CN212426915U - 一种隧道壁清洁车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种隧道壁清洁车，包括车体（10），车体（10）下方的前后两侧分别设置有转向架（12），前后两侧的两套转向架12可以相同也可以根据需要选用不同，转向架12为整个车辆的走行***代表；车体（10）的上方设有司机室（11）、动力间（13）、风机（14）、空压机（15）、液压***（16）和电气***（17），该清洁车还设有除尘***（18）和干冰清洁工作装置（20）；动力间（13）内设有车辆工作所需的动力设备，还设有干冰清洁设备（19）。本实用新型的隧道壁清洁车，采用干冰清洁方式，能够自带动力对铁路隧道壁进行在线清洁，尤其适用于地铁隧道壁上电气设备安装区域的清洁，解决了现有技术中水洗方式不能用于清洁电气设备安装区域的问题。

Description

一种隧道壁清洁车

技术领域

本发明涉及铁路养护机械技术领域，具体而言，涉及一种隧道壁清洁车。

背景技术

地铁隧道在建设完成后，随着运营时间的增长，隧道壁顶部、两侧、轨道道床及轨旁设备等均会产生不同程度的粉尘污染及粉尘堆积。尤其隧道侧壁、线缆及设备因结构复杂而缺乏清理粉尘堆积日益严重。灰尘长期积累会导致电气设备故障，如局部短路、漏电、发热元件散热不良导致的各种故障等。由于隧道壁上及电气设备上灰尘对电气设备的安全运行危害很大，因此应该对地铁隧道壁尤其是安装有电气设备和凸出电缆架的部位进行定期清理，将灰尘危害降低到最低限度，从而保证电气设备的安全运行。

目前市场上能够对地铁隧道壁进行在线自动清洁的设备很少，大部分地铁公司采用人工清扫方式。现有技术中有一种采用高压水清洗的方式对隧道壁进行清洁的方式，但是，采用高压水冲洗隧道壁，对线缆和通信设备具有一定的损坏，在电气设备如电缆等漏电时具有安全隐患，可见高压水冲洗方式并不适用于隧道壁上的电气设备安装区域的清洁。针对该问题，本领域中有人提出采用高压空气清洁的方式，由于地铁隧道壁上的电气设备以及安装电缆的支撑架等凸出隧道内壁较大尺寸，若采用高压空气对待清洁区域进行远距离吹尘，在隧道环境中由于空气流通性不好，采用该种清洁方式作业时在隧道内扬尘很大，粉尘浓度很容易就超出规定，不适合作业，实用性差。

例如公布号为CN102828483A中国发明专利申请，其公开了一种隧道干冰清洗机，包括工程车、空气压缩机以及设置在工程车上的液态二氧化碳储罐、清洗喷嘴机转向架、清洗控制显示器、控制平台和干冰清洗装置，所述空气压缩机通过牵引架与工程车刚性连接；所述清洗控制显示器安装在控制平台上，用于显示整个设备的状态参数；所述控制平台内封装有控制***，整个设备由控制***控制完成；所述干冰清洗装置包括干冰生成管、压缩空气管和清洗喷嘴管；该发明是根据二氧化碳物化性质，热力学原理以及干冰清洗特点研制出一种适用于隧道干冰清洗设备，该发明喷出的干冰为质地较软，粒径较小，密度低的干冰沙，有利于清洗混凝土表面，且不损伤混凝土，降低干冰微爆对混凝土表面空隙、裂隙的影响。但是干冰喷射到隧道壁上会产生扬尘；另外，由于隧道内通风条件不好，干冰清洁后隧道内会产生大量的二氧化碳。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种隧道壁清洁车，采用干冰清洁方式，能够自带动力对铁路隧道壁进行在线清洁，尤其适用于地铁隧道壁上电气设备安装区域的清洁，解决了现有技术中水洗方式不能用于清洁电气设备安装区域的问题。

