本发明专利技术公开了一种跨行于高速公路中央分隔带护栏的自走式作业平台，包括车体、跨栏行走装置、地轮升降装置、动力传动装置、机具搭载装置，属于高速公路养护机械领域。与现有技术相比，本发明专利技术的优点是：（1）本发明专利技术利用高速公路中央分隔带作为作业机具的行驶空间，有效避免了传统车载式作业机械存在的占用正常行驶车道的问题；（2）本发明专利技术采用的跨栏行走装置设计，依靠上、下仿形轮夹持中央分隔带护栏并以其为运行导轨借助仿形驱动轮实现双向跨行，整机的防脱轨能力较强；（3）本发明专利技术采用的地轮升降装置设计，可使整机在必要时实现下仿形轮着地行走，进而可以实现无护栏情况下的外力拖动行走。
【技术实现步骤摘要】
跨行于高速公路中央分隔带护栏的自走式作业平台
本专利技术涉及一种能够依附并跨行于高速公路波形梁护栏上的作业平台，更特别地说，是指跨行于高速公路中央分隔带护栏的自走式作业平台，属于高速公路养护机械领域。
技术介绍
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的技术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。上述以高速公路分隔带护栏为运行轨道的机械装置存在的主要问题是：（1）上述机型都是针对高速公路单条波形梁护栏进行设计的，没有针对中央分隔带上两条并行波形梁护栏设计相关机型的报道；（2）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；（3）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；（4）上述钩搭式设计极大的限制了整机结构、载重量、运行速度和振动量，这间接限制了整机功能和工作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种跨行于高速公路中央分隔带护栏的自走式作业平台，以解决上述问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：包括车体、跨栏行走装置、地轮升降装置、动力传动装置、机具搭载装置，其特征在于：车体借由一定数量的上仿形轮、下仿形轮和仿形驱动轮使其整体骑跨于高速公路中央分隔带的两条并行波形梁护栏上，车体的宽度与两条并行波形梁护栏之间的宽度相匹配；跨栏行走装置包括上仿形轮、下仿形轮、仿形驱动轮、预紧器、万向节，上仿形轮对称安装于车体靠近中央分隔带两条护栏的上部车架上，下仿形轮安装于地轮升降装置的地轮架上，上仿形轮压于波形梁护栏的上部外缘曲面上，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外缘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，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仿形轮的干扰，在下仿形轮轮面中部开有轮架安装槽，下仿形轮通过轮架安装槽与地轮架相连接，仿形驱动轮以一侧一个的方式对称布置于车体靠近双向车道的两侧，其轮轴垂直于地面，其轮面与波形梁护栏靠近高速路路面一侧的中央水平凹槽相抵触，为增大接触面积，仿形驱动轮采用异形化设计，其轮体截面外轮廓曲线与波形梁护栏靠近高速路路面一侧的中央水平凹槽截面曲线相匹配，预紧器固定于车体上，仿形驱动轮的轮轴竖直向上穿过预紧器后其末端与万向节的一端相连接，万向节的另一端与动力传动装置上的万向传动轴相连接，预紧器