一种基于空化射流的隧道灯具自动清洁装置的制作方法

本实用新型属于隧道灯具清洁作业技术领域，具体涉及一种基于空化射流的隧道灯具自动清洁装置，并适用于隧道内如摄像机、反光环等设施的清洁。

背景技术：

对隧道内灯具的清洁和维护是行车安全的保障，多年来，清洗作为一项工业技术没有得到应有的重视。国内目前对隧道灯具的清洁方式为干式清洁法，即人工高空作业，并使用简易的脚手架或者高空作业车，由人工采用毛巾或毛刷与灯具表面接触且进行逐盏停车擦洗清洁的方式。这种传统的清洗方式相对落后，需要人力成本高，高空作业安全系数低，而且清洗效果差，效率低，严重影响交通运行。同时，实际的隧道灯具还存在有布置较为复杂，而且并存有电缆桥架、线缆管道等干涉问题，一般的毛刷或毛巾不方便对隧道现场复杂的灯具进行清洁。此外，人工时刻保持适当的力度使二者接触，也会提高控制精度的要求，从而造成成本的增加，不利于推广。因此，开发一种快速、无损的隧道灯具清洁装备十分有必要的。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于空化射流的隧道灯具自动清洁装置，旨在解决现有清洁形式中存在的操作复杂、作业环境恶劣、清洁效率低等问题。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于空化射流的隧道灯具自动清洁装置，包括集成在车载平台上的清洁子系统、监控子系统和控制子系统，清洁子系统由水箱、空化射流泵、空化射流抢、机械臂组成，监控子系统由超声传感器、全景相机、激光扫描雷达组成，空化射流枪通过空化射流泵与水箱连通，机械臂的固定端安装在车载平台上并与之旋转连接，其自由端安装有空化射流枪和超声传感器，超声传感器用于微调空化射流枪，水箱顶部安装有全景相机和激光扫描雷达，激光扫描雷达用于粗调机械臂，全景相机用于检测空化射流枪清洁后的效果，控制子系统分别与监控子系统和清洁子系统电性连接。

进一步，清洁子系统还包括有发电机站和液压泵站，液压泵站用于向机械臂提供液压力，发电机站用于向液压泵站、空化射流泵、监控子系统和控制子系统供电。

进一步，机械臂为多关节机械作业臂，包括有与车载平台旋转连接的回转液压马达和设置在关节处的关节铰链机构，关节铰链机构包括有液压油缸，回转液压马达和液压油缸均与液压泵站连接。

进一步，监控子系统还包括有用于控制液压油缸及回转液压马达的位置传感器。

进一步，车载平台为汽车式作业台车。

进一步，清洁子系统还包括有清洁剂罐和负压器，负压器设于空化射流泵与空化射流枪之间的高压水管上，其内设有与清洁剂罐连通的负压腔室。

进一步，监控子系统还包括有设置在空化射流泵与负压器之间的高压水管上的压力传感器和流量传感器。

进一步，清洁子系统还包括有设于水箱与空化射流泵之间的过滤器。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型清洁装置将空化射流技术运用到隧道灯具清洁上，打破了传统的干式清洗方式，避免了清洗过程中毛刷或毛巾与灯具的直接接触，从而降低了清洁维护时由于碰撞造成的损失，并有助于解决隧道灯具过高而导致控制精度低的问题，且节约了人力成本，提高了清洗效率。

2、本实用新型清洁装置可实现隧道灯具表面的自动清洁，并在清洁作业期间无需频繁更换设备，有效的降低了组织施工难度，提高了作业效率。

3、本实用新型清洁装置所采用的空化射流技术来作为清洁形式，具有无尘特点，对工人的作业环境提供了保障。

4、本实用新型清洁装置中的各个子系统均通过控制子系统的触摸显示器完成操作控制，技术人员在作业面之外，能够保障了人员安全，并降低了作业强度。

5、本实用新型清洁装置将所有的子系统均集成在车载平台上，使之移动灵活，装备运输方便，且操作简单。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型隧道灯具自动清洁装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型隧道灯具自动清洁装置的框架结构示意图；

附图标记：车载平台1、回转液压马达2、空化射流抢3、超声传感器4、机械臂5、关节铰链机构6、位置传感器7、液压泵站8、空化射流泵9、负压器10、清洁剂罐11、发电机站12、过滤器13、全景相机14、水箱15、激光扫描雷达16、控制子系统17。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1、2所示，本实施例提及的基于空化射流的隧道灯具自动清洁装置，主要作用是利用空化射流技术对隧道灯具表面进行清洁处理，该空化射流是一种在射流中自然产生空化气泡的连续射流，而气泡在随射流接近被清洗表面时，由于受阻而引起破裂，并在破裂过程中产生非常高的压力和微射流，从而达到对清洁表面的清洁。包括有：集成在车载平台1上的清洁子系统、监控子系统和控制子系统17，清洁子系统则由水箱15、空化射流泵9、空化射流抢3、机械臂5组成，而监控子系统则由超声传感器4、全景相机14、激光扫描雷达16组成，其中，空化射流枪3通过空化射流泵9与水箱15连通，而机械臂5的固定端安装在车载平台1上并与之旋转连接，其自由端安装有空化射流枪3和超声传感器4，超声传感器4用于微调空化射流枪3，水箱15顶部安装有全景相机14和激光扫描雷达16，激光扫描雷达16用于粗调机械臂，全景相机14用于检测空化射流枪3清洁后的效果，控制子系统17分别与监控子系统和清洁子系统电性连接。

