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摘要
高速公路护栏装置作为公路交通安全和车辆分道行驶的重要设备之一，对其进行合理的维护也成为道路养护工作的一部分，然而由于低效率的人工作业使得养护工作量相当大，所以逐渐出现了机械化的护栏清洗车代替人工作业。本文通过对现有几种典型护栏清洗车的分析，结合其技术优点设计了一种新型结构的护栏清洗装置，该装置在安全性和稳定性上有较大提高，且清洗业效果明显。
本文从机构运动学上确定出新型护栏清洗装置的实现过程及其基本结构，然后对该装置结构逐一做出完善设计。首先，本文确定了以一干一湿混合作业方式进行清洗工作的滚刷结构，并对其进行了完整的设计以及驱动源的选取等内容；其次是对护栏清洗装置双向转换机构的研究设计，从轨道和转向装置设计两方面出发，设计了一种能够实现滚刷双向转换功能的新型结构装置，并且其具有自适应规避功能，安全性和稳定性都有明显的提高；然后是对护栏清洗装置作业水水路的设计，从清洗水来源、清洗水作业过程以及清洗水的再利用三个部分对水路进行了完整的设计；
通过对高速公路护栏清洗装置进行的理论性研究，可知该装置能够实现所要求的清洗效果，但为了更好的验证课题研究成果的正确性，以及查看该装置实际的护栏清洗效果，本文制作了高速公路护栏清洗装置的样机，并通过试验和分析，观察得出清洗后的护栏能够达到公路护栏的养护要求，再次验证了本护栏清洗装置设计的合理性。
关键词：护栏清洗装置，滚刷机构，自适应性规避
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Abstract
As one of the important equipments in highway guardrail cleaning device to have road for safety and traffic，it is necessary for the reasonable maintenance．Due to the low efficiency of manual operation，however,the workload is quite large．Thus，gradually,the mechanization of guardrail cleaning devices takes the place of manual operation．Through the analysis of veral typical guard
rail cleaning devices，this paper combined with the advantages of above designed a new structure for guardrail cleaning devices．This device has me advantages of high safety and stability and obvious effect of cleaning．
This paper designed the basic structure of the new guardrail cleaning device from the movement mechanism，and gradually,the structure of the device is made perfect design．First，this paper designed the structure of the rolling brush,working by the way of dry．Wet combination，and The complete design and the lection of source driving are made for the rolling brush．Secondly,it designed bidirectional conversion mechanism of the guardrail cleaning device，From the two parts of track and conversion，a new structure that can achieve bidirectional conversion of the rolling brush is designed．It has the function of adaptive to avoid obstacle and a higher level in safety and stability 。Thirdly,from the source of water,the process of cleaning and the recycle of cleaningwater,it designed a waterway of the guardral cleaning device．