内设有压缩型浮动弹簧，浮动弹簧的一端与预紧器外壳相抵触，其另一端与仿形驱动轮的轮轴相抵触，预紧器给仿形驱动轮提供足够的抓地力，车体依靠上仿形轮和下仿形轮分别夹持中央分隔带波形梁护栏上下外缘，并以其为运行导轨借助仿形驱动轮实现沿护栏双向、跨行；地轮升降装置包括剪式升降架、固定支架、滑动支架、地轮架、万向轮架、地轮、导向杆、导向杆支架、锁紧旋钮，剪式升降架以一侧一个的方式对称布置于车体靠近双向车道的两侧，每个剪式升降架上两个上支点中的一个与固定支架相铰接，其两个上支点中的另一个与滑动支架处于车体外的一端相铰接，固定支架固定于车体上，滑动支架与车体上相配套的顺护栏方向滑槽保持滑动连接，滑动支架处于车体内的另一端与动力传动装置上的传动丝杠保持固定连接，每个剪式升降架上两个下支点中的一个与地轮架相铰接，其两个下支点中的另一个与地轮架上的配套滑槽保持滑动连接，地轮架呈水平放置，地轮架的一端安装有一个地轮，地轮架的另一端安装有一个万向轮架，万向轮架上安装有两个地轮，具有一定长度且呈竖直放置的导向杆以一侧两个的方式对称布置于车体靠近双向车道的两侧，导向杆的下端与地轮架相固定，导向杆的上端与固定于车体上的若干导向杆支架和锁紧旋钮保持滑动连接，当需要时通过锁紧旋钮锁紧导向杆可将剪式升降架固定在竖直方向上的一定位置处，进而控制地轮架上的下仿形轮扣紧波形梁护栏或使地轮着地。所述的跨行于高速公路中央分隔带护栏的自走式作业平台，动力传动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、水平传动轴、双联动锥齿轮、拨杆、换挡手柄、挡位器、挡杆、挡杆支架、挡杆弹簧、拨叉、万向传动轴、行走锥齿轮、升降锥齿轮、传动丝杠，为所搭载作业机具提供能源的外供动力源固定于车体上部，为车体运行提供能源的自供动力源固定于车体上部，与自供动力源输出端及控制器相连接、具有正反转功能的电动机安装于车体上部，控制器固定于车体上部，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，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，减速箱固定于车体上部，齿轮I与齿轮II相啮合，齿轮II固定于水平传动轴上，水平传动轴安装于车体上部，水平传动轴的两端安装有可沿轴向滑动的双联动锥齿轮，具有一定长度、轴向垂直于波形梁护栏延伸方向的拨杆借助一对带座轴承安装于车体上部，拨杆的两端固定有换挡手柄，拨杆的中部设有拨齿，设有换挡拨齿、双挡位滑块、挡位器底座的挡位器借助挡位器底座安装于车体上部，换挡拨齿和双挡位滑块固连在一起，二者可以在挡位器底座上同步滑动，拨杆上的拨齿与挡位器上的换挡拨齿相扣紧，与拨杆平行放置的一对同尺寸挡杆分别借助位于其各自中部的挡杆支架安装于车体上部，挡杆与挡杆支架保持可滑动连接，每个挡杆在靠近车体中部的一端设有半球形挡位触头，挡位触头的直径稍大于挡杆直径，每个挡杆上均套有压缩型挡杆弹簧，挡杆弹簧的一端抵住挡位触头，另一端抵住挡杆支架，挡位触头在挡杆弹簧的作用下其球体部分始终与双挡位滑块上的挡位凹槽相接触，每个挡杆在远离车体中心的一端均安装有杆型拨叉，每个拨叉的末端与水平传动轴上的双联动锥齿轮相固连，呈竖直放置、下端与跨栏行本文档来自技高网...
【技术保护点】
