毛刷應用：高速公路護欄清洗裝置

????? 高速公路兩側(cè)都安裝有護欄，護欄的主要作用之一是誘導駕駛員視線，防止運行中失控車輛駛出路外，護欄的維護除日常巡回檢查有無異常情況外，還需要定期清潔清洗。

????? 目前，國內(nèi)高速公路的清潔清洗方式通常有人工清潔和機械清洗兩種。人工清潔的成本低，但需要人員多，且清潔效率低，對交通的干擾大，事故風險高。目前采用較多的是護欄清洗車，利用旋轉(zhuǎn)毛刷刷洗護欄。本文介紹一種清洗裝置，結(jié)合護欄的結(jié)構(gòu)特點而設(shè)計，以護欄本身為導軌，工作時，清洗裝置直接安放在護欄上，由電機驅(qū)動可以在護欄上自由滑動，清洗過程中依靠裝置本身的重力所產(chǎn)生的力矩來施加清洗過程中所需要的壓力施均勻，清洗效果好。

????? 一、清洗裝置方案設(shè)計的原理

????? 1、護欄清洗裝置以護欄本身為導軌，通過槽輪直接安放在護欄上，裝置具備獨立驅(qū)動設(shè)備，可以自行的在護欄上前進。

????? 2、適應公路的波形梁護欄結(jié)構(gòu)標準工作時同時實現(xiàn)高壓水洗，毛刷刷洗和抹布擦洗。抹布采用插補原理設(shè)計，能夠始終使抹布與欄面保持良好接觸，增強清洗效果。

???? 3、依靠裝置本身重力所產(chǎn)生的力矩來施加清洗過程中所需要的壓力，施力均勻，清洗效果好。

???? 二、清洗裝置的結(jié)構(gòu)

???? 新型高速公路護欄清洗裝置由水箱、機架、電機、水泵、噴嘴、毛刷、抹布、掛輪架、槽輪和電路系統(tǒng)等組成。掛輪架和機架通過螺絲剛性連接，電機通過減速箱帶動槽輪轉(zhuǎn)動，電機通過同步帶帶動毛刷轉(zhuǎn)動，噴水架上有多個噴嘴，噴水架通過乳膠水管與水泵出水口相聯(lián)接，水泵的入水口與水箱相通。作業(yè)時，只要將槽輪對準高速公路護欄的上緣，開啟電機和即可以實現(xiàn)護欄的自動清洗。

???? 1、水箱

??? 水箱通過簡易夾緊設(shè)備安裝在掛輪架上，其尺寸為300mm×100mm，在其上部有進水口，通過軟水管與水車相連，水車向水箱供水。水箱主要起過渡儲存水的作用。

???? 2、機架和掛輪架

???? 所有的零件均裝配在機架和掛輪架上。機架和掛輪架通過螺絲剛性聯(lián)結(jié)，二者聯(lián)結(jié)角度為，當草槽輪卡住護欄時，機架近似處于鉛垂面上。機架沿欄面方向上的中部分別安裝前后兩個導輪，其中前導輪通過減振與機架相聯(lián)結(jié)。正常工作時前后導輪均與欄面接觸。

???? 3、噴水架和噴嘴

??? ?噴水架固定在機架的前端，其長度比欄面略短，其上有一系列噴嘴。噴水架通過乳膠管與水泵出水口相聯(lián)結(jié)，當泵工作時，噴嘴能噴射出高壓水流，實現(xiàn)對欄面的潤濕和第一道清洗。

??? ?4、毛刷

???? 由直徑為1mm左右的尼龍絲做成尼龍束，并將尼龍束固定在剛片上，鋼片再套在毛刷軸上，分為上下兩個毛刷，兩毛刷之間安裝有一個小同步帶輪，毛刷軸裝配在位于機架上下兩邊緣中部的軸承上。小同步帶輪通過同步帶和大同步帶輪相連接，電機帶動大帶輪工作時，毛刷能以300r/min的速度旋轉(zhuǎn)對欄面進行刷洗，完成第二道清洗。實踐表明，毛刷對護欄板具有最佳作業(yè)力矩時，毛刷的回轉(zhuǎn)中心到護欄板表面的垂直距離H大約為毛刷旋轉(zhuǎn)伸開半徑的1/3~1/2，因此，毛刷的直徑為取200mm。

???? 5、抹布

??? 采用插補的原理進行設(shè)計。用螺絲將抹布架固定在機架上，抹布架朝向護欄的一面安裝有一系列小減掙，在減振的另一端連接有彈性抹布(可以拉伸)。減振的長度設(shè)計是使其無論在與欄面的何處接觸時均處于壓縮狀態(tài)。在擦洗波形(W)欄面時，波峰(欄面的高處)將減振大量壓縮，處于而波谷處的減振被少量壓縮，使彈性抹布在欄面上也成波形(W)分布，始終和欄面保持良好的接觸，從而增強擦洗的效果，完成第三道清洗。

???? 6、槽輪

???? 安裝在掛輪架上，使其槽能卡在護欄的上緣上。槽掄通過減速箱與電機相連接，電機工作時帶動槽輪沿護欄方向前進。

??? ?7、電路系統(tǒng)

??? 由于裝置用于野外作業(yè)，因此，采用蓄電池作動力源，不工作時可以進行充電。為了提高清洗護欄的作業(yè)功能，柱刷的旋轉(zhuǎn)方向與清洗車的行駛方向應是順洗(即柱刷旋轉(zhuǎn)的切線方向與車駛方向相同)，此時，毛刷只要進行單向旋轉(zhuǎn)即可以。