一种车载式高速公路清扫作业装置的制作方法

1.本发明涉及路面清扫设备技术领域，具体是一种车载式高速公路清扫作业装置。


背景技术：

2.针对高速公路的清扫作业，道路养护部门所使用的传统解决方案通常是封路，采用人工或者清扫车作业的形式对路面进行清洁，传统对高速公路中分带的清洁工作是采用人工清洁的方式，工作完成后对道路解封。有些交通任务繁重的地带，比如机场高速和绕城高速，有关部门会直接采用不封路人工清洁的处理办法，这会给相关清洁人员的安全带来极大的风险。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是提供一种车载式高速公路清扫作业装置，可改变现有高速公路封路清扫的作业模式，并实现对高速公路中分带垃圾的清洁。
4.本发明的技术方案为：
5.一种车载式高速公路清扫作业装置，包括有固定于车体上的垃圾流通机构和垃圾储存机构、以及垃圾吸入机构；
6.所述的垃圾流通机构包括有底座、回转支承、旋转底盘、轴承座、连接管道、流通管道、进风管、抽风机和滤风挡板，所述的底座和抽风机均固定于车体上，所述的连接管道设置于底座的内腔中，所述的回转支承固定于底座的顶端，旋转底盘连接于回转支撑上，轴承座固定于旋转底盘上，流通管道的进风端通过轴承座上竖直设置的轴承与进风管的一端连接，流通管道的出风端固定于旋转底盘上，连接管道一端的进口通过旋转轴承与流通管道的出风端连接，连接管道另一端的出口处设置有滤风挡板，滤风挡板将连接管道的出口进行部分封挡，所述的抽风机朝向滤风挡板，连接管道出口未被封挡的部分与所述的垃圾储存机构连接；
7.所述的垃圾储存机构包括有倾倒驱动机构、垃圾存储箱、电动挡板和二级风机，所述的倾倒驱动机构包括有底架、一级驱动臂、二级驱动臂、液压抬升缸和垃圾箱承载架，所述的底架固定于车体上，垃圾箱承载架的尾端与底架铰接，液压抬升缸固定于底架上，一级驱动臂的底端铰接于底架上，二级驱动臂的底端铰接于一级驱动臂的顶端，垃圾箱承载架铰接于二级驱动臂的顶端，液压抬升缸的活塞杆端部铰接于二级驱动臂上，所述的垃圾存储箱的底端固定于垃圾箱承载架的上端面上且垃圾存储箱的尾端与垃圾箱承载架的尾端朝向一致，垃圾存储箱上且邻近顶端设置有二级风机，垃圾存储箱的尾端设置有垃圾倾倒口，垃圾倾倒口处铰接有箱门将垃圾倾倒口封堵，垃圾存储箱的底端设置有垃圾进口，所述的电动挡板设置于垃圾进口处，垃圾存储箱的垃圾进口通过衔接软管与连接管道出口未被封挡的部分连接；
8.所述的垃圾吸入机构包括有固定连接座、机械臂、连接板、塑性管道和塑性吸尘嘴，所述的固定连接座固定于旋转底盘上，机械臂的一端铰接于固定连接座上，机械臂的另
一端上铰接有连接板，塑性管道的顶端固定于连接板上，塑性管道的底端连接有塑性吸尘嘴，所述的塑性管道的顶端与垃圾流通机构进风管的另一端连接；
9.所述的塑性吸尘嘴的底部安装有机器视觉测距装置，所述的机械臂的控制器与机器视觉测距装置连接，机械臂通过机器视觉测距装置的测距结果控制塑性吸尘嘴与地面的高度差。
10.所述的垃圾吸入机构还包括有气压调节机构，所述的气压调节机构包括有偶数个气泵和偶数个气管，偶数个气泵均固定于连接板上且偶数个气泵的总控制器与所述的机器视觉测距装置连接，偶数个气管沿塑性管道的外周均匀分布且与塑性管道的外壁紧密贴合，偶数个气管的底端均为封闭结构，偶数个气管的顶端均与对应的气泵连接，且沿塑性管道径向对称的两个气管分别作为进气管和出气管。
11.所述的流通管道设置有两个进风端，所述的进风管和轴承座均为两个，流通管道的两个进风端分别通过两个轴承座上竖直设置的轴承与两个进风管的一端对应连接，所述的垃圾吸入机构上设置有两个塑性管道，每个塑性管道的顶端与对应的一个进风管的另一端连接。
12.所述的垃圾储存机构的电动挡板包括有底端固定于垃圾存储箱内底板上且位于垃圾进口侧方的支撑杆、铰接于支撑杆上的电动推杆、一端铰接于支撑杆顶端的挡板，电动推杆的伸缩端与挡板的下端面铰接，电动推杆缩回状态下，挡板将垃圾进口完全封挡。
