本發(fā)明總體上涉及流體噴嘴操縱器。特別是，本發(fā)明涉及一種用于遠(yuǎn)程保持和操縱高壓旋轉(zhuǎn)噴嘴的裝置，該高壓旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)繞要清潔的物體，其中，噴嘴附接在非常高壓力的水源上。

背景技術(shù)：

噴水噴嘴通常附接到剛性噴槍的一端上，該剛性噴槍再與高壓流體軟管連接。噴槍在其近端處由用戶/操作人員手持，且它的遠(yuǎn)端在用于清潔物體表面的多個(gè)位置處。這種噴槍通常為至少4英尺長(zhǎng)，并能夠長(zhǎng)達(dá)15多英尺，用于一些罐用途中使用。噴槍使得用戶能夠保持離噴水射流和從正在清潔的表面回濺的射流的安全距離。不過，當(dāng)在大約5-20kpsi的壓力操作時(shí)，很難用手握住這樣的噴槍。這是因?yàn)?，用戶必須?duì)抗的、由于高壓噴嘴噴射而作用在噴槍上的反作用推力很大。由于該反作用力由噴嘴施加在噴槍的遠(yuǎn)端上，因此操作人員在對(duì)抗這種力的同時(shí)管理和精確地定位噴嘴是有很大困難的。對(duì)于手持噴槍操作，通常反作用力被限制為不超過操作人員重量的1/3，并且在光滑條件下可能甚至更小。另外，在很多情況和限制空間中不能使用這樣細(xì)長(zhǎng)的桿或噴槍。在這樣的限制空間中，不可以使用非常高壓力的噴嘴。因此需要一種裝置，該裝置能夠在限制空間中攜帶和操縱這樣的噴嘴，同時(shí)保持抵消噴嘴反作用力的穩(wěn)定的噴嘴定位平臺(tái)。本發(fā)明解決了這種需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的用于支承和操縱高壓清潔噴嘴的裝置可以包括：有輪的框架或底盤；一對(duì)操縱器提升器導(dǎo)軌，該對(duì)操縱器提升器導(dǎo)軌由固定在底盤上的提升器導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)體支承；可水平延伸的臂導(dǎo)軌，該可水平延伸的臂導(dǎo)軌布置在豎直操縱器導(dǎo)軌之間；第一旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器，該第一旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器固定在可水平延伸的臂導(dǎo)軌的遠(yuǎn)端上；以及第二促動(dòng)器，該第二促動(dòng)器垂直地固定在第一旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器上，其中，第二旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器設(shè)置成可釋放地保持高壓清潔噴嘴，該高壓清潔噴嘴附接在高壓流體軟管的遠(yuǎn)端上。

根據(jù)本發(fā)明的高壓噴嘴操縱器裝置的示例實(shí)施例包括：有輪的底盤，該底盤有多個(gè)外伸支架，這些外伸支架可運(yùn)動(dòng)地固定在有輪的底盤上；一對(duì)平行操縱器提升器導(dǎo)軌，該對(duì)平行操縱器提升器導(dǎo)軌由固定在底盤上的提升器導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)體來支承；可水平延伸的臂導(dǎo)軌，該可水平延伸的臂導(dǎo)軌布置在操縱器提升器導(dǎo)軌之間，并由操縱器提升器導(dǎo)軌承載；旋轉(zhuǎn)肘節(jié)促動(dòng)器，該旋轉(zhuǎn)肘節(jié)促動(dòng)器固定在可水平延伸的臂導(dǎo)軌的遠(yuǎn)端上；線性促動(dòng)器，該線性促動(dòng)器固定在旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器和鉸接噴嘴支承托架之間。托架的一部分設(shè)置成用于在其中保持高壓清潔噴嘴。線性促動(dòng)器設(shè)置成使噴嘴和鉸接托架旋轉(zhuǎn)通過一圓弧(與旋轉(zhuǎn)肘節(jié)促動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)平面垂直)。

