公路桥梁伸缩缝清理装置的制作方法

本发明涉及公路桥梁伸缩缝清理装置。

背景技术：

桥梁在施工过程中为了防止建筑构件由于气温变化(热胀冷缩)，使结构产生裂缝，往往会在适当的位置设置一条伸缩缝，公路桥梁的伸缩缝需要定期清理，在清理过程中会出现以下问题：1、传统方法，人工通过撬棒等工具进行清理，操作困难，费时费力。2、现有的清理机械设备主要是通过高压水枪和清缝机器进行清理，通过高压水枪利用高压水将伸缩缝内的杂物冲出，对于一些压实度高的杂物或者掺杂有石块的伸缩缝很难清理干净。清缝机械通过旋转的切割盘将伸缩缝内的杂物切割成碎屑，之后通过高压风机进行冷却和吹扫，这种方法清理所有的伸缩缝显得利用率不高，对于一些压实度比较高的杂物可以采用切割盘进行切割，但是对于一些杂物压实度比较低，但含有石块的伸缩缝来说，就比较浪费时间，并且碎石块在切割时很容易发生偏移，导致后期的高压风机很难吹扫，导致清理效率低。3、清理机械设备在移动过程中很容易发生偏移导致切割盘触碰到伸缩缝两侧的钢板或者路面上，造成损坏。4、伸缩缝内的杂物经长期的挤压不仅竖直方向发生移动，而且还会向两侧移动，机械清理触及不到两侧的杂物。因此设计一款可自由切换清理方式、随时扶正和清理彻底的公路桥梁伸缩缝清理装置具有广阔的市场前景。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供了可自由切换清理方式、随时扶正和清理彻底的公路桥梁伸缩缝清理装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

公路桥梁伸缩缝清理装置，它包括车体，所述车体上从前向后依次设置有第一清理机构、前扶正机构、第二清理机构和后扶正机构，所述车体的后端设置有把手；所述第一清理机构包括清理轮、切割盘、旋转架、固定筒、第一驱动电机和旋转电机，所述固定筒的后端下侧与所述车体铰接连接，所述车体的前端固定一个拱形架，所述固定筒底端上侧通过一个摆动气缸与所述拱形架活动连接，所述旋转架的顶端为圆柱形且可转动设置在所述固定筒内；所述旋转架的底端设置两个连接头，所述清理轮和切割盘分别可转动设置在一个所述连接头上；所述清理轮的外表面可拆卸连接多个清理头；所述第一驱动电机固定在所述旋转架上，所述第一驱动电机与所述清理轮和切割盘驱动连接；所述旋转电机固定在所述固定筒的上端且与所述旋转架通过主动齿轮和从动纸轮驱动连接；

所述车体的前端活动连接两个长连杆，两个所述长连杆上连接一个弧形罩；两个所述长连杆的底端通过转轴连接两个滚轮；所述转轴上可拆卸连接一个第一盛料盒；

所述前扶正机构和后扶正机构均包括扶正杆、所述扶正杆底端设置的扶正轮和牵引绳，所述扶正杆可竖直滑动在所述车体上，每个所述扶正杆的底端对称设置两个扶正轮，每个所述扶正轮的上下两侧分别通过一根连杆与所述扶正杆铰接连接；且在铰接连接处设置有可使所述连杆张开的扭簧ⅰ，所述牵引绳的底端分为两股，分别与两个所述连杆连接，所述牵引绳的另一端穿过所述扶正杆后与其中一个所述把手上设置的刹把连接；每个所述扶正杆的上端一侧均设置有齿槽，对应的在车体上设置有扶正杆驱动电机，所述扶正杆驱动电机的输出轴上连接一个与所述齿槽啮合的圆柱齿轮；

所述第二清理机构包括管体、转筒、打磨头、第二驱动电机和升降气缸，所述管体的底端延伸为锥形头，所述管体的下方侧壁和锥形头上设置有喷水孔，所述管体的上端通过水管依次连接有水泵和水箱，所述水泵和水箱均设置在所述车体上；所述水箱的上端设置有进水孔；所述管体的上端还固定在一个水平板上，所述水平板的两侧分别连接一个所述升降气缸；所述转筒套置在所述管体上，所述转筒的底端呈圆周设置多个连接槽，每个所述连接槽内均铰接连接一个所述打磨头，且在所述铰接连接处设置有自然状态下使所述打磨头保持水平状态的扭簧ⅱ；所述转筒的上侧套置一个从动锥齿轮，所述第二驱动电机的输出轴上同样连接一个与所述从动锥齿轮啮合的主动锥齿轮；所述转筒的上方设置有键槽，所述键槽内设置有可竖直滑动的用于固定所述从动锥齿轮的键；所述转筒的顶端固定一个挡板，所述转筒上套置一个挡圈；所述转筒上还套置一个复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别顶在所述挡板和挡圈上，所述挡圈的底部顶在所述从动锥齿轮上；