跨行于高速公路中央分隔带护栏的自走式作业平台，包括车体（1）、跨栏行走装置、地轮升降装置、动力传动装置、机具搭载装置，其特征在于：车体（1）借由一定数量的上仿形轮（13）、下仿形轮（12）和仿形驱动轮（7）使其整体骑跨于高速公路中央分隔带的两条并行波形梁护栏（11）上，车体（1）的宽度与两条并行波形梁护栏（11）之间的宽度相匹配；跨栏行走装置包括上仿形轮（13）、下仿形轮（12）、仿形驱动轮（7）、预紧器（34）、万向节（30），上仿形轮（13）对称安装于车体（1）靠近中央分隔带两条护栏的上部车架上，下仿形轮（12）安装于地轮升降装置的地轮架（6）上，上仿形轮（13）压于波形梁护栏（11）的上部外缘曲面上，其轮面与波形梁护栏（11）上部外缘曲面相契合，下仿形轮（12）顶在波形梁护栏（11）的下部外缘曲面上，其轮面与波形梁护栏（11）下部外缘曲面相契合，上仿形轮（13）与下仿形轮（12）在其靠近波形梁护栏（11）外缘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（11）的上缘断面和下缘断面相抵触，防脱轨外轮缘的厚度使得其刚好处于波形梁护栏（11）与护栏立柱（10）之间的缝隙中，为有效增加下仿形轮（12）的轮面面积并规避护栏立柱（10）对下仿形轮（12）的干扰，在下仿形轮（12）轮面中部开有轮架安装槽，下仿形轮（12）通过轮架安装槽与地轮架（6）相连接，仿形驱动轮（7）以一侧一个的方式对称布置于车体（1）靠近双向车道的两侧，其轮轴垂直于地面，其轮面与波形梁护栏（11）靠近高速路路面一侧的中央水平凹槽相抵触，为增大接触面积，仿形驱动轮（7）采用异形化设计，其轮体截面外轮廓曲线与波形梁护栏（11）靠近高速路路面一侧的中央水平凹槽截面曲线相匹配，预紧器（34）固定于车体（1）上，仿形驱动轮（7）的轮轴竖直向上穿过预紧器（34）后其末端与万向节（30）的一端相连接，万向节（30）的另一端与动力传动装置上的万向传动轴（31）相连接，预紧器（34）内设有压缩型浮动弹簧（29），浮动弹簧（29）的一端与预紧器（34）外壳相抵触，其另一端与仿形驱动轮（7）的轮轴相抵触，预紧器（34）给仿形驱动轮（7）提供足够的抓地力，车体（1）依靠上仿形轮（13）和下仿形轮（12）分别夹持中央分隔带波形梁护栏（11）上下外缘，并以其为运行导轨借助仿形驱动轮（7）实现沿护栏双向、跨行；地轮升降装置包括剪式升降架（8）、固定支架（35）、滑动支架（4）、地轮架（6）、万向轮架（40）、地轮（9）、导向杆（41）、导向杆支架（42）、锁紧旋钮（5），剪式升降架（8）以一侧一个的方式对称布置于车体（1）靠近双向车道的两侧，每个剪式升降架（8）上两个上支点中的一个与固定支架（35）相铰接，其两个上支点中的另一个与滑动支架（4）处于车体（1）外的一端相铰接，固定支架（35）固定于车体（1）上，滑动支架（4）与车体（1）上相配套的顺护栏方向滑槽保持滑动连接，滑动支架（4）处于车体（1）内的另一端与动力传动装置上的传动丝杠（25）保持固定连接，每个剪式升降架（8）上两个下支点中的一个与地轮架（6）相铰接，其两个下支点中的另一个与地轮架（6）上的配套滑槽保持滑动连接，地轮架（6）呈水平放置，地轮架（6）的一端安装有一个地轮（9），地轮架（6）的另一端安装有一个万向轮架（40），万向轮架（40）上安装有两个地轮（9），具有一定长度且呈竖直放置的导向杆（41）以一侧两个的方式对称布置于车体（1）靠近双向车道的两侧，导向杆（41）的下端与地轮架（6）相固定，导向杆（41）的上端与固定于车体（1）上的若干导向杆支架（42）和锁紧旋钮（5）保持滑动连接，当需要时通过锁紧旋钮（5）锁紧导向杆（41）可将剪式升降架（8）固定在竖直方向上的一定位置处，进而控制地轮架（6）上的下仿形轮（12）扣紧波形梁护栏（11）或使地轮（9）着地。...