提升器導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)體設(shè)置成使得提升器導(dǎo)軌繞提升器導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)體軸線旋轉(zhuǎn)通過大約180度的圓弧，該提升器導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)體軸線通常平行于可水平延伸的臂導(dǎo)軌。旋轉(zhuǎn)肘節(jié)促動(dòng)器設(shè)置成使鉸接噴嘴支承托架在與穿過可伸縮的臂導(dǎo)軌的水平軸線垂直的平面中旋轉(zhuǎn)通過大約270度的圓弧。l形滑架組件可運(yùn)動(dòng)地固定在提升器導(dǎo)軌的遠(yuǎn)側(cè)部分上，并能夠沿提升器導(dǎo)軌在提升器導(dǎo)軌的遠(yuǎn)端和近端之間平移?；芙M件支承可水平延伸的臂導(dǎo)軌，以便使得該臂導(dǎo)軌在提升器導(dǎo)軌之間延伸?？諝獯賱?dòng)器固定在滑架組件上，用于滑架沿提升器導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)。類似地，另一空氣促動(dòng)器固定在滑架組件上，用于可水平延伸的臂導(dǎo)軌的平移，以便使得固定在可水平延伸的臂導(dǎo)軌的遠(yuǎn)端上的旋轉(zhuǎn)肘節(jié)促動(dòng)器延伸和縮回。

遙控面板優(yōu)選地位于環(huán)繞要清潔的物體的噴水區(qū)域的外部，該遙控面板包含用于各促動(dòng)器的三位置控制閥。合適的氣動(dòng)軟管連接在控制面板和裝置的各促動(dòng)器之間。該控制面板優(yōu)選地包括五個(gè)彈簧負(fù)載的控制閥，用于控制可伸縮的臂導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)、提升器導(dǎo)軌的旋轉(zhuǎn)、可伸縮的臂導(dǎo)軌的升高、肘節(jié)的旋轉(zhuǎn)以及調(diào)節(jié)噴嘴支承托架附接在肘節(jié)上的角度。

附圖說明

當(dāng)考慮下面的詳細(xì)說明時(shí)，將更好地理解本發(fā)明，并將清除除了上面所述之外的其它目的。該說明將參照附圖，附圖中：

圖1是包括本發(fā)明特征的操縱器裝置的示例實(shí)施例的透視圖，該操縱器裝置在地板或其它大致平坦的支承表面上的支承構(gòu)型中展開。

圖2是圖1中所示的操縱器裝置的側(cè)視圖。

圖3是圖1所示的操縱器裝置的透視圖，該操縱器裝置處于折疊運(yùn)輸構(gòu)型中，其中，它的外伸支架支承支腿折疊以便用于運(yùn)輸。

圖4是操縱器裝置的側(cè)視圖，其中，外伸支架支承支腿折疊以便用于運(yùn)輸，如圖3中所示。

具體實(shí)施方式

在下面的說明中介紹了大量具體細(xì)節(jié)，以便提供更全面的公開。不過，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然知道，本發(fā)明的技術(shù)可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)。在一些情況下，公知的特征可能沒有詳細(xì)介紹，以便不會(huì)模糊本發(fā)明的技術(shù)。

在圖1的透視圖和圖2的側(cè)視圖中表示了操縱器裝置的一個(gè)示例實(shí)施例100。操縱器裝置100的該實(shí)施例表示為在圖1和圖2中的操作位置中展開。該相同裝置100在圖3和4中表示處于運(yùn)輸位置。

操縱器裝置100通過在支承底盤102的公共軸106上的一對(duì)輪104而可運(yùn)動(dòng)地支承在有輪的底盤102上。在該實(shí)施例中的底盤102包括固定在軸106上的大致矩形的盒形框架108。矩形框架的一端支承著中心前部支承支腿110，該中心前部支承支腿110從框架向下延伸至支承表面112，裝置100可在該支承表面112上滾動(dòng)。優(yōu)選是，該支承支腿110的尺寸設(shè)置成：當(dāng)裝置100在表面112上移動(dòng)至使用位置時(shí)，該支承支腿110與輪104一起將框架108支承在與支承表面112大致平行并高于該支承表面112的平面內(nèi)?；蛘?，一對(duì)間隔開的支承支腿110(未示出)可以從框架108的各前部拐角伸出，以便代替單個(gè)中心支承支腿110，用于另外的側(cè)向支承。

