高速公路桥面声屏障自动安装机械的制作方法

1.本发明属于声屏障安装领域，具体涉及高速公路桥面声屏障自动安装机械。


背景技术：

2.由于高速公路车流量大、产生的噪音分贝高，随着人们环保意识的增强，大家对噪音的污染防范意识也逐步增强，所以在通过居民区附近高速公路的桥面上要设置声屏障。目前桥面声屏障一般采用人工施工，随着老龄化的加剧，人工成本越来越高，并且人工安装存在极大的安全隐患，所以开发高速公路桥面声屏障自动安装机械迫在眉睫。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种可对高速公路桥面声屏障进行高效自动安装，以提高施工效率，保障施工安全的高速公路桥面声屏障自动安装机械。
4.本发明的目的是这样实现的：高速公路桥面声屏障自动安装机械，它包括有取芯系统和安装系统，所述取芯系统用于在混凝土声屏障顶面取芯成芯洞，然后机械将声屏障的预埋固定装置放入芯洞中，声屏障的预埋固定装置的作用是安装固定所述声屏障；所述取芯系统由刀杆、刀头、刀刃、主轴、连接弹簧、横杆、压杆、铰轴、离心球、离心杆、离心弹簧、下从动锥齿轮、上从动锥齿轮、下主动锥齿轮轴、上主动锥齿轮轴、取芯变速箱、离合器、输入轴、上圆齿轮、下圆齿轮、平齿轮、上圆齿轮轴、下圆齿轮轴、滑槽板、机架组成；所述安装系统用于对所述声屏障进行安装，所述安装系统由预埋固定装置安装子系统、落栏装置、进栏装置组成。
5.所述刀杆为倒l型，两对所述刀杆铰结在主轴上呈对称布置，两对刀杆通过连接弹簧连接，刀杆可绕铰轴转动；刀头位于刀杆下端，刀刃位于刀头下部及刀杆内侧；横杆水平安装在主轴上，压杆通过铰轴安装在横杆上，压杆与横杆、铰轴组成杠杆机构，离心杆通过铰轴安装在主轴上，离心杆顶端连接离心球，离心弹簧一端连接主轴、另一端连接离心杆；下从动锥齿轮、上从动锥齿轮共轴安装在主轴上，下从动锥齿轮和下主动锥齿轮齿合，上从动锥齿轮和上主动锥齿轮齿合；上主动锥齿轮、下主动锥齿轮分别安装在上主动锥齿轮轴、下主动锥齿轮轴上，上圆齿轮、下圆齿轮分别安装在上圆齿轮轴、下圆齿轮轴上，上钻芯变速箱、下钻芯变速箱安装在机架上，输入轴分别连接上钻芯变速箱、下钻芯变速箱。
6.所述预埋固定装置安装子系统由万向臂、连接头、安装轴、铰轴、压板、钢爪组成；所述万向臂安装在机架上，连接头安装在万向臂端部，安装轴连接在连接头上，钢爪通过铰轴铰结在安装轴上，安装轴最下部连接压板。
7.所述落栏装置由落栏框、钢丝绳、导向板、橡胶缓冲板、导向缓冲轮、滑槽、顶推板、顶推杆、竖杆、顶推液压缸、顶推液压缸架组成；所述落栏框为上、下开口的长方体，内体长度为一跨声屏障的长度，宽度为声屏障的厚度，高度根据声屏障的高度适当选取，落栏框用钢丝绳吊在机架上；落栏框上口设置导向板，导向板上设有橡胶缓冲板；落栏框前、后、左、右设置四块顶推板，顶推板的作用是调整落栏框的平面位置，通过可调整落栏框前后或左
右运动；顶推板安装在顶推杆上，顶推杆、顶推液压缸安装在竖杆上，通过顶推液压缸推动顶推杆运动，带动顶推板运动，调整落栏框前后或左右运动；落栏框两侧设有滑槽，导向缓冲轮位于滑槽中，导向缓冲轮的作用是调整声屏障在落栏框中的下落速度，当声屏障的安装落差较大时，调整增大导向缓冲轮与声屏障边侧的摩擦力，使声屏障以合适的速度下落。