使用时，通过控制子系统开启监控子系统和清洁子系统，并由激光扫描雷达来测控隧道上待清洁灯具的距离，以反馈给控制子系统并由其对机械臂进行粗步操控而使之接近于待清洁灯具，再有超声传感器进一步对待清洁灯具的距离进行精确测控，以调整空化射流枪的角度；然后开启空化射流泵，水箱内的水在空化射流泵的作用下形成高压水，并经过高压水管传输到空化射流枪后，以极快的速度喷射出空化水泡打到灯具表面，在较高的压力下形成溃灭，对周围的物质施加压力和融解热，从而达到清洗灯具的目的；然后再通过全景相机对清洁后的灯具进行扫描并反馈给控制子系统，再经控制子系统判断是否合格后，进行下一个待清洁灯具，从而重复上述步骤，期间车载平台可根据待清洁区域进行移位，以上隧道内的灯具得到清洁。

在本实施例中的清洁子系统还包括有发电机站12和液压泵站8，液压泵站8用于向机械臂5提供液压力，而发电机站12用于向液压泵站8、空化射流泵9、监控子系统和控制子系统17供电。这样，使得本清洁装置具有充足的自给能力，而无需频繁更换设备，提高工作效率。

在本实施例中的机械臂5为多关节机械作业臂，包括有与车载平台1旋转连接的回转液压马达2和设置在关节处的关节铰链机构6，关节铰链机构6能够改变机械臂中各连接臂之间的角度，主要有液压油缸(未画出)，即通过液压油缸驱动关节处两臂之间角度的改变；回转液压马达和液压油缸均与液压泵站8连接。通过液压泵站为回转液压马达和液压油缸提供驱动力，使得机械臂的角度和高度能够被调整，以适应于隧道灯具的清洁作用。

在本实施例中的监控子系统还包括有用于控制液压油缸及回转液压马达的位置传感器7。这样，与激光扫描雷达16共同作用，以便于更精准的控制机械臂的动作，从而更方便于对空化射流枪射出的空化水射流的路径进行设定。

在本实施例中的车载平台1为汽车式作业台车。能够使之方便移动，使其工作效率获得提升。

在本实施例中的清洁子系统还包括有清洁剂罐11和负压器10，负压器10设于空化射流泵9与空化射流枪3之间的高压水管(未标记)上，其内设有与清洁剂罐11连通的负压腔室。这样，通过空化射流泵形成的高压水，在经过负压器时，使其内的负压腔室产生负压吸力，以使清洁剂罐内的清洁剂被自动吸入并随高压水进入到空化射流枪，而清洁剂的加入，有助于对灯具表面的清洁作业。

在本实施例中的监控子系统17还包括有设置在空化射流泵9与负压器10之间的高压水管上的压力传感器(未画出)和流量传感器(未画出)。通过压力传感器和流量传感器的反馈信息，可使得控制子系统对空化射流泵进行有效控制，以保证符合空化射流枪的工作需求，提升清洁工作的精准度。

在本实施例中的清洁子系统还包括有设于水箱15与空化射流泵9之间的过滤器13。以对水箱内的出水进行过滤，为后续的空化射流泵和空化射流枪的工作提供保障。

在本实施例中的控制子系统17主要包括主机、触摸显示器、操作平台、信号发生器及与其配套的信号接收器等，显示器可实时显示空化水射流流体的压力及流量、各液压管路的流量及压力分配、以及机械臂前端空化射流枪的相对位置等；操作平台发出机械臂清洁作业时的动作指令，经过信号发生器将动作指令转化为信号发出，传送至信号接收器；信号接收器则与其对应的指令分配器均安装在机械臂各支臂上，通过专用线路或无线接收信号发生器所发出的信号，并经过对应的指令分配器将动作指令信号传递给清洁子系统，控制其各部件的运转，从而完成清洁的相关动作。

本实用新型的清洁装置是利用空化射流对隧道灯具进行精准和快速清洁处理，并通过多关节机械作业臂完成空化水射流清洁路径的设定，具有高效、无尘、低振动等特点，可实现隧道灯具的快速清洁，且对周围既有其他设备损伤小。此外，本实用新型给出的具体实施装备为集成化装备，其运输方便，操作简单，可实现远程控制操作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。