鉸接的外伸支架114固定在矩形框架108的四個(gè)拐角中的每一個(gè)上，該外伸支架114有在它的遠(yuǎn)端處的彈性減振支腳116以及在它的近端處的樞軸鉸鏈。在圖1和2中，操縱器裝置100表示為鉸接外伸支架114處于展開的支承構(gòu)型中，其中，各外伸支架114大致平行和高于支承表面112延伸。在圖1和2所示的展開位置中，這些外伸支架114提供了用于裝置100的較寬姿態(tài)的穩(wěn)定支承。這些外伸支架114可以在它們的近端旋轉(zhuǎn)至豎直方位，用于裝置100的運(yùn)輸，如圖3和4中所示。

各外伸支架114在它的遠(yuǎn)端處有可調(diào)節(jié)高度的支腳116。可調(diào)節(jié)支腳116用于補(bǔ)償在大致水平的支承表面112中的任何不平坦部分。各支腳116可以包括：圓盤形的底部，該底部承載彈性墊；以及有螺紋的桿，該桿從圓盤形底部穿過外伸支架114的遠(yuǎn)端豎直延伸至有互補(bǔ)螺紋的豎直橫向孔中。支腳116的調(diào)節(jié)可以通過將支腳116擰入和擰出外伸支架114來進(jìn)行?；蛘撸瑸榱嗽谥С斜砻?12(例如不平坦的地面、巖石或土壤)上使用裝置100，支腳116可以由爪或尖釘來代替，以便咬入支承表面112中。外伸支架114的端部可以可選地裝備有夾持裝置(代替支腳116)，用于保持在格柵或其它結(jié)構(gòu)上。

提升器導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪箱組件118固定在底盤108上。該轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪箱組件118剛性地固定在底盤108上，且它的輸出軸使得提升器導(dǎo)軌支承塊120繞水平軸線旋轉(zhuǎn)(通過提升器支承塊120)。轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪箱組件118包括空氣電機(jī)124，該空氣電機(jī)124通過蝸桿傳動(dòng)齒輪箱126而與提升器導(dǎo)軌支承塊120連接。該提升器導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng)體齒輪箱組件118可以設(shè)想使得提升器導(dǎo)軌支承塊120旋轉(zhuǎn)整個(gè)360°。不過，如圖所示，在所示實(shí)施例中，該旋轉(zhuǎn)由于支承表面112的存在而被限制為大約180°的圓弧。不過，當(dāng)裝置100將安裝在不同的表面或結(jié)構(gòu)上時(shí)，齒輪箱組件118可以設(shè)置成旋轉(zhuǎn)通過合適圓弧，用于該特定結(jié)構(gòu)。

提升器導(dǎo)軌支承塊120具有大致矩形的塊形狀，其具有平行側(cè)部。兩個(gè)平行的提升器導(dǎo)軌128和130的近端固定在支承塊120的相對(duì)側(cè)部上。各提升器導(dǎo)軌128和130優(yōu)選是細(xì)長(zhǎng)的鋁制盒形導(dǎo)軌擠出件，具有正方形截面形狀，在各拐角處有軸向延伸肋132。各導(dǎo)軌128和130的至少一個(gè)外表面有縱向間隔開的一系列階梯形凹槽134。各凹槽有與相應(yīng)的正齒輪(spur)驅(qū)動(dòng)鏈輪(未示出)互補(bǔ)的形狀，如后面進(jìn)一步解釋。

提升器導(dǎo)軌128和130以間隔開的平行的關(guān)系在它們的近端處剛性固定在提升器導(dǎo)軌支承塊120上。l形平臺(tái)滑架136與所述近端間隔開并高于該底盤102。連桿導(dǎo)軌止動(dòng)塊(未示出)固定在導(dǎo)軌128和130的遠(yuǎn)端之間并橫過該遠(yuǎn)端，以便保持導(dǎo)軌128和130平行。