8.所述进栏装置由进栏架、滑杆、限位板、转向轴、转向液压缸组成；所述进栏架安装在机架上，进栏装置设置有三套进栏架；滑杆安装在进栏架上，滑杆为向下弯曲的弧形杆，声屏障在重力作用下通过滑杆和导向板进入落栏框中；限位板设置在滑杆下端，限位板的作用是控制声屏障的下落，限位板打开时，限位板阻挡声屏障下落；限位板旋转折回时，声屏障自由下落；滑杆上设转向轴，在转向液压缸作用下限位板可沿转向轴转动，使限位板处于打开或旋转折回状态。
9.所述声屏障自动安装机械还包括有冷却系统，所述冷却系统由水箱、水泵、水管、开关、喷嘴组成，所述水箱、水泵安装在机架上；冷却系统的作用是通过水泵，经水管和喷嘴将水喷到取芯位置，对刀头和刀刃进行冷却。
10.所述声屏障自动安装机械还包括有清污系统，所述清污系统由储污箱、吸污泵、吸管、吸头和组成，所述储污箱、吸污泵安装在机架上；所述清污系统的作用是将取芯时产生的污水、污泥等通过吸污泵、吸管、吸头吸入储污箱。
11.所述声屏障自动安装机械还包括有图像采集及分析系统和控制系统，所述图像采集及分析系统由摄像机、wifi（无线网络装置）、gps装置、计算机、图像数据处理分析软件等组成，所述摄像机、wifi（无线网络装置）、gps装置、计算机安装在机架上，图像数据处理分析软件安装在计算机里；所述控制系统由控制元件、控制软件、操作开关等组成；所述控制系统用于控制钻芯的位置、深度、速度，挖芯的位置、速度，控制桥面声屏障预埋固定装置的安装位置、速度，调整落栏框位置等。
12.所述声屏障自动安装机械还包括有动力系统和液压系统，所述动力系统由发动机、变速箱、分动箱、液压马达、液压泵组成，所述钻芯系统、安装系统、冷却系统、清污系统工作时均由发动机提供动力；所述液压系统由液压马达、液压泵、液压管、液压阀、液压缸组成。
13.所述声屏障自动安装机械还包括有行走系统，所述行走系统由发动机、变速箱、分动箱、驱动轴、轮胎、车架等组成，发动机动力通过变速箱后进入分动箱，分动箱动力驱动液压马达，液压马达驱动液压泵工作，液压泵驱动驱动轴转动，驱动轴带动轮胎行走。
14.本发明的有益效果：本发明的高速公路桥面声屏障自动安装机械的机架上设置由发动机、变速箱、分动箱、液压马达、液压泵组成的动力系统，为其它各部件提供液压和机械动力并驱动本发明自动安装更换机的自行走；机架上设置取芯装置，取芯装置的主轴转动时离心杆和离心球转动，当主轴低速转动时，刀杆、压杆、离心杆在连接弹簧、离心弹簧的作用下保持平衡，使刀杆与主轴垂直，保持“钻芯”作业，当主轴高速转动时，离心球在离心力的作用下向外运动，带动压杆上端向外运动，通过杠杆作用压杆下端向内运动，带动刀杆向内运动完成“挖芯”作业；上、下主动锥齿轮、转动可带动上、下从动锥齿轮、转动，从而带动主轴转动，实现刀杆转动完成取芯作业，两个圆齿轮和相应的齿条啮合，圆齿轮转动时可沿齿条上下运动完成进钻工作；落栏框用钢丝绳吊在机架上，通过顶推液压缸推动顶推杆运动，带动顶推板运动，调整落栏框前后或左右运动；取芯装置的作用是在混凝土声屏障顶面
取芯成芯洞，然后机械将声屏障的预埋固定装置放入芯洞中，其中声屏障的预埋固定装置的作用是安装固定声屏障；本发明的高速公路桥面声屏障自动安装机械，可对高速公路桥面声屏障进行高效自动安装，提高了施工效率，保障施工安全。
附图说明
15.图1为本发明高速公路桥面声屏障自动安装机械的整体结构示意图。
16.图2为本发明高速公路桥面声屏障自动安装机械中钻芯装置的结构示意图。
17.图3为本发明高速公路桥面声屏障自动安装机械中预埋安装装置的结构示意图。
18.图4为本发明高速公路桥面声屏障自动安装机械中落栏装置的正视结构示意图。
