一种公路隧道养护机器人的制作方法

1.本发明涉及公路隧道工程养护技术领域，具体提出了一种公路隧道养护机器人。

背景技术：

2.随着我国的不断建设，我国的高速公路建设里程的不断增大，同时对道路的修建标准也在不断的提高，经常在道路穿过山区的时候进行隧道施工，在山区检测公路隧道，以此来保证公路的平直，避免过多的弯曲路线。
3.随着公路隧道的不断增加，对其日常的养护和维修也越来越频繁，目前对于公路隧道养护的方法主要还是通过操作人员控制清洗车在隧道内移动，同时清洗车喷出大量的清洗水对隧道的顶部进行冲洗，从而达到对隧道进行养护的目的，这种方法存在以下的问题：
4.a.现有的公路隧道养护机器人在对隧道的顶部进行养护时，养护所用的清洁剂直接进行喷洒，从而导致大量的清洁剂飞溅在隧道的内部，跟随移动车一同养护的工作人员长时间待在受到污染的隧道内对工作人员的健康会造成伤害。
5.b.现有的公路隧道养护机器人对隧道进行清洁养护时，大部分采用喷水的方式进行清洁，这样只能够简单的将隧道顶部的灰尘清理干净，并且清洗的效果差，同时隧道内长时间的通车，汽车所释放出来的尾气长时间作用在隧道内，从而导致隧道内长时间积累的油渍，同时油渍难以清除。

技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明提供一种公路隧道养护机器人，包括移动车、养护装置与收集装置，所述移动车的上端设置有养护装置，养护装置上设置有收集装置。
7.所述养护装置包括固定安装在移动车上端的伸缩气缸，伸缩气缸的输出端朝上设置，且伸缩气缸的输出端上固定安装有匚形收集板，匚形收集板的下端位于伸缩气缸的左右两端均固定安装有伸缩导向柱，匚形收集板为弧形结构，匚形收集板的上端面滑动连接有滑动块，滑动块为弧形结构，滑动块的上端开设有弧形凹槽，弧形凹槽内滑动连接有固定块，固定块与滑动块之间等间距固定有挤压弹簧，挤压弹簧位于弧形凹槽内，固定块的上端等间距固定安装有清理钢刷，滑动块的下端设置有钢刷往复组件。
8.所述收集装置包括污水漏料槽，匚形收集板的左右两端均开设有污水漏料槽，污水漏料槽内固定铺设有过滤网，匚形收集板的左右两端的下侧且位于过滤网的位置处固定安装有污水收集管道，过滤网的下端设置有防堵塞组件。
9.优选的，所述钢刷往复组件包括固定安装在匚形收集板下端中部的往复板，匚形收集板的中部开设有往复滑动槽，往复滑动槽内滑动连接有往复板，往复板的前后两端与往复滑动槽之间固定有弹性密封橡胶片，往复板的下端固定连接有回形齿轮环，回形齿轮环滑动设置在连接板上，回形齿轮环的内部啮合转动有不完全齿轮，不完全齿轮转动设置在连接板上，连接板远离不完全齿轮的一端固定有往复电机，往复电机的输出端转动贯穿
连接板与不完全齿轮相连。
10.优选的，所述滑动块的前后两端等间距固定安装有清洁剂喷头，匚形收集板前端的弯曲位置处等间距开设有活动槽，活动槽内铰接连接有若干清水喷头，清水喷头的后端共同固定有同步架，匚形收集板靠近同步架的位置处铰接有摆动推杆，摆动推杆的输出端与同步架相互铰接。
11.优选的，防堵塞组件包括清理块，过滤网的上端滑动连接有清理块，清理块的后端固定安装有伸缩弹簧，伸缩弹簧远离清理块的一端固定安装在匚形收集板的内壁上，污水漏料槽的下端固定安装有两个左右对称的辅助板，两个辅助板的内侧均开设有波浪槽，波浪槽内滑动连接有移动杆，移动杆的上端固定安装有防塞清扫毛刷。
12.优选的，所述移动杆的下端固定安装有缓冲弹簧，缓冲弹簧的下端固定有滑动板，滑动板滑动设置在两个辅助板的下端，滑动板的侧端连接有电动推杆，电动推杆通过电机座固定在匚形收集板的下端。
13.优选的，所述匚形收集板前端对应清理块的位置处开设有出料槽，出料槽的上端开设有条形槽，条形槽内滑动连接有密封板，密封板的下端抵靠设置有联动杆，联动杆滑动贯穿匚形收集架设置，联动杆的下端抵靠设置在转动杆，转动杆的中部铰接有平衡块，平衡块固定安装在匚形收集板的外侧壁上，转动杆远离联动杆的一端固定安装有挤压杆，挤压杆滑动贯穿匚形收集板，且挤压杆的上端为楔形结构。
