以高速公路波形梁護欄為導軌且有越障能力的自走式作業平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種能夠依附于高速公路波形梁護欄上的作業平臺，更特別地說，是指以高速公路波形梁護欄為導軌且有越障能力的自走式作業平臺，屬于高速公路養護機械領域。
【背景技術】
[0002]截至2014年底，我國的高速公路通車總里程達到11.2萬公里，已超過美國躍居世界第一，與之配套的高速公路養護機械無疑出現了巨大需求。目前機械化程度較高的高速公路養護機械多以車載式為主，包括綠籬修剪機、護欄清洗機、道路清掃機、標線施畫機等。車載式作業機械的搭載能力、作業效率、作業質量以及人員安全都得到了有效提高，但也存在需額外配備搭載車輛、搭載車輛過大需占用正常行車道、因搭載車輛行駛直線性差而造成作業質量下降、人員安全仍有隱患等問題，這都在一定程度上限制了車載式作業機械的推廣應用。
[0003]按規定高速公路必須設置分隔帶，分隔帶由中央分隔帶和路緣分隔帶組成，中央分隔帶主要起隔離雙向交通、減少雙向干擾、栽植隔離綠籬等作用，而路緣分隔帶則主要起導引車輛行駛方向、防止事故車輛沖出路面、吸收車輛撞擊以阻滯車輛等作用。目前國內普遍采用的分隔帶護欄為剛性較強的標準制式波形梁護欄。直接以其外形及結構為依托，可以研制相配套的高速公路作業機械。例如申請號為201420452129.1的實用新型專利公開了一種高速護欄軌道運輸車，該裝置借助車上裝配的滑輪由人力牽引沿高速公路單邊波形梁護欄向前滑動；期刊論文《新型高速公路護欄清洗裝置設計》介紹了一種高速公路護欄清洗裝置，該裝置通過槽輪直接搭放在單邊波形梁護欄上，并由電機驅動槽輪在護欄上獨立前進。
[0004]上述以高速公路分隔帶護欄為運行軌道的機械裝置存在的主要問題是:(1)上述機型都在刻意回避護欄立柱對整機行進的干擾，沒有提出正面應對的解決方案，而護欄立柱作為一種高重復性重要部件，恰恰是上述機型不該回避的重要瓶頸問題；(2)上述機型都是退而求其次，僅僅依靠上部一對很小的驅動滑輪或槽輪小面積地鉤在護欄上緣斷面上，使整機斜搭在護欄內側，由于接觸面積小而受力集中，使得整機極易脫軌，實用性和可操作性大打折扣；(3)上述鉤搭式設計要求其驅動、行走兼鉤搭機構必須傾斜配置在護欄外側上方，而護欄立柱直接限制了其安裝空間，這對其小型化設計提出了較高要求；(4)上述鉤搭式設計極大的限制了整機結構、載重量、運行速度和振動量，這間接限制了整機功能和工作效率。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種以高速公路波形梁護欄為導軌且有越障能力的自走式作業平臺，以解決上述問題。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:包括掛欄導向裝置、輔輪越障裝置、承載行走裝置、動力傳動裝置，其特征在于:掛欄導向裝置包括減震器、滑軌、外掛架、內仿形輪，一對減震器豎直安裝于車體靠近波形梁護欄的一側，每個減震器內均設有減震彈簧，每個減震器上方的車體上均豎直固定有一定長度的滑軌，每個滑軌的滑槽內均設有滑塊，減震彈簧的上端與滑塊相固定，外掛架布置于車體靠近波形梁護欄的一側，外掛架朝向車體的一端與兩個滑軌內的滑塊相固定，當路面不平造成車體起伏時，減震器和滑軌可以過濾掉因車體顛簸造成的對外掛架以及波形梁護欄的沖擊，在外掛架朝向波形梁護欄一端的下方沿護欄延伸方向安裝有一對內仿形輪，內仿形輪的輪軸垂直于地面，其輪面與波形梁護欄靠近高速路路面一側的中央水平凹槽相抵觸，為增大接觸面積，內仿形輪采用異形化設計，其輪體截面外輪廓曲線與波形梁護欄靠近高速路路面一側的中央水平凹槽截面曲線相匹配；輔輪越障裝置包括T形架、連接旋鈕、越障心軸、外仿形輪支架、外仿形輪、輔輪支架、位調旋鈕、彈簧拉桿、復位彈簧、輔輪，T形架處于波形梁護欄的上方，T形架上設有縱梁和橫梁，縱梁與波形梁護欄延伸方向相平行，縱梁借助若干連接旋鈕與外掛架朝向波形梁護欄一端的上方相固定，橫梁與波形梁護欄延伸方向相垂直，越障心軸的軸向垂直于地面，其上端與橫梁上遠離波形梁護欄的一端相固定，其下端與兩個外仿形輪支架相鉸接，兩個外仿形輪支架關于越障心軸對稱布置，且其規格尺寸完全