魯康 張瓊

摘 ?要：針對于市場上現(xiàn)存的人工移動(dòng)高壓水槍清洗路燈燈桿的種種不便、人工輔助清洗路燈燈桿不僅浪費(fèi)大量的人力物力且清洗效果不明顯、整體效率較低，特設(shè)計(jì)了集解決攀爬與清潔于一體的智能清洗路燈燈桿裝置，初步解決了由于燈桿高而不利于人工清洗的問題。此設(shè)計(jì)裝置結(jié)構(gòu)簡單，自動(dòng)去除燈桿附著的灰塵，無需維護(hù)人員高空作業(yè)，降低危險(xiǎn)系數(shù)和維護(hù)成本。

關(guān)鍵詞：組合清洗;結(jié)構(gòu)簡單;降低危險(xiǎn)系數(shù)

中圖分類號：TH122 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2020）19-0034-02

Abstract： In view of the inconvenience of manual moving high-pressure water gun in cleaning street lamp pole in the market， manual auxiliary cleaning street lamp pole not only wastes a lot of manpower and material resources， but also the cleaning effect is not obvious， and the overall efficiency is low， specially designed to solve the climbing and cleaning in one intelligent street lamp pole device， which initially solves the problem that the lamp pole is high and is not conducive to manual cleaning. The structure of the design device is simple， the dust attached to the lamp pole is removed automatically， there is no need for maintenance personnel to work at high altitude， and the risk coefficient and maintenance cost are reduced.

Keywords： combined cleaning; simple structure; reducing risk coefficient

1 概述

隨著創(chuàng)建文明城市的不斷推進(jìn)，城市越來越整潔漂亮，也是社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果，人們對城市的建設(shè)也提出了更高的要求。路燈由于需要在戶外長時(shí)間露天工作，燈桿容易積塵且不易清洗，從而大大影響了城市的市容市貌，路燈燈桿的清理也成為了一大難題，目前的主要清洗方式是人工持高壓水槍清洗，但清洗效果及工作效率普遍較低。據(jù)調(diào)查，目前中國路燈存量在2800萬-3000萬盞，尤其近幾年，每年新增路燈15%-20%，約300萬-600萬盞[1]?；诼窡粢?guī)模如此龐大的現(xiàn)狀，繼續(xù)采用傳統(tǒng)的路燈清洗方法顯然無法滿足市場的需求，并且反復(fù)清洗、勞民傷財(cái)。所以本文詳介一種智能化爬桿清洗裝置。

2 現(xiàn)有清洗路燈燈桿裝置現(xiàn)有問題分析

2.1 普遍的低效能

現(xiàn)階段我國的清洗路燈燈桿裝置效能低。如研究和制造清洗路燈燈桿裝置，只是單獨(dú)設(shè)計(jì)和制造解決攀爬或者清洗的裝置[2]。目前研究設(shè)計(jì)出的可選的簡單實(shí)用輔助清洗路燈燈桿裝置，性能多的設(shè)計(jì)很少，主要以人工為主，清洗成本較大，危險(xiǎn)系數(shù)高。

2.2 穩(wěn)定性和安全性較低

現(xiàn)階段我國智能清洗路燈燈桿裝置穩(wěn)定性和安全性得不到保證，清洗路燈燈桿時(shí)機(jī)械本身對清洗工作人員的生命安全有很大的危險(xiǎn)和危害，長時(shí)間的人工勞作使得使用機(jī)械的人隨時(shí)處于危險(xiǎn)作業(yè)中。并且，現(xiàn)有的清洗路燈燈桿裝置對清洗路燈燈桿的流程非常多，進(jìn)而影響清洗路燈燈桿的工作效率，適應(yīng)性較低，嚴(yán)重阻礙了清洗工作的進(jìn)度，加大了財(cái)力與物力的損失。同時(shí)這種方法非常浪費(fèi)水資源，也浪費(fèi)大量的人力，清洗人員的安全也不能得到很好的保護(hù)，例如清潔時(shí)裸露在外的電線可能會(huì)導(dǎo)致觸電，有的路段車流量很大車速較快等等。

3 清洗路燈燈桿裝置的發(fā)展歷程

3.1 國內(nèi)發(fā)展

十九世紀(jì)八十年代，伴隨著中國最早的建于上海的高桿路燈出現(xiàn)，街道道路燈桿的清潔大多是由清潔人員手工擦洗，而一般的路燈的燈桿有數(shù)米高，手工擦洗只能在有限的高度上進(jìn)行，超過二米清洗就相對困難，有的甚至根本沒有對其進(jìn)行過清洗。自本世紀(jì)以來也出現(xiàn)過用于路燈燈桿清洗的升降臺，工人站在升降臺上對路燈燈桿進(jìn)行清洗。但升降臺裝置的局限性較大，主要表現(xiàn)在：整套裝置的價(jià)格昂貴;車載裝置占據(jù)交通車道，影響交通;不能在道路狹窄的地方實(shí)施作業(yè)，操作不方便等。

