本發(fā)明涉及公路維護裝置領(lǐng)域，具體涉及一種多功能公路維護裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會的不斷進步，城市規(guī)劃的不斷擴大，城市路面的清潔情況已經(jīng)成為評價一個城市環(huán)境的重要標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)有的公路維護裝置往往存在功能單一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、無法將多種必須的功能集成在一個結(jié)構(gòu)內(nèi)以減小占用空間、調(diào)節(jié)速度不快精度不高等缺陷。尤其是吹掃、沖洗和攝像三種功能，吹掃和沖洗經(jīng)常是需要時才使用，例如清理公路死角或者高處建筑時，如果三者分別設(shè)置自動調(diào)節(jié)位置的機構(gòu)，會造成一次投資過大和占地空間過大的問題。

因此，設(shè)計一種移動性高、同時具有吹掃、吸塵、沖洗和攝像等功能、能源清潔調(diào)節(jié)速度快精度高的公路維護裝置是一個有很強實用價值的課題。

超磁致材料在一定方向的電磁場中能夠伸長，是一種新興的工業(yè)材料。超磁致材料的動作具有傳統(tǒng)的氣動和液動裝置無法比擬的快速性、靈敏性和準(zhǔn)確性，而且結(jié)構(gòu)很簡單，正成為各個領(lǐng)域應(yīng)用中重點研究的一個課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種多功能公路維護裝置。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種多功能公路維護裝置，包括車體、垃圾容納箱、三用沖洗-吹掃-攝像裝置、電動旋轉(zhuǎn)毛刷、吸塵器和太陽能電池，所述三用沖洗-吹掃-攝像裝置和垃圾容納箱相鄰地安裝在車體上，由設(shè)置在垃圾容納箱上的太陽能電池供電的電動旋轉(zhuǎn)毛刷和吸塵器安裝在車體的底部；所述垃圾容納箱的右側(cè)車體上還設(shè)置有液壓卷揚機和與所述液壓卷揚機相連的吊臂。

有益效果：設(shè)計了一種同時具有起吊、水沖洗、空氣吹掃干燥、攝像、清掃和吸塵功能的公路維護裝置，集成度高，結(jié)構(gòu)簡單實用。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本公路維護裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是三用沖洗-吹掃-攝像裝置處于未使用狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是三用沖洗-吹掃-攝像裝置使用空氣吹掃干燥噴頭時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是內(nèi)殼的外部示意圖；

圖5是主轉(zhuǎn)軸和三個連桿的連接示意圖；

圖6是斷電保護體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是開閉體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是殼沿和滑筒的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：車體-1；電動旋轉(zhuǎn)毛刷-2；吸塵器-3；三用沖洗-吹掃-攝像裝置-4；垃圾容納箱-5；太陽能電池-6；外殼-7；水池-8；壓縮空氣罐-9；隔離板-10；加壓水泵-11；轉(zhuǎn)盤-12；轉(zhuǎn)盤軸-13；內(nèi)殼-14；支撐體-15；第一線圈-16；超磁致起落棒-17；水平連接部-18；主轉(zhuǎn)軸-19；軸承座-20；轉(zhuǎn)軸電機-21；沖洗噴頭-22；空氣吹掃干燥噴頭-23；第一連桿-24；第二連桿-25；第三連桿-26；斷電保護體-27；超磁致頂開棒-28；第二線圈-29；第一磁屏蔽層-30；第二磁屏蔽層-31；滑筒-32；彈簧-33；滑槽-34；豎直連接部-35；排水口-36；排水孔-37；中間部-38；開閉殼-39；受力部-40；接觸部-41；凸沿-42；供水軟管-43；供水電磁閥-44；供氣軟管-45；供氣電磁閥-46；殼沿-47；吊臂-100；液壓卷揚機-200。

具體實施方式

結(jié)合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。

應(yīng)用場景1：

如圖1所示的一種多功能公路維護裝置，包括車體1、垃圾容納箱5、三用沖洗-吹掃-攝像裝置4、電動旋轉(zhuǎn)毛刷2、吸塵器3和太陽能電池6，所述三用沖洗-吹掃-攝像裝置4和垃圾容納箱5相鄰地安裝在車體1上，由設(shè)置在垃圾容納箱5上的太陽能電池6供電的電動旋轉(zhuǎn)毛刷2和吸塵器3安裝在車體1的底部；所述垃圾容納箱5的右側(cè)車體1上還設(shè)置有液壓卷揚機200和與所述液壓卷揚機200相連的吊臂100。

本發(fā)明設(shè)計了一種同時具有起吊、水沖洗、空氣吹掃干燥、攝像、清掃和吸塵功能的公路維護裝置，集成度高，結(jié)構(gòu)簡單實用。

優(yōu)選地，所述垃圾容納箱5內(nèi)還設(shè)置有電容式料位監(jiān)測儀(圖中未示出)，用于檢測垃圾容納箱5的垃圾料位。

優(yōu)選地，所述公路維護裝置的駕駛室內(nèi)設(shè)置有控制器，用于控制所述電動旋轉(zhuǎn)毛刷2、吸塵器3和三用沖洗-吹掃-攝像裝置4動作，同時控制器接收所述電容式料位監(jiān)測儀來的信號反饋，當(dāng)其超過設(shè)定閾值時向駕駛員發(fā)送報警信號。

優(yōu)選地，如圖2-3所示，三用沖洗-吹掃-攝像裝置4包括外殼7、水池8、壓縮空氣罐9、隔離板10、加壓水泵11和多功能旋轉(zhuǎn)裝置，外殼7上端開口，水池8設(shè)置在外殼7的底部，隔離板10設(shè)置在水池8上方。壓縮空氣罐9和加壓水泵11集成在外殼7的外表面上。多功能旋轉(zhuǎn)裝置整體設(shè)置在隔離板10上，其包括轉(zhuǎn)盤12、轉(zhuǎn)盤軸13、內(nèi)殼14、支撐體15、第一線圈16、超磁致起落棒17、連接部、主轉(zhuǎn)軸19、軸承座20、轉(zhuǎn)軸電機21、沖洗噴頭22、攝像頭(圖中未示出)、空氣吹掃干燥噴頭23、第一連桿24、第二連桿25(見圖5)、第三連桿26、斷電保護體27、超磁致頂開棒28、第二線圈29、第一磁屏蔽層30、第二磁屏蔽層31、滑筒32、彈簧33和開閉體。轉(zhuǎn)盤12設(shè)置在隔離板10上，由轉(zhuǎn)盤電機(圖中未示出)驅(qū)動沿轉(zhuǎn)盤軸13旋轉(zhuǎn)。內(nèi)殼14由2個支撐體15固接在轉(zhuǎn)盤12上，內(nèi)殼14的上半部為半圓筒狀，下半部整體為立方體狀(參見圖4)。超磁致起落棒17的下端固接在轉(zhuǎn)盤12上，連接部包括水平連接部18和2個豎直連接部35，超磁致起落棒17的上端與水平連接部18固接，2個豎直連接部35穿過內(nèi)殼14的底部，其上端分別與2個軸承座20固接。主轉(zhuǎn)軸19水平貫穿內(nèi)殼14，由轉(zhuǎn)軸電機21帶動轉(zhuǎn)動，且主轉(zhuǎn)軸19貫穿2個軸承座20。內(nèi)殼14上設(shè)置有2個豎直設(shè)置的滑槽34，主轉(zhuǎn)軸19的兩端分別設(shè)置在2個滑槽34內(nèi)，且滑槽34的寬度與主轉(zhuǎn)軸19的直徑相匹配，以保證主轉(zhuǎn)軸19上下運動時盡量沿豎直方向運動?；?4的長度大于超磁致起落棒17的極限伸縮長度，以保證滑槽34不限制主轉(zhuǎn)軸19的向上運動。在2個滑槽34的內(nèi)壁面上還分別設(shè)置有一層橡膠層(圖中未示出)，橡膠層用于緩沖主轉(zhuǎn)軸19下落時的沖擊力，同時進一步保證了主轉(zhuǎn)軸14的運動精確度。