相同，每個外仿形輪支架上遠離越障心軸的一端各安裝有一個可繞其自身輪軸自由轉動的外仿形輪，每個外仿形輪的規格尺寸完全相同，其輪軸均垂直于地面，外仿形輪的輪面與波形梁護欄非朝向路面一側的中央水平凸面處于同一水平位置上，外仿形輪采用內凹型輪面設計，其軸向輪面曲線與波形梁護欄非朝向路面一側中央水平凸面的截面曲線相匹配，兩個關于越障心軸對稱布置的輔輪支架放置于比外仿形輪支架更加遠離越障心軸的位置處，每個輔輪支架上靠近越障心軸的一端分別借助一個位調旋鈕與外仿形輪支架上靠近越障心軸的一定位置處相鉸接，位調旋鈕可以調節并固定輔輪支架與外仿形輪支架之間的夾角，從而使輔輪支架與外仿形輪支架保持相對固定，軸向垂直于地面的彈簧拉桿放置于越障心軸與波形梁護欄之間，彈簧拉桿的上端固定于T形架的橫梁上，其下端通過兩個復位彈簧與每個位調旋鈕相連接，復位彈簧為拉簧，其作用是為外仿形輪提供足夠的抓地力以避免其在波形梁護欄上滾動時產生打滑，非越障狀態下兩個外仿形輪同時在波形梁護欄非朝向路面一側的中央水平凸面上滾動前行，每個輔輪支架上遠離越障心軸的一端分別安裝有一個直徑小于外仿形輪、可繞其自身輪軸自由轉動的輔輪，每個輔輪的規格尺寸完全相同，其輪軸均垂直于地面，輔輪支架的安裝位置應保證每個輔輪的輪面相比于外仿形輪的輪面更加遠離于越障心軸，以確保車體在前進或后退過程中始終由輔輪最先觸碰護欄立柱，當其中一個輔輪在前行過程中率先觸碰到護欄立柱時，輔輪由于此前一直脫離波形梁護欄處于懸空狀態，加之自身輪徑小，便順勢沿護欄立柱外圓柱面向遠離波形梁護欄的水平位置處爬升，輔輪支架與之保持隨動，此時與輔輪支架保持相對固定連接的外仿形輪支架連同其上的外仿形輪則隨即被向逐漸遠離波形梁護欄的水平位置處牽拉，外仿形輪觸碰到護欄立柱并脫離波形梁護欄，進而在上述牽拉力作用下順勢輕松地沿護欄立柱外圓柱面向遠離波形梁護欄的水平位置處爬升，隨著車體繼續前行，外仿形輪最終越過護欄立柱重新落于波形梁護欄上繼續滾動前行，而處于其后方的外仿形輪及輔輪再次遇到該護欄立柱時則直接被已具備足夠動能的T形架拖動著一躍而過，最終完成一次越障動作，整個越障過程中兩個復位彈簧一直提供足夠的復位拉力給整個越障輪組。
[0007]所述的以高速公路波形梁護欄為導軌且有越障能力的自走式作業平臺，承載行走裝置包括車體、上掛架、下掛架、驅動輪、萬向輪架、萬向輪，車體為長方體形剛性、框架式結構，設有若干安裝工位的上掛架固定于車體上部，設有若干安裝工位的下掛架固定于車體中部，上掛架和下掛架分別用于搭載各種高速公路作業機械及其配套設備，處于車體行進方向上的一端安裝有一對驅動輪，處于車體行進方向上的另一端安裝有一對萬向輪架，每個萬向輪架上均安裝有一個萬向輪。
[0008]所述的以高速公路波形梁護欄為導軌且有越障能力的自走式作業平臺，動力傳動裝置包括發電模塊、蓄電池、電動機、控制器、帶輪1、皮帶、帶輪I1、減速箱、齒輪1、齒輪I1、傳動軸、帶座軸承，為整機運行及所搭載作業機具提供電力來源的發電模塊和蓄電池固定于車體下部，電動機和控制其正轉、反轉以及轉速的控制器亦安裝于車體下部，發電模塊的輸出端連接蓄電池的輸入端，蓄電池的輸出端連接電動機及控制器，電動機的輸出端與帶輪I相連接，帶輪I與帶輪II通過皮帶實現帶傳動，帶輪II與減速箱的輸入端相連接，減速箱的輸出端與齒輪I相連接，減速箱固定于車體下部，齒輪I與齒輪II相嚙合，齒輪II固定于傳動軸上，傳動軸借助一對帶座軸承安裝于車體下部，傳動軸的兩端與承載行走裝置的驅動輪相連接。
[0009]所述的以高速公路波形梁護欄為導軌且有越障能力的自走式作業平臺，非越障過程中，輔輪處于自然懸空狀態下的軸線應位于護欄立柱上與波形梁護欄相平行的外圓柱切面上。
[0010]所述的以高速公路波形梁護欄為導軌且有越障能力的自走式作業平臺，T形架、越障心軸、彈簧拉桿、外仿形輪支架、輔輪支架的安裝位置應確保輔輪越障裝置在實施越障動作過程中只有輔輪及外仿形輪可以與護欄立柱發生觸碰。
[0011]所述的以高速公路波形梁護欄為導軌且有越障能力的自走式作業平臺，為增大抓地力，輔輪、外仿形輪、內仿形輪的輪面上包覆防滑膠皮。
[0012]本實用新型與現有技術相比，具有如下優點:(1)本實用新型設計的以高速公路波形梁護欄為導軌且有越障能力的自走式作業平臺