攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台.pdf

本发明公开了一种攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，包括车体、栏上导向装置、栏上减震装置、搭载装置、动力装置、地面行走装置，属于高速公路养护机械领域。与现有技术相比，本发明的优点是：（1）以上仿形轮、下仿形轮等作为栏上导向装置的设计，其包覆式导向方式保证了良好导向性，有效增加了接触面积，规避了护栏立柱干扰，整机的防脱轨能力大大增强；（2）采用的栏上减震装置设计，不仅直接过滤掉车体因路面起伏对波形梁护栏造成的冲击，而且间接降低了栏上导向装置的脱轨可能性；（3）采用的栏上导向辅以地面行走的工作方式，有效解决了现有机型载重量低、运行速度慢、整机功能单一、整机结构尺寸不能过大等问题。

1.  攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，包括车体(1)、栏上导向装置、栏上减震装置、搭载装置、动力装置、地面行走装置，其特征在于：栏上导向装置包括上轮架(3)、下轮架(5)、上仿形轮(4)、下仿形轮(6)、浮动滑轨(27)、固定滑轨(28)、锁紧旋钮(2)，竖直放置的浮动滑轨(27)通过其顶部端面与车体(1)靠近波形梁护栏(16)一侧的上部相固定，固定滑轨(28)竖直放置于车体(1)靠近波形梁护栏(16)的一侧，上轮架(3)与固定滑轨(28)保持滑动连接，借助锁紧旋钮(2)可以将上轮架(3)水平固定于固定滑轨(28)上，置于上轮架(3)下方且与上轮架(3)平行放置的下轮架(5)与固定滑轨(28)的下部相固定，设有滑块的上轮架(3)、下轮架(5)分别与浮动滑轨(27)保持滑动连接，一定数量的上仿形轮(4)安装于上轮架(3)上，一定数量的下仿形轮(6)安装于下轮架(5)上，上仿形轮(4)和下仿形轮(6)均为异形轮，上仿形轮(4)压于波形梁护栏(16)靠近路面一侧的上部外缘曲面上，其轮面与波形梁护栏(16)上部外缘曲面相契合，下仿形轮(6)顶在波形梁护栏(16)靠近路面一侧的下部外缘曲面上，其轮面与波形梁护栏(16)下部外缘曲面相契合，上仿形轮(4)与下仿形轮(6)在其靠近波形梁护栏(16)的一侧均配置有一定厚度的防脱轨外轮缘，该防脱轨外轮缘分别与波形梁护栏(16)的上缘断面和下缘断面相抵触，该防脱轨外轮缘的厚度使得其刚好处于波形梁护栏(16)与护栏立柱(11)之间的缝隙中，为有效增加下仿形轮(6)的轮面面积并规避护栏立柱(11)对下轮架(5)的干扰，在下仿形轮(6)轮面中部开有轮架安装槽，所述上轮架(3)、下轮架(5)、上仿形轮(4)、下仿形轮(6)、浮动滑轨(27)、固定滑轨(28)的安装及运行均不受护栏立柱(11)的影响；栏上减震装置包括弹簧套筒(9)、减震弹簧(29)，与浮动滑轨(27)数量相同的弹簧套筒(9)竖直固定于车体(1)靠近波形梁护栏(16)的一侧，与弹簧套筒(9)相匹配的减震弹簧(29)分别放置于各弹簧套筒(9)内部，减震弹簧(29)的上端与下轮架(5)相固定，借助固定滑轨(28)和锁紧旋钮(2)可以使上轮架(3)与下轮架(5)保持刚性连接，在减震弹簧(29)的作用下，保持刚性连接的上轮架(3)与下轮架(5)可借由其各自的滑块在浮动滑轨(27)上做同步滑动，以过滤车体(1)因路面起伏对波形梁护栏(16)造成的冲击。

2.  根据权利要求1所述的攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，其特征在于：搭载装置包括上挂架(18)、下挂架(17)，设有若干安装工位的上挂架(18)固定于车体(1)上部，设有若干安装工位的下挂架(17)固定于车体(1)中部，上挂架(18)和下挂架(17)分别用于搭载各种高速公路作业机械及其配套设备。