为防止清洁时清洁区域扬尘，需要设计一个罩体，若罩体四周均采用整板制作，由于地铁隧道壁上电缆支架等伸出壁面较长，为防止罩体与电缆支架等电气设备干涉，在清洁作业时罩体端部并不能有效罩住作业区域，因此本实施例中将罩体两侧设计为排刷板，这样在对隧道壁上电气设备安装区域进行清洁作业时，刷毛一方面能够实现清扫功能另一方面能够避开障碍物，如此设计使得清洁作业时能够通过机械臂将罩体尽量靠近隧道壁面，防止扬尘，解决了现有技术中高压风吹清洁方式扬尘大的问题。

罩体的天圆地方管外接负压风机，不仅能够将罩体内的扬尘吸走，还能够将干冰清洁后产生的二氧化碳吸走，避免隧道内由于干冰清洁带来的二氧化碳浓度增加的问题。

干冰清洁作用原理：压缩空气经喷嘴以非常快的速度加速干冰 (温度低至-78.5℃)抵达污染表面，造成热力学冲击，打破污染物和表面之间的粘结，产生裂痕，之后干冰迅速升华，造成微小的二氧化碳***，使污染物脱落。本发明提供的隧道壁清洁车，采用干冰清洁方式，能够对铁路隧道壁进行清洁，尤其适用于地铁隧道壁上电气设备安装区域的清洁，解决了现有技术中水洗方式不能用于清洁电气设备安装区域的问题。

为了实现上述设计目的，本发明采用的方案如下：

本发明提供一种隧道壁清洁车，包括车体，车体下方的前后两侧分别设置有转向架，前后两侧的两套转向架可以相同也可以根据需要选用不同，转向架为整个车辆的走行***代表；车体的上方设有司机室、动力间、风机、空压机、液压***和电气***，该清洁车还设有除尘***和干冰清洁工作装置；动力间内设有车辆工作所需的动力设备，还设有干冰清洁设备。

优选的是，所述干冰清洁工作装置包括罩体、干冰喷射组件、机械臂，机械臂的端头与罩体的背部连接；干冰喷射组件固定连接于罩体上，无论何种作业状态下，干冰喷射组件与罩体之间的位置相对不变。

在上述任一方案中优选的是，所述干冰喷射组件的输入端通过管道连接干冰清洁设备的输出端，罩体的输出端通过管道连接除尘***的输入端，除尘***的输出端连接风机。

隧道壁清洁车的工作原理为：干冰清洁设备通过管道向干冰清洁工作装置的干冰喷射组件输送干冰，干冰喷射组件将干冰喷射到隧道壁上以对其进行清洁，然后罩体内的二氧化碳和灰尘等再风机的负压作用下，从罩体的输出口输入除尘***，经除尘***除尘后，清洁空气从风机的排风口输出。

在上述任一方案中优选的是，所述除尘***从输入口到输出口依次包括重力除尘器、布袋除尘器、液体除尘室，所述液体除尘室与干燥室连通，输入的灰尘和二氧化碳等混合气体，经过重力除尘器和布袋除尘器除去固体颗粒物后，再输入液体除尘室，二氧化碳被液体除尘室除去，最后输出清洁空气。

在上述任一方案中优选的是，所述罩体包括挡板、排刷板、天圆地方管和平板。

在上述任一方案中优选的是，所述挡板包括上板和下板，对称安装在罩体的上、下两侧。

在上述任一方案中优选的是，所述排刷板固定在挡板的上板与下板的左右两侧。

在上述任一方案中优选的是，所述天圆地方管为两个，分别焊接在平板的左右两侧，形成罩体的背板。

在上述任一方案中优选的是，所述平板的背部还焊接有第一耳座和第二耳座，第一耳座与机械臂的端部轴连接；第二耳座与机械臂上的油缸的轴连接。

在上述任一方案中优选的是，所述天圆地方管为通过软管外接负压风机。

在上述任一方案中优选的是，所述排刷板由一矩形固定板以及安装于该固定板上的刷毛组成。

在上述任一方案中优选的是，所述排刷板的宽度为400-500mm。

在上述任一方案中优选的是，所述干冰喷射组件中沿圆周均匀分布多个干冰喷头，每个干冰喷头的干冰喷射区域呈扇形区域，相邻干冰喷头的相对位置以其扇形区域的外侧相交或相交预定尺寸为准。