14.优选的，所述往复板与往复滑动槽之间固定安装有往复弹簧。
15.优选的，所述匚形收集架的上端面均均开设有弧形槽，弧形槽内固定安装有自适应弹簧，自适应弹簧的上端固定有弧形块，弧形块滑动设置在弧形槽内，且弧形块的上端等间距转动设置有滚珠。
16.本发明具备以下有益效果：
17.1.本发明提供一种公路隧道养护机器人，养护装置通过清洁剂喷头和清理钢刷的配合，保证清洁剂喷头喷涂的清洁剂将隧道顶部的油渍进行处理，接着通过往复运动的清理钢刷将分解掉的油渍和其他的灰尘一同清扫干净。
18.2.本发明提供一种公路隧道养护机器人，收集装置主要是通过过滤网和匚形收集板的配合对清洗过程中所产生的污水进行排除，避免清理过程中的污水肆意飞溅，从而导致跟随养护的人员遭到污染。
19.3.本发明提供一种公路隧道养护机器人，防堵塞组件主要的作用是对过滤网上残留的石子或者泥块进行清理，避免其导致过滤网出现堵塞从而导致清洗过程中产生的污水无法及时排出。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图。
21.图2为本发明的横向剖视图。
22.图3为本发明图2中的a处局部放大图。
23.图4为本发明的俯视图。
24.图5为本发明图4中b-b的剖视图(除移动车以外的)。
25.图6为本发明收集装置的结构示意图。
26.图7为本发明收集装置的剖视图。
27.图中：1、移动车；2、养护装置；3、收集装置；21、伸缩气缸；22、匚形收集板；23、伸缩导向柱；24、滑动块；25、固定块；26、挤压弹簧；27、清理钢刷；28、钢刷往复组件；31、污水漏料槽；32、过滤网；33、污水收集管道；34、防堵塞组件；281、往复板；282、往复滑动槽；283、弹性密封橡胶片；284、回形齿轮环；285、连接板；286、不完全齿轮；287、往复电机；241、清洁剂喷头；242、清水喷头；243、同步架；244、摆动推杆；341、清理块；342、伸缩弹簧；343、辅助板；344、波浪槽；345、移动杆；346、防塞清扫毛刷；349、缓冲弹簧；347、滑动板；348、电动推杆；221、出料槽；222、密封板；223、联动杆；224、转动杆；225、平衡块；226、挤压杆；2811、往复弹簧；227、自适应弹簧；228、弧形块；229、滚珠。
具体实施方式
28.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。
29.参阅图1，一种公路隧道养护机器人，包括移动车1、养护装置2与收集装置3，所述移动车1的上端设置有养护装置2，养护装置2上设置有收集装置3；移动车1在隧道内进行移动的过程中通过养护装置2对隧道的顶部进行清扫，通过收集装置3对隧道顶部清扫的过程中所产生的污水进行统一收集。
30.参阅图2、图3、图4和图5，所述养护装置2包括固定安装在移动车1上端的伸缩气缸21，伸缩气缸21的输出端朝上设置，且伸缩气缸21的输出端上固定安装有匚形收集板22，匚形收集板22的下端位于伸缩气缸21的左右两端均固定安装有伸缩导向柱23，匚形收集板22为弧形结构，匚形收集板22的上端面滑动连接有滑动块24，滑动块24为弧形结构，滑动块24的上端开设有弧形凹槽，弧形凹槽内滑动连接有固定块25，固定块25与滑动块24之间等间距固定有挤压弹簧26，挤压弹簧26位于弧形凹槽内，固定块25的上端等间距固定安装有清理钢刷27，滑动块24的下端设置有钢刷往复组件28；所述钢刷往复组件28包括固定安装在匚形收集板22下端中部的往复板281，匚形收集板22的中部开设有往复滑动槽282，往复滑动槽282内滑动连接有往复板281，往复板281的前后两端与往复滑动槽282之间固定有弹性密封橡胶片283，往复板281的下端固定连接有回形齿轮环284，回形齿轮环284滑动设置在连接板285上，回形齿轮环284的内部啮合转动有不完全齿轮286，不完全齿轮286转动设置在连接板285上，连接板285远离不完全齿轮286的一端固定有往复电机287，往复电机287的输出端转动贯穿连接板285与不完全齿轮286相连；所述固定块25与匚形收集板22之间固定安装有往复弹簧2811；所述滑动块24的前后两端等间距固定安装有清洁剂喷头241，匚形收集板22前端的弯曲位置处等间距开设有活动槽，活动槽内铰接连接有若干清水喷头242，清水喷头242的后端共同固定有同步架243，匚形收集板22靠近同步架243的位置处铰接有摆动推杆244，摆动推杆244的输出端与同步架243相互铰接。
