一种墙面清洗装置、系统及其控制方法与流程

本发明属于清洗设备，具体涉及一种墙面清洗装置、系统及其控制方法。

背景技术：

1、随着民众对生活环境的日益提高，城市内建筑墙面、隧道侧壁、隔音屏等各种道路里面的清洁维护工作越发受到重视。据了解，目前人工进行墙面的清洁、养护工作占比较大，基本上是由清洁工人借助简单的工具进行清洗作业，不仅效率低，而且来往车辆对作业人员的人身安全也构成威胁。

2、现有的清洗设备，尤其是隧道清洗设备展开及收回流程繁杂，操作时间长，作业过程中不能够根据清洗面的形状和位置进行设备姿态的实时调整，由此导致清洗效果不佳；操作占用空间大，单车道无法满足作业施工要求，且无法实现单向行驶，清洗隧道两侧墙面的工况需求，因此为保证作业及行车安全，清洗过程中往往需要进行封闭作业，这就严重影响了隧道的使用及正常通行，增加了城市通行的压力。

3、此外，对于人口稠密的大型城市，为进一步疏解城市交通压力，部分隧道为双层，通行高度限定在3m以下，为提高产品的利用率，开发设备能够满足绝大多数隧道的清洗需求，这就对清洗装置的展收以及作业过程中的空间占用提出了更高的要求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种墙面清洗装置、系统及其控制方法，具备自适应调节功能，确保清洗过程中滚刷与墙面贴合，清洗效果稳定，且展收方便，灵活度高，作业占用空间小，适用于低矮隧道的清洗。

2、本发明提供了如下的技术方案：

3、第一方面，提供一种墙面清洗系统，包括：

4、滚刷；

5、臂架变幅机构，包括可伸缩式节臂组件以及安装于所述节臂组件末端的变幅组件，所述变幅组件连接滚刷，用于实现滚刷旋转；

6、平移机构，与所述臂架变幅机构连接，用于实现臂架变幅机构移动；

7、翻转机构，连接于所述平移机构和臂架变幅机构之间，用于实现臂架变幅机构的空间角度调整；

8、供水机构，安装于滚刷外部，用于提供预湿用水和冲洗用水；

9、控制机构，用于检测滚刷与待清洗墙面间的距离和滚刷姿态，并控制平移机构、臂架变幅机构、翻转机构、供水机构和滚刷执行相应动作以实现墙面清洗。

10、进一步的，所述节臂组件包括依次铰接的第一节臂、第二节臂和第三节臂，所述第一节臂和第二节臂间连接有第一臂架油缸，所述第二节臂和第三节臂间连接有第二臂架油缸。

11、进一步的，所述变幅组件包括与第三节臂转动连接的第一摆杆、与第一摆杆转动连接的第二摆杆以及两端分别与第三节臂、第二摆杆转动连接的第三摆杆，所述第二摆杆与第三节臂间连接有变幅油缸，所述第三节臂、第一摆杆、第二摆杆和第三摆杆构成双曲柄四杆机构。

12、进一步的，所述平移机构包括导轨、驱动件、传动组件和滑块，所述驱动件连接传动组件，所述传动组件连接滑块，所述滑块与导轨滑动连接，所述臂架变幅机构安装于滑块上。

13、进一步的，所述翻转机构包括摆动油缸以及与摆动油缸连接的摆动轴，所述摆动油缸安装于平移机构上，所述摆动轴安装于臂架变幅机构上且与平移机构转动连接。

14、进一步的，所述供水机构包括高压水泵、低压水泵、高压管路、低压管路、第一喷杆和第二喷杆；

15、所述高压水泵通过高压水进口连接高压管路，所述高压管路分别连接第一喷杆和第二喷杆，所述高压水进口和第一喷杆间设有第一高压截止阀，所述高压水进口和第二喷杆间设有第二高压截止阀；

16、所述低压水泵通过低压水进口连接低压管路，所述低压管路分别连接第一喷杆和第二喷杆，所述低压水进口和第一喷杆间设有第一低压截止阀，所述低压水进口和第二喷杆间设有第二低压截止阀。

17、进一步的，所述滚刷包括安装于变幅组件末端的罩壳、装配于罩壳中的刷体以及安装于罩壳且位于刷体两侧的挡水件。

18、进一步的，所述控制机构包括控制器以及与控制器分别连接的超声波传感器和电比例换向阀，所述电比例换向阀分别连接平移机构、臂架变幅机构、翻转机构、供水机构和滚刷，所述超声波传感器安装于滚刷端部，用于检测滚刷与待清洗墙面间的距离。