第一線圈16水平圍繞在2個超磁致起落棒17的周圍，用于向超磁致起落棒17提供豎直方向的驅(qū)動磁場。內(nèi)殼14的底部呈中間高兩邊低，且兩側(cè)分別設(shè)置有1個排水口36，排水口36用于排放由于泄漏或者使用沖洗噴頭22時漏入內(nèi)殼14中的水，隔離板10上設(shè)置有2個排水孔37，排水口36排出的水通過排水孔37回流到水池8中。

如圖2、5、6所示，第一連桿24、第二連桿25和第三連桿26均與主轉(zhuǎn)軸19一體成型地連接在主轉(zhuǎn)軸19的中點上，三者處于同一豎直圓面內(nèi)且長度相同，且第一連桿24與第三連桿26處于同一直線上，第二連桿25分別與第一連桿24、第三連桿26相互垂直。第一連桿24的末端與沖洗噴頭22固接，第二連桿25的末端與攝像頭固接，第三連桿26的末端與空氣吹掃干燥噴頭23固接。第一連桿24、第二連桿25與第三連桿26均設(shè)置有水平布置的中間部38，中間部38的末端與水平設(shè)置的超磁致頂開棒28固接。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23伸出內(nèi)殼14外工作時，如果第二線圈29突然斷電，則開閉體會在彈簧力的作用下自動關(guān)閉卡合在連桿上，由于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的截面一般都比連桿的截面大，所以此時即使斷開第一線圈16的電流也無法令得裝置復(fù)位回到內(nèi)殼14內(nèi)，因此還設(shè)置有2個豎直布置在中間部38上的斷電保護體27，其高度大于等于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的高度，且位于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的兩側(cè)，當(dāng)?shù)诙€圈29突然斷電時，開閉體卡合在斷電保護體27上，由于斷電保護體27是豎直布置的光滑桿體，所以此時斷開第一線圈16的驅(qū)動電流能夠使裝置順利縮回內(nèi)殼14中。

如圖2、7、8所示，第二線圈29設(shè)置在內(nèi)殼14的上部，用于為超磁致頂開棒28提供水平方向的驅(qū)動磁場，第二線圈29的布置方式可以有多種，在此不再詳述?；?2、彈簧33、開閉體、第一磁屏蔽層30、第二磁屏蔽層31均有2個，對稱布置在內(nèi)殼14的左右兩側(cè)，滑筒32設(shè)置在內(nèi)殼14的內(nèi)壁上，彈簧33設(shè)置在滑筒32內(nèi)，開閉體設(shè)置在第二磁屏蔽層31上，第一磁屏蔽層30設(shè)置在第二線圈29下方，第一磁屏蔽層30與第二磁屏蔽層31用于限制磁場寬度，防止超磁致頂開體28未進入預(yù)定區(qū)域就頂開開閉體導(dǎo)致誤動作。開閉體包括開閉殼39、受力部40和接觸部41，2個相對的開閉殼39分離時構(gòu)成供沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23伸出的開口，受力部40在超磁致頂開棒28伸長時與超磁致頂開棒28相接觸，接觸部41通過其末端的凸沿42與彈簧33相連，凸沿42的直徑與滑筒32的內(nèi)徑相匹配，凸沿42用于保證開閉體的運動不發(fā)生偏離。開閉殼39的上表面部分卡合在內(nèi)殼14上部的殼沿47中。沖洗噴頭22通過帶足夠余量的供水軟管43與加壓水泵11的出口相連通，供水軟管43上設(shè)置有供水電磁閥44，加壓水泵11的入口與水池8相連通?？諝獯祾吒稍飮婎^23通過帶足夠余量的供氣軟管45與壓縮空氣罐9相連通，供氣軟管45上設(shè)置有供氣電磁閥46。超磁致頂開棒28的極限伸長長度為2個斷電保護體27之間距離的1.1倍，開口打開的速度小于0.13s。

在此實施例中，設(shè)計了一種三用途的沖洗-吹掃-攝像裝置，利用核心的旋轉(zhuǎn)裝置實現(xiàn)三種功能的高度集成，占用空間極小，避免了分開設(shè)置各自調(diào)節(jié)裝置的巨大投資浪費，且設(shè)備在不使用狀態(tài)下能自動完全封閉在內(nèi)殼14內(nèi)，使得設(shè)備受外界環(huán)境的影響(例如下雨等惡劣環(huán)境)極小，增長了設(shè)備的使用壽命，且該三用裝置可以完全依靠轉(zhuǎn)軸電機21、轉(zhuǎn)盤電機以及第一線圈13的電流大小來調(diào)節(jié)伸出設(shè)備的高度、俯仰角以及水平轉(zhuǎn)角，對于實現(xiàn)自動化控制極為有利；同時利用超磁致材料來取代傳統(tǒng)的液動或者啟動的驅(qū)動方式，充分發(fā)揮了其動作速度快、調(diào)節(jié)精確的優(yōu)點，為該類裝置的研發(fā)提供了新的思路；充分考慮了可能發(fā)生的斷電、漏水等情形造成的不良情況，相應(yīng)地設(shè)計了斷電保護體27、完善的排水系統(tǒng)等部件，使得該裝置的運行更安全有效，超磁致頂開棒28的極限伸長長度為2個斷電保護體27之間距離的1.1倍，開口打開的速度小于0.13s。

優(yōu)選地，當(dāng)需要使用沖洗噴頭22時，啟動轉(zhuǎn)軸電機21將沖洗噴頭22轉(zhuǎn)至內(nèi)殼14的上部，同時在第二線圈29中通入驅(qū)動電流，當(dāng)超磁致頂開棒28進入水平的驅(qū)動磁場范圍時，超磁致頂開棒28伸長頂開開閉體的受力部40，從而使得2個相對的開閉殼39分離形成開口，此時向第一線圈16中通入驅(qū)動電流使得超磁致起落棒17伸長，主轉(zhuǎn)軸19沿滑槽34向上運動，同時帶動沖洗噴頭22向上運動從開口伸長內(nèi)殼14外，此時通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸電機21的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的俯仰角度，通過調(diào)節(jié)第一線圈16的電流大小來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的高度，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤電機的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的水平轉(zhuǎn)角，達到不同角度水沖洗的要求。使用結(jié)束后，首先減少或者斷開第一線圈16中的驅(qū)動電流使得沖洗噴頭22復(fù)位到內(nèi)殼14內(nèi)，然后斷開第二線圈29中的驅(qū)動電流使得開閉殼39在彈簧33的作用下自動閉合；相似地，當(dāng)要使用攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23時，將第二連桿25或者第三連桿26轉(zhuǎn)至內(nèi)殼14的上部并執(zhí)行相同的步驟即可。為了保護供水軟管43和供氣軟管44不被扯動過多發(fā)生接口松動或者脫開，主轉(zhuǎn)軸19應(yīng)該采用來回轉(zhuǎn)動的方式而非循環(huán)轉(zhuǎn)動的方式來選擇不同的所需設(shè)備。

2個相對的開閉體上均設(shè)置有位移傳感器(圖中未示出)，當(dāng)檢測到的2個開閉體相對位移反饋量大于2個斷電保護體27之間的距離時，才允許向第一線圈16中通入驅(qū)動電流伸長超磁致起落棒17，這樣可以有效防止開口未打開就提升所需要使用的設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備(沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23)頂住開閉體使得其無法打開或者損壞設(shè)備。

