隧道清洗車工作裝置的結(jié)構(gòu)分析與避障研究.pdf

1、隧道內(nèi)部環(huán)境好壞，直接影響行車安全。為了使車輛在隧道內(nèi)有良好的運(yùn)行環(huán)境，保證行車安全，必須對(duì)隧道內(nèi)壁進(jìn)行清洗、維護(hù)。面對(duì)日益增長(zhǎng)的隧道里程數(shù)，清潔維護(hù)工作十分艱巨。目前，我國(guó)隧道養(yǎng)護(hù)水平還較低，甚至還停留在人工清潔的水平，不僅效率低，還會(huì)對(duì)隧道內(nèi)行駛的車輛及作業(yè)人員造成安全隱患，如果封閉隧道進(jìn)行清潔，又會(huì)對(duì)交通造成嚴(yán)重的影響。因此，有必要針對(duì)公路隧道機(jī)械化養(yǎng)護(hù)技術(shù)開(kāi)展研究，以適應(yīng)全國(guó)公路隧道養(yǎng)護(hù)的需求，進(jìn)一步提高我國(guó)公路隧道的養(yǎng)護(hù)管理水

2、平。
　　隧道清洗車是一種集機(jī)、電、液于一體的自動(dòng)化高端產(chǎn)品，主要用于各種隧道內(nèi)壁的清潔，在復(fù)雜的工況下，隧道清洗車需要具有良好的適應(yīng)性和可靠性，本文主要研究工作包括以下幾個(gè)方面:
　　1.為了改善隧道清洗車的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能，首先對(duì)隧道清洗車的關(guān)鍵構(gòu)件進(jìn)行選材設(shè)計(jì)。針對(duì)曾經(jīng)發(fā)生的大臂斷裂現(xiàn)象，在分析構(gòu)件失效原因的研究基礎(chǔ)上，應(yīng)用模糊綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行材料選擇的定量分析，通過(guò)對(duì)四種常用材料的分析比較，應(yīng)用模糊綜合評(píng)判得出的結(jié)

3、果表明:Q235A鋼在使用性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
　　2.進(jìn)一步采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念和方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)隧道清洗車的一、二節(jié)臂進(jìn)行了受力分析、三維建模和有限元仿真，研究了隧道清洗車機(jī)械臂在不同工況下作業(yè)時(shí)的應(yīng)力分布與變形情況，對(duì)隧道清洗車關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的，滿足了隧道清洗車的機(jī)械臂強(qiáng)度和剛度要求。
　　3.為了提高清洗效果，保證作業(yè)安全，完成了對(duì)工作裝置的自動(dòng)避障系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文研究的

4、隧道清洗車采用滾刷、噴水沖洗的方式來(lái)清潔隧道壁，其工作裝置的自動(dòng)避障系統(tǒng)包括檢測(cè)裝置和控制裝置兩部分，使清洗過(guò)程中遇到障礙時(shí)能夠自動(dòng)避讓障礙物，能在一定范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)節(jié)清洗刷與隧道壁間的距離，清洗刷轉(zhuǎn)軸中心與隧道壁能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)，與工作面始終保持在設(shè)定的（如40-50厘米）最佳距離，以保證清洗效果和安全。
　　4.最后通過(guò)對(duì)隧道清洗車工作裝置及避障系統(tǒng)的性能測(cè)試，達(dá)到了提高清潔效果、提高清潔效率、有效降低人工勞動(dòng)成本的目的。研究工作對(duì)