31.具体工作时，首先操作人员控制移动车1移动至隧道口的位置，随后伸缩气缸21启动，伸缩气缸21的输出端推动整个匚形收集板22向上移动，直至匚形收集板22上的清理钢刷27能够抵靠在隧道的弧形顶部，接着往复电机287启动，往复电机287带动不完全齿轮286
进行转动，不完全齿轮286转动的时候带动回形齿轮环284前后往复移动，回形齿轮环284前后往复移动时配合往复弹簧2811，保证清理钢刷27能够前后往复移动，往复弹簧2811主要的作用是对往复板281起到一个缓冲的作用，避免往复板281往复运动的过程中与匚形收集板22之间出现接触，接着清理钢刷27对隧道的顶部进行往复的清理，清理钢刷27在前后往复移动的过程中，清洁剂喷头241同时对隧道的墙壁进行快速的喷洒，保证清洁剂能够均匀的喷涂到隧道的顶部，当清洁剂喷涂到隧道的顶部之后，清洁剂与隧道顶部的污渍发生接触后，保证污渍能够便于脱落，接着清理钢刷27对隧道的顶部进行前后快速的刷洗，保证清理钢刷27能够将隧道顶部长时间积累的油污和灰尘清理干净，保证隧道的整洁性，当隧道清理完毕之后隧道的顶部还是会残留有大量的清洁剂，这些清洁剂如果长时间的附着在隧道上，容易导致隧道顶部的混凝土和其他物质发生腐蚀的可能，因此当清理钢刷27将隧道的顶部附着的油污和灰尘清理干净之后，清水喷头242内喷涂大量的清水，通水高压的清水将清洁剂冲洗干净，避免隧道的顶部出现损坏，随后通过收集装置3对产生的污水进行收集，养护装置2主要的作用是通过清理钢刷27和清洁剂的相互配合对隧道顶部的油污和灰尘进行清理，保证清洁的高效性。
32.参阅图4和图5，所述匚形收集板22的上端面均开设有弧形槽，弧形槽内固定安装有自适应弹簧227，自适应弹簧227的上端固定有弧形块228，弧形块228滑动设置在弧形槽内，且弧形块228的上端等间距转动设置有滚珠229，通过弧形块228和自适应弹簧227的配合能够保证在对隧道顶部进行清扫的过程中弧形块228始终能够抵靠在隧道的顶部，同时通过滚珠229来保证弧形块228能够跟随移动车1的移动同步移动，避免弧形块228直接接触隧道的顶部从而导致弧形块228发生磨损，匚形收集板22配合弧形块228能够形成一个防护罩，保证清洁剂喷头241和清水喷头242所产生的混合水无法飞溅，同时喷出的清洁剂能够对匚形收集板22所罩住的隧道内壁进行均匀喷涂，接着清理钢刷27对喷涂清洁剂的区域进行快速的往复清扫，直至隧道顶部的墙壁清理干净。
33.参阅图1、图6和图7，所述收集装置3包括污水漏料槽31，匚形收集板22的左右两端均开设有污水漏料槽31，污水漏料槽31内固定铺设有过滤网32，匚形收集板22的左右两端的下侧且位于过滤网32的位置处固定安装有污水收集管道33，过滤网32的下端设置有防堵塞组件34；所述防堵塞组件34包括清理块341，过滤网32的上端滑动连接有清理块341，清理块341的后端固定安装有伸缩弹簧342，伸缩弹簧342远离清理块341的一端固定安装在匚形收集板22的内壁上，污水漏料槽31的下端固定安装有两个左右对称的辅助板343，两个辅助板343的内侧均开设有波浪槽344，波浪槽344内滑动连接有移动杆345，移动杆345的上端固定安装有防塞清扫毛刷346；所述移动杆345的下端固定安装有缓冲弹簧349，缓冲弹簧349的下端固定有滑动板347，滑动板347滑动设置在两个辅助板343的下端，滑动板347的侧端连接有电动推杆348，电动推杆348通过电机座固定在匚形收集板22的下端。