The above is the theoretical rearch of highway guardrail cleaning device,the device Can realize the required effect of cleaning，but，in order to better verify the rearch results，and obrve the actual result of cleaning device，this paper made a model of highway guardrail cleaning device，and through the analysis and testing of model，obrved what after cleaning the guardrail Can meet the requirements of maintenance of the highway guardrail，to verify the reasonable design of the guardrail cleaning device again。
KEY WORDS：The guardrail cleaning device，The Rolling brush，Self-adaptive avoid obstacle
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圣玛利亚海蓝宝目录
第一章绪论 (1)
1．1 课题研究背景 (1)
1.2国内外护栏清洗设备的发展状况 (1)
1．2．1 国内护栏清洗设备的发展状况 (1)
1．2．2 国外护栏清洗设备的发展状况 (3)
中华泰山封禅大典1.3 护栏清洗设备的发展趋势 (3)
香港营业执照1．4 课题研究的主要内容 (3)
第二章高速公路护栏清洗装置方案确定与滚刷机构的研究 (4)
2．1 总体方案 (4)
2．2 滚刷装置的设计 (4)
2．2．1 刷毛的结构 (4)
2．2．2 滚筒的结构 (5)
2．2．3 滚刷规避装置的规避效果计算 (5)
2.3 滚筒转速及驱动功率计算 (5)
2.3.1 滚筒转速计算 (5)
2．3．2 滚刷驱动功率计算 (5)
2．4 本章小结 (6)
第三章高速公路护栏清洗装置双向转换机构的研究 (7)
3．1 概述 (7)
3．2 滚刷双向转换轨道设计 (7)
3．2．1 滚刷双向转换导轨 (7)
3．2．3 丝杠 (10)
3．3 滚刷双向转换机架设计 (10)
3．3．1 滚刷双向转换机架支撑轴 (10)
3．3．2 滚刷双向转换机架 (11)
3．4本章小结 (13)
第四章高速公路护栏清洗装置作业水水路设计 (14)
4．1 水泵的选取 (14)
4．1．1 水路系统流量的基本计算 (14)
4．1．2 水泵选取 (14)
4．2 作业水的喷射设计 (15)
4.2.1 喷头喷射角度设计 (15)
4.2.2 水管管路设计 (15)
4．2．3 管路沿程阻力损失计算 (16)
4．3 作业水的再利用装置设计 (17)
4．4 本章小结 (18)
总结与展望 (19)
总结 (19)
展望 (19)
致谢 (20)
参考文献 (21)
快醒来┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊夏威夷果的功效
第一章绪论
1．1 课题研究背景
高速公路设置护栏成为交通安全及车辆分道行驶的必要措施之一，然而，在使用过程中，由于车辆尾气的排放，风沙雨水的侵蚀以及其他自然或人为的原因，护栏表面会出现灰尘污染，久之出现结垢，使得护栏标志不洁而失效，影响车辆的正常行驶；另外，护栏表面污垢也会令其身失去美观，影响路容路貌。所以定期对护栏的清洗作业是提供给行驶车辆一个安全良好的环境，也是公路养护的重要工作之一0-4]。自从高速公路出现以来，直N70年代后则51，高速公路的护栏清洗作业一直是依靠人力
来完成的，这种护栏清洗作业方式工作量大、劳动强度高，作业效率低，而且工作人员在清洗作业时，由于受到车辆尾气的污染，很容易对其呼吸道等器官造成伤害，进而危害到健康；另外，工作人员在高速道路作业时，由于车辆在高速行驶中，也易发生交通事故。对于这样一种安全性差、智能化程度低及效率低的工作方式，迫使人们加快了对于机械作业清洗设备的研制进程。