19、第二方面，提供一种第一方面所述墙面清洗系统的控制方法，包括：

20、获取滚刷与待清洗墙面间的距离和滚刷姿态；

21、将所获取的滚刷与待清洗墙面间的距离和滚刷姿态与设计值进行比较；

22、根据比较结果，控制翻转机构、平移机构和臂架变幅机构动作以调整滚刷与待清洗墙面间的距离以及滚刷姿态，使滚刷与待清洗墙面贴合；

23、控制供水机构和滚刷动作，按照预湿、滚刷刷洗和冲洗的顺序实现墙面清洗。

24、第三方面，提供一种墙面清洗装置，包括第一方面所述墙面清洗系统。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、(1)本发明提供的墙面清洗系统包括控制机构，控制机构用于检测滚刷与待清洗墙面间的距离和滚刷姿态，并将滚刷与待清洗墙面间的距离和滚刷姿态与设计值进行比较，根据比较结果控制翻转机构、平移机构和臂架变幅机构动作以调整滚刷与待清洗墙面间的距离以及滚刷姿态，确保清洗过程中滚刷与墙面的贴合，清洗效果稳定，具备自适应调节功能，智能化程度高，省时省力；

27、(2)本发明提供的墙面清洗系统包括平移机构和臂架变幅机构，其中，臂架变幅机构中的节臂组件能够自由伸缩，整体结构紧凑，展收方便，可覆盖较大的清洗区域，作业占用空间小，适用于低矮隧道的清洗，如满足3m限高及单车道作业要求，对交通影响小，适用范围广；平移机构用于实现臂架变幅机构移动，变幅组件连接滚刷，用于实现滚刷旋转，具有多自由度、灵活度高的特点，可保证滚刷准确贴合待清洗墙面，保证清洗效果；

28、(3)本发明提供的墙面清洗系统包括翻转机构，连接于平移机构和臂架变幅机构之间，用于实现臂架变幅机构的空间角度调整，可实现单车道、单向行驶清洗隧道两侧墙面的需求，作业过程中减少对隧道内部空间的占用，降低对道路正常通行的影响；

29、(4)本发明提供的墙面清洗系统包括供水机构，安装于滚刷外部，用于提供预湿用水和冲洗用水，通过控制供水机构和滚刷动作，按照预湿、滚刷刷洗和冲洗的顺序能够实现墙面的高效清洗。

技术特征：

1.一种墙面清洗系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的墙面清洗系统，其特征在于，所述节臂组件包括依次铰接的第一节臂、第二节臂和第三节臂，所述第一节臂和第二节臂间连接有第一臂架油缸，所述第二节臂和第三节臂间连接有第二臂架油缸。

3.根据权利要求2所述的墙面清洗系统，其特征在于，所述变幅组件包括与第三节臂转动连接的第一摆杆、与第一摆杆转动连接的第二摆杆以及两端分别与第三节臂、第二摆杆转动连接的第三摆杆，所述第二摆杆与第三节臂间连接有变幅油缸，所述第三节臂、第一摆杆、第二摆杆和第三摆杆构成双曲柄四杆机构。

4.根据权利要求1所述的墙面清洗系统，其特征在于，所述平移机构包括导轨、驱动件、传动组件和滑块，所述驱动件连接传动组件，所述传动组件连接滑块，所述滑块与导轨滑动连接，所述臂架变幅机构安装于滑块上。

5.根据权利要求1所述的墙面清洗系统，其特征在于，所述翻转机构包括摆动油缸以及与摆动油缸连接的摆动轴，所述摆动油缸安装于平移机构上，所述摆动轴安装于臂架变幅机构上且与平移机构转动连接。

6.根据权利要求1所述的墙面清洗系统，其特征在于，所述供水机构包括高压水泵、低压水泵、高压管路、低压管路、第一喷杆和第二喷杆；

7.根据权利要求1所述的墙面清洗系统，其特征在于，所述滚刷包括安装于变幅组件末端的罩壳、装配于罩壳中的刷体以及安装于罩壳且位于刷体两侧的挡水件。

8.根据权利要求1所述的墙面清洗系统，其特征在于，所述控制机构包括控制器以及与控制器分别连接的超声波传感器和电比例换向阀，所述电比例换向阀分别连接平移机构、臂架变幅机构、翻转机构、供水机构和滚刷，所述超声波传感器安装于滚刷端部，用于检测滚刷与待清洗墙面间的距离。

9.一种权利要求1～8任一项所述墙面清洗系统的控制方法，其特征在于，包括：

10.一种墙面清洗装置，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述墙面清洗系统。

技术总结
本发明公开了一种墙面清洗装置、系统及其控制方法，包括：滚刷；臂架变幅机构，包括可伸缩式节臂组件以及安装于节臂组件末端的变幅组件，变幅组件连接滚刷，用于实现滚刷旋转；平移机构，与臂架变幅机构连接，用于实现臂架变幅机构移动；翻转机构，连接于平移机构和臂架变幅机构之间，用于实现臂架变幅机构的空间角度调整；供水机构，安装于滚刷外部，用于提供预湿用水和冲洗用水；控制机构，用于检测滚刷与待清洗墙面间的距离和滚刷姿态，并控制前述各机构和滚刷执行相应动作以实现墙面清洗。本发明具备自适应调节功能，确保清洗过程中滚刷与墙面贴合，清洗效果稳定，且展收方便，灵活度高，作业占用空间小，适用于低矮隧道的清洗。

技术研发人员：孙进,张二华,朱邦龙,贾翔
受保护的技术使用者：徐州徐工环境技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25