該滑架136具有大致矩形的豎直板部分138和大致矩形的水平部分140，該水平部分140剛性地固定在豎直板部分138上?；?36通過多個(gè)引導(dǎo)輪142而可運(yùn)動(dòng)地被捕獲在各提升器導(dǎo)軌128和130上，該引導(dǎo)輪142可旋轉(zhuǎn)地固定在豎直板部分138的下側(cè)。這些引導(dǎo)輪142各自與導(dǎo)軌128或130的一個(gè)肋132接合。

豎直驅(qū)動(dòng)齒輪箱144固定在豎直板部分138的上表面上，該豎直驅(qū)動(dòng)齒輪箱144承載豎直驅(qū)動(dòng)空氣電機(jī)146。豎直驅(qū)動(dòng)齒輪箱144承載正齒輪驅(qū)動(dòng)鏈輪(未示出)，該正齒輪驅(qū)動(dòng)鏈輪與在右側(cè)導(dǎo)軌128中的階梯形凹槽134接合，如圖1中所示。圖1-4中所示的結(jié)構(gòu)只是示例?；蛘撸Q直驅(qū)動(dòng)齒輪箱144可以安裝在豎直板部分138的相對(duì)側(cè)部上，以使得豎直驅(qū)動(dòng)齒輪箱144在導(dǎo)軌130(而不是導(dǎo)軌128)中的階梯形凹槽134上對(duì)齊。

如上所述，水平板部分140剛性地固定在豎直板部分138上。多個(gè)引導(dǎo)輪148(優(yōu)選地四個(gè))固定在水平板部分140的底側(cè)表面上。水平臂導(dǎo)軌150支承在引導(dǎo)輪148之間，該引導(dǎo)輪148騎在導(dǎo)軌150的導(dǎo)軌肋132上。該導(dǎo)軌150在一對(duì)平行的提升器導(dǎo)軌128和130之間延伸。因此，這些引導(dǎo)輪148在滑架136下面在底盤102上方使臂導(dǎo)軌150懸掛，并使得臂導(dǎo)軌150可運(yùn)動(dòng)地固定在滑架136上。應(yīng)當(dāng)理解，圖1-4中所示的這種結(jié)構(gòu)只是示例。例如，滑架136可以倒轉(zhuǎn)，以使得水平臂導(dǎo)軌150承載在滑架136上方，而不是如圖所示懸掛在下面。

這種水平臂導(dǎo)軌150也是具有矩形截面的細(xì)長(zhǎng)金屬擠出件，有沿截面各拐角的軸向延伸肋132。與提升器導(dǎo)軌128和130相同，在所示結(jié)構(gòu)中，水平臂導(dǎo)軌150的上表面有一系列階梯形凹槽134。

水平驅(qū)動(dòng)齒輪箱152固定在滑架136的水平板部分140的上表面上。水平驅(qū)動(dòng)齒輪箱152在內(nèi)部承載另一正齒輪驅(qū)動(dòng)鏈輪(不可見)，該正齒輪驅(qū)動(dòng)鏈輪與水平臂導(dǎo)軌150中的階梯形凹槽134接合。水平臂空氣電機(jī)154固定在齒輪箱152上，且操作而使得與階梯形凹槽134接合的正齒輪驅(qū)動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)，以便使得水平臂導(dǎo)軌150從提升器導(dǎo)軌128和130之間獨(dú)立地延伸和縮回。

鉸接噴嘴支承組件156固定在水平臂導(dǎo)軌150的遠(yuǎn)端上。該噴嘴支承組件156有氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的可旋轉(zhuǎn)肘節(jié)158和鉸接的噴嘴支承托架160，該噴嘴支承托架160固定在肘節(jié)158上?？尚D(zhuǎn)肘節(jié)158可以繞所述臂導(dǎo)軌150的遠(yuǎn)端完全旋轉(zhuǎn)大約270度。氣動(dòng)促動(dòng)器162固定在鉸接托架160和肘節(jié)158之間。鉸接托架160能夠繞它的鉸鏈旋轉(zhuǎn)通過大約90度的圓弧。在托架160上的夾子164可釋放地保持噴嘴166。