在此實施例中，考慮了該裝置可能發(fā)生的卡澀、損壞等問題，提供了該裝置的優(yōu)化控制運行方式。

應(yīng)用場景2：

如圖1所示的一種多功能公路維護裝置，包括車體1、垃圾容納箱5、三用沖洗-吹掃-攝像裝置4、電動旋轉(zhuǎn)毛刷2、吸塵器3和太陽能電池6，所述三用沖洗-吹掃-攝像裝置4和垃圾容納箱5相鄰地安裝在車體1上，由設(shè)置在垃圾容納箱5上的太陽能電池6供電的電動旋轉(zhuǎn)毛刷2和吸塵器3安裝在車體1的底部；所述垃圾容納箱5的右側(cè)車體1上還設(shè)置有液壓卷揚機200和與所述液壓卷揚機200相連的吊臂100。

本發(fā)明設(shè)計了一種同時具有起吊、水沖洗、空氣吹掃干燥、攝像、清掃和吸塵功能的公路維護裝置，集成度高，結(jié)構(gòu)簡單實用。

優(yōu)選地，所述垃圾容納箱5內(nèi)還設(shè)置有電容式料位監(jiān)測儀(圖中未示出)，用于檢測垃圾容納箱5的垃圾料位。

優(yōu)選地，所述公路維護裝置的駕駛室內(nèi)設(shè)置有控制器，用于控制所述電動旋轉(zhuǎn)毛刷2、吸塵器3和三用沖洗-吹掃-攝像裝置4動作，同時控制器接收所述電容式料位監(jiān)測儀來的信號反饋，當(dāng)其超過設(shè)定閾值時向駕駛員發(fā)送報警信號。

優(yōu)選地，如圖2-3所示，三用沖洗-吹掃-攝像裝置4包括外殼7、水池8、壓縮空氣罐9、隔離板10、加壓水泵11和多功能旋轉(zhuǎn)裝置，外殼7上端開口，水池8設(shè)置在外殼7的底部，隔離板10設(shè)置在水池8上方。壓縮空氣罐9和加壓水泵11集成在外殼7的外表面上。多功能旋轉(zhuǎn)裝置整體設(shè)置在隔離板10上，其包括轉(zhuǎn)盤12、轉(zhuǎn)盤軸13、內(nèi)殼14、支撐體15、第一線圈16、超磁致起落棒17、連接部、主轉(zhuǎn)軸19、軸承座20、轉(zhuǎn)軸電機21、沖洗噴頭22、攝像頭(圖中未示出)、空氣吹掃干燥噴頭23、第一連桿24、第二連桿25(見圖5)、第三連桿26、斷電保護體27、超磁致頂開棒28、第二線圈29、第一磁屏蔽層30、第二磁屏蔽層31、滑筒32、彈簧33和開閉體。轉(zhuǎn)盤12設(shè)置在隔離板10上，由轉(zhuǎn)盤電機(圖中未示出)驅(qū)動沿轉(zhuǎn)盤軸13旋轉(zhuǎn)。內(nèi)殼14由2個支撐體15固接在轉(zhuǎn)盤12上，內(nèi)殼14的上半部為半圓筒狀，下半部整體為立方體狀(參見圖4)。超磁致起落棒17的下端固接在轉(zhuǎn)盤12上，連接部包括水平連接部18和2個豎直連接部35，超磁致起落棒17的上端與水平連接部18固接，2個豎直連接部35穿過內(nèi)殼14的底部，其上端分別與2個軸承座20固接。主轉(zhuǎn)軸19水平貫穿內(nèi)殼14，由轉(zhuǎn)軸電機21帶動轉(zhuǎn)動，且主轉(zhuǎn)軸19貫穿2個軸承座20。內(nèi)殼14上設(shè)置有2個豎直設(shè)置的滑槽34，主轉(zhuǎn)軸19的兩端分別設(shè)置在2個滑槽34內(nèi)，且滑槽34的寬度與主轉(zhuǎn)軸19的直徑相匹配，以保證主轉(zhuǎn)軸19上下運動時盡量沿豎直方向運動?；?4的長度大于超磁致起落棒17的極限伸縮長度，以保證滑槽34不限制主轉(zhuǎn)軸19的向上運動。在2個滑槽34的內(nèi)壁面上還分別設(shè)置有一層橡膠層(圖中未示出)，橡膠層用于緩沖主轉(zhuǎn)軸19下落時的沖擊力，同時進一步保證了主轉(zhuǎn)軸14的運動精確度。

第一線圈16水平圍繞在2個超磁致起落棒17的周圍，用于向超磁致起落棒17提供豎直方向的驅(qū)動磁場。內(nèi)殼14的底部呈中間高兩邊低，且兩側(cè)分別設(shè)置有1個排水口36，排水口36用于排放由于泄漏或者使用沖洗噴頭22時漏入內(nèi)殼14中的水，隔離板10上設(shè)置有2個排水孔37，排水口36排出的水通過排水孔37回流到水池8中。

如圖2、5、6所示，第一連桿24、第二連桿25和第三連桿26均與主轉(zhuǎn)軸19一體成型地連接在主轉(zhuǎn)軸19的中點上，三者處于同一豎直圓面內(nèi)且長度相同，且第一連桿24與第三連桿26處于同一直線上，第二連桿25分別與第一連桿24、第三連桿26相互垂直。第一連桿24的末端與沖洗噴頭22固接，第二連桿25的末端與攝像頭固接，第三連桿26的末端與空氣吹掃干燥噴頭23固接。第一連桿24、第二連桿25與第三連桿26均設(shè)置有水平布置的中間部38，中間部38的末端與水平設(shè)置的超磁致頂開棒28固接。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23伸出內(nèi)殼14外工作時，如果第二線圈29突然斷電，則開閉體會在彈簧力的作用下自動關(guān)閉卡合在連桿上，由于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的截面一般都比連桿的截面大，所以此時即使斷開第一線圈16的電流也無法令得裝置復(fù)位回到內(nèi)殼14內(nèi)，因此還設(shè)置有2個豎直布置在中間部38上的斷電保護體27，其高度大于等于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的高度，且位于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的兩側(cè)，當(dāng)?shù)诙€圈29突然斷電時，開閉體卡合在斷電保護體27上，由于斷電保護體27是豎直布置的光滑桿體，所以此時斷開第一線圈16的驅(qū)動電流能夠使裝置順利縮回內(nèi)殼14中。

如圖2、7、8所示，第二線圈29設(shè)置在內(nèi)殼14的上部，用于為超磁致頂開棒28提供水平方向的驅(qū)動磁場，第二線圈29的布置方式可以有多種，在此不再詳述?；?2、彈簧33、開閉體、第一磁屏蔽層30、第二磁屏蔽層31均有2個，對稱布置在內(nèi)殼14的左右兩側(cè)，滑筒32設(shè)置在內(nèi)殼14的內(nèi)壁上，彈簧33設(shè)置在滑筒32內(nèi)，開閉體設(shè)置在第二磁屏蔽層31上，第一磁屏蔽層30設(shè)置在第二線圈29下方，第一磁屏蔽層30與第二磁屏蔽層31用于限制磁場寬度，防止超磁致頂開體28未進入預(yù)定區(qū)域就頂開開閉體導(dǎo)致誤動作。開閉體包括開閉殼39、受力部40和接觸部41，2個相對的開閉殼39分離時構(gòu)成供沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23伸出的開口，受力部40在超磁致頂開棒28伸長時與超磁致頂開棒28相接觸，接觸部41通過其末端的凸沿42與彈簧33相連，凸沿42的直徑與滑筒32的內(nèi)徑相匹配，凸沿42用于保證開閉體的運動不發(fā)生偏離。開閉殼39的上表面部分卡合在內(nèi)殼14上部的殼沿47中。沖洗噴頭22通過帶足夠余量的供水軟管43與加壓水泵11的出口相連通，供水軟管43上設(shè)置有供水電磁閥44，加壓水泵11的入口與水池8相連通?？諝獯祾吒稍飮婎^23通過帶足夠余量的供氣軟管45與壓縮空氣罐9相連通，供氣軟管45上設(shè)置有供氣電磁閥46。超磁致頂開棒28的極限伸長長度為2個斷電保護體27之間距離的1.2倍，開口打開的速度小于0.15s。