13.所述的垃圾存储箱内且邻近垃圾倾倒口处设置有液压推杆，所述的箱门的底端和液压推杆的固定端均铰接于垃圾存储箱邻近尾端的内底板上，液压推杆的伸缩端与箱门的内侧面铰接驱动箱门的开闭。
14.所述的垃圾吸入机构的机械臂为两轴液压机械臂。
15.本发明的优点：
16.(1)、本发明是车载式结构，满足在高速行驶条件下进行高速公路路面高效清扫作业的要求。
17.(2)、本发明采用吸入式的清扫方式，在塑性吸尘嘴底部安装有机器视觉测距装置，通过机器视觉测距装置使得塑性吸尘嘴与清洁面始终保持10cm左右的高度差，利用机械臂调节高度差，保证连接板距清洁面绝对距离的稳定性；由于高速公路中分带路面的起伏，通过机器视觉测距装置控制气压调节装置使塑性风道发生形变，从而控制与塑性风道相连接的塑性吸尘嘴底面位置，进而使塑性吸尘嘴的底面与清洁面平行，实现塑性吸尘嘴相对于清洁面的快速吸附清扫；当塑性吸尘嘴位于分带上凹凸不平的植被面上方，凸出的植物会撞击塑性吸尘嘴的边缘，机器视觉测距装置判断有障碍物，机器视觉测距装置即控制气压调节装置使得塑性吸尘嘴的位置自动复原，起到快速避障的作用。本发明通过机械臂和气压调节装置二者共同作用实现塑性吸尘嘴相对于清洁面的多自由度控制。
18.(3)、本发明垃圾流通装置的回转支承，可带动垃圾吸入机构旋转，满足高速公路两侧中分带抛洒物的清理需求；抽风机保证垃圾快速进入到连接管道内；流通管道的进风端通过轴承座上竖直设置的轴承与进风管的一端连接，使得机械臂带动塑性管道进行升降时，与塑性管道连接的进风管可在轴承座上进行同步旋转运动。
19.(4)、本发明垃圾储存机构设置有电动挡板和二级风机，有效保证了垃圾流通的单向性，不会发生回流现象。
附图说明
20.图1是本发明设置于车体上的结构示意图。
21.图2是本发明垃圾流通机构的剖视图。
22.图3是本发明垃圾流通机构的俯视图。
23.图4是本发明垃圾储存机构的剖视图。
24.图5是本发明倾倒驱动机构的结构示意图。
25.图6是本发明的电动挡板装置的结构示意图。
26.图7是本发明垃圾吸入机构的结构示意图。
27.图8是本发明气管分布于塑性管道上的结构图。
28.图9本发明气管驱动塑性管道变形的结构示意图。
具体实施方式
29.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。
30.见图1，一种车载式高速公路清扫作业装置，包括有固定于车体上的垃圾流通机构1和垃圾储存机构2、以及垃圾吸入机构3；
31.见图2和图3，垃圾流通机构1包括有底座11、回转支承12、旋转底盘13、两个轴承座14、连接管道15、流通管道16、两个进风管17、抽风机18和滤风挡板19，底座11和抽风机18均固定于车体4上，连接管道15设置于底座11的内腔中，回转支承12固定于底座11的顶端，旋转底盘13连接于回转支撑12上，两个轴承座14均固定于旋转底盘13上，流通管道16设置有一个出风端和两个进风端，流通管道16的两个进风端分别通过两个轴承座14上竖直设置的轴承与两个进风管17的一端对应连接，流通管道16的出风端通过法兰固定于旋转底盘13上，连接管道15一端的进口通过旋转轴承与流通管道16的出风端连接，连接管道15另一端的出口处设置有滤风挡板19，滤风挡板19将连接管道15的出口进行部分封挡，抽风机18朝向滤风挡板19，连接管道15出口未被封挡的部分与垃圾储存机构2连接，滤风挡板19避免垃圾进入抽风机18内而直接进入垃圾存储箱22中；