【技术特征摘要】
1.跨行于高速公路中央分隔带护栏的自走式作业平台，包括车体（1）、跨栏行走装置、地轮升降装置、动力传动装置、机具搭载装置，其特征在于：车体（1）借由一定数量的上仿形轮（13）、下仿形轮（12）和仿形驱动轮（7）使其整体骑跨于高速公路中央分隔带的两条并行波形梁护栏（11）上，车体（1）的宽度与两条并行波形梁护栏（11）之间的宽度相匹配；跨栏行走装置包括上仿形轮（13）、下仿形轮（12）、仿形驱动轮（7）、预紧器（34）、万向节（30），上仿形轮（13）对称安装于车体（1）靠近中央分隔带两条护栏的上部车架上，下仿形轮（12）安装于地轮升降装置的地轮架（6）上，上仿形轮（13）压于波形梁护栏（11）的上部外缘曲面上，其轮面与波形梁护栏（11）上部外缘曲面相契合，下仿形轮（12）顶在波形梁护栏（11）的下部外缘曲面上，其轮面与波形梁护栏（11）下部外缘曲面相契合，上仿形轮（13）与下仿形轮（12）在其靠近波形梁护栏（11）外缘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（11）的上缘断面和下缘断面相抵触，防脱轨外轮缘的厚度使得其刚好处于波形梁护栏（11）与护栏立柱（10）之间的缝隙中，为有效增加下仿形轮（12）的轮面面积并规避护栏立柱（10）对下仿形轮（12）的干扰，在下仿形轮（12）轮面中部开有轮架安装槽，下仿形轮（12）通过轮架安装槽与地轮架（6）相连接，仿形驱动轮（7）以一侧一个的方式对称布置于车体（1）靠近双向车道的两侧，其轮轴垂直于地面，其轮面与波形梁护栏（11）靠近高速路路面一侧的中央水平凹槽相抵触，为增大接触面积，仿形驱动轮（7）采用异形化设计，其轮体截面外轮廓曲线与波形梁护栏（11）靠近高速路路面一侧的中央水平凹槽截面曲线相匹配，预紧器（34）固定于车体（1）上，仿形驱动轮（7）的轮轴竖直向上穿过预紧器（34）后其末端与万向节（30）的一端相连接，万向节（30）的另一端与动力传动装置上的万向传动轴（31）相连接，预紧器（34）内设有压缩型浮动弹簧（29），浮动弹簧（29）的一端与预紧器（34）外壳相抵触，其另一端与仿形驱动轮（7）的轮轴相抵触，预紧器（34）给仿形驱动轮（7）提供足够的抓地力，车体（1）依靠上仿形轮（13）和下仿形轮（12）分别夹持中央分隔带波形梁护栏（11）上下外缘，并以其为运行导轨借助仿形驱动轮（7）实现沿护栏双向、跨行；地轮升降装置包括剪式升降架（8）、固定支架（35）、滑动支架（4）、地轮架（6）、万向轮架（40）、地轮（9）、导向杆（41）、导向杆支架（42）、锁紧旋钮（5），剪式升降架（8）以一侧一个的方式对称布置于车体（1）靠近双向车道的两侧，每个剪式升降架（8）上两个上支点中的一个与固定支架（35）相铰接，其两个上支点中的另一个与滑动支架（4）处于车体（1）外的一端相铰接，固定支架（35）固定于车体（1）上，滑动支架（4）与车体（1）上相配套的顺护栏方向滑槽保持滑动连接，滑动支架（4）处于车体（1）内的另一端与动力传动装置上的传动丝杠（25）保持固定连接，每个剪式升降架（8）上两个下支点中的一个与地轮架（6）相铰接，其两个下支点中的另一个与地轮架（6）上的配套滑槽保持滑动连接，地轮架（6）呈水平放置，地轮架（6）的一端安装有一个地轮（9），地轮架（6）的另一端安装有一个万向轮架（40），万向轮架（40）上安装有两个地轮（9），具有一定长度且呈竖直放置的导向杆（41）以一侧两个的方式对称布置于车体（1）靠近双向车道的两侧，导向杆（41）的下端与地轮架（6）相固定，导向杆（41）的上端与固定于车体（1）上的若干导向杆支架（42）和锁紧旋钮（5）保持滑动连接，当需要时通过锁紧旋钮（5）锁紧导向杆（41）可将剪式升降架（8）固定在竖直方向上的一定位置处，进而控制地轮架（6）上的下仿形轮（12）扣紧波形梁护栏（11）或使地轮（9）着地。2.根据权利要求1所述的跨行于高速公路中央分隔带护栏的自走式作业平台，其特征在于：动力传动装置包括外供动力源（15）、自供动力源（3）、电动机（2）、控制器（17）、带轮I（18）、皮带（19）、带轮II（20）、减速箱（21）、齿轮I（33）、齿轮II（22）、水平传动轴（23）、双联动锥齿轮（36）、拨杆（27）、换挡手柄（26）、挡位器（28）、挡杆（32）、挡杆支架（48）、挡杆弹簧（39）、拨叉（24）、万向传动轴（31）、行走锥齿轮（37）、升降锥齿轮（38）、传动丝杠（25）...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩鑫，陈仁庆，张立斌，朱珂栋，蔡目辉，张世凯，孙延刚，董志昊，刘中合，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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