3.2 國外發(fā)展

在路燈燈桿清洗裝置上國外發(fā)展較快，早期路燈燈桿清洗主要以人工手持鋼刷蘸水清洗為主，后期隨著高壓水槍及輪動(dòng)式機(jī)械升降機(jī)的發(fā)展，路燈燈桿清洗方式也借助于上述兩者整合后的移動(dòng)、沖洗一體式高壓沖洗車對路燈燈桿表面進(jìn)行沖洗，再利用抹布對燈桿進(jìn)行擦拭。到本世紀(jì)初，隨著PLC數(shù)控編程的普及應(yīng)用及智能機(jī)器人的發(fā)展，目前德國、美國等高工業(yè)水平國家已經(jīng)研發(fā)出集自動(dòng)爬桿、清洗一體的智能機(jī)器人且已小規(guī)模應(yīng)用市場，但由于其造價(jià)較高，對使用人員技術(shù)要求較高等因素，其大規(guī)模推廣嚴(yán)重受阻。

4 自動(dòng)清洗工作原理

4.1 機(jī)械設(shè)計(jì)部分

本設(shè)計(jì)智能化路燈燈桿清洗裝置由攀爬系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)及地面供給裝置三個(gè)模塊組成[3]。其中，攀爬系統(tǒng)由一周四組各上下兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪組成，輪胎材質(zhì)為高摩擦性橡膠輪，上下兩輪由兩個(gè)鋼制桿中間鍵連，連接部位可活動(dòng)，桿的兩端安裝電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪;在兩桿末端、電機(jī)靠鍵連方向上裝有彈簧;四組電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪桿在鍵連部位由一定長度的彈簧連接;對于電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪的電力支持部分由可循環(huán)充電的鋰電池供給，安裝在鍵連接處上方，由此整個(gè)攀爬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完成。

清洗系統(tǒng)由特制組合套筒構(gòu)成，套筒每90度連接在一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組上下輪桿之間的彈簧中位，由螺釘固定;套筒內(nèi)側(cè)嵌有聚酯纖維、海綿及細(xì)鐵絲混合材料，上部裝有噴管口，由人為受控噴出清洗劑或加壓水。

4.2 組合清洗裝置工作原理

在選定目標(biāo)路燈燈桿后，將清洗裝置1、4輪桿組連接彈簧斷開、清洗套筒由伸縮彈簧處斷開，再將清洗套筒及輪組分別套在目標(biāo)燈桿上連上斷開彈簧。清洗套筒因受彈簧拉力自然收緊貼緊燈桿，同時(shí)四組上下輪受到兩輪桿間彈簧彈力作用收緊輪距，四組輪自然夾緊燈桿。收到地面發(fā)出的控制信號后，四組電機(jī)同時(shí)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)，裝置整體向上/向下移動(dòng)，同時(shí)內(nèi)部清洗套筒對燈桿表面進(jìn)行摩擦清洗，套筒兩處噴口可根據(jù)地面工作人員的調(diào)控分別噴出清洗劑或加壓水。清洗完畢后，降下裝置斷開彈簧回收。

4.3 組合清洗裝置實(shí)用特點(diǎn)

（1）提高效率，節(jié)省了大量的人工，是設(shè)計(jì)操作簡便、可靠性高、成本較低的機(jī)械[4]。機(jī)器的操作者是清潔工，也可以是不具備相關(guān)知識的人員，維修維護(hù)方便。

（2）節(jié)約了大量水資源，由原來的噴灑式改為機(jī)器擦拭式，使有限的水發(fā)揮了最大的作用。

（3）發(fā)展自動(dòng)化和智能化，同時(shí)隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和廣泛應(yīng)用，機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化水平將進(jìn)一步提高，因此可以通過遙控器進(jìn)行操控[5]。

（4）可以清洗不同高度的燈桿且效率高，適用于不同直徑和變徑的燈桿，清洗效率和效果可根據(jù)電機(jī)速度調(diào)節(jié)，攀爬穩(wěn)定和均勻。

5 結(jié)束語

隨著城市化、城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，未來路燈的數(shù)量會(huì)持續(xù)增長，且基數(shù)越來越大?；谑腥菔忻驳囊?guī)整、美化，路燈的清潔將是無法避免的龐大工程，但傳統(tǒng)的清洗方式對于人力資源、水資源的浪費(fèi)及交通、地理位置的限制，必然無法長期的持續(xù)下去。所以新型的智能化燈桿清洗裝置未來大有可有。本裝置力求實(shí)現(xiàn)市場化推廣應(yīng)用，為高效、節(jié)能服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]田傳遠(yuǎn).城市路燈工程的安裝及維護(hù)管理探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（15）：139-139.

[2]張?jiān)雒?，靳凱，侯交義，等.起重機(jī)臂架清洗裝置機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代制造工程，2018（1）：15-19+47.

[3]方彥奎，劉立宇，陳俊同，等.一款履帶式多功能攀爬機(jī)器人的設(shè)計(jì)[J].科學(xué)家，2016，4（4）：2-3.

[4]關(guān)強(qiáng)，王志浩，賈一凡.人工挖孔樁技術(shù)在工民建施工中的應(yīng)用研究[J].中華民居（下旬刊），2014（8）：309.

[5]廖勁威，朱余清，羅闊，等.菠蘿采摘機(jī)械化的發(fā)展探索[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備，2014（5）：56-59.