32.见图4、图5和图6，垃圾储存机构2包括有倾倒驱动机构21、垃圾存储箱22、电动挡板装置23和二级风机24，倾倒驱动机构包括有底架211、液压举升缸212和垃圾箱承载架213，底架211固定于车体4上，垃圾箱承载架213的尾端与底架211铰接，液压举升缸212固定于底架211上，液压抬升缸的活塞杆端部与垃圾箱承载架213铰接，垃圾存储箱22的底端固定于垃圾箱承载架213的上端面上且垃圾存储箱22的尾端与垃圾箱承载架213的尾端朝向一致，垃圾存储箱22上且邻近顶端设置有二级风机24，垃圾存储箱22的尾端设置有垃圾倾倒口，垃圾存储箱22内且邻近垃圾倾倒口处设置有液压推杆25，箱门26的底端和液压推杆25的固定端均铰接于垃圾存储箱22邻近尾端的内底板上，液压推杆25的伸缩端与箱门26的内侧面铰接驱动箱门26的开闭，垃圾存储箱22的底端设置有垃圾进口，电动挡板装置23设置于垃圾进口处，电动挡板装置23包括有底端固定于垃圾存储箱22内底板上且位于垃圾进口侧方的支撑杆231、铰接于支撑杆231上的电动推杆28、一端铰接于支撑杆231顶端的挡板
233，电动推杆232的伸缩端与挡板233的下端面铰接，电动推杆232缩回状态下，挡板233将垃圾进口完全封挡，垃圾存储箱22的垃圾进口通过衔接软管27与连接管道15出口未被封挡的部分连接；
33.见图7和图8，垃圾吸入机构3包括有固定连接座31、两轴液压机械臂32、连接板33、两个塑性管道34、塑性吸尘嘴35和气压调节机构，固定连接座31固定于旋转底盘13上，两轴液压机械臂32的一端铰接于固定连接座31上，两轴液压机械臂32的另一端上铰接有连接板33，两个塑性管道34的顶端均固定于连接板33上，两个塑性管道34的底端连接有塑性吸尘嘴35，每个塑性管道34的顶端与对应的一个进风管17的另一端连接；气压调节机构包括有八个气泵36和八个气管37，八个气泵36均固定于连接板33上，八个气管37的底端均为封闭结构，八个气管37的顶端均与对应的气泵36连接，每四个气管37沿对应的一个塑性管道34的外周均匀分布且与塑性管道34的外壁紧密贴合，且沿塑性管道34径向对称的两个气管37分别作为进气管和出气管。
34.本发明的工作原理：
35.(1)、道路清扫时，垃圾吸入机构3中的两轴液压机械臂32根据机器视觉测距装置的测距结果带动调节连接板33的位置保证塑性吸尘嘴35相对于清洁面的工作位置稳定，即保证塑性吸尘嘴与清洁面保持10cm的高度差；
36.(2)、将电动挡板打开，垃圾流通机构1的抽风机18和垃圾储存机构的二级风机23启动在管道内形成低压，从而在塑性吸尘嘴35处产生较大的吸力，塑性吸尘嘴35吸入的垃圾抛洒物在风机的作用下依次经过两个塑性管道34、两个进风管17、流通管道16、连接管道15、衔接管道27进入到垃圾存储箱22中，在二级风机23的作用下，垃圾存储箱22中所收集的垃圾抛洒物不会发生回流，从而完成对道路和分带上抛洒物的吸入清洁，等清洁作业完成后，电动挡板装置23关闭垃圾储存箱22的垃圾进口，抽风机18和二级风机23关闭；
37.见图9，气压调节机构的工作原理为：四个气管37固定于塑性管道34的四侧，在未工作状态下，受塑性管道34外形褶皱的侧压力作用，气管37内气体体积几乎为零，由于气管37内径体积较小，故此时气管37的原长度与塑性管道34等长；每个塑性管道34上气压调节机构四个气泵的总控制器均与机器视觉测距装置连接，在工作状态下，其中一个气管37在气泵36的作用下进气，使得气管37内气体容量达到最大，另一个径向对称的气管37在气泵36作用下排气，使得气管37内气体被排空，气体体积减小，两个气管37共同作用使塑性管道34发生拉伸偏转，实现对塑性吸尘嘴35位置的调节；当塑性吸尘嘴35遇障时，机器视觉测距装置判断有障碍物时，机器视觉测距装置即控制气压调节装置使得塑性吸尘嘴的位置自动复原，即塑性管道34恢复至初始状态，起到快速避障的作用；
38.(3)、路面清扫完毕后，进行垃圾卸载时，液压推杆24驱动箱门25打开，固定在垃圾箱承载架215上的垃圾存储箱22在液压抬升缸214的推动下完成举升倾倒。
39.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。