在上述任一方案中优选的是，所述平板上设有多个窗口，窗口的数量与干冰喷射组件中的干冰喷头的相同。

在上述任一方案中优选的是，所述平板上设有3个窗口，当选择的干冰喷头的最大作业距离小于排刷板的宽度时，窗口作为干冰喷头的限位孔；当干冰喷头的最大作业距离大于排刷板的宽度时，窗口作为喷出的干冰通过平板的通道。

在上述任一方案中优选的是，所述排刷板的外侧设有两块滑动板，每块该滑动板与一调节油缸连接，每块滑动板的上下两侧通过导向机构与所述挡板连接。

在上述任一方案中优选的是，所述导向机构包括导槽和滚轮；挡板相对排刷板的一面的左右两侧边缘开有导槽，导槽中安装有滚轮，滑动板在调节油缸和滚轮的作用下沿排刷板的刷毛方向前后移动。

在上述任一方案中优选的是，该清洁车还包括设置于罩体的背面平板的风刀；所述风刀的气体输入端与所述空压机的高压气体出口通过管道连接。

本发明的隧道壁清洁车具有以下优点：

1、为防止清洁时清洁区域扬尘，设计一个罩体，若罩体四周均采用整板制作，由于地铁隧道壁上电缆支架等伸出壁面较长，为防止罩体与电缆支架等电气设备干涉，在清洁作业时罩体端部并不能有效罩住作业区域，因此本实施例中将罩体两侧设计为排刷板，这样在对隧道壁上电气设备安装区域进行清洁作业时，刷毛一方面能够实现清扫功能另一方面能够避开障碍物，如此设计使得清洁作业时能够通过机械臂将罩体尽量靠近隧道壁面，防止扬尘，解决了现有技术中高压风吹清洁方式扬尘大的问题。

2、罩体的天圆地方管外接负压风机，不仅能够将罩体内的扬尘吸走，还能够将干冰清洁后产生的二氧化碳吸走，避免隧道内由于干冰清洁带来的二氧化碳浓度增加的问题。

3、本发明的隧道壁清洁车能够适用于公路、铁路、地铁等交通隧道，特别适用于清洁铁路隧道壁上的电气设备安装区域，能够随车在线作业，清洁效率高，清洁效果好。

附图说明

图1为按照本发明的隧道壁清洁车的第一实施例的结构示意图。

图2为按照本发明的隧道壁清洁车的图1所示优选实施例中干冰清洁工作装置的结构示意图。

图3为按照本发明的隧道壁清洁车的图2所示优选实施例的后视图。

图4为按照本发明的隧道壁清洁车的图2所示优选实施例中去除干冰喷射组件的结构示意图。

图5为按照本发明的隧道壁清洁车的图1所示实施例中干冰喷射组件的结构示意图。

图6为按照本发明的隧道壁清洁车的第二实施例的结构示意图。

图7为按照本发明的隧道壁清洁车的图6所示实施例中A处放大图。

图8为按照本发明的隧道壁清洁车的第三实施例的结构示意图。

图9为按照本发明的隧道壁清洁车的图8所示实施例中移除滑动板的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的实施例。

实施例一：

如图1所示，按照本发明的隧道壁清洁车的结构示意图。本发明的隧道壁清洁车，包括车体10，车体10下方的前后两侧分别设置有转向架12，前后两侧的两套转向架12可以相同也可以根据需要选用不同，转向架12为整个车辆的走行***代表；车体10的上方设有司机室11、动力间13、风机14、空压机15、液压***16和电气***17，该清洁车还设有除尘***18和干冰清洁工作装置20；动力间13内设有车辆工作所需的动力设备，还设有干冰清洁设备19。

接下来参阅图2、图3所示，按照本发明的隧道壁清洁车的图1所示优选实施例中干冰清洁工作装置的结构示意图。

在本实施例中，所述干冰清洁工作装置20包括罩体201、干冰喷射组件202、机械臂203，机械臂203的端头与罩体201的背部连接；干冰喷射组件202固定连接于罩体201上，无论何种作业状态下，干冰喷射组件202与罩体201之间的位置相对不变。