3.  根据权利要求1所述的攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，其特征在于：动力装置包括外供动力源(19)、自供动力源(20)、电动机(21)、控制器(15)、带轮I (22)、皮带(23)、带轮II (24)、减速箱(12)、齿轮I (25)、齿轮II (26)、传动轴(13)、轴承组件(14)，外供动力源(19)和自供动力源(20)均固定于车体(1)上，分别用于给所搭载高速公路作业机械和作业平台自身提供电力来源，与自供动力源(20)输出端相连接、具有正反转功能的电动机(21)固定于车体(1)上，安装于车体（1）上的控制器(15)通过电路与电动机(21)相连接，电动机(21)的输出端与带轮I(22)相连接，带轮I(22)与带轮II(24)通过皮带(23)实现带传动，减速箱（12）固定于车体（1）上，带轮II(24)与减速箱(12)的输入端相连接，减速箱(12)的输出端与齿轮I(25)相连接，齿轮I (25)与齿轮II (26)相啮合，齿轮II(26)固定于传动轴(13)上，传动轴(13)通过轴承组件(14)与车体(1)行进方向上的一端相连接。

4.  根据权利要求1所述的攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，其特征在于：地面行走装置包括驱动轮(10)、万向轮架(7)、万向轮(8)，驱动轮(10)安装在传动轴(13)的两端，万向轮架(7)安装在车体(1)上远离驱动轮(10)的一端，万向轮(8)安装在万向轮架(7)上。

5.  根据权利要求1所述的攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，其特征在于：上仿形轮(4)与下仿形轮(6)的数量相同，且其数量是2~4个，上仿形轮(4)与下仿形轮(6)上防脱轨外轮缘的厚度是4㎜～8㎜。

攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台
技术领域
本发明涉及一种能够依附并攀行于高速路防护栏上的作业平台，更特别地说，是指攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，属于高速公路养护机械领域。
背景技术
截至2014年底，我国的高速公路通车总里程达到11.2万公里，已超过美国跃居世界第一，与之配套的高速公路养护机械无疑出现了巨大需求。目前机械化程度较高的高速公路养护机械多以车载式为主，包括绿篱修剪机、护栏清洗机、道路清扫机、标线施画机等。车载式作业机械的搭载能力、作业效率、作业质量以及人员安全都得到了有效提高，但也存在需额外配备搭载车辆、搭载车辆过大需占用正常行车道、因搭载车辆行驶直线性差而造成作业质量下降、人员安全仍有隐患等问题，这都在一定程度上限制了车载式作业机械的推广应用。
按规定高速公路必须设置分隔带，分隔带由中央分隔带和路缘分隔带组成，中央分隔带主要起隔离双向交通、减少双向干扰、栽植隔离绿篱等作用，而路缘分隔带则主要起导引车辆行驶方向、防止事故车辆冲出路面、吸收车辆撞击以阻滞车辆等作用。目前国内普遍采用的分隔带护栏为刚性较强的标准制式波形梁护栏。直接以其外形及结构为依托，可以研制相配套的高速公路作业机械。例如申请号为201420452129.1的实用新型专利公开了一种高速护栏轨道运输车，该装置借助车上装配的滑轮由人力牵引沿高速公路单边波形梁护栏向前滑动；期刊论文《新型高速公路护栏清洗装置设计》介绍了一种高速公路护栏清洗装置，该装置通过槽轮直接搭放在单边波形梁护栏上，并由电机驱动槽轮在护栏上独立前进。
上述以高速公路单边波形梁护栏为运行轨道的机械装置存在的主要问题是：（1）上述机型都是依靠上部一对很小的驱动滑轮或槽轮小面积地钩在护栏上缘断面上，进而使整机斜搭在护栏内侧，由于接触面积小而受力集中，使得整机极易脱轨；（2）上述钩搭式设计要求其驱动、行走兼钩搭机构必须倾斜配置在护栏外侧上方，而护栏外侧的立柱直接限制了其安装空间，这对其小型化设计提出了较高要求；（3）上述钩搭式设计极大的限制了整机结构及载重量，这间接限制了整机功能；（4）上述钩搭式设计极大的限制了整机运行速度和振动量，这间接降低了整机工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，以解决上述问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：包括车体、栏上导向装置、栏上减震装置、搭载装置、动力装置、地面行走装置，其特征在于：栏上导向装置包括上轮架、下轮架、上仿形轮、下仿形轮、浮动滑轨、固定滑轨、锁紧旋钮，竖直放置的浮动滑轨通过其顶部端面与车体靠近波形梁护栏一侧的上部相固定，固定滑轨竖直放置于车体靠近波形梁护栏的一侧，上轮架与固定滑轨保持滑动连接，借助锁紧旋钮可以将上轮架水平固定于固定滑轨上，置于上轮架下方且与上轮架平行放置的下轮架与固定滑轨的下部相固定，设有滑块的上轮架、下轮架分别与浮动滑轨保持滑动连接，一定数量的上仿形轮安装于上轮架上，一定数量的下仿形轮安装于下轮架上，上仿形轮和下仿形轮均为异形轮，上仿形轮压于波形梁护栏靠近路面一侧的上部外缘曲面上，其轮面与波形梁护栏上部外缘曲面相契合，下仿形轮顶在波形梁护栏靠近路面一侧的下部外缘曲面上，其轮面与波形梁护栏下部外缘曲面相契合，上仿形轮与下仿形轮在其靠近波形梁护栏的一侧均配置有一定厚度的防脱轨外轮缘，该防脱轨外轮缘分别与波形梁护栏的上缘断面和下缘断面相抵触，该防脱轨外轮缘的厚度使得其刚好处于波形梁护栏与护栏立柱之间的缝隙中，为有效增加下仿形轮的轮面面积并规避护栏立柱对下轮架的干扰，在下仿形轮轮面中部开有轮架安装槽，所述上轮架、下轮架、上仿形轮、下仿形轮、浮动滑轨、固定滑轨的安装及运行均不受护栏立柱的影响；栏上减震装置包括弹簧套筒、减震弹簧，与浮动滑轨数量相同的弹簧套筒竖直固定于车体靠近波形梁护栏的一侧，与弹簧套筒相匹配的减震弹簧分别放置于各弹簧套筒内部，减震弹簧的上端与下轮架相固定，借助固定滑轨和锁紧旋钮可以使上轮架与下轮架保持刚性连接，在减震弹簧的作用下，保持刚性连接的上轮架与下轮架可借由其各自的滑块在浮动滑轨上做同步滑动，以过滤车体因路面起伏对波形梁护栏造成的冲击。
所述的攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，搭载装置包括上挂架、下挂架，设有若干安装工位的上挂架固定于车体上部，设有若干安装工位的下挂架固定于车体中部，上挂架和下挂架分别用于搭载各种高速公路作业机械及其配套设备。
所述的攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，动力装置包括外供动力源、自供动力源、电动机、控制器、带轮I、皮带、带轮II、减速箱、齿轮I、齿轮II、传动轴、轴承组件，外供动力源和自供动力源均固定于车体上，分别用于给所搭载高速公路作业机械和作业平台自身提供电力来源，与自供动力源输出端相连接、具有正反转功能的电动机固定于车体上，安装于车体上的控制器通过电路与电动机相连接，电动机的输出端与带轮I相连接，带轮I与带轮II通过皮带实现带传动，减速箱固定于车体上，带轮II与减速箱的输入端相连接，减速箱的输出端与齿轮I相连接，齿轮I与齿轮II相啮合，齿轮II固定于传动轴上，传动轴通过轴承组件与车体行进方向上的一端相连接。
所述的攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，地面行走装置包括驱动轮、万向轮架、万向轮，驱动轮安装在传动轴的两端，万向轮架安装在车体上远离驱动轮的一端，万向轮安装在万向轮架上。