19.图5为本发明高速公路桥面声屏障自动安装机械中落栏装置的侧视结构示意图。
20.图6为本发明高速公路桥面声屏障自动安装机械中滑杆连接的结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明做进一步的说明。
22.实施例1如图1-5所示，高速公路桥面声屏障自动安装机械，它包括有取芯系统和安装系统，所述取芯系统用于在混凝土声屏障顶面取芯成芯洞，然后机械将声屏障63的预埋固定装置64放入芯洞中，声屏障63的预埋固定装置64的作用是安装固定所述声屏障63；所述取芯系统由刀杆33、刀头36、刀刃34、主轴37、连接弹簧35、横杆23、压杆24、铰轴、离心球17、离心杆19、离心弹簧18、下从动锥齿轮38、上从动锥齿轮56、下主动锥齿轮轴59、上主动锥齿轮轴54、取芯变速箱44、离合器42、输入轴16、上圆齿轮21、下圆齿轮41、平齿轮60、上圆齿轮轴22、下圆齿轮轴40、滑槽板61、机架25组成；所述安装系统用于对所述声屏障63进行安装，所述安装系统由预埋固定装置安装子系统、落栏装置、进栏装置组成。
23.所述刀杆33为倒l型，两对所述刀杆33铰结在主轴37上呈对称布置，两对刀杆33通过连接弹簧35连接，刀杆33可绕铰轴转动；刀头36位于刀杆33下端，刀刃34位于刀头36下部及刀杆33内侧；横杆23水平安装在主轴37上，压杆24通过铰轴安装在横杆23上，压杆24与横杆23、铰轴组成杠杆机构，离心杆19通过铰轴安装在主轴37上，离心杆19顶端连接离心球17，离心弹簧18一端连接主轴37、另一端连接离心杆19；下从动锥齿轮38、上从动锥齿轮56共轴安装在主轴37上，下从动锥齿轮38和下主动锥齿轮齿合，上从动锥齿轮56和上主动锥齿轮齿合；上主动锥齿轮54、下主动锥齿轮59分别安装在上主动锥齿轮轴20、下主动锥齿轮轴39上，上圆齿轮21、下圆齿轮41分别安装在上圆齿轮轴22、下圆齿轮轴40上，上钻芯变速箱52、下钻芯变速箱62安装在机架25上，输入轴16分别连接上钻芯变速箱52、下钻芯变速箱62。
24.所述预埋固定装置安装子系统由万向臂50、连接头13、安装轴14、铰轴、压板12、钢爪15组成；所述万向臂50安装在机架25上，连接头13安装在万向臂50端部，安装轴14连接在连接头13上，钢爪15通过铰轴铰结在安装轴14上，安装轴14最下部连接压板12。
25.所述落栏装置由落栏框31、钢丝绳5、导向板6、橡胶缓冲板、导向缓冲轮7、滑槽8、顶推板28、顶推杆10、竖杆30、顶推液压缸11、顶推液压缸架9组成；所述落栏框31为上、下开口的长方体，内体长度为一跨声屏障63的长度，宽度为声屏障63的厚度，高度根据声屏障63
的高度适当选取，落栏框31用钢丝绳5吊在机架25上；落栏框31上口设置导向板6，导向板6上设有橡胶缓冲板；落栏框31前、后、左、右设置四块顶推板28，顶推板28的作用是调整落栏框31的平面位置，通过可调整落栏框31前后或左右运动；顶推板28安装在顶推杆10上，顶推杆10、顶推液压缸11安装在竖杆30上，通过顶推液压缸11推动顶推杆10运动，带动顶推板28运动，调整落栏框31前后或左右运动；落栏框31两侧设有滑槽8，导向缓冲轮7位于滑槽8中，导向缓冲轮7的作用是调整声屏障63在落栏框31中的下落速度，当声屏障63的安装落差较大时，调整增大导向缓冲轮7与声屏障63边侧的摩擦力，使声屏障63以合适的速度下落。