所述第二清理机构还包括吸尘管、抽风机和第二盛料盒，所述车体的下端设置一个箱体，所述第二盛料盒可滑动在所述箱体的侧端；所述吸尘管的一端连接所述箱体，另一端位于所述管体的后侧；所述第二盛料盒的一侧设置有进风口，位于所述箱体上侧的所述车体上设置有出风口，所述出风口处设置有过滤器；所述抽风机设置在所述出风口的顶端；

所述推杆之间设置有控制器，所述控制器上设置有控制按钮。

进一步的，所述旋转架的底端呈t形，所述第一驱动电机通过链轮、链条与所述清理轮、切割盘驱动连接；所述旋转架的顶端固定连接一个从动齿轮，对应的在所述旋转电机的输出轴上设置一个与所述从动齿轮啮合的主动齿轮；所述清理头顶端为v形板，底端与所述清理轮外圈贴合的弧形板。

进一步的，所述第一盛料盒的后端两侧分别可转动连接一个轮子，所述第一盛料盒的后端铰接连两个支撑爪，且在铰接连接处设置有自然状态下使所述支撑爪位于最底端的扭簧ⅲ。

进一步的，所述从动锥齿轮的上端固定一个套管。

进一步的，所述打磨头包括连接部和移动杆，所述移动杆与所述连接部螺纹连接；所述移动杆的底端为锥形，所述移动杆上还设置有固定螺母。

进一步的，包括第一驱动电机的启动、停止按钮，旋转电机的启动、停止按钮，摆动气缸的伸展、收缩按钮，扶正杆驱动电机的启动、停止按钮，第二驱动电机的启动、停止按钮，水泵的启动、停止按钮，升降气缸的伸展、收缩按钮和抽风机的启动、停止按钮。

进一步的，所述拱形架上设置有第一驱动电机的警示灯，所述警示灯通过所述控制器与所述第一驱动电机控制连接。

本发明的有益效果是：

通过设置第一清理机构可以迅速的将伸缩缝两个钢板之间的杂物清理出来，对于一些压实度比较低的杂物可以通过清理轮进行清理，在清理轮上安装有清理头可以快速的将杂物铲出，在遇到一些压实度比较高的伸缩缝时，可切换到切割盘进行清理，应用到不同的工作场景。通过设置前扶正机构和后扶正机构可以使车体沿着伸缩缝移动，防止前端的第一清理机构触碰到伸缩缝两侧的钢板或者路面。通过设置第二清理机构可以清理伸缩缝底端两侧的杂物，使清理更加彻底。通过将打磨头设置成螺纹连接的移动杆和连接部，可根据伸缩缝的宽度调节打磨头的长度，使用灵活。