34.具体工作时，当清理钢刷27对隧道顶部的污渍进行清理的时候，会产生大量水、清洁剂和污渍混合在一起的污水，这些污水通过匚形收集板22的防护，能够避免这些污水进行到处飞溅，同时污水沿着弧形的匚形收集板22向两端流动，接着污水通过过滤网32穿过凹槽进入到污水收集管道33内，随后污水通过污水收集管道33排放进下水道流走，当公路隧道养护机器人在使用的过程中隧道顶部的墙壁后脱落的一些细小的石子，此时这些石子无法从过滤网32内流出，都集中在过滤网32的正上方，因此当养护装置2养护完成后，电动
推杆348启动，电动推杆348的输出端带动滑动板347往复滑动，滑动板347前后往复移动的时候带动滑动板347上端的移动杆345和防塞清扫毛刷346沿着波浪槽344上下往复运动，防尘清扫毛刷上下往复移动的时候将卡在过滤网32内的灰尘和石子顶起，此时过滤网32上端的清理块341对顶起的灰尘和石子向前后两侧推动，在推动的同时清理块341对挤压杆226产生推力，挤压杆226受到外力后向下移动，接着挤压杆226对转动杆224的一端进行挤压，转动杆224绕皮平衡块225转动，接着转动杆224的另一端挤压联动杆223，联动杆223推动密封板222向上移动，接着出料槽221打开，直至灰尘和石子被推出匚形收集板22，并且收集起来。
35.本发明在工作时的使用步骤：步骤一：首先操作人员控制移动车1移动至隧道口的位置，随后伸缩气缸21启动，伸缩气缸21的输出端推动整个匚形收集板22向上移动，直至匚形收集板22上的清理钢刷27能够抵靠在隧道的弧形顶部，接着往复电机287启动，往复电机287带动不完全齿轮286进行转动，不完全齿轮286转动的时候带动回形齿轮环284前后往复移动，回形齿轮环284前后往复移动时配合往复弹簧2811，保证清理钢刷27能够前后往复移动，同时清理钢刷27对隧道的顶部进行往复的涂刷。
36.步骤二：当清理钢刷27对隧道顶部的污渍进行清理的时候，污水沿着弧形的匚形收集板22向两端流动，接着污水通过过滤网32穿过凹槽进入到污水收集管道33内，随后污水通过污水收集管道33排放进下水道流走，接着电动推杆348启动，电动推杆348的输出端带动滑动板347往复滑动，滑动板347前后往复移动的时候带动滑动板347上端的移动杆345和防塞清扫毛刷346沿着波浪槽344上下往复运动，防尘清扫毛刷上下往复移动的时候将卡在过滤网32内的灰尘和石子顶起，此时过滤网32上端的清理块341对顶起的灰尘和石子向前后两侧推动，直至灰尘和石子被推出匚形收集板22，并且收集起来。
37.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。

技术特征：

1.一种公路隧道养护机器人，包括移动车(1)、养护装置(2)与收集装置(3)，其特征在于：所述移动车(1)的上端设置有养护装置(2)，养护装置(2)上设置有收集装置(3)；所述养护装置(2)包括固定安装在移动车(1)上端的伸缩气缸(21)，伸缩气缸(21)的输出端朝上设置，且伸缩气缸(21)的输出端上固定安装有匚形收集板(22)，匚形收集板(22)的下端位于伸缩气缸(21)的左右两端均固定安装有伸缩导向柱(23)，匚形收集板(22)为弧形结构，匚形收集板(22)的上端面滑动连接有滑动块(24)，滑动块(24)为弧形结构，滑动块(24)的上端开设有弧形凹槽，弧形凹槽内滑动连接有固定块(25)，固定块(25)与滑动块(24)之间等间距固定有挤压弹簧(26)，挤压弹簧(26)位于弧形凹槽内，固定块(25)的上端等间距固定安装有清理钢刷(27)，滑动块(24)的下端设置有钢刷往复组件(28)；所述收集装置(3)包括污水漏料槽(31)，匚形收集板(22)的左右两端均开设有污水漏料槽(31)，污水漏料槽(31)内固定铺设有过滤网(32)，匚形收集板(22)的左右两端的下侧且位于过滤网(32)的位置处固定安装有污水收集管道(33)，过滤网(32)的下端设置有防堵塞组件(34)。2.