在本实施例中，所述干冰喷射组件202的输入端通过管道连接干冰清洁设备19的输出端，罩体201的输出端通过管道连接除尘***18 的输入端，除尘***18的输出端连接风机14。

隧道壁清洁车的工作原理为：干冰清洁设备19通过管道向干冰清洁工作装置20的干冰喷射组件202输送干冰，干冰喷射组件202将干冰喷射到隧道壁上以对其进行清洁，然后罩体201内的二氧化碳和灰尘等再风机14的负压作用下，从罩体201的输出口输入除尘***18，经除尘***18除尘后，清洁空气从风机14的排风口输出。

在本实施例中，所述除尘***18从输入口到输出口依次包括重力除尘器、布袋除尘器、液体除尘室，所述液体除尘室与干燥室连通，输入的灰尘和二氧化碳等混合气体，经过重力除尘器和布袋除尘器除去固体颗粒物后，再输入液体除尘室，二氧化碳被液体除尘室除去，最后输出清洁空气。

在本实施例中增加一干燥室，用于干燥液体除尘室的输出气体。在另一可选实施例中，液体除尘室和干燥室也可以设置在重力除尘器之前，或者设置在重力除尘器和布袋除尘器之间，其位置的不同并不会对除尘***18的除尘性能造成影响。

在本实施例中，所述罩体201包括挡板31、排刷板32、天圆地方管33和平板34。

如图4所示，按照本发明的隧道壁清洁车的图2所示优选实施例中去除干冰喷射组件的结构示意图。

在本实施例中，所述挡板31包括上板和下板，对称安装在罩体 201的上、下两侧。

在本实施例中，所述排刷板32固定在挡板31的上板与下板的左右两侧。

在本实施例中，所述天圆地方管33为两个，分别焊接在平板34 的左右两侧，形成罩体201的背板。

在本实施例中，所述平板34的背部还焊接有第一耳座35和第二耳座36，第一耳座35与机械臂203的端部轴连接；第二耳座36与机械臂203上的油缸41的轴连接，通过控制油缸41可以调整罩体 201的俯仰角度。

通过控制机械臂203，可以调整罩体201沿高度方向、左右方向、垂直于待清扫壁面方向几个方向的位置。调节时，调节罩体201使得排刷板32的底部(罩体201的底部)刚好碰到待清扫壁面或者将排刷板32的底部压到待清扫壁面上预定长度，例如，像扫地一样，将排刷版32的底部排刷压到待清扫壁面上0-30mm的长度。天圆地方管 33的圆管端管道连接至除尘***18的输入口。

在本实施例中，所述天圆地方管33为通过软管外接负压风机。

在本实施例中，所述排刷板32由一矩形固定板以及安装于该固定板上的刷毛组成。

在本实施例中，所述排刷板32的宽度为400-500mm。

如图5所示，按照本发明的隧道壁清洁车的图1所示实施例中干冰喷射组件的结构示意图。

在本实施例中，所述干冰喷射组件202中沿圆周均匀分布多个干冰喷头51，每个干冰喷头的干冰喷射区域呈扇形区域52，相邻干冰喷头51的相对位置以其扇形区域52的外侧相交或相交预定尺寸为准。

为了尽可能扩大干冰喷射组件202与待清扫区域的接触面积，干冰喷射组件202中的多个干冰喷头51沿一预定直径的圆周布置，相邻干冰喷头51的相对位置以其扇形喷射区域52的外侧刚好相交或相交预定尺寸为准。

在本实施例中，所述平板34上设有多个窗口341，窗口341的数量与干冰喷射组件202中的干冰喷头51的相同。

在本实施例中，所述平板34上设有3个窗口341，当选择的干冰喷头51的最大作业距离小于排刷板32的宽度时，窗口341作为干冰喷头51的限位孔；当干冰喷头51的最大作业距离大于排刷板32 的宽度时，窗口341作为喷出的干冰通过平板34的通道。