在此實施例中，設(shè)計了一種三用途的沖洗-吹掃-攝像裝置，利用核心的旋轉(zhuǎn)裝置實現(xiàn)三種功能的高度集成，占用空間極小，避免了分開設(shè)置各自調(diào)節(jié)裝置的巨大投資浪費，且設(shè)備在不使用狀態(tài)下能自動完全封閉在內(nèi)殼14內(nèi)，使得設(shè)備受外界環(huán)境的影響(例如下雨等惡劣環(huán)境)極小，增長了設(shè)備的使用壽命，且該三用裝置可以完全依靠轉(zhuǎn)軸電機21、轉(zhuǎn)盤電機以及第一線圈13的電流大小來調(diào)節(jié)伸出設(shè)備的高度、俯仰角以及水平轉(zhuǎn)角，對于實現(xiàn)自動化控制極為有利；同時利用超磁致材料來取代傳統(tǒng)的液動或者啟動的驅(qū)動方式，充分發(fā)揮了其動作速度快、調(diào)節(jié)精確的優(yōu)點，為該類裝置的研發(fā)提供了新的思路；充分考慮了可能發(fā)生的斷電、漏水等情形造成的不良情況，相應(yīng)地設(shè)計了斷電保護體27、完善的排水系統(tǒng)等部件，使得該裝置的運行更安全有效，超磁致頂開棒28的極限伸長長度為2個斷電保護體27之間距離的1.2倍，開口打開的速度小于0.15s。

優(yōu)選地，當(dāng)需要使用沖洗噴頭22時，啟動轉(zhuǎn)軸電機21將沖洗噴頭22轉(zhuǎn)至內(nèi)殼14的上部，同時在第二線圈29中通入驅(qū)動電流，當(dāng)超磁致頂開棒28進入水平的驅(qū)動磁場范圍時，超磁致頂開棒28伸長頂開開閉體的受力部40，從而使得2個相對的開閉殼39分離形成開口，此時向第一線圈16中通入驅(qū)動電流使得超磁致起落棒17伸長，主轉(zhuǎn)軸19沿滑槽34向上運動，同時帶動沖洗噴頭22向上運動從開口伸長內(nèi)殼14外，此時通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸電機21的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的俯仰角度，通過調(diào)節(jié)第一線圈16的電流大小來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的高度，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤電機的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的水平轉(zhuǎn)角，達到不同角度水沖洗的要求。使用結(jié)束后，首先減少或者斷開第一線圈16中的驅(qū)動電流使得沖洗噴頭22復(fù)位到內(nèi)殼14內(nèi)，然后斷開第二線圈29中的驅(qū)動電流使得開閉殼39在彈簧33的作用下自動閉合；相似地，當(dāng)要使用攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23時，將第二連桿25或者第三連桿26轉(zhuǎn)至內(nèi)殼14的上部并執(zhí)行相同的步驟即可。為了保護供水軟管43和供氣軟管44不被扯動過多發(fā)生接口松動或者脫開，主轉(zhuǎn)軸19應(yīng)該采用來回轉(zhuǎn)動的方式而非循環(huán)轉(zhuǎn)動的方式來選擇不同的所需設(shè)備。

2個相對的開閉體上均設(shè)置有位移傳感器(圖中未示出)，當(dāng)檢測到的2個開閉體相對位移反饋量大于2個斷電保護體27之間的距離時，才允許向第一線圈16中通入驅(qū)動電流伸長超磁致起落棒17，這樣可以有效防止開口未打開就提升所需要使用的設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備(沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23)頂住開閉體使得其無法打開或者損壞設(shè)備。

在此實施例中，考慮了該裝置可能發(fā)生的卡澀、損壞等問題，提供了該裝置的優(yōu)化控制運行方式。

應(yīng)用場景3：

如圖1所示的一種多功能公路維護裝置，包括車體1、垃圾容納箱5、三用沖洗-吹掃-攝像裝置4、電動旋轉(zhuǎn)毛刷2、吸塵器3和太陽能電池6，所述三用沖洗-吹掃-攝像裝置4和垃圾容納箱5相鄰地安裝在車體1上，由設(shè)置在垃圾容納箱5上的太陽能電池6供電的電動旋轉(zhuǎn)毛刷2和吸塵器3安裝在車體1的底部；所述垃圾容納箱5的右側(cè)車體1上還設(shè)置有液壓卷揚機200和與所述液壓卷揚機200相連的吊臂100。

本發(fā)明設(shè)計了一種同時具有起吊、水沖洗、空氣吹掃干燥、攝像、清掃和吸塵功能的公路維護裝置，集成度高，結(jié)構(gòu)簡單實用。

優(yōu)選地，所述垃圾容納箱5內(nèi)還設(shè)置有電容式料位監(jiān)測儀(圖中未示出)，用于檢測垃圾容納箱5的垃圾料位。

優(yōu)選地，所述公路維護裝置的駕駛室內(nèi)設(shè)置有控制器，用于控制所述電動旋轉(zhuǎn)毛刷2、吸塵器3和三用沖洗-吹掃-攝像裝置4動作，同時控制器接收所述電容式料位監(jiān)測儀來的信號反饋，當(dāng)其超過設(shè)定閾值時向駕駛員發(fā)送報警信號。

優(yōu)選地，如圖2-3所示，三用沖洗-吹掃-攝像裝置4包括外殼7、水池8、壓縮空氣罐9、隔離板10、加壓水泵11和多功能旋轉(zhuǎn)裝置，外殼7上端開口，水池8設(shè)置在外殼7的底部，隔離板10設(shè)置在水池8上方。壓縮空氣罐9和加壓水泵11集成在外殼7的外表面上。多功能旋轉(zhuǎn)裝置整體設(shè)置在隔離板10上，其包括轉(zhuǎn)盤12、轉(zhuǎn)盤軸13、內(nèi)殼14、支撐體15、第一線圈16、超磁致起落棒17、連接部、主轉(zhuǎn)軸19、軸承座20、轉(zhuǎn)軸電機21、沖洗噴頭22、攝像頭(圖中未示出)、空氣吹掃干燥噴頭23、第一連桿24、第二連桿25(見圖5)、第三連桿26、斷電保護體27、超磁致頂開棒28、第二線圈29、第一磁屏蔽層30、第二磁屏蔽層31、滑筒32、彈簧33和開閉體。轉(zhuǎn)盤12設(shè)置在隔離板10上，由轉(zhuǎn)盤電機(圖中未示出)驅(qū)動沿轉(zhuǎn)盤軸13旋轉(zhuǎn)。內(nèi)殼14由2個支撐體15固接在轉(zhuǎn)盤12上，內(nèi)殼14的上半部為半圓筒狀，下半部整體為立方體狀(參見圖4)。超磁致起落棒17的下端固接在轉(zhuǎn)盤12上，連接部包括水平連接部18和2個豎直連接部35，超磁致起落棒17的上端與水平連接部18固接，2個豎直連接部35穿過內(nèi)殼14的底部，其上端分別與2個軸承座20固接。主轉(zhuǎn)軸19水平貫穿內(nèi)殼14，由轉(zhuǎn)軸電機21帶動轉(zhuǎn)動，且主轉(zhuǎn)軸19貫穿2個軸承座20。內(nèi)殼14上設(shè)置有2個豎直設(shè)置的滑槽34，主轉(zhuǎn)軸19的兩端分別設(shè)置在2個滑槽34內(nèi)，且滑槽34的寬度與主轉(zhuǎn)軸19的直徑相匹配，以保證主轉(zhuǎn)軸19上下運動時盡量沿豎直方向運動?；?4的長度大于超磁致起落棒17的極限伸縮長度，以保證滑槽34不限制主轉(zhuǎn)軸19的向上運動。在2個滑槽34的內(nèi)壁面上還分別設(shè)置有一層橡膠層(圖中未示出)，橡膠層用于緩沖主轉(zhuǎn)軸19下落時的沖擊力，同時進一步保證了主轉(zhuǎn)軸14的運動精確度。

