置、辅轮越障装置、承载行走装置、动力传动装置，其特征在于:挂栏导向装置包括减震器(11)、滑轨(20 )、外挂架(18 )、内仿形轮(30 )，一对减震器(11)竖直安装于车体(19 )靠近波形梁护栏(9)的一侧，每个减震器(11)内均设有减震弹簧(31)，每个减震器(11)上方的车体(19)上均竖直固定有一定长度的滑轨(20)，每个滑轨(20)的滑槽内均设有滑块(32)，减震弹簧(31)的上端与滑块(32)相固定，外挂架(18)布置于车体(19)靠近波形梁护栏(9)的一侧，外挂架(18)朝向车体(19)的一端与两个滑轨(20)内的滑块(32)相固定，当路面不平造成车体(19)起伏时，减震器(11)和滑轨(20)可以过滤掉因车体(19)颠簸造成的对外挂架(18)以及波形梁护栏(9)的冲击，在外挂架(18)朝向波形梁护栏(9) 一端的下方沿护栏延伸方向安装有一对内仿形轮(30)，内仿形轮(30)的轮轴垂直于地面，其轮面与波形梁护栏(9)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，内仿形轮(30)采用异形化设计，其轮体截面外轮廓曲线与波形梁护栏(9)靠近高速路路面一侧的中央水平凹槽截面曲线相匹配；辅轮越障装置包括T形架(16)、连接旋钮(17)、越障心轴(33)、夕卜仿形轮支架(35)、外仿形轮(15)、辅轮支架(36)、位调旋钮(28)、弹簧拉杆(34)、复位弹簧(29)、辅轮(14)，T形架(16)处于波形梁护栏(9)的上方，T形架(16)上设有纵梁和横梁，纵梁与波形梁护栏(9)延伸方向相平行，纵梁借助若干连接旋钮(17)与外挂架(18)朝向波形梁护栏(9) 一端的上方相固定，横梁与波形梁护栏(9)延伸方向相垂直，越障心轴(33)的轴向垂直于地面，其上端与横梁上远离波形梁护栏(9)的一端相固定，其下端与两个外仿形轮支架(35)相铰接，两个外仿形轮支架(35)关于越障心轴(33)对称布置，且其规格尺寸完全相同，每个外仿形轮支架(35)上远离越障心轴(33)的一端各安装有一个可绕其自身轮轴自由转动的外仿形轮(15)，每个外仿形轮(15)的规格尺寸完全相同，其轮轴均垂直于地面，外仿形轮(15)的轮面与波形梁护栏(9)非朝向路面一侧的中央水平凸面处于同一水平位置上，外仿形轮(15)采用内凹型轮面设计，其轴向轮面曲线与波形梁护栏(9)非朝向路面一侧中央水平凸面的截面曲线相匹配，两个关于越障心轴(33)对称布置的辅轮支架(36 )放置于比外仿形轮支架(35 )更加远离越障心轴(33 )的位置处，每个辅轮支架(36 )上靠近越障心轴(33)的一端分别借助一个位调旋钮(28)与外仿形轮支架(35)上靠近越障心轴(33)的一定位置处相铰接，位调旋钮(28)可以调节并固定辅轮支架(36)与外仿形轮支架(35)之间的夹角，从而使辅轮支架(36)与外仿形轮支架(35)保持相对固定，轴向垂直于地面的弹簧拉杆(34)放置于越障心轴(33)与波形梁护栏(9)之间，弹簧拉杆(34)的上端固定于T形架(16)的横梁上，其下端通过两个复位弹簧(29)与每个位调旋钮(28)相连接，复位弹簧(29)为拉簧，其作用是为外仿形轮(15)提供足够的抓地力以避免其在波形梁护栏(9)上滚动时产生打滑，非越障状态下两个外仿形轮(15)同时在波形梁护栏(9)非朝向路面一侧的中央水平凸面上滚动前行，每个辅轮支架(36)上远离越障心轴(33)的一端分别安装有一个直径小于外仿形轮(15)、可绕其自身轮轴自由转动的辅轮(14)，每个辅轮(14)的规格尺寸完全相同，其轮轴均垂直于地面，辅轮支架(36)的安装位置应保证每个辅轮(14)的轮面相比于外仿形轮(15)的轮面更加远离于越障心轴(33)，以确保车体(19)在前进或后退过程中始终由辅轮(14)最先触碰护栏立柱(10)，当其中一个辅轮(14)在前行过程中率先触碰到护栏立柱(10)时，辅轮(14)由于此前一直脱离波形梁护栏(9)处于悬空状态，加之自身轮径小，便顺势沿护栏立柱(10)外圆柱面向远离波形梁护栏(9)的水平位置处爬升，辅轮支架(36)与之保持随动，此时与辅轮支架(36)保持相对固定连接的外仿形轮支架(35)连同其上的外仿形轮(15)则随即被向逐渐远离波形梁护栏(9)的水平位置处牵拉，外仿形轮(15)触碰到护栏立柱(10)并脱离波形梁护栏(9)，进而在上述牵拉力作用下顺势轻松地沿护栏立柱(10)外圆柱面向远离波形梁护栏(9)的水平位置处爬升，随着车体(19)继续前行，外仿形轮(15)最终越过护栏立柱(10)重新落于波形梁护栏(9)上继续滚动前行，而处于其后方的外仿形轮(15)及辅轮(14)再次遇到该护栏立柱(10)时则直接被已具备足够动能的T形架(16)拖动着一跃而过，最终完成一次越障动作，整个越障过程中两个复位弹簧(29) —直提供足够的复位拉力给整个越障轮组。