26.所述进栏装置由进栏架4、滑杆48、限位板1、转向轴2、转向液压缸3组成；所述进栏架4安装在机架25上，进栏装置设置有三套进栏架4；滑杆48安装在进栏架4上，滑杆48为向下弯曲的弧形杆，声屏障63在重力作用下通过滑杆48和导向板6进入落栏框31中；限位板1设置在滑杆48下端，限位板1的作用是控制声屏障63的下落，限位板1打开时，限位板1阻挡声屏障63下落；限位板1旋转折回时，声屏障自由下落；滑杆48上设转向轴2，在转向液压缸3作用下限位板1可沿转向轴2转动，使限位板1处于打开或旋转折回状态。
27.本发明的高速公路桥面声屏障自动安装机械的机架25上设置由发动机43、变速箱44、分动箱45、液压马达46、液压泵47组成的动力系统，为其它各部件提供液压和机械动力并驱动本发明自动安装更换机的自行走；机架25上设置取芯装置，取芯装置的主轴37转动时离心杆19和离心球17转动，当主轴37低速转动时，刀杆33、压杆24、离心杆19在连接弹簧35、离心弹簧18的作用下保持平衡，使刀杆33与主轴37垂直，保持“钻芯”作业，当主轴37高速转动时，离心球17在离心力的作用下向外运动，带动压杆24上端向外运动，通过杠杆作用压杆24下端向内运动，带动刀杆33向内运动完成“挖芯”作业；上、下主动锥齿轮54、59转动可带动上、下从动锥齿轮56、38转动，从而带动主轴37转动，实现刀杆33转动完成取芯作业，两个圆齿轮和相应的齿条60啮合，圆齿轮转动时可沿齿条60上下运动完成进钻工作；落栏框31用钢丝绳5吊在机架25上，通过顶推液压缸11推动顶推杆10运动，带动顶推板28运动，调整落栏框31前后或左右运动；取芯装置的作用是在混凝土声屏障顶面取芯成芯洞，然后机械将声屏障的预埋固定装置放入芯洞中，其中声屏障的预埋固定装置的作用是安装固定声屏障；本发明的高速公路桥面声屏障自动安装机械，可对高速公路桥面声屏障进行高效自动安装，提高了施工效率，保障施工安全。
28.实施例2如图1-6所示，高速公路桥面声屏障自动安装机械，它包括有取芯系统和安装系统，所述取芯系统用于在混凝土声屏障顶面取芯成芯洞，然后机械将声屏障63的预埋固定装置64放入芯洞中，声屏障63的预埋固定装置64的作用是安装固定所述声屏障63；所述取芯系统由刀杆33、刀头36、刀刃34、主轴37、连接弹簧35、横杆23、压杆24、铰轴、离心球17、离心杆19、离心弹簧18、下从动锥齿轮38、上从动锥齿轮56、下主动锥齿轮轴59、上主动锥齿轮轴54、取芯变速箱44、离合器42、输入轴16、上圆齿轮21、下圆齿轮41、平齿轮60、上圆齿轮轴22、下圆齿轮轴40、滑槽板61、机架25组成；所述安装系统用于对所述声屏障63进行安装，所述安装系统由预埋固定装置安装子系统、落栏装置、进栏装置组成。
29.刀杆33为倒l型，两对刀杆33铰结在主轴37上呈对称布置，两对刀杆33通过连接弹簧35连接，刀杆33可绕铰轴转动。刀杆33与主轴37垂直时，取芯系统垂直向下完成“钻芯”作业；刀杆33沿主轴37向下（向内）带动转动时刀头36内缩完成“挖芯”作业。刀头36位于刀杆