第一線圈16水平圍繞在2個超磁致起落棒17的周圍，用于向超磁致起落棒17提供豎直方向的驅(qū)動磁場。內(nèi)殼14的底部呈中間高兩邊低，且兩側(cè)分別設(shè)置有1個排水口36，排水口36用于排放由于泄漏或者使用沖洗噴頭22時漏入內(nèi)殼14中的水，隔離板10上設(shè)置有2個排水孔37，排水口36排出的水通過排水孔37回流到水池8中。

如圖2、5、6所示，第一連桿24、第二連桿25和第三連桿26均與主轉(zhuǎn)軸19一體成型地連接在主轉(zhuǎn)軸19的中點上，三者處于同一豎直圓面內(nèi)且長度相同，且第一連桿24與第三連桿26處于同一直線上，第二連桿25分別與第一連桿24、第三連桿26相互垂直。第一連桿24的末端與沖洗噴頭22固接，第二連桿25的末端與攝像頭固接，第三連桿26的末端與空氣吹掃干燥噴頭23固接。第一連桿24、第二連桿25與第三連桿26均設(shè)置有水平布置的中間部38，中間部38的末端與水平設(shè)置的超磁致頂開棒28固接。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23伸出內(nèi)殼14外工作時，如果第二線圈29突然斷電，則開閉體會在彈簧力的作用下自動關(guān)閉卡合在連桿上，由于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的截面一般都比連桿的截面大，所以此時即使斷開第一線圈16的電流也無法令得裝置復(fù)位回到內(nèi)殼14內(nèi)，因此還設(shè)置有2個豎直布置在中間部38上的斷電保護體27，其高度大于等于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的高度，且位于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的兩側(cè)，當(dāng)?shù)诙€圈29突然斷電時，開閉體卡合在斷電保護體27上，由于斷電保護體27是豎直布置的光滑桿體，所以此時斷開第一線圈16的驅(qū)動電流能夠使裝置順利縮回內(nèi)殼14中。

如圖2、7、8所示，第二線圈29設(shè)置在內(nèi)殼14的上部，用于為超磁致頂開棒28提供水平方向的驅(qū)動磁場，第二線圈29的布置方式可以有多種，在此不再詳述。滑筒32、彈簧33、開閉體、第一磁屏蔽層30、第二磁屏蔽層31均有2個，對稱布置在內(nèi)殼14的左右兩側(cè)，滑筒32設(shè)置在內(nèi)殼14的內(nèi)壁上，彈簧33設(shè)置在滑筒32內(nèi)，開閉體設(shè)置在第二磁屏蔽層31上，第一磁屏蔽層30設(shè)置在第二線圈29下方，第一磁屏蔽層30與第二磁屏蔽層31用于限制磁場寬度，防止超磁致頂開體28未進入預(yù)定區(qū)域就頂開開閉體導(dǎo)致誤動作。開閉體包括開閉殼39、受力部40和接觸部41，2個相對的開閉殼39分離時構(gòu)成供沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23伸出的開口，受力部40在超磁致頂開棒28伸長時與超磁致頂開棒28相接觸，接觸部41通過其末端的凸沿42與彈簧33相連，凸沿42的直徑與滑筒32的內(nèi)徑相匹配，凸沿42用于保證開閉體的運動不發(fā)生偏離。開閉殼39的上表面部分卡合在內(nèi)殼14上部的殼沿47中。沖洗噴頭22通過帶足夠余量的供水軟管43與加壓水泵11的出口相連通，供水軟管43上設(shè)置有供水電磁閥44，加壓水泵11的入口與水池8相連通?？諝獯祾吒稍飮婎^23通過帶足夠余量的供氣軟管45與壓縮空氣罐9相連通，供氣軟管45上設(shè)置有供氣電磁閥46。超磁致頂開棒28的極限伸長長度為2個斷電保護體27之間距離的1.3倍，開口打開的速度小于0.17s。

在此實施例中，設(shè)計了一種三用途的沖洗-吹掃-攝像裝置，利用核心的旋轉(zhuǎn)裝置實現(xiàn)三種功能的高度集成，占用空間極小，避免了分開設(shè)置各自調(diào)節(jié)裝置的巨大投資浪費，且設(shè)備在不使用狀態(tài)下能自動完全封閉在內(nèi)殼14內(nèi)，使得設(shè)備受外界環(huán)境的影響(例如下雨等惡劣環(huán)境)極小，增長了設(shè)備的使用壽命，且該三用裝置可以完全依靠轉(zhuǎn)軸電機21、轉(zhuǎn)盤電機以及第一線圈13的電流大小來調(diào)節(jié)伸出設(shè)備的高度、俯仰角以及水平轉(zhuǎn)角，對于實現(xiàn)自動化控制極為有利；同時利用超磁致材料來取代傳統(tǒng)的液動或者啟動的驅(qū)動方式，充分發(fā)揮了其動作速度快、調(diào)節(jié)精確的優(yōu)點，為該類裝置的研發(fā)提供了新的思路；充分考慮了可能發(fā)生的斷電、漏水等情形造成的不良情況，相應(yīng)地設(shè)計了斷電保護體27、完善的排水系統(tǒng)等部件，使得該裝置的運行更安全有效，超磁致頂開棒28的極限伸長長度為2個斷電保護體27之間距離的1.3倍，開口打開的速度小于0.17s。

優(yōu)選地，當(dāng)需要使用沖洗噴頭22時，啟動轉(zhuǎn)軸電機21將沖洗噴頭22轉(zhuǎn)至內(nèi)殼14的上部，同時在第二線圈29中通入驅(qū)動電流，當(dāng)超磁致頂開棒28進入水平的驅(qū)動磁場范圍時，超磁致頂開棒28伸長頂開開閉體的受力部40，從而使得2個相對的開閉殼39分離形成開口，此時向第一線圈16中通入驅(qū)動電流使得超磁致起落棒17伸長，主轉(zhuǎn)軸19沿滑槽34向上運動，同時帶動沖洗噴頭22向上運動從開口伸長內(nèi)殼14外，此時通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸電機21的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的俯仰角度，通過調(diào)節(jié)第一線圈16的電流大小來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的高度，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤電機的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的水平轉(zhuǎn)角，達到不同角度水沖洗的要求。使用結(jié)束后，首先減少或者斷開第一線圈16中的驅(qū)動電流使得沖洗噴頭22復(fù)位到內(nèi)殼14內(nèi)，然后斷開第二線圈29中的驅(qū)動電流使得開閉殼39在彈簧33的作用下自動閉合；相似地，當(dāng)要使用攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23時，將第二連桿25或者第三連桿26轉(zhuǎn)至內(nèi)殼14的上部并執(zhí)行相同的步驟即可。為了保護供水軟管43和供氣軟管44不被扯動過多發(fā)生接口松動或者脫開，主轉(zhuǎn)軸19應(yīng)該采用來回轉(zhuǎn)動的方式而非循環(huán)轉(zhuǎn)動的方式來選擇不同的所需設(shè)備。

2個相對的開閉體上均設(shè)置有位移傳感器(圖中未示出)，當(dāng)檢測到的2個開閉體相對位移反饋量大于2個斷電保護體27之間的距離時，才允許向第一線圈16中通入驅(qū)動電流伸長超磁致起落棒17，這樣可以有效防止開口未打開就提升所需要使用的設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備(沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23)頂住開閉體使得其無法打開或者損壞設(shè)備。