我国高速公路的建设和养护起步较晚，80年代初，高速公路的建设才逐渐提上日程，此后，由于我国对高速公路建设的重视，高速公路的发展突飞猛进，相应的公路养护问题也逐一得到重视。我国的高速交通道路是结合国内的路况信息和地理形势等因素，为满足我国国情而建设的，因此，相应的公路养护设备也与外国的有所差异。目前我国的护栏清洗工作多是由人工完成，有些是进口外国先进设备进行养护的，这种设备不仅造价高，维修困难，而且，不一定满足我国路况清洗作业。所以开发一种适合中国国情的低成本、高效率、智能化程度高的护栏清洗装置具有一定的现实意义和良好的市场前景。
1.2 国内外护栏清洗设备的发展状况
1．2．1 国内护栏清洗设备的发展状况
我国高速公路的建设和养护起步较晚，随着80年代沈太高速公路的修建，护栏清洗问题便提到议事日程，随后关于护栏清洗设备的研究也有所突破，护栏清洗设备产品也在逐渐完善，以能够完全代替人
们手工作业的方式，以下是国内具有典型代表的几种护栏清洗设备。
1)HCX-300型道路防撞护栏清洗车
在我国开始大力发展高速公路后，山西省交通科学研究所开始着力研究护栏保护的相应配套设施，并且根据我国的基本路况，成功研制了我国第一代防撞护栏清洗车，将其命名为HXC-300，并在高速公路护栏清洗试验中得以通过，还得到了使用单位的认可。HXC-300利用我国技术可靠的CAl046车作为其改进所用的承载车，该清洗车的整体方案是：通过承载车自供发电用作清洗
图1．1 HXC．300基本结构
1．工作装置2．主车3．工作警报4．水箱5．电控箱6．特种三通7．水泵8．清洗剂箱
可爱猫咪9．水路系统10．YAMAHA发电机组11．手持式控制器12．清洗左侧13．转移工况
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14．清洗右侧15．防撞护栏
装置的动力源，以滚刷清洗加以射水辅助，能够实现单向行驶，双侧护栏清洗的作业目的。整车有四个部分组成，分别是CAl046底盘、清洗装置、供水装置与操作室。清洗装置是前悬式结构，由滚刷机构、电机、前臂、后臂等组成，整个清洗装置是通过前臂与底盘前梁铰接于一体，后臂与前臂铰接一起实现工作臂左右摆动1300，进而实现在单向行驶的情况下双侧护栏清洗的工况，工作臂的前臂和后臂以铰接点为中心旋转进行曲伸，以满足不同路况的清洗作业要求，工作臂的后臂上固定有提供滚刷
旋转的电机，通过皮带减速传动驱动滚刷作业。工作臂的后臂与底盘车车头水平横向的夹角为250时，能够保证清洗车作业中，操作室具有良好的工作视野，且整个清洗装置的结构最为稳定可靠，相应的工作臂长确定为1400mm；滚刷装置由刷毛、回转刷芯和各紧固件组成，在工作状态时滚刷最大外径为600ram，刷毛是由直径为O．5mm的尼龙丝构成，其紧固胶合于滚刷刷芯外表面；供水装置是提供清洗用的辅助装置，它是由喷水机构、储水箱及相应的管路设备组成；喷水机构是用以喷头射水作业的机构，其固定在后臂的滚刷两侧，以合适的角度分为前后两组进行喷水，如果在遇到护栏较难清洗的污垢之处，喷水作业中清洗水会混合有清洗剂，加强清洗作业效果，清洗剂是单独设置在底盘车固定部位的-d，型清洗剂箱，所用的储水箱容量为1500L，能够满足半个工作日的工作要求；操作室是一切执行指令的发出者，其采用有线集中控制，将控制盒置于驾驶室内，既操纵方便，同时能够对清洗车实现不同路况时的瞬间控制反应，提高作业效率和作业质量。
2)长沙中联重科公路护栏清洗装置
玉米羹的家常做法该护栏清洗装置是利用现有洒水车改装而成，将清洗装置置于洒水车的前面，利用洒水车的喷水装置和动力源，进行适当的改装合并，达到能够实现护栏清洗效果的清洗车，其采用半自动的操作方式，在护栏清洗作业过程中能够做到既不影响交通，又能保证作业司机的安全性，因具有良好的弹性规避功能，而降低了作业员的操作难度，且清洗装置与洒水车能够实现快速的拆卸与安装，整个清洗装置简便而实用。如图1．2所示，公路护栏清洗装置是由安装架、摇臂、工作架、滚刷、液压系统及挡水
罩等部分组成。摇臂与安装架是以铰接的形式连接，在摇臂相对于安装架转动中可以用销子将其固定，实现固定工位的清洗工作，与工作架能够做相对转动的挡水罩上有高度可调的喷水管，喷水管上安装有多个喷嘴，喷水管的水源是由与其配套的洒水车供应在护栏清洗作业时，清洗车能够实现单向行驶中对路中央和路边的护栏进行清洗。安装架是一焊接而成的支座，通过螺栓与车架大梁固定在一起，装在车辆大梁的前端；摇臂与安装架以销轴相连接，摇臂可绕销轴转动，同时摇臂也可以通过销固定在安装架上；工作架通过销轴安装在摇臂的另一端，也可以相对于摇臂转动，它是安装滚刷的支架，工作架的末端通过规避弹簧与摇臂一端拉紧，在清洗作业中，当清洗滚刷向护栏靠近时，工作架可以向远离护栏的一端转动，规避弹簧被拉伸，实现自动化的弹性避让，当滚刷离护栏的距离变远时，其作业过程正好相反，从而保证滚刷对护栏的有效压紧力，达到理想的清洗效果；挡水罩是用于保护滚刷清洗作业时作业水溅向车身，其上安装有喷水管，而喷嘴能够将一定压力的作业水喷出，对护栏进行预湿和清洗；滚刷是清洗作业的执行件，其通过滚刷轴由液压马达驱动得以旋转，滚刷是用直径为lmm左右的尼