33下端，刀刃34位于刀头36下部及刀杆33内侧；刀头36下部刀刃34的作用是向下钻芯，刀杆33内侧刀刃34的作用是向内“挖芯”。横杆23水平安装在主轴37上，压杆24通过铰轴安装在横杆23上，压杆24与横杆23、铰轴组成杠杆机构，离心杆19通过铰轴安装在主轴37上，离心杆19顶端连接离心球17，离心弹簧18一端连接主轴37、另一端连接离心杆19。主轴37转动时离心杆19和离心球17转动，当主轴37低速转动时，刀杆33、压杆24、离心杆19在连接弹簧35、离心弹簧18的作用下保持平衡，使刀杆33与主轴37垂直，保持“钻芯”作业；当主轴37高速转动时，离心球17在离心力的作用下向外运动，带动压杆24上端向外运动，通过杠杆作用压杆24下端向内运动，带动刀杆33向内运动完成“挖芯”作业。下从动锥齿轮38、上从动锥齿轮56共轴安装在主轴37上，下从动锥齿轮38和下主动锥齿轮齿合，上从动锥齿轮56和上主动锥齿轮齿合。（上、下）主动锥齿轮安装在（上、下）主动锥齿轮轴上，（上、下）圆齿轮安装在（上、下）圆齿轮轴上，（上、下）钻芯变速箱44安装在机架25上，输入轴16、（上、下）圆齿轮轴、（上、下）主动锥齿轮轴分别连接钻芯变速箱44。钻芯变速箱44有四个作用，一是将动力通过（上、下）圆齿轮轴、（上、下）主动锥齿轮轴分配给（上、下）圆齿轮和（上、下）主动锥齿轮；二降低转速使（上、下）圆齿轮以合适的速度转动，带动平齿轮60以合适的速度上下运动，从而使钻芯系统以合适的速度向下进钻；三是调整（上、下）主动锥齿轮低速或高速转动，实现刀杆33低速转动时“钻芯”作业或高速转动时“挖芯”作业；四是调整（上、下）主动锥齿轮顺时针或逆时针转动，保证（上、下）从动锥齿轮在主轴37上同向转动。离合器42安装在机架25上联接（上、下）动力轴，当离合器42结合时在低速状态下只进行“钻芯”作业、在高速状态下
ꢀ“
钻芯”作业、“挖芯”作业同时进行；当离合器42断开时，只进行“挖芯”作业。（上、下）主动锥齿轮转动可带动（上、下）从动锥齿轮转动，从而带动主轴37转动，实现刀杆33转动完成取芯作业。圆齿轮和平齿轮60齿合，圆齿轮转动时又可沿平齿轮60上下运动完成进钻工作，平齿轮60、滑槽板61安装在机架25上，滑槽板61起定位作用，使下主动锥齿轮轴59、上主动锥齿轮轴54沿滑槽板61上下滑动。
30.钻芯系统的工作原理是：液压泵47驱动（上、下）输入轴16转动，动力进入钻芯变速箱44后输出两股动力，一股动力传输给（上、下）圆齿轮轴，当离合器42结合时（上、下）圆齿轮轴带动（上、下）圆齿轮转动，由于（上、下）圆齿轮和（上、下）平齿轮60齿合，（上、下）圆齿轮转动时又沿平齿轮60向下运动完成进钻工作，在低速状态下只进行“钻芯”作业、在高速状态下
ꢀ“
钻芯”作业、“挖芯”作业同时进行；当离合器42断开时，（上、下）圆齿轮停止转动，刀杆33不向运动，停止“钻芯”作业，只在高速下进行“挖芯”作业。另一股传输给（上、下）主动锥齿轮轴，（上、下）主动锥齿轮轴转动带动（上、下）主动锥齿轮转动，（上、下）主动锥齿轮转动带动（上、下）从动锥齿轮转动，（上、下）从动锥齿轮转动带动主轴37转动，主轴37转动带动刀杆33转动，调整取芯变速箱44，刀杆33低速转动时进行“钻芯”作业、高速转动时进行“挖芯”作业。通过“钻芯”和“挖芯”完成取芯作业。
31.所述预埋固定装置安装子系统由万向臂50、连接头13、安装轴14、铰轴、压板12、钢爪15组成；所述万向臂50安装在机架25上，连接头13安装在万向臂50端部，安装轴14连接在连接头13上，钢爪15通过铰轴铰结在安装轴14上，安装轴14最下部连接压板12。
32.预埋固定装置安装子系统的工作原理是，控制系统58控制万向臂50上下、左右水平运动或转动，控制系统58控制万向臂50将桥面声屏障63的预埋固定装置64抓起，然后移动到预埋孔上部，万向臂50下降将桥面声屏障63的预埋固定装置64放入预埋孔，控制钢爪