平板34上还设置有3个窗口341。当选择的干冰喷头51的最大作业距离(从干冰喷头51的干冰出口到干冰能喷射到的最远距离) 小于所述排刷板32的宽度(沿每根刷毛的长度方向)时，窗口341 用于作为干冰喷头51的限位孔；当干冰喷头51的最大作业距离大于所述排刷板32的宽度时，窗口341用于作为喷出的干冰通过平板34 的通道。显然，干冰喷射组件202中的干冰喷头51还可根据需要作业的高度来进行设置，并不仅限于3个，平板34上的窗口341的数量根据干冰喷射组件202中干冰喷头51的数量来设置。

实施例二：

接下来参阅图6、图7所示，按照本发明的隧道壁清洁车的第二实施例的结构示意图。

在实施例一的基础上实施二进一步包括安装于罩体201左右两侧、排刷板32外侧的两块滑动板37；还包括与滑动板37连接的调节油缸204。滑动板37与挡板31之间设置有能够使滑动板37沿排刷板32的刷毛长度方向来回运动的导向机构。

在本实施例中，所述挡板31相对排刷板32的一面的左右两侧边缘设置有导槽311，导槽311中安装有滚轮312，滑动板37可在调节油缸204和滚轮312的作用下沿排刷板32的刷毛方向前后移动，从而调节罩体201中实际露出的刷毛长度。

滚轮312也可以连接于滑动板37上，即图6所示的每块滑动板 37的上、下两边缘连接有滚轮312，滚轮312又套于挡板31的导槽 311内。

滑动板37的上下两端可以不采用滚轮，而是导槽311与滑动板 37的两端尺寸及形状相匹配，使得滑动板37的上下两端嵌套于导槽 311中，并在导槽311中添加润滑油，同样能够实现滑动板37在调节油缸204的作用下，沿导槽311方向的运动。

本实施例二提供的隧道壁清洁车，相对于实施例一，还可以进一步调节干冰清洁工作装置20的罩体201的刷毛长度，能够针对隧道壁面上凸出不同高度的电气设备使用不同的刷毛长度，罩体密封性比实施例一更好，能够进一步降低扬尘率和二氧化碳的泄漏率。

例如，对于待清洁的某地铁隧道，在道床表面往上2米左右，沿轨道方向有一排电气管路，这排电气管路凸出隧道壁面100mm；而在道床表面往上3米左右，有一排电缆架，电缆架凸出隧道壁面400mm。若采用本实施例二提供的装置，可以在清洁道床表面往上2米左右的电气管路时，通过调节油缸204将罩体201左右两侧的滑动板37往前推计算出的距离值，使得排刷板32的刷毛相对于滑动板37伸出110mm左右，以此罩体状态清洁道床表面往上2米左右的电气管路区域；对于道床表面往上3米左右电缆架区域，可以通过调节油缸204将罩体201 左右两侧的滑动板37往后方移动，直至排刷板32的刷毛相对于滑动板 37伸出410mm左右，以此罩体状态清洁道床表面往上3米左右的电缆架和电气设备。

实施例三：

最后参阅图8、图9所示，按照本发明的隧道壁清洁车的第三实施例的结构示意图。

本实施例可以在实施例一和实施例二提供的任一种隧道清洁车结构基础上，所述隧道清洁车还可包括：风刀205，风刀205安装于罩体201的背面平板34上，风刀205的气体输入端与所述空压机15的高压气体出口通过管道连接。

本实施例中提供的隧道清洁车具有干冰和风刀喷吹两种清洁方式。考虑到作业全程若都采用干冰清洁，可能二氧化碳排放量可能会比较大，因此，可以控制在局部污垢比较严重的地方使用干冰清洁工作装置20喷射干冰进行隧道壁清洁，还可以在其他地方采用风刀来喷吹清洁。

本领域技术人员不难理解，本发明的隧道壁清洁车包括本说明书中各部分的任意组合。限于篇幅且为了使说明书简明，在此没有将这些组合一一详细介绍，但看过本说明书后，由本说明书构成的各部分的任意组合构成的本发明的范围已经不言自明。

Claims (18)

1.一种隧道壁清洁车，包括车体(10)，车体(10)下方的前后两侧分别设置有转向架(12)；车体(10)的上方设有司机室(11)、动力间(13)、风机(14)、空压机(15)、液压***(16)和电气***(17)，其特征在于：该清洁车还设有除尘***(18)和干冰清洁工作装置(20)；动力间(13)内设有车辆工作所需的动力设备，还设有干冰清洁设备(19)。

