機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。在清洗作業(yè)時(shí)可快速展開(kāi)工作裝置，調(diào)整清洗機(jī)構(gòu)的姿態(tài)，使清洗刷緊貼護(hù)欄開(kāi)始工作。

設(shè)計(jì)的護(hù)欄清洗裝置由可伸縮式橫梁、可伸縮式豎梁、清洗機(jī)構(gòu)、清洗刷等構(gòu)成，使用時(shí)將其安裝在行走車(chē)輛前部的機(jī)架安裝座上，各機(jī)構(gòu)在相應(yīng)液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下配合運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)以下功能：清洗機(jī)構(gòu)可在橫梁及豎梁的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)工作位置橫向1 500 mm，縱向300 mm的調(diào)整；兩組清洗刷可根據(jù)護(hù)欄的形狀尺寸來(lái)調(diào)節(jié)夾持的方式，清洗機(jī)構(gòu)的位置確定之后，兩排清洗刷平行排列，可緊貼護(hù)欄進(jìn)行清洗工作。

2.1 護(hù)欄清洗裝置伸縮機(jī)構(gòu)

工作時(shí)，機(jī)架連接座固定安裝在車(chē)前的懸掛裝置上，橫梁安裝在機(jī)架連接座上，橫梁伸縮液壓缸可推動(dòng)橫梁沿導(dǎo)軌做水平移動(dòng)，從而推動(dòng)護(hù)欄清洗機(jī)構(gòu)的展開(kāi)，并可控制行走車(chē)輛與護(hù)欄之間的距離以適應(yīng)不同環(huán)境下對(duì)清洗所需距離的要求；豎梁伸縮液壓缸可推動(dòng)豎梁在豎直方向上展開(kāi)，以調(diào)整清洗機(jī)構(gòu)的位置適應(yīng)不同地域護(hù)欄的高度。

圖1 護(hù)欄清洗裝置整體結(jié)構(gòu)圖

2.2 護(hù)欄清洗裝置清洗機(jī)構(gòu)

由于各地域的環(huán)境有所差別，以及對(duì)《CJJ75-1997城市道路綠化規(guī)劃與設(shè)計(jì)規(guī)范》執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的不同，各地政府在城市道路建設(shè)時(shí)所選用的道路防護(hù)欄的各項(xiàng)參數(shù)有所差別。本設(shè)計(jì)中的護(hù)欄清洗裝置在清洗盤(pán)刷的清洗高度上可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同地區(qū)對(duì)護(hù)欄清洗的不同要求。

為了解決上述道路護(hù)欄的清洗問(wèn)題，設(shè)計(jì)的清洗機(jī)構(gòu)包括固定的清洗組件和可翻轉(zhuǎn)的清洗組件，執(zhí)行清洗工作時(shí)可根據(jù)需要進(jìn)行姿態(tài)的調(diào)整。

圖2 護(hù)欄清洗機(jī)構(gòu)

護(hù)欄清洗機(jī)構(gòu)（如圖2）由二級(jí)連接架、固定清洗機(jī)架、清洗機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)液壓缸、可翻轉(zhuǎn)清洗機(jī)架、清洗刷（如圖3）、清洗刷固定零件等組成，其具體的工作原理如圖4、圖5所示。首先固定清洗機(jī)構(gòu)貼緊護(hù)欄的一側(cè)，接著由清洗機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)液壓缸推動(dòng)可翻轉(zhuǎn)清洗機(jī)構(gòu)直至接觸護(hù)欄另一側(cè)，將護(hù)欄夾在兩排盤(pán)形清洗刷之間進(jìn)行清洗作業(yè)。

在本設(shè)計(jì)中每個(gè)清洗機(jī)架上安裝有四個(gè)形狀大小完全相同的清洗刷，可保證清洗作業(yè)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生遺漏，其具體安裝方式如圖4。

圖3 清洗刷結(jié)構(gòu)

圖4 清洗刷安裝方式

最大清洗尺寸l為：

代入刷盤(pán)的直徑r1=r2=280 mm，可得l=800 mm。護(hù)欄清洗裝置的詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)下表1。

表1 護(hù)欄清洗裝置的參數(shù)

3 結(jié)語(yǔ)

目前中國(guó)城市基礎(chǔ)建設(shè)飛速發(fā)展，城市道路里程也在不斷增加，隨之而來(lái)的城市道路配套安全設(shè)施所需的維護(hù)技術(shù)和維護(hù)水平也在不斷提高。開(kāi)發(fā)新型城市道路綠化養(yǎng)護(hù)設(shè)備，加速城市道路養(yǎng)護(hù)機(jī)械的更新?lián)Q代，使之朝著自動(dòng)化，人機(jī)交互智能化的方向發(fā)展將不僅助力城市美化、基礎(chǔ)建設(shè)更有利于工業(yè)化的進(jìn)展。