2.根据权利要求1所述的以高速公路波形梁护栏为导轨且有越障能力的自走式作业平台，其特征在于:承载行走装置包括车体(19)、上挂架(1)、下挂架(2)、驱动轮(5)、万向轮架(12)、万向轮(13)，车体(19)为长方体形刚性、框架式结构，设有若干安装工位的上挂架(I)固定于车体(19)上部，设有若干安装工位的下挂架(2)固定于车体(19)中部，上挂架(I)和下挂架(2)分别用于搭载各种高速公路作业机械及其配套设备，处于车体(19)行进方向上的一端安装有一对驱动轮(5)，处于车体(19)行进方向上的另一端安装有一对万向轮架(12)，每个万向轮架(12)上均安装有一个万向轮(13)。3.根据权利要求1所述的以高速公路波形梁护栏为导轨且有越障能力的自走式作业平台，其特征在于:动力传动装置包括发电模块(3)、蓄电池(21)、电动机(27)、控制器(4)、带轮I (22)、皮带(24)、带轮II (23)、减速箱(8)、齿轮I (25)、齿轮II (26)、传动轴(7)、带座轴承(6)，为整机运行及所搭载作业机具提供电力来源的发电模块(3)和蓄电池(21)固定于车体(19)下部，电动机(27)和控制其正转、反转以及转速的控制器(4)亦安装于车体(19)下部，发电模块(3)的输出端连接蓄电池(21)的输入端，蓄电池(21)的输出端连接电动机(27)及控制器(4)，电动机(27)的输出端与带轮I (22)相连接，带轮I (22)与带轮II (23)通过皮带(24)实现带传动，带轮II (23)与减速箱(8)的输入端相连接，减速箱(8)的输出端与齿轮I (25)相连接，减速箱(8)固定于车体(19)下部，齿轮I (25)与齿轮II (26)相啮合，齿轮II (26)固定于传动轴(7)上，传动轴(7)借助一对带座轴承(6)安装于车体(19)下部，传动轴(7)的两端与承载行走装置的驱动轮(5)相连接。4.根据权利要求1所述的以高速公路波形梁护栏为导轨且有越障能力的自走式作业平台，其特征在于:非越障过程中，辅轮(14)处于自然悬空状态下的轴线应位于护栏立柱(10)上与波形梁护栏(9)相平行的外圆柱切面上。5.根据权利要求1所述的以高速公路波形梁护栏为导轨且有越障能力的自走式作业平台，其特征在于:T形架(16)、越障心轴(33)、弹簧拉杆(34)、外仿形轮支架(35)、辅轮支架(36)的安装位置应确保辅轮越障装置在实施越障动作过程中只有辅轮(14)及外仿形轮(15)可以与护栏立柱(10)发生触碰。6.根据权利要求1所述的以高速公路波形梁护栏为导轨且有越障能力的自走式作业平台，其特征在于:为增大抓地力，辅轮(14)、外仿形轮(15)、内仿形轮(30)的轮面上包覆防滑胶皮。
【专利摘要】本发明公开了一种以高速公路波形梁护栏为导轨且有越障能力的自走式作业平台，包括挂栏导向装置、辅轮越障装置、承载行走装置、动力传动装置，属于高速公路养护机械领域。与现有技术相比，本发明的优点是：（1）充分利用了高速公路波形梁护栏及护栏立柱的外形及结构特征，整机的自动化程度高，实用性及可操作性强；（2）采用的辅轮越障装置设计，借助辅轮、外仿形轮、复位弹簧等部件在越障过程中的一系列牵拉配合，实现了对护栏立柱的有效越障；（3）采用的挂栏导向及承载行走装置设计，使整机在防脱轨性、行驶直线性、行驶稳定性、承载能力、运行速度等方面有了较大提升，适于作为一种通用型高速公路养护作业平台。
【IPC分类】B62D57/02
【公开号】CN105172926
【申请号】
【发明人】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
【申请人】山东理工大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月29日