根据权利要求1所述的一种公路隧道养护机器人，其特征在于：所述钢刷往复组件(28)包括固定安装在匚形收集板(22)下端中部的往复板(281)，匚形收集板(22)的中部开设有往复滑动槽(282)，往复滑动槽(282)内滑动连接有往复板(281)，往复板(281)的前后两端与往复滑动槽(282)之间固定有弹性密封橡胶片(283)，往复板(281)的下端固定连接有回形齿轮环(284)，回形齿轮环(284)滑动设置在连接板(285)上，回形齿轮环(284)的内部啮合转动有不完全齿轮(286)，不完全齿轮(286)转动设置在连接板(285)上，连接板(285)远离不完全齿轮(286)的一端固定有往复电机(287)，往复电机(287)的输出端转动贯穿连接板(285)与不完全齿轮(286)相连。3.根据权利要求1所述的一种公路隧道养护机器人，其特征在于：所述滑动块(24)的前后两端等间距固定安装有清洁剂喷头(241)，匚形收集板(22)前端的弯曲位置处等间距开设有活动槽，活动槽内铰接连接有若干清水喷头(242)，清水喷头(242)的后端共同固定有同步架(243)，匚形收集板(22)靠近同步架(243)的位置处铰接有摆动推杆(244)，摆动推杆(244)的输出端与同步架(243)相互铰接。4.根据权利要求1所述的一种公路隧道养护机器人，其特征在于：防堵塞组件(34)包括清理块(341)，过滤网(32)的上端滑动连接有清理块(341)，清理块(341)的后端固定安装有伸缩弹簧(342)，伸缩弹簧(342)远离清理块(341)的一端固定安装在匚形收集板(22)的内壁上，污水漏料槽(31)的下端固定安装有两个左右对称的辅助板(343)，两个辅助板(343)的内侧均开设有波浪槽(344)，波浪槽(344)内滑动连接有移动杆(345)，移动杆(345)的上端固定安装有防塞清扫毛刷(346)。5.根据权利要求4所述的一种公路隧道养护机器人，其特征在于：所述移动杆(345)的下端固定安装有缓冲弹簧(349)，缓冲弹簧(349)的下端固定有滑动板(347)，滑动板(347)滑动设置在两个辅助板(343)的下端，滑动板(347)的侧端连接有电动推杆(348)，电动推杆(348)通过电机座固定在匚形收集板(22)的下端。6.根据权利要求1所述的一种公路隧道养护机器人，其特征在于：所述匚形收集板(22)前端对应清理块(341)的位置处开设有出料槽(221)，出料槽(221)的上端开设有条形槽，条形槽内滑动连接有密封板(222)，密封板(222)的下端抵靠设置有联动杆(223)，联动杆
(223)滑动贯穿匚形收集架设置，联动杆(223)的下端抵靠设置在转动杆(224)，转动杆(224)的中部铰接有平衡块(225)，平衡块(225)固定安装在匚形收集板(22)的外侧壁上，转动杆(224)远离联动杆(223)的一端固定安装有挤压杆(226)，挤压杆(226)滑动贯穿匚形收集板(22)，且挤压杆(226)的上端为楔形结构。7.根据权利要求2所述的一种公路隧道养护机器人，其特征在于：所述往复板(281)与往复滑动槽(282)之间固定安装有往复弹簧(2811)。8.根据权利要求1所述的一种公路隧道养护机器人，其特征在于：所述匚形收集板(22)的上端面均开设有弧形槽，弧形槽内固定安装有自适应弹簧(227)，自适应弹簧(227)的上端固定有弧形块(228)，弧形块(228)滑动设置在弧形槽内，且弧形块(228)的上端等间距转动设置有滚珠(229)。

技术总结

本发明提出一种公路隧道养护机器人，涉及公路隧道工程养护技术领域，包括移动车、养护装置与收集装置，所述移动车的上端设置有养护装置，养护装置上设置有收集装置，此外本发明能够解决以下问题：a.现有的公路隧道养护机器人在对隧道的顶部进行养护时，养护所用的清洁剂直接进行喷洒，从而导致大量的清洁剂飞溅在隧道的内部，跟随移动车一同养护的工作人员长时间待在受到污染的隧道内对工作人员的健康会造成伤害。b.现有的公路隧道养护机器人对隧道进行清洁养护时，大部分采用喷水的方式进行清洁，这样只能够简单的将隧道顶部的灰尘清理干净，并且清洗的效果差，同时对于隧道内长时间积累的油渍无法清除。间积累的油渍无法清除。间积累的油渍无法清除。