所述的攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台，上仿形轮与下仿形轮的数量相同，且其数量是2~4个，上仿形轮与下仿形轮上防脱轨外轮缘的厚度是4㎜～8㎜。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：（1）本发明采用的以上仿形轮、下仿形轮等作为栏上导向装置的设计，其包覆式导向方式不仅保证了良好的导向性，而且有效增加了接触面积，规避了护栏立柱的干扰，整机的防脱轨能力大大增强；（2）本发明采用的栏上减震装置设计，不仅直接过滤掉车体因路面起伏对波形梁护栏造成的冲击，而且间接降低了栏上导向装置的脱轨可能性；（3）本发明采用的栏上导向辅以地面行走的工作方式，有效解决了现有机型载重量低、运行速度慢、整机功能单一、整机结构尺寸不能过大等问题。
附图说明
图1是本发明实施例的整机与单边波形梁护栏配合轴侧图。
图2是图1所示实施例的整机与单边波形梁护栏配合正视图。
图3是图1所示实施例的整机与单边波形梁护栏配合左视图。
图4是图1所示实施例的栏上导向装置与减震弹簧配合示意图。
图5是图1所示实施例的动力装置示意图。
图6是图1所示实施例的整机结构轴侧图。
图7是图1所示实施例的上仿形轮结构示意图。
图8是图1所示实施例的下仿形轮结构示意图。
图9是图1所示实施例的上、下仿形轮与波形梁护栏配合示意图。
图中：1、车体  2、锁紧旋钮  3、上轮架  4、上仿形轮  5、下轮架  6、下仿形轮  7、万向轮架  8、万向轮  9、弹簧套筒  10、驱动轮  11、护栏立柱  12、减速箱  13、传动轴  14、轴承组件  15、控制器  16、波形梁护栏  17、下挂架  18、上挂架  19、外供动力源  20、自供动力源  21、电动机  22、带轮I  23、皮带  24、带轮II  25、齿轮I  26、齿轮II  27、浮动滑轨  28、固定滑轨  29、减震弹簧。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施例进一步阐述本发明。
参照图1~图9，攀行于高速公路单边波形梁护栏的作业平台包括车体1、栏上导向装置、栏上减震装置、搭载装置、动力装置和地面行走装置，其中栏上导向装置包括上轮架3、下轮架5、上仿形轮4、下仿形轮6、浮动滑轨27、固定滑轨28、锁紧旋钮2，一对竖直放置的浮动滑轨27通过其顶部端面与车体1靠近波形梁护栏16一侧的上部相固定，一对固定滑轨28竖直放置于车体1靠近波形梁护栏16的一侧，上轮架3与固定滑轨28保持滑动连接，借助锁紧旋钮2可以将上轮架3水平固定于固定滑轨28上，置于上轮架3下方且与上轮架3平行放置的下轮架5与固定滑轨28的下部相固定，设有滑块的上轮架3、下轮架5分别与浮动滑轨27保持滑动连接，一对上仿形轮4安装于上轮架3上，一对下仿形轮6安装于下轮架5上，上仿形轮4和下仿形轮6均为异形轮，上仿形轮4压于波形梁护栏16靠近路面一侧的上部外缘曲面上，其轮面与波形梁护栏16上部外缘曲面相契合，下仿形轮6顶在波形梁护栏16靠近路面一侧的下部外缘曲面上，其轮面与波形梁护栏16下部外缘曲面相契合，上仿形轮4与下仿形轮6在其靠近波形梁护栏16的一侧均配置有厚度为6㎜的防脱轨外轮缘，该防脱轨外轮缘分别与波形梁护栏16的上缘断面和下缘断面相抵触，该防脱轨外轮缘的厚度使得其刚好处于波形梁护栏16与护栏立柱11之间的缝隙中，为有效增加下仿形轮6的轮面面积并规避护栏立柱11对下轮架5的干扰，在下仿形轮6轮面中部开有轮架安装槽，所述上轮架3、下轮架5、上仿形轮4、下仿形轮6、浮动滑轨27、固定滑轨28的安装及运行均不受护栏立柱11的影响。
参照图1~图4，栏上减震装置包括弹簧套筒9、减震弹簧29，一对弹簧套筒9竖直固定于车体1靠近波形梁护栏16的一侧，与弹簧套筒9相匹配的减震弹簧29分别放置于两个弹簧套筒9内部，减震弹簧29的上端与下轮架5相固定，借助固定滑轨28和锁紧旋钮2可以使上轮架3与下轮架5保持刚性连接，在减震弹簧29的作用下，保持刚性连接的上轮架3与下轮架5可借由其各自的滑块在浮动滑轨27上做同步滑动，以过滤车体1因路面起伏对波形梁护栏16造成的冲击。
参照图1、图2，搭载装置包括上挂架18、下挂架17，设有若干安装工位的上挂架18固定于车体1上部，设有若干安装工位的下挂架17固定于车体1中部，上挂架18和下挂架17分别用于搭载各种高速公路作业机械及其配套设备。
参照图1、图2、图5、图6，动力装置包括外供动力源19、自供动力源20、电动机21、控制器15、带轮I 22、皮带23、带轮II 24、减速箱12、齿轮I 25、齿轮II 26、传动轴13、轴承组件14，外供动力源19和自供动力源20均固定于车体1上，分别用于给所搭载高速公路作业机械和作业平台自身提供电力来源，与自供动力源20输出端相连接的电动机21固定于车体1上，控制器15通过电路与电动机21相连接，电动机21的输出端与带轮I 22相连接，带轮I 22与带轮II 24通过皮带23实现带传动，带轮II 24与减速箱12的输入端相连接，减速箱12的输出端与齿轮I 25相连接，齿轮I 25与齿轮II 26相啮合，齿轮II 26固定于传动轴13上，传动轴13通过轴承组件14与车体1行进方向上的一端相连接。
参照图6，地面行走装置包括驱动轮10、万向轮架7、万向轮8，驱动轮10安装在传动轴13的两端，万向轮架7安装在车体1上远离驱动轮10的一端，万向轮8安装在万向轮架7上。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。