基本信息
- 项目名称：
- 可分式自动公路护栏擦拭机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 可分式自动公路护栏擦拭机，是用来自动擦拭各种公路护栏的设备，运用了机械和电气控制相关理论，而且本发明具有结构简单，可拆分，操作方便，轻松越障，适应性强，节约水资源和成本低廉等优点。
- 详细介绍：
- 本创新主要由导向装置、刷子组件、驱动机构、清洗液喷洗系统、机架、电控系统等组成。两个带有弧度的钢板和弹簧装置保障机体的行进导向和越障。两侧分别一个滚刷组成刷子组件。由两个电机带动滚刷转动擦拭护栏两侧，一个电机带动机体行进。两侧分别由两个立式喷头进行喷清洗液，动力由两个水泵提供，清洗液由从动端水箱提供。整个装置分两个部分用钢板进行定位，可轻松实现安装和拆分，方便运输，同时可使机器顺利通过栏杆端部的指示牌。电控系统控制机体的行进与停止、滚刷转动、清洗液的喷洗及水位报警。 在机器工作前将两机架分开，分别放在护栏两侧（以越过较高的指示牌），之后定位用连接板将两机架连接在一起，按下控制电机、水泵等按钮使其开始工作（擦拭、行进、喷洗）； 工作时滚刷前方喷头先将护栏喷湿，滚刷在对护栏进行擦拭，擦拭过后滚刷后方喷头再次对护栏进行冲洗，这样可以有效地保证护栏清洗的清洁度。 机器前方利用两个弧形挡板、固定套筒和弹簧装置（共同形成移动副）对机器进行导向，保证机器沿护栏方向行走（包括护栏弯曲处）不发生严重偏离。 当机器前进过程中遇到障碍（护栏连接处）时，由于障碍给弧形挡板作用两侧的力，使弹簧压缩以越过障碍，越过障碍后弹簧将挡板弹回原位。 整机前进驱动采用小车驱动原理，驱动为单边驱动，保证机器能沿护栏顺利转弯。为保证清洗质量，采用带传动、蜗杆传动、链传动减速，使机器低速前进。 本设计不仅擦拭干净，并且还有结构简单、操作方便、可拆分、轻松越障与导向、节约水资源、性价比高等优点。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 公路护栏清洗是道路养护的重要内容之一。我国传统养护方式是人工清洗，此方式存在人力资源浪费、效率低等问题。目前较先进的清洗方式是车载清洗，该方式也存在设备造价高，占道清洗阻碍交通等问题。现在国内公路护栏清洗设备正处于研制开发中。 1、基本思路： 本发明主要由导向越障装置、刷子组件、行走驱动机构、清洗系统、电控系统、机架等组成。 导向越障装置由两个带有弧度板和弹簧移动副，保障机体的行进导向和越障。 一对滚刷组成刷子组件，由两个电机分别驱动,完成刷洗工作。 行走驱动机构采用后轮驱动。前轮为万向轮，引导机体转向。 在机体两侧分别有两组立式喷头，动力由水泵提供。 电控系统用来控制机体的行进、滚刷转动、清洗液的喷洗、水位控制、行程开关等。 2、创新点： （1）适应性好。适用于各种形状护栏，并采用可拆分式（以跨过指示牌）。 （2）导向越障装置简单。带有弧度的钢板和弹簧装置保障机体的行进导向和越障。 （3）水位控制。当水箱水位过低时水泵停止动作并警报。 （4）行程开关控制机器。当机器工作时行程开关碰到指示牌时机器停止工作。 3、技术关键：导向越障装置的设计。 4、技术指标： （1）清洗速度:≥0.26m/s （2）滚刷转速：100r/min （3）驱动电机：500WDC48 滚刷电机：40WDC12 （4）水泵：压力7kg/ DC12 （5）清洗程度：≥85% （6）重量：150kg （7）机体尺寸：600×1000×1530（mm3）
科学性、先进性
- 1.科学性：运用机电技术，简单地实现公路护栏擦拭的自动化，而不必采用大型复杂的机电液技术。 2.先进性：比人工擦拭更省时省力，与车载清洗相比清洗效果基本相当，且结构更简单、性价比更高、水资源浪费明显减少。
获奖情况及鉴定结果
- “可分式自动公路护栏擦拭机”通过中国知识产权网查新检索，检索结果是目前绝无此类产品和专利出现，内容新颖，创造独特。目前发明专利申请已提交到国家专利局。
作品所处阶段
- 已完成样机试制阶段。
技术转让方式
- 主动许可方式
作品可展示的形式
- 1.实物、产品 2.图纸 3.磁盘 4.现场演示 5.图片 6.录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1.使用说明： 工作前将两机体分别放在护栏两侧，用连接板连接好，操作人员按下电控按钮开关即可工作。 2.技术特点及优势： （1）结构简单、体积小、重量轻、不影响交通。 （2）性价比高。在达到较好清洗效果的同时本作品市场价约4000元，而大型清洗车需要5万左右。 （3）操作安全简便。操作人员按下电控按钮开关即可。 （4）节水。与大型清洗车相比水资源的利用率明显提高。 （5）适应性强。可以通过护栏弯曲处。并适用于各种形状的护栏。 （6）可拆分性。整机可拆分为两部分，方便运输和安装。 （7）清洁效果好。清洁率达85%以上。 3.适用范围： 适用于各种形状的护栏，能方便的跨过护栏中障碍和护栏上指示牌杆。 4．推广前景及市场分析： 我国城市公路护栏相当普遍，因此需要大量的护栏自动擦拭机来代替人工清洗，以保持城市的美观和人们的健康。本创新有着擦拭干净、越障轻松、机构简单、护栏成本低，应用范围广泛，功能实现方式可靠，适用于各类城市清洁公司或环卫部门使用，有广阔市场应用前景。
同类课题研究水平概述
- 目前我国城市公路护栏相当普遍，绝大部分城市公路护栏采用两种清洁方式，一种是人工清洗，一种是大型车载清洗。小型自动化护栏清洗设备正处于研发当中，至今仍无成熟的产品。 人工清洗方式劳动强度大，清洗时间长，效率低，存在人员安全隐患，且清洗效果完全取决于环卫工人素质，此清洁方式应当摒弃。 大型车载清洗是由汽车前行带动车前悬挂的工作臂和清洗刷清洗护栏。其采用的技术是机械、液压、PLC控制技术，关键技术是工作臂采用可自由伸缩的机械结构和电液控制技术。此清洗方式为避免护栏弯道处工作臂撞坏护栏，必须在工作臂或清洗机构上安装较多的传感器，布置大量的电线，同时还要求驾驶员必须集中精力精确驾驶。工作臂的伸缩采用液压传动技术，该技术对零件的制造精度要求高，零部件成本高。另外水箱安装于汽车上，较护栏有一定距离，虽然可实现高压大流量冲洗，冲洗效果好，但水资源浪费严重，不便于水的循环利用。车载清洗整机设备结构复杂，体积庞大，成本高，占道清洗影响交通，比较适合车辆较少的公路护栏清洗。 个别高校研发的小型护栏擦拭机，主要采用机械、电气控制技术，其研发的产品的关键技术是采用履带作为驱动机构和导向机构，履带机构仍然比较复杂，并且无法通过护栏上的指示牌杆，整机仍存在机体体积大、机体重，成本高，水资源浪费等缺点。
