高等级公路多功能养护车的设计与研究

　　1　序言

　　近几年，随着我国高等级公路的迅猛发展，各种公路养护设备应运而生。调查中发现高等级公路护栏经常遭遇事故车辆的撞击而损坏，而更换护栏又无专用设备;两侧的路标路牌亦需经常维修清洗，借用其他设备不仅工作效率和作业质量低，而且劳动强度大。为此，笔者研制了一种多功能养护车，该车可实现护栏的快速更换和标志标牌的维护清洗。

　　高等级公路多功能养护车是以BJ1041汽车底盘为基础进行改装设计的，配置自行设计的护栏立柱夯拔装置、高空作业装置和气动工具等，由液压系统和气动系统提供动力，可对已损坏需更换的护栏进行螺母拆装、钻孔、切割、拔出、夯入等作业，也可实现标志标牌的维修、清洗等功能。以下对该车的液压系统设计作简单的分析研究。

　　2　液压系统的设计研究

　　高等级公路多功能养护车结构如图1所示。

　　图1　高等级公路多功能养护车的结构视图

　　液压系统原理如图2所示。

　　图2　第1种方案液压系统原理图

　　2.1　液压系统工作原理

　　如图1所示，由水平缸28、支座25、滑座26、底座27、纵向缸11、横向缸 29等构成调整装置，实现夯拔装置的工作位置调整。由液压锤18、垂直滑座21、支架22、夯拔缸23、支腿缸17等构成护栏立柱夯拔装置，用来完成护栏立柱的夯入与拔出。由底座7、转座8、旋转缸12、下摆臂2、下摆臂缸6、上摆臂3、上摆臂缸4、连杆机构1、作业平台9构成高空作业装置，用来完成标志标牌的维护。不工作时，支架22平放在车体16上，作业平台9放置在车体16上。工作时，若用来将已损坏的护栏立柱拔出，先将车开到接近损坏的立柱处。如图2所示，操纵多路阀第1联中的有关阀，使水平缸28的活塞杆伸出，推动滑座26并带动支架22接近工作位置;使纵向缸11的活塞杆缩回，拉动转轴24使支架22处于垂直状态：使支腿缸19的活塞杆伸出并支撑在路面上;然后调整水平缸30、横向缸、纵向缸11，使支架22处于合适的工作位置。操纵手动阀，使U形连接板19套在已损坏的立柱上，插入销轴，在夯拔缸23的带动下，将立柱拔出。若要将新的立柱夯入路基中，先将立柱竖立在路基上，然后操纵手动阀，使液压锤18套在立柱上，在夯拔缸的压迫下及液压锤的冲击下，将立柱夯入路基中，完成护栏立柱的更换。

　　同样操作可更换其他立柱。工作完成后，操纵手动阀，使夯拔缸的活塞杆缩回。操纵多路阀第1联的有关阀，将液压支腿17收起;使纵向缸的活塞杆伸出通过转轴24带动支架22转动，使之成水平状态;调整横向缸使支架22平行于车体的侧面;使水平缸的活塞杆缩回，将支架22平放在车体上。若要用来维护公路两侧的标志标牌，首先操纵多路阀第2联的有关阀，使车体的4个液压支腿15的活塞杆伸出并支撑在路面上。然后操纵多路阀第3联的有关阀，使上摆臂缸4的活塞杆推出，通过上摆臂3抬起作业平台9至一定高度：使下摆臂缸6的活塞杆伸出，推动下摆臂2转至适当位置：使转动缸12带动转座8转动，使作业平台接近标志标牌;由四连杆机构保持作业平台始终处于水平状态;调整上、下摆臂缸使作业平台处于合适的工作位置，然后进行清洗维修。当维护下一个标志标牌时，只需适当降低作业平台的高度并收起液压支腿15，将车移动到下一个工作位置，然后放下支腿，调整上、下摆动缸使工作平台处于合适的工作位置即可。工作完成后，操纵多路阀第3联的有关阀，先将作业平台降至适当高度;转动缸12带动转座8旋转，使作业平台处于初始位置的正上方;调整上、下摆臂缸将作业平台放置在车体上。操纵多路阀第2联的有关阀，将液压支腿15收起。另外配置的气动工具，可用来自动拆装护栏上的螺栓螺母并可切割扭曲的护栏和立柱;具体过程是使电磁阀切换，液压马达旋转带动空压机工作，为气动工具提供气压源。