附图说明

附图1为本发明的立体结构示意图；

附图2为本发明的侧视结构示意图；

附图3为本发明的局部立体结构示意图(显示第一清理机构)；

附图4为本发明的立体结构示意图；

附图5为本发明转筒连接的局部立体结构示意图；

附图6为本发明转筒和复位弹簧的立体结构示意图；

附图7为本发明管体和升降气缸连接的立体结构示意图；

附图8为本发明打磨头和扭簧ⅱ的立体结构示意图；

附图9为本发明的附图3中局部a放大结构示意图；

附图10为本发明的附图4中局部b放大结构示意图；

附图11为本发明前扶正机构或后扶正机构的立体结构示意图；

附图12为本发明第一盛料盒的立体结构示意图；

附图13为本发明的侧视结构示意图(通过第一盛料盒抬高长连杆)；

附图14为本发明第二盛料盒的立体结构示意图；

附图15为本发明从动锥齿轮和套管的立体结构示意图；

附图16为本发明伸缩缝不含杂物的剖视结构示意图；

附图17为本发明伸缩缝含有杂物的剖视结构示意图；

附图18为本发明第二清理机构剖视结构示意图；

附图19为本发明旋转架和固定筒连接的剖视结构示意图；

图中，车体1、推杆11、把手111、刹把112、拱形架12、警示灯121、箱体13、出风口131、过滤器131a、控制器14、控制按钮141、长连杆15、弧形罩151、转轴152、滚轮153、第一盛料盒154、轮子154a、支撑爪154b、连接板154c、行走轮16、固定座17、第一清理机构2、清理轮21、切割盘22、旋转架23、连接头231、从动齿轮232、固定筒24、摆动气缸241、圆柱体242、第四推力球轴承243、第一驱动电机25、链轮251、链条252、旋转电机26、主动齿轮261、前扶正机构3、扶正杆31、齿槽311、扶正轮32、连杆321、牵引绳33、扶正杆驱动电机34、圆柱齿轮341、第二清理机构4、管体41、锥形头411、喷水孔411a、水管412、水泵413、水箱414、进水孔414a、水平板415、第一轴承416、第一推力球轴承417、第二推力球轴承418、第三推力球轴承419、转筒42、连接槽421、扭簧ⅱ422、从动锥齿轮423、套管423a、键槽424、键424a、挡板425、挡圈426、复位弹簧427、打磨头43、连接部431、移动杆432、固定螺母433、第二驱动电机44、主动锥齿轮441、升降气缸45、吸尘管46、抽风机47、第二盛料盒48、进风口481、后扶正机构5、伸缩缝6、清理一区61、清理二区62。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。

如附图1至附图19所示的公路桥梁伸缩缝清理装置，它包括车体1，车体1为矩形板状，且底部连接有四个行走轮16，车体1上从前向后依次设置有第一清理机构2、前扶正机构3、第二清理机构4和后扶正机构5，车体1的后端设置两个推杆11，每个推杆11分别向后延伸一个把手111，使用时，通过推动把手111来推动车体1向前移动，附图中以车体1的行走方向为前方，第一清理机构2包括清理轮21、切割盘22、旋转架23、固定筒24、第一驱动电机25和旋转电机26，固定筒24的后端下侧与车体1铰接连接，具体实施方式为：在固定筒24的侧壁上固定两个圆柱体242，在车体1的前端上侧固定连接两个固定座17，将圆柱体242的两端插在固定座17内，这样固定筒24可围绕圆柱体242转动。车体14的前端固定一个拱形架12，固定筒24底端上侧通过一个摆动气缸241与拱形架12活动连接，通过摆动气缸241可以驱动固定筒24发生摆动。旋转架23的顶端为圆柱形且可转动设置在固定筒24内。旋转架23的底端呈t形，旋转架23的底端设置两个连接头231，清理轮21和切割盘22分别可转动设置在其中一个连接头231上；清理轮21的外表面可拆卸连接多个清理头211，清理头211顶端为v形板，底端与清理轮21外圈贴合的弧形板。这样可以快速将伸缩缝6内的杂物清理出来，旋转的清理轮21带动清理头211可以将杂物铲起，铲起的杂物被铲起后进行抛物线运动最终落土下文提到的第一盛料盒154内。清理头211可根据伸缩缝6的宽度设置多种型号。

第一驱动电机25固定在旋转架23上，第一驱动电机25与清理轮21和切割盘22驱动连接，具体实施方式为：第一驱动电机25通过链轮251、链条252与清理轮21、切割盘22驱动连接。旋转电机26固定在固定筒24的上端且与旋转架23驱动连接，具体的实施方式为:旋转架23的顶端固定连接一个从动齿轮232，对应的在旋转电机26的输出轴上设置一个与从动齿轮232啮合的主动齿轮261，为了减小从动齿轮232与固定筒24之间的摩擦，如附图19所示，在从动齿轮232与固定筒24之间设置一个第四推力球轴承243，为了减小固定筒24内壁和旋转架23之间的摩擦，可以在固定筒24和旋转架23之间涂抹润滑油或者旋转架23上套置轴承。通过旋转电机26驱动旋转架23发生偏转180度(或180度的倍数)。车体1的前端活动连接两个长连杆15，两个长连杆15上连接一个弧形罩151，通过设置弧形罩151可以防止被铲起的杂物向前飞溅，同时还可以避免被切割盘22割伤。两个长连杆15的底端通过转轴152连接两个滚轮153，转轴152上可拆卸连接一个第一盛料盒154，可拆卸连接的具体实施方式为：在第一盛料盒154的前端下侧固定两个带l形开口槽的连接板154c，使用时将连接板154c卡在转轴152上即可。在推动车体1向前行走时，第一盛料盒154的前端被抬高，后端贴合地面行走，伸缩缝6内的杂物经抛物线运动落入第一盛料盒154内。优选的，在第一盛料盒154的后端两侧分别可转动连接一个轮子154a，这样可以减小轮子的摩擦。轮子154a的直径较小，第一盛料盒154的后端下侧距离地面0-3厘米(近似贴合地面)。第一盛料盒154的后端铰接连两个支撑爪154b，且在铰接连接处设置有扭簧ⅲ，扭簧ⅲ的实施方式和下文提到的扭簧ⅱ422的实施方式相同，自然状态下，支撑爪154b在扭簧ⅲ的作用下摆动到最下端，如附图12所示，在第一盛料盒154设置两个连接端154d，每个连接端154d的上端和后端开口。杂物清理过程中，如果清理轮21被卡住，推动车体1向后运动，支撑爪154b的后端支撑到地面上，如附图13所示，最终长连杆15被抬高，之后切换切割盘22，可以避免转动旋转架23时切割盘旋触碰到长连杆15。当然，如果地面十分光滑，支撑爪154b的后端很难支撑到地面上，此时可以手动抬高长连杆15最终保持如附图13所示状态。