在此實施例中，考慮了該裝置可能發(fā)生的卡澀、損壞等問題，提供了該裝置的優(yōu)化控制運行方式。

應(yīng)用場景4：

如圖1所示的一種多功能公路維護裝置，包括車體1、垃圾容納箱5、三用沖洗-吹掃-攝像裝置4、電動旋轉(zhuǎn)毛刷2、吸塵器3和太陽能電池6，所述三用沖洗-吹掃-攝像裝置4和垃圾容納箱5相鄰地安裝在車體1上，由設(shè)置在垃圾容納箱5上的太陽能電池6供電的電動旋轉(zhuǎn)毛刷2和吸塵器3安裝在車體1的底部；所述垃圾容納箱5的右側(cè)車體1上還設(shè)置有液壓卷揚機200和與所述液壓卷揚機200相連的吊臂100。

本發(fā)明設(shè)計了一種同時具有起吊、水沖洗、空氣吹掃干燥、攝像、清掃和吸塵功能的公路維護裝置，集成度高，結(jié)構(gòu)簡單實用。

優(yōu)選地，所述垃圾容納箱5內(nèi)還設(shè)置有電容式料位監(jiān)測儀(圖中未示出)，用于檢測垃圾容納箱5的垃圾料位。

優(yōu)選地，所述公路維護裝置的駕駛室內(nèi)設(shè)置有控制器，用于控制所述電動旋轉(zhuǎn)毛刷2、吸塵器3和三用沖洗-吹掃-攝像裝置4動作，同時控制器接收所述電容式料位監(jiān)測儀來的信號反饋，當(dāng)其超過設(shè)定閾值時向駕駛員發(fā)送報警信號。

優(yōu)選地，如圖2-3所示，三用沖洗-吹掃-攝像裝置4包括外殼7、水池8、壓縮空氣罐9、隔離板10、加壓水泵11和多功能旋轉(zhuǎn)裝置，外殼7上端開口，水池8設(shè)置在外殼7的底部，隔離板10設(shè)置在水池8上方。壓縮空氣罐9和加壓水泵11集成在外殼7的外表面上。多功能旋轉(zhuǎn)裝置整體設(shè)置在隔離板10上，其包括轉(zhuǎn)盤12、轉(zhuǎn)盤軸13、內(nèi)殼14、支撐體15、第一線圈16、超磁致起落棒17、連接部、主轉(zhuǎn)軸19、軸承座20、轉(zhuǎn)軸電機21、沖洗噴頭22、攝像頭(圖中未示出)、空氣吹掃干燥噴頭23、第一連桿24、第二連桿25(見圖5)、第三連桿26、斷電保護體27、超磁致頂開棒28、第二線圈29、第一磁屏蔽層30、第二磁屏蔽層31、滑筒32、彈簧33和開閉體。轉(zhuǎn)盤12設(shè)置在隔離板10上，由轉(zhuǎn)盤電機(圖中未示出)驅(qū)動沿轉(zhuǎn)盤軸13旋轉(zhuǎn)。內(nèi)殼14由2個支撐體15固接在轉(zhuǎn)盤12上，內(nèi)殼14的上半部為半圓筒狀，下半部整體為立方體狀(參見圖4)。超磁致起落棒17的下端固接在轉(zhuǎn)盤12上，連接部包括水平連接部18和2個豎直連接部35，超磁致起落棒17的上端與水平連接部18固接，2個豎直連接部35穿過內(nèi)殼14的底部，其上端分別與2個軸承座20固接。主轉(zhuǎn)軸19水平貫穿內(nèi)殼14，由轉(zhuǎn)軸電機21帶動轉(zhuǎn)動，且主轉(zhuǎn)軸19貫穿2個軸承座20。內(nèi)殼14上設(shè)置有2個豎直設(shè)置的滑槽34，主轉(zhuǎn)軸19的兩端分別設(shè)置在2個滑槽34內(nèi)，且滑槽34的寬度與主轉(zhuǎn)軸19的直徑相匹配，以保證主轉(zhuǎn)軸19上下運動時盡量沿豎直方向運動?；?4的長度大于超磁致起落棒17的極限伸縮長度，以保證滑槽34不限制主轉(zhuǎn)軸19的向上運動。在2個滑槽34的內(nèi)壁面上還分別設(shè)置有一層橡膠層(圖中未示出)，橡膠層用于緩沖主轉(zhuǎn)軸19下落時的沖擊力，同時進一步保證了主轉(zhuǎn)軸14的運動精確度。

第一線圈16水平圍繞在2個超磁致起落棒17的周圍，用于向超磁致起落棒17提供豎直方向的驅(qū)動磁場。內(nèi)殼14的底部呈中間高兩邊低，且兩側(cè)分別設(shè)置有1個排水口36，排水口36用于排放由于泄漏或者使用沖洗噴頭22時漏入內(nèi)殼14中的水，隔離板10上設(shè)置有2個排水孔37，排水口36排出的水通過排水孔37回流到水池8中。

如圖2、5、6所示，第一連桿24、第二連桿25和第三連桿26均與主轉(zhuǎn)軸19一體成型地連接在主轉(zhuǎn)軸19的中點上，三者處于同一豎直圓面內(nèi)且長度相同，且第一連桿24與第三連桿26處于同一直線上，第二連桿25分別與第一連桿24、第三連桿26相互垂直。第一連桿24的末端與沖洗噴頭22固接，第二連桿25的末端與攝像頭固接，第三連桿26的末端與空氣吹掃干燥噴頭23固接。第一連桿24、第二連桿25與第三連桿26均設(shè)置有水平布置的中間部38，中間部38的末端與水平設(shè)置的超磁致頂開棒28固接。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23伸出內(nèi)殼14外工作時，如果第二線圈29突然斷電，則開閉體會在彈簧力的作用下自動關(guān)閉卡合在連桿上，由于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的截面一般都比連桿的截面大，所以此時即使斷開第一線圈16的電流也無法令得裝置復(fù)位回到內(nèi)殼14內(nèi)，因此還設(shè)置有2個豎直布置在中間部38上的斷電保護體27，其高度大于等于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的高度，且位于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的兩側(cè)，當(dāng)?shù)诙€圈29突然斷電時，開閉體卡合在斷電保護體27上，由于斷電保護體27是豎直布置的光滑桿體，所以此時斷開第一線圈16的驅(qū)動電流能夠使裝置順利縮回內(nèi)殼14中。

如圖2、7、8所示，第二線圈29設(shè)置在內(nèi)殼14的上部，用于為超磁致頂開棒28提供水平方向的驅(qū)動磁場，第二線圈29的布置方式可以有多種，在此不再詳述?；?2、彈簧33、開閉體、第一磁屏蔽層30、第二磁屏蔽層31均有2個，對稱布置在內(nèi)殼14的左右兩側(cè)，滑筒32設(shè)置在內(nèi)殼14的內(nèi)壁上，彈簧33設(shè)置在滑筒32內(nèi)，開閉體設(shè)置在第二磁屏蔽層31上，第一磁屏蔽層30設(shè)置在第二線圈29下方，第一磁屏蔽層30與第二磁屏蔽層31用于限制磁場寬度，防止超磁致頂開體28未進入預(yù)定區(qū)域就頂開開閉體導(dǎo)致誤動作。開閉體包括開閉殼39、受力部40和接觸部41，2個相對的開閉殼39分離時構(gòu)成供沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23伸出的開口，受力部40在超磁致頂開棒28伸長時與超磁致頂開棒28相接觸，接觸部41通過其末端的凸沿42與彈簧33相連，凸沿42的直徑與滑筒32的內(nèi)徑相匹配，凸沿42用于保證開閉體的運動不發(fā)生偏離。開閉殼39的上表面部分卡合在內(nèi)殼14上部的殼沿47中。沖洗噴頭22通過帶足夠余量的供水軟管43與加壓水泵11的出口相連通，供水軟管43上設(shè)置有供水電磁閥44，加壓水泵11的入口與水池8相連通?？諝獯祾吒稍飮婎^23通過帶足夠余量的供氣軟管45與壓縮空氣罐9相連通，供氣軟管45上設(shè)置有供氣電磁閥46。超磁致頂開棒28的極限伸長長度為2個斷電保護體27之間距離的1.4倍，開口打開的速度小于0.21s。