15向上转动，钢爪15脱离预埋固定装置，控制万向臂50向下通过压板12将桥面声屏障63的预埋固定装置64安放到合适的深度。
33.所述落栏装置由落栏框31、钢丝绳5、导向板6、橡胶缓冲板、导向缓冲轮7、滑槽8、顶推板28、顶推杆10、竖杆30、顶推液压缸11、顶推液压缸架9组成；所述落栏框31为上、下开口的长方体，内体长度为一跨声屏障63的长度，宽度为声屏障63的厚度，高度根据声屏障63的高度适当选取，落栏框31用钢丝绳5吊在机架25上；落栏框31上口设置导向板6，导向板6上设有橡胶缓冲板；落栏框31前、后、左、右设置四块顶推板28，顶推板28的作用是调整落栏框31的平面位置，通过可调整落栏框31前后或左右运动；顶推板28安装在顶推杆10上，顶推杆10、顶推液压缸11安装在竖杆30上，通过顶推液压缸11推动顶推杆10运动，带动顶推板28运动，调整落栏框31前后或左右运动；落栏框31两侧设有滑槽8，导向缓冲轮7位于滑槽8中，导向缓冲轮7的作用是调整声屏障63在落栏框31中的下落速度，当声屏障63的安装落差较大时，调整增大导向缓冲轮7与声屏障63边侧的摩擦力，使声屏障63以合适的速度下落。
34.落栏装置的工作原理是，调整落栏框31位于桥面声屏障63安装位置的上部，保证声屏障63下落时声屏障的栏腿能进入桥面声屏障的预埋固定装置64内。落栏装置工作时，打开进栏装置的限位板1，声屏障靠重力下落，调整导向缓冲轮7与声屏障边侧的摩擦力，使声屏障以合适的速度下落。在重力的作用下，声屏障经落栏框31下落，声屏障的栏腿进入桥面声屏障的预埋固定装置内。
35.所述进栏装置由进栏架4、滑杆48、限位板1、转向轴2、转向液压缸3组成；所述进栏架4安装在机架25上，进栏装置设置有三套进栏架4；滑杆48安装在进栏架4上，滑杆48为向下弯曲的弧形杆，声屏障63在重力作用下通过滑杆48和导向板6进入落栏框31中；限位板1设置在滑杆48下端，限位板1的作用是控制声屏障63的下落，限位板1打开时，限位板1阻挡声屏障63下落；限位板1旋转折回时，声屏障自由下落；滑杆48上设转向轴2，在转向液压缸3作用下限位板1可沿转向轴2转动，使限位板1处于打开或旋转折回状态。
36.所述声屏障自动安装机械还包括有冷却系统，所述冷却系统由水箱49、水泵53、水管、开关、喷嘴组成，所述水箱49、水泵53安装在机架25上；冷却系统的作用是通过水泵53，经水管和喷嘴将水喷到取芯位置，对刀头36和刀刃34进行冷却。
37.所述声屏障自动安装机械还包括有清污系统，所述清污系统由储污箱51、吸污泵55、吸管、吸头和组成，所述储污箱51、吸污泵55安装在机架25上；所述清污系统的作用是将取芯时产生的污水、污泥等通过吸污泵55、吸管、吸头吸入储污箱51。
38.所述声屏障自动安装机械还包括有图像采集及分析系统57和控制系统58，所述图像采集及分析系统57由摄像机、wifi（无线网络装置）、gps装置、计算机、图像数据处理分析软件等组成，所述摄像机、wifi（无线网络装置）、gps装置、计算机安装在机架25上，图像数据处理分析软件安装在计算机里；所述控制系统58由控制元件、控制软件、操作开关等组成；所述控制系统58用于控制钻芯的位置、深度、速度，挖芯的位置、速度，控制桥面声屏障预埋固定装置64的安装位置、速度，调整落栏框31位置等。