該噴嘴166機(jī)械地固定在高壓流體軟管(未示出)的遠(yuǎn)端上，所述高壓流體軟管將水或其它洗滌流體以非常高的壓力(大約幾千磅/平方英寸)供給噴嘴166。如上所述，在如圖1所示的位置中，噴嘴166能夠通過氣動(dòng)促動(dòng)器162而繞托架160的鉸接旋轉(zhuǎn)通過優(yōu)選是大約90°的圓弧。同時(shí)，可旋轉(zhuǎn)肘節(jié)158優(yōu)選是能夠繞水平導(dǎo)軌150的中心軸線旋轉(zhuǎn)大約270°。這種旋轉(zhuǎn)限制是為了防止附接在噴嘴166上的高壓軟管的不合適的扭轉(zhuǎn)。同時(shí)或順序地，承載所述滑架136(該滑架136有水平導(dǎo)軌150和噴嘴支承組件156)的提升器導(dǎo)軌128和130通常也能夠繞提升器轉(zhuǎn)動(dòng)體組件118的軸線在豎直平面中旋轉(zhuǎn)大約180°的圓弧，該提升器轉(zhuǎn)動(dòng)體組件118沿著在支承表面112上方的底盤102對(duì)齊。不過，當(dāng)裝置100合適地定位在不同支承表面上(該支承表面并不凸出超過轉(zhuǎn)動(dòng)體組件118)時(shí)，承載所述滑架136的提升器導(dǎo)軌128和130可以設(shè)想通過轉(zhuǎn)動(dòng)體組件118而旋轉(zhuǎn)通過大得多的圓弧。最后，水平臂150可以獨(dú)立于前面所述的旋轉(zhuǎn)而延伸和縮回它的全部長(zhǎng)度，且滑架136可以在操作人員希望時(shí)獨(dú)立地在提升器導(dǎo)軌128和130上升高和降低。

裝置100設(shè)計(jì)成在噴水工具的整個(gè)操作壓力范圍內(nèi)保持穩(wěn)定地完全地處理噴嘴166的反作用力。該范圍為從大約1kpsi延伸至大約40kpsi，其中，噴嘴反作用力直到至少大約300ft-lbs。操縱根據(jù)本發(fā)明的操縱器裝置100的這種靈活性還能夠允許站在遠(yuǎn)離實(shí)際清潔操作處的操作人員精確地定位高壓噴嘴166，以便到達(dá)迄今為止不能安全達(dá)到的待清潔區(qū)域。

公共軸106通過提升連桿170而固定在底盤框架108上，該提升連桿170使得底盤102能夠升高或降低。在底盤102的下降位置中，輪104升高而離開支承表面112。在底盤102的升高位置，如圖3和4中所示，輪104降低到外伸支架114的延伸位置的下方，以使得輪104支承所述裝置100。這允許外伸支架114升高至圖3和4所示的位置。在這種情況下，裝置100由輪104和前支承支腿110來支承。

還可以設(shè)想操縱器裝置的很多代替方案和變化。例如，代替有輪的底盤，底盤102可以安裝在一組軌道上、在機(jī)械運(yùn)輸平臺(tái)上、軌道車輛上、腳手架上或者x/y定位器框架上。促動(dòng)器可以是氣動(dòng)、液壓或電動(dòng)的。外伸支架114和支腳116只是示例性的。它們可以由不同設(shè)置的固定結(jié)構(gòu)來代替，例如用于接合平臺(tái)格柵或其它結(jié)構(gòu)的夾子。在操縱器裝置100的其它應(yīng)用中，氣動(dòng)促動(dòng)器可以由液壓流體促動(dòng)器或電機(jī)來代替。因此，本發(fā)明技術(shù)的范圍只由附加權(quán)利要求和適用的法律原則來限制。