在此實施例中，設(shè)計了一種三用途的沖洗-吹掃-攝像裝置，利用核心的旋轉(zhuǎn)裝置實現(xiàn)三種功能的高度集成，占用空間極小，避免了分開設(shè)置各自調(diào)節(jié)裝置的巨大投資浪費，且設(shè)備在不使用狀態(tài)下能自動完全封閉在內(nèi)殼14內(nèi)，使得設(shè)備受外界環(huán)境的影響(例如下雨等惡劣環(huán)境)極小，增長了設(shè)備的使用壽命，且該三用裝置可以完全依靠轉(zhuǎn)軸電機21、轉(zhuǎn)盤電機以及第一線圈13的電流大小來調(diào)節(jié)伸出設(shè)備的高度、俯仰角以及水平轉(zhuǎn)角，對于實現(xiàn)自動化控制極為有利；同時利用超磁致材料來取代傳統(tǒng)的液動或者啟動的驅(qū)動方式，充分發(fā)揮了其動作速度快、調(diào)節(jié)精確的優(yōu)點，為該類裝置的研發(fā)提供了新的思路；充分考慮了可能發(fā)生的斷電、漏水等情形造成的不良情況，相應(yīng)地設(shè)計了斷電保護體27、完善的排水系統(tǒng)等部件，使得該裝置的運行更安全有效，超磁致頂開棒28的極限伸長長度為2個斷電保護體27之間距離的1.4倍，開口打開的速度小于0.21s。

優(yōu)選地，當(dāng)需要使用沖洗噴頭22時，啟動轉(zhuǎn)軸電機21將沖洗噴頭22轉(zhuǎn)至內(nèi)殼14的上部，同時在第二線圈29中通入驅(qū)動電流，當(dāng)超磁致頂開棒28進入水平的驅(qū)動磁場范圍時，超磁致頂開棒28伸長頂開開閉體的受力部40，從而使得2個相對的開閉殼39分離形成開口，此時向第一線圈16中通入驅(qū)動電流使得超磁致起落棒17伸長，主轉(zhuǎn)軸19沿滑槽34向上運動，同時帶動沖洗噴頭22向上運動從開口伸長內(nèi)殼14外，此時通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸電機21的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的俯仰角度，通過調(diào)節(jié)第一線圈16的電流大小來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的高度，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤電機的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的水平轉(zhuǎn)角，達到不同角度水沖洗的要求。使用結(jié)束后，首先減少或者斷開第一線圈16中的驅(qū)動電流使得沖洗噴頭22復(fù)位到內(nèi)殼14內(nèi)，然后斷開第二線圈29中的驅(qū)動電流使得開閉殼39在彈簧33的作用下自動閉合；相似地，當(dāng)要使用攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23時，將第二連桿25或者第三連桿26轉(zhuǎn)至內(nèi)殼14的上部并執(zhí)行相同的步驟即可。為了保護供水軟管43和供氣軟管44不被扯動過多發(fā)生接口松動或者脫開，主轉(zhuǎn)軸19應(yīng)該采用來回轉(zhuǎn)動的方式而非循環(huán)轉(zhuǎn)動的方式來選擇不同的所需設(shè)備。

2個相對的開閉體上均設(shè)置有位移傳感器(圖中未示出)，當(dāng)檢測到的2個開閉體相對位移反饋量大于2個斷電保護體27之間的距離時，才允許向第一線圈16中通入驅(qū)動電流伸長超磁致起落棒17，這樣可以有效防止開口未打開就提升所需要使用的設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備(沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23)頂住開閉體使得其無法打開或者損壞設(shè)備。

在此實施例中，考慮了該裝置可能發(fā)生的卡澀、損壞等問題，提供了該裝置的優(yōu)化控制運行方式。

應(yīng)用場景5：

如圖1所示的一種多功能公路維護裝置，包括車體1、垃圾容納箱5、三用沖洗-吹掃-攝像裝置4、電動旋轉(zhuǎn)毛刷2、吸塵器3和太陽能電池6，所述三用沖洗-吹掃-攝像裝置4和垃圾容納箱5相鄰地安裝在車體1上，由設(shè)置在垃圾容納箱5上的太陽能電池6供電的電動旋轉(zhuǎn)毛刷2和吸塵器3安裝在車體1的底部；所述垃圾容納箱5的右側(cè)車體1上還設(shè)置有液壓卷揚機200和與所述液壓卷揚機200相連的吊臂100。

本發(fā)明設(shè)計了一種同時具有起吊、水沖洗、空氣吹掃干燥、攝像、清掃和吸塵功能的公路維護裝置，集成度高，結(jié)構(gòu)簡單實用。

優(yōu)選地，所述垃圾容納箱5內(nèi)還設(shè)置有電容式料位監(jiān)測儀(圖中未示出)，用于檢測垃圾容納箱5的垃圾料位。

優(yōu)選地，所述公路維護裝置的駕駛室內(nèi)設(shè)置有控制器，用于控制所述電動旋轉(zhuǎn)毛刷2、吸塵器3和三用沖洗-吹掃-攝像裝置4動作，同時控制器接收所述電容式料位監(jiān)測儀來的信號反饋，當(dāng)其超過設(shè)定閾值時向駕駛員發(fā)送報警信號。

優(yōu)選地，如圖2-3所示，三用沖洗-吹掃-攝像裝置4包括外殼7、水池8、壓縮空氣罐9、隔離板10、加壓水泵11和多功能旋轉(zhuǎn)裝置，外殼7上端開口，水池8設(shè)置在外殼7的底部，隔離板10設(shè)置在水池8上方。壓縮空氣罐9和加壓水泵11集成在外殼7的外表面上。多功能旋轉(zhuǎn)裝置整體設(shè)置在隔離板10上，其包括轉(zhuǎn)盤12、轉(zhuǎn)盤軸13、內(nèi)殼14、支撐體15、第一線圈16、超磁致起落棒17、連接部、主轉(zhuǎn)軸19、軸承座20、轉(zhuǎn)軸電機21、沖洗噴頭22、攝像頭(圖中未示出)、空氣吹掃干燥噴頭23、第一連桿24、第二連桿25(見圖5)、第三連桿26、斷電保護體27、超磁致頂開棒28、第二線圈29、第一磁屏蔽層30、第二磁屏蔽層31、滑筒32、彈簧33和開閉體。轉(zhuǎn)盤12設(shè)置在隔離板10上，由轉(zhuǎn)盤電機(圖中未示出)驅(qū)動沿轉(zhuǎn)盤軸13旋轉(zhuǎn)。內(nèi)殼14由2個支撐體15固接在轉(zhuǎn)盤12上，內(nèi)殼14的上半部為半圓筒狀，下半部整體為立方體狀(參見圖4)。超磁致起落棒17的下端固接在轉(zhuǎn)盤12上，連接部包括水平連接部18和2個豎直連接部35，超磁致起落棒17的上端與水平連接部18固接，2個豎直連接部35穿過內(nèi)殼14的底部，其上端分別與2個軸承座20固接。主轉(zhuǎn)軸19水平貫穿內(nèi)殼14，由轉(zhuǎn)軸電機21帶動轉(zhuǎn)動，且主轉(zhuǎn)軸19貫穿2個軸承座20。內(nèi)殼14上設(shè)置有2個豎直設(shè)置的滑槽34，主轉(zhuǎn)軸19的兩端分別設(shè)置在2個滑槽34內(nèi)，且滑槽34的寬度與主轉(zhuǎn)軸19的直徑相匹配，以保證主轉(zhuǎn)軸19上下運動時盡量沿豎直方向運動?；?4的長度大于超磁致起落棒17的極限伸縮長度，以保證滑槽34不限制主轉(zhuǎn)軸19的向上運動。在2個滑槽34的內(nèi)壁面上還分別設(shè)置有一層橡膠層(圖中未示出)，橡膠層用于緩沖主轉(zhuǎn)軸19下落時的沖擊力，同時進一步保證了主轉(zhuǎn)軸14的運動精確度。