39.图像采集及分析系统57的功能及工作原理是：摄像机对工作面摄像，将图像数据通过wifi（无线网络装置）传输到计算机，通过图像数据处理分析软件对图像进行分析，通过gps装置确定取芯位置和桥面声屏障安装位置、落栏框31位置，然后确定工作方案形成处理指令，将处理指令传输给控制系统58。
40.所述声屏障自动安装机械还包括有动力系统和液压系统，所述动力系统由发动机43、变速箱44、分动箱45、液压马达46、液压泵47组成，所述钻芯系统、安装系统、冷却系统、清污系统工作时均由发动机43提供动力；所述液压系统由液压马达46、液压泵47、液压管、液压阀、液压缸组成。
41.所述声屏障自动安装机械还包括有行走系统，所述行走系统由发动机43、变速箱44、分动箱45、驱动轴、轮胎26、车架等组成，发动机43动力通过变速箱44后进入分动箱45，分动箱45动力驱动液压马达46，液压马达46驱动液压泵47工作，液压泵47驱动驱动轴转动，驱动轴带动轮胎26行走。
42.本发明的高速公路桥面声屏障自动安装机械的机架上设置由发动机、变速箱、分动箱、液压马达、液压泵组成的动力系统，为其它各部件提供液压和机械动力并驱动本发明自动安装更换机的自行走；机架上设置取芯装置，取芯装置的主轴转动时离心杆和离心球转动，当主轴低速转动时，刀杆、压杆、离心杆在连接弹簧、离心弹簧的作用下保持平衡，使刀杆与主轴垂直，保持“钻芯”作业，当主轴高速转动时，离心球在离心力的作用下向外运动，带动压杆上端向外运动，通过杠杆作用压杆下端向内运动，带动刀杆向内运动完成“挖芯”作业；上、下主动锥齿轮、转动可带动上、下从动锥齿轮、转动，从而带动主轴转动，实现刀杆转动完成取芯作业，两个圆齿轮和相应的齿条啮合，圆齿轮转动时可沿齿条上下运动完成进钻工作；落栏框用钢丝绳吊在机架上，通过顶推液压缸推动顶推杆运动，带动顶推板运动，调整落栏框前后或左右运动；取芯装置的作用是在混凝土声屏障顶面取芯成芯洞，然后机械将声屏障的预埋固定装置放入芯洞中，其中声屏障的预埋固定装置的作用是安装固定声屏障；本发明的高速公路桥面声屏障自动安装机械，可对高速公路桥面声屏障进行高效自动安装，提高了施工效率，保障施工安全。

技术特征：
1.高速公路桥面声屏障自动安装机械，它包括有取芯系统和安装系统，其特征在于：所述取芯系统用于在混凝土声屏障顶面取芯成芯洞，然后机械将声屏障（63）的预埋固定装置（64）放入芯洞中，声屏障（63）的预埋固定装置（64）的作用是安装固定所述声屏障（63）；所述取芯系统由刀杆（33）、刀头（36）、刀刃（34）、主轴（37）、连接弹簧（35）、横杆（23）、压杆（24）、铰轴、离心球（17）、离心杆（19）、离心弹簧（18）、下从动锥齿轮（38）、上从动锥齿轮（56）、下主动锥齿轮轴（59）、上主动锥齿轮轴（54）、取芯变速箱（44）、离合器（42）、输入轴（16）、上圆齿轮（21）、下圆齿轮（41）、平齿轮（60）、上圆齿轮轴（22）、下圆齿轮轴（40）、滑槽板（61）、机架（25）组成；所述安装系统用于对所述声屏障（63）进行安装，所述安装系统由预埋固定装置安装子系统、落栏装置、进栏装置组成。2.