[发明专利]一种混凝土高压冲毛机械及施工方法

权利要求书

1.一种混凝土高压冲毛机械，其特征在于：它包括履带车车体，所述履带车车体安装在行走履带（1）上，所述行走履带（1）通过多个主动轮（13）驱动其行走，在履带车车体的顶部安装有水箱（2），所述水箱（2）与抽水装置（3）相连，所述抽水装置（3）的出水管安装有水过滤器（4），所述水过滤器（4）的出水口与高压活塞泵（5）相连，所述高压活塞泵（5）的出水口通过喷管与用于混凝土地面冲毛的高压喷头装置相连，所述高压喷头装置安装在机械臂（7）的前端，所述机械臂（7）共有两套，并行布置安装在履带车车体的顶部；

所述高压喷头装置包括端部滑块（18），所述端部滑块（18）铰接在机械臂（7）的末端，所述端部滑块（18）上滑动配合安装有平移滑槽（17），所述平移滑槽（17）和端部滑块（18）之间通过齿轮齿条传动机构相连，并驱动安装在平移滑槽（17）上的整个喷头控制支架（9）沿端部滑块（18）平移动作；

所述喷头控制支架（9）包括两条平行布置的平行滑槽（19），所述平行滑槽（19）固定安装在平移滑槽（17）的下端面，所述平行滑槽（19）之间滑动配合安装有多根平移杆（20），所述平移杆（20）中间设置有槽型轨道，所述槽型轨道上滑动配合安装有喷头控制器（21），所述喷头控制器（21）上安装有喷头（8），所述喷头控制器（21）上安装有两个旋转电机，其中一个旋转电机能够控制喷头（8）的转动角度，另一旋转电机能够控制喷头（8）的俯仰喷射角度；

所述履带车车体上安装有三维激光扫描仪（11）、中央处理器（12）和电瓶（6），所述三维激光扫描仪（11）能够对浇筑仓进行初次扫描，并将数据传递给中央处理器（12），所述中央处理器（12）中配置有电子罗盘（10），能够时刻感知该冲毛机械的方位，指导冲毛机械在运走过程中按照规定的要求进行。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土高压冲毛机械，其特征在于：所述行走履带（1）的下方设有多个诱导轮（14）和托带轮（15），并对行走履带（1）进行限位支撑；

所述主动轮（13）共有四个，每个主动轮（13）都单独安装有驱动电机；所述行走履带（1）的外侧设置有深齿纹。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土高压冲毛机械，其特征在于：所述水箱（2）采用大体积水箱，在水箱上连通有进水管，所述进水管上安装有进水阀，进水管的另一端与施工现场的水供应管线相连；所述水箱（2）的内部安装有低水位、高水位报警装置。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土高压冲毛机械，其特征在于：所述水过滤器（4）形状为圆筒形，内部设置有多层过滤介质，所述多层过滤介质的滤径不同，且从上到下逐级递减，所述多层过滤介质采用可拆卸安装。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土高压冲毛机械，其特征在于：所述高压活塞泵（5）通过电机驱动，所述电机采用多级调速电机，所述电机与变速箱（16）相连。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土高压冲毛机械，其特征在于：所述机械臂（7）包括机械臂底座，所述机械臂底座固定安装在履带车车体的前端，所述机械臂底座上铰接有第一连杆（22），所述第一连杆（22）的末端铰接有第二连杆（23），所述第一连杆（22）和第二连杆（23）通过液压缸驱动。

7.采用权利要求1-6任意一项所述混凝土高压冲毛机械的施工方法，其特征在于它包括下步骤：

步骤1：在该冲毛机械进入施工缝处理现场后，中央处理器（12）中的电子罗盘（10）会感知机械当前的方位，并与施工中要求的施工缝处理方向对照，从而确定出冲毛机械的行走方向；同时，中央处理器（12）启动三维激光扫描仪（11），对浇筑仓进行初次扫描，在处理器的内部计算模块中，系统能够由扫描得到的点云数据建立浇筑仓精确的外形模型，从而划定冲毛机械的施工缝处理范围，对混凝土表面的点云数据进行分析，与浇筑仓仓面的高程信息进行对比，找出与该高程信息相差很大的点，并将这些点设置为障碍物，从而在冲毛机械运行路径的规划中将其避开；

步骤2：在获取了冲毛机械的方位、仓面冲毛范围以及仓面障碍物信息之后，中央处理器（12）对冲毛机械的行走路径进行规划，规划的行走路径呈条带形，其宽度与冲毛机械喷头的可处理宽度一致；条带的布置走向与规定的冲毛处理方向一致，并在混凝土表面从一侧向另一侧依次排开；由于步骤1中已对仓面障碍物进行了标定，冲毛机械行走条带的布置中若遇到障碍物，则直接将其绕过，避障的过程中不进行冲毛作业，待顺利绕过障碍物后再继续进行冲毛作业；

步骤3：冲毛开始前，待机械臂（7）调整完毕后，首先调节机械臂端部滑块（18），使其位于整个喷头控制支架（9）的中心位置；

步骤4：启动喷头控制器（21），使放置好的高压喷头（8）经过水平旋转和竖直旋转后满足喷射角度的要求；同时，带动喷头（8）移动到平移杆（20）滑槽的最后端；

步骤5：控制四根平移杆（20），使每根平移杆（20）归置到其滑动范围的最外侧，保持该状态完成冲毛机械前进过程中冲毛作业；当前进到达终点后，喷头控制器（21）启动平移动作，将喷头继续推送到平移杆（20）滑槽最前端；

步骤6：将平移杆（20）向另一侧滑动一段距离，保证调整后的高压水喷射作用范围能够与前一次冲毛范围有部分重合即可，保持改状态完成冲毛机械后退过程中的冲毛作业；当后退到达终点后，喷头（8）将被再一次拉回平移杆（20）滑槽的最后端；

步骤7：冲毛机械转向进入下一个冲毛条带进行工作，同时，平移杆（20）再次回到其滑动范围的最外侧，如此往复，待整个施工缝被处理完毕后，操作喷头控制器将喷头归置到初始位置。