2.如权利要求1所述的隧道壁清洁车，其特征在于：干冰清洁工作装置(20)包括罩体(201)、干冰喷射组件(202)、机械臂(203)，机械臂(203)的端头与罩体(201)的背部连接；干冰喷射组件(202)固定连接于罩体(201)上。

3.如权利要求2所述的隧道壁清洁车，其特征在于：干冰喷射组件(202)的输入端通过管道连接干冰清洁设备(19)的输出端，罩体(201)的输出端通过管道连接除尘***(18)的输入端，除尘***(18)的输出端连接风机(14)。

4.如权利要求1所述的隧道壁清洁车，其特征在于：除尘***(18)从输入口到输出口依次包括重力除尘器、布袋除尘器、液体除尘室，所述液体除尘室与干燥室连通。

5.如权利要求2所述的隧道壁清洁车，其特征在于：罩体(201)包括挡板(31)、排刷板(32)、天圆地方管(33)和平板(34)。

6.如权利要求5所述的隧道壁清洁车，其特征在于：挡板(31)包括上板和下板，对称安装在罩体(201)的上、下两侧。

7.如权利要求5所述的隧道壁清洁车，其特征在于：排刷板(32)固定在挡板(31)的上板与下板的左右两侧。

8.如权利要求5所述的隧道壁清洁车，其特征在于：天圆地方管(33)为两个，分别焊接在平板(34)的左右两侧，形成罩体(201)的背板。

9.如权利要求5所述的隧道壁清洁车，其特征在于：平板(34)的背部还焊接有第一耳座(35)和第二耳座(36)，第一耳座(35)与机械臂(203)的端部轴连接；第二耳座(36)与机械臂(203)上的油缸(41)的轴连接。

10.如权利要求5或8所述的隧道壁清洁车，其特征在于：天圆地方管(33)为通过软管外接负压风机。

11.如权利要求5所述的隧道壁清洁车，其特征在于：排刷板(32)由一矩形固定板以及安装于该固定板上的刷毛组成。

12.如权利要求5或11所述的隧道壁清洁车，其特征在于：排刷板(32)的宽度为400-500mm。

13.如权利要求2所述的隧道壁清洁车，其特征在于：干冰喷射组件(202)中沿圆周均匀分布多个干冰喷头(51)，每个干冰喷头的干冰喷射区域呈扇形区域(52)，相邻干冰喷头(51)的相对位置以其扇形区域(52)的外侧相交或相交预定尺寸为准。

14.如权利要求5所述的隧道壁清洁车，其特征在于：平板(34)上设有多个窗口(341)，窗口(341)的数量与干冰喷射组件(202)中的干冰喷头(51)的相同。

15.如权利要求14所述的隧道壁清洁车，其特征在于：平板(34)上设有3个窗口(341)，当选择的干冰喷头(51)的最大作业距离小于排刷板(32)的宽度时，窗口(341)作为干冰喷头(51)的限位孔；当干冰喷头(51)的最大作业距离大于排刷板(32)的宽度时，窗口(341)作为喷出的干冰通过平板(34)的通道。

16.如权利要求5所述的隧道壁清洁车，其特征在于：排刷板(32)的外侧设有两块滑动板(37)，每块该滑动板(37)与一调节油缸(204)连接，每块滑动板(37)的上下两侧通过导向机构与所述挡板(31)连接。

17.如权利要求16所述的隧道壁清洁车，其特征在于：所述导向机构包括导槽(311)和滚轮(312)；挡板(31)相对排刷板(32)的一面的左右两侧边缘开有导槽(311)，导槽(311)中安装有滚轮(312)，滑动板(37)在调节油缸(204)和滚轮(312)的作用下沿排刷板(32)的刷毛方向前后移动。

18.如权利要求5所述的隧道壁清洁车，其特征在于：该清洁车还包括设置于罩体(201)的背面平板(34)的风刀(205)；所述风刀(205)的气体输入端与所述空压机(15)的高压气体出口通过管道连接。

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