在使用时，先通过第一驱动电机25带动清理轮21转动，将伸缩缝6内的杂物铲出，当伸缩缝6的杂物压实度高或者存在一下坚硬的物体时，清理轮21将会被卡住，此时，切换切割盘22进行切割。为了方便观察可以在拱形架12上设置有第一驱动电机25的警示灯121，警示灯121通过下文中的控制器14与第一驱动电机25控制连接，因此，当清理轮21被卡住时，第一驱动电机25停止转动，警示灯121闪烁进行提示。

前扶正机构3和后扶正机构5均包括扶正杆31、扶正杆31底端设置的扶正轮32和牵引绳33，扶正杆31可竖直滑动在车体1上，每个扶正杆31的底端对称设置两个扶正轮32，每个扶正轮32的上下两侧分别通过一根连杆321与扶正杆铰接连接；且在铰接连接处设置有可使连杆321张开的扭簧ⅰ，扭簧ⅰ与下文提到的扭簧ⅱ的实施方式相同。牵引绳33的底端分为两股，分别与两个连杆321连接，牵引绳33的另一端穿过(可在扶正杆31内设置竖直孔)扶正杆31后与其中一个把手111上设置的刹把112连接，牵引绳33可采用刹车线，初始状态下，扶正杆31底部的一对扶正轮32处于张开状态，当握紧刹把112时，牵引绳33拉动连杆321发生偏转，最终两对扶正轮32处于闭合状态。每个扶正杆31的上端一侧均设置有齿槽311，对应的在车体1上设置有扶正杆驱动电机34，扶正杆驱动电机34的输出轴上连接一个与齿槽311啮合的圆柱齿轮341，使用时，通过扶正杆驱动电机34的正转或反转驱动扶正杆31竖直移动。通过前扶正机构3和后扶正机构5可以确保车体1一直沿着伸缩缝6移动，避免前端的清理轮21和切割盘22碰撞到伸缩缝6两侧的钢板或者路面上，可以省去观察并推动车体1快速移动。

第二清理机构4包括管体41、转筒42、打磨头43、第二驱动电机44和升降气缸45，管体41的底端延伸为锥形头411，管体41的下侧和锥形头411上设置有喷水孔411a，管体41的上端通过水管412依次连接有水泵413和水箱414，水泵413和水箱414均设置在车体1上；水箱414的上端设置有进水孔414a，下端的出口孔通过水管412与水泵413连接。水流从喷水孔411a喷出达到清理伸缩缝6的目的。管体41的上端还固定在一个水平板415上，水平板415的两侧分别连接一个升降气缸45，通过升降气缸45推动管体41竖直移动。

转筒42套置在管体41上，转筒42的底端呈圆周设置多个连接槽421，每个连接槽421内均铰接连接一个打磨头43，打磨头43包括连接部431和移动杆432，移动杆432与连接部431螺纹连接，移动杆432的底端为锥形，移动杆432上还设置有固定螺母433。使用时，可根据伸缩缝6的宽度调节移动杆432的长度，并拧紧固定螺母433进行固定。

打磨头43受到外力可以上下摆动，在铰接连接处设置有自然状态下使打磨头43保持水平状态的扭簧ⅱ422，扭簧ⅱ422的一端于打磨头43固定，另一端与连接槽421固定，当然可以将扭簧ⅱ422镶嵌在打磨头43的内部。转筒42的上侧套置一个从动锥齿轮423，第二驱动电机44的输出轴上同样连接一个与从动锥齿轮423啮合的主动锥齿轮441；转筒42的上方设置有键槽424，键槽424内设置有可竖直滑动的用于固定从动锥齿轮423的键424a；第二驱动电机44将动力从主动锥齿轮441传递到从动锥齿轮423上，从动锥齿轮423在键424a作用下带动转筒42旋转，为了减少转筒42和管体41的摩擦，为了减小转筒42与管体41的摩擦，在转筒42内壁和管体41之间设置有第一轴承416，所述第一轴承416上下对称设置有两个。