第一線圈16水平圍繞在2個超磁致起落棒17的周圍，用于向超磁致起落棒17提供豎直方向的驅(qū)動磁場。內(nèi)殼14的底部呈中間高兩邊低，且兩側(cè)分別設(shè)置有1個排水口36，排水口36用于排放由于泄漏或者使用沖洗噴頭22時漏入內(nèi)殼14中的水，隔離板10上設(shè)置有2個排水孔37，排水口36排出的水通過排水孔37回流到水池8中。

如圖2、5、6所示，第一連桿24、第二連桿25和第三連桿26均與主轉(zhuǎn)軸19一體成型地連接在主轉(zhuǎn)軸19的中點上，三者處于同一豎直圓面內(nèi)且長度相同，且第一連桿24與第三連桿26處于同一直線上，第二連桿25分別與第一連桿24、第三連桿26相互垂直。第一連桿24的末端與沖洗噴頭22固接，第二連桿25的末端與攝像頭固接，第三連桿26的末端與空氣吹掃干燥噴頭23固接。第一連桿24、第二連桿25與第三連桿26均設(shè)置有水平布置的中間部38，中間部38的末端與水平設(shè)置的超磁致頂開棒28固接。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23伸出內(nèi)殼14外工作時，如果第二線圈29突然斷電，則開閉體會在彈簧力的作用下自動關(guān)閉卡合在連桿上，由于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的截面一般都比連桿的截面大，所以此時即使斷開第一線圈16的電流也無法令得裝置復(fù)位回到內(nèi)殼14內(nèi)，因此還設(shè)置有2個豎直布置在中間部38上的斷電保護體27，其高度大于等于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的高度，且位于沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23的兩側(cè)，當(dāng)?shù)诙€圈29突然斷電時，開閉體卡合在斷電保護體27上，由于斷電保護體27是豎直布置的光滑桿體，所以此時斷開第一線圈16的驅(qū)動電流能夠使裝置順利縮回內(nèi)殼14中。

如圖2、7、8所示，第二線圈29設(shè)置在內(nèi)殼14的上部，用于為超磁致頂開棒28提供水平方向的驅(qū)動磁場，第二線圈29的布置方式可以有多種，在此不再詳述?；?2、彈簧33、開閉體、第一磁屏蔽層30、第二磁屏蔽層31均有2個，對稱布置在內(nèi)殼14的左右兩側(cè)，滑筒32設(shè)置在內(nèi)殼14的內(nèi)壁上，彈簧33設(shè)置在滑筒32內(nèi)，開閉體設(shè)置在第二磁屏蔽層31上，第一磁屏蔽層30設(shè)置在第二線圈29下方，第一磁屏蔽層30與第二磁屏蔽層31用于限制磁場寬度，防止超磁致頂開體28未進入預(yù)定區(qū)域就頂開開閉體導(dǎo)致誤動作。開閉體包括開閉殼39、受力部40和接觸部41，2個相對的開閉殼39分離時構(gòu)成供沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23伸出的開口，受力部40在超磁致頂開棒28伸長時與超磁致頂開棒28相接觸，接觸部41通過其末端的凸沿42與彈簧33相連，凸沿42的直徑與滑筒32的內(nèi)徑相匹配，凸沿42用于保證開閉體的運動不發(fā)生偏離。開閉殼39的上表面部分卡合在內(nèi)殼14上部的殼沿47中。沖洗噴頭22通過帶足夠余量的供水軟管43與加壓水泵11的出口相連通，供水軟管43上設(shè)置有供水電磁閥44，加壓水泵11的入口與水池8相連通?？諝獯祾吒稍飮婎^23通過帶足夠余量的供氣軟管45與壓縮空氣罐9相連通，供氣軟管45上設(shè)置有供氣電磁閥46。超磁致頂開棒28的極限伸長長度為2個斷電保護體27之間距離的1.5倍，開口打開的速度小于0.23s。

在此實施例中，設(shè)計了一種三用途的沖洗-吹掃-攝像裝置，利用核心的旋轉(zhuǎn)裝置實現(xiàn)三種功能的高度集成，占用空間極小，避免了分開設(shè)置各自調(diào)節(jié)裝置的巨大投資浪費，且設(shè)備在不使用狀態(tài)下能自動完全封閉在內(nèi)殼14內(nèi)，使得設(shè)備受外界環(huán)境的影響(例如下雨等惡劣環(huán)境)極小，增長了設(shè)備的使用壽命，且該三用裝置可以完全依靠轉(zhuǎn)軸電機21、轉(zhuǎn)盤電機以及第一線圈13的電流大小來調(diào)節(jié)伸出設(shè)備的高度、俯仰角以及水平轉(zhuǎn)角，對于實現(xiàn)自動化控制極為有利；同時利用超磁致材料來取代傳統(tǒng)的液動或者啟動的驅(qū)動方式，充分發(fā)揮了其動作速度快、調(diào)節(jié)精確的優(yōu)點，為該類裝置的研發(fā)提供了新的思路；充分考慮了可能發(fā)生的斷電、漏水等情形造成的不良情況，相應(yīng)地設(shè)計了斷電保護體27、完善的排水系統(tǒng)等部件，使得該裝置的運行更安全有效，超磁致頂開棒28的極限伸長長度為2個斷電保護體27之間距離的1.5倍，開口打開的速度小于0.23s。

優(yōu)選地，當(dāng)需要使用沖洗噴頭22時，啟動轉(zhuǎn)軸電機21將沖洗噴頭22轉(zhuǎn)至內(nèi)殼14的上部，同時在第二線圈29中通入驅(qū)動電流，當(dāng)超磁致頂開棒28進入水平的驅(qū)動磁場范圍時，超磁致頂開棒28伸長頂開開閉體的受力部40，從而使得2個相對的開閉殼39分離形成開口，此時向第一線圈16中通入驅(qū)動電流使得超磁致起落棒17伸長，主轉(zhuǎn)軸19沿滑槽34向上運動，同時帶動沖洗噴頭22向上運動從開口伸長內(nèi)殼14外，此時通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸電機21的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的俯仰角度，通過調(diào)節(jié)第一線圈16的電流大小來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的高度，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤電機的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)節(jié)沖洗噴頭22的水平轉(zhuǎn)角，達到不同角度水沖洗的要求。使用結(jié)束后，首先減少或者斷開第一線圈16中的驅(qū)動電流使得沖洗噴頭22復(fù)位到內(nèi)殼14內(nèi)，然后斷開第二線圈29中的驅(qū)動電流使得開閉殼39在彈簧33的作用下自動閉合；相似地，當(dāng)要使用攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23時，將第二連桿25或者第三連桿26轉(zhuǎn)至內(nèi)殼14的上部并執(zhí)行相同的步驟即可。為了保護供水軟管43和供氣軟管44不被扯動過多發(fā)生接口松動或者脫開，主轉(zhuǎn)軸19應(yīng)該采用來回轉(zhuǎn)動的方式而非循環(huán)轉(zhuǎn)動的方式來選擇不同的所需設(shè)備。

2個相對的開閉體上均設(shè)置有位移傳感器(圖中未示出)，當(dāng)檢測到的2個開閉體相對位移反饋量大于2個斷電保護體27之間的距離時，才允許向第一線圈16中通入驅(qū)動電流伸長超磁致起落棒17，這樣可以有效防止開口未打開就提升所需要使用的設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備(沖洗噴頭22、攝像頭或者空氣吹掃干燥噴頭23)頂住開閉體使得其無法打開或者損壞設(shè)備。

在此實施例中，考慮了該裝置可能發(fā)生的卡澀、損壞等問題，提供了該裝置的優(yōu)化控制運行方式。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。