转筒42的顶端固定一个挡板425，当转筒42围绕管体41转动时，为减小挡板425与水平板415之间的摩擦，如附图18所示，在挡板425和水平板415之间设置第一推力球轴承417，对应的在所述转筒42和锥形头411之间设置第二推力球轴承418，转筒42上套置一个挡圈426，转筒42上还套置一个复位弹簧427，复位弹簧427的两端分别顶在挡板425和挡圈426上，挡圈426的底部顶在从动锥齿轮423上，优选的，在从动锥齿轮423的上端固定一个套管423a。在复位弹簧427的作用下，从动锥齿轮423的底端始终贴合车体1，为了减小动锥齿轮423和车体1之间设置第三推力球轴承417。在进行清理时，通过升降气缸45带动管体41和转筒42竖直移动，转筒42底端的打磨头43遇到障碍物时，先向上偏转，之后旋转的转筒42快速旋转带动打磨头将障碍物打碎。附图16和附图17中，现有的伸缩缝6内的杂物在经过长期的挤压不仅会竖直移动还会向伸缩缝6的两侧发生偏移，现将伸缩缝6正下方的区域称为清理一区61，伸缩缝6两侧的区域称为清理二区62，清理一区61在第一清理机构2的作用下基本清理干净，清理二区62则是在第二清理机构4的作用下清理干净。打磨头43在旋转的同时不断发生偏转，最终保持水平，使清理二区62的杂物变得松散并落入清理一区61。

第二清理机构4还包括吸尘管46、抽风机47和第二盛料盒48，车体1的下端设置一个箱体13，第二盛料盒48可滑动在箱体13的侧端，吸尘管46的一端连接箱体13，另一端位于管体41的后侧，吸尘管46的底端向后下方倾斜且为软材质，移动过程中可发生弯曲变形。第二盛料盒48的一侧设置有进风口481，位于箱体13上侧的车体1上设置有出风口131，出风口131处设置有过滤器131a，过滤器131a包括多层过滤网，当然使用时直接将现有市场上的过滤器131a安装到出风口131处。抽风机47设置在出风口131的顶端；最终通过吸尘管46将杂物吸出。

推杆11之间设置有控制器14，控制器14上设置有控制按钮41，控制按钮141包括第一驱动电机25的启动、停止按钮，旋转电机26的启动、停止按钮，摆动气缸241的伸展、收缩按钮，扶正杆驱动电机34的正转、反转按钮，第二驱动电机44的启动、停止按钮，水泵413的启动、停止按钮，升降气缸45的伸展、收缩按钮和抽风机46的启动、停止按钮，可以在车体1上安装可充电电池提供动力。

本发明的使用方法：

第一步，推动车体1到相应伸缩缝6位置，并将第一盛料盒154悬挂到转轴152上。

第二步，分别按下第一驱动电机25的启动按钮和摆动气缸241的伸展按钮使清理轮21落入伸缩缝6中进行清理杂物，前进的过程中按下扶正杆驱动电机34的正转按钮(正转表示扶正杆31下降，扶正杆31下降时要握紧刹把112)、升降气缸45的收缩按钮、第二驱动电机44的启动按钮、水泵413的启动按钮和抽风机46的启动按钮，开始清理清理一区61和清理二区62内的杂物。(也可以用一个总的启动按钮来控制本步骤中所提到的所有控制按钮41)

第三步，清理过程中遇到警示灯121闪烁时，关闭第二步中的所有控制按钮41(也可以用一个总的停止按钮来控制关闭第二步中的所有控制按钮41。)之后推动车体1向后移动，之后按下摆动气缸241的收缩按钮，抬高旋转架23后按下旋转电机26的启动按钮切换切割盘22，之后重复第二步动作。

第四步，不断重复第二步和第三步直至清理完成，期间可以倾倒一下第一盛料盒154和第二盛料盒48内的杂物，之后按下第一驱动电机25的停止按钮、摆动气缸241的收缩按钮、扶正杆驱动电机34的反转按钮、升降气缸45的伸展按钮、第二驱动电机44的停止按钮、水泵413的停止按钮和抽风机46的停止按钮，动作结束。