如权利要求1所述的高速公路桥面声屏障自动安装机械，其特征在于：所述刀杆（33）为倒l型，两对所述刀杆（33）铰结在主轴（37）上呈对称布置，两对刀杆（33）通过连接弹簧（35）连接，刀杆（33）可绕铰轴转动；刀头（36）位于刀杆（33）下端，刀刃（34）位于刀头（36）下部及刀杆（33）内侧；横杆（23）水平安装在主轴（37）上，压杆（24）通过铰轴安装在横杆（23）上，压杆（24）与横杆（23）、铰轴组成杠杆机构，离心杆（19）通过铰轴安装在主轴（37）上，离心杆（19）顶端连接离心球（17），离心弹簧（18）一端连接主轴（37）、另一端连接离心杆（19）；下从动锥齿轮（38）、上从动锥齿轮（56）共轴安装在主轴（37）上，下从动锥齿轮（38）和下主动锥齿轮齿合，上从动锥齿轮（56）和上主动锥齿轮齿合；上主动锥齿轮（54）、下主动锥齿轮（59）分别安装在上主动锥齿轮轴（20）、下主动锥齿轮轴（39）上，上圆齿轮（21）、下圆齿轮（41）分别安装在上圆齿轮轴（22）、下圆齿轮轴（40）上，上钻芯变速箱（52）、下钻芯变速箱（62）安装在机架（25）上，输入轴（16）分别连接上钻芯变速箱（52）、下钻芯变速箱（62）。3.如权利要求1所述的高速公路桥面声屏障自动安装机械，其特征在于：所述预埋固定装置安装子系统由万向臂（50）、连接头（13）、安装轴（14）、铰轴、压板（12）、钢爪（15）组成；所述万向臂（50）安装在机架（25）上，连接头（13）安装在万向臂（50）端部，安装轴（14）连接在连接头（13）上，钢爪（15）通过铰轴铰结在安装轴（14）上，安装轴（14）最下部连接压板（12）。4.如权利要求1所述的高速公路桥面声屏障自动安装机械，其特征在于：所述落栏装置由落栏框（31）、钢丝绳（5）、导向板（6）、橡胶缓冲板、导向缓冲轮（7）、滑槽（8）、顶推板（28）、顶推杆（10）、竖杆（30）、顶推液压缸（11）、顶推液压缸架（9）组成；所述落栏框（31）为上、下开口的长方体，内体长度为一跨声屏障（63）的长度，宽度为声屏障（63）的厚度，高度根据声屏障（63）的高度适当选取，落栏框（31）用钢丝绳（5）吊在机架（25）上；落栏框（31）上口设置导向板（6），导向板（6）上设有橡胶缓冲板；落栏框（31）前、后、左、右设置四块顶推板（28），顶推板（28）的作用是调整落栏框（31）的平面位置，通过可调整落栏框（31）前后或左右运动；顶推板（28）安装在顶推杆（10）上，顶推杆（10）、顶推液压缸（11）安装在竖杆（30）上，通过顶推液压缸（11）推动顶推杆（10）运动，带动顶推板（28）运动，调整落栏框（31）前后或左右运动；落栏框（31）两侧设有滑槽（8），导向缓冲轮（7）位于滑槽（8）中，导向缓冲轮（7）的作用是调整声屏障（63）在落栏框（31）中的下落速度，当声屏障（63）的安装落差较大时，调整增大导向缓冲轮（7）与声屏障（63）边侧的摩擦力，使声屏障（63）以合适的速度下落。5.如权利要求1所述的高速公路桥面声屏障自动安装机械，其特征在于：所述进栏装置由进栏架（4）、滑杆（48）、限位板（1）、转向轴（2）、转向液压缸（3）组成；所述进栏架（4）安装
在机架（25）上，进栏装置设置有三套进栏架（4）；滑杆（48）安装在进栏架（4）上，滑杆（48）为向下弯曲的弧形杆，声屏障（63）在重力作用下通过滑杆（48）和导向板（6）进入落栏框（31）中；限位板（1）设置在滑杆（48）下端，限位板（1）的作用是控制声屏障（63）的下落，限位板（1）打开时，限位板（1）阻挡声屏障（63）下落；限位板（1）旋转折回时，声屏障自由下落；滑杆（48）上设转向轴（2），在转向液压缸（3）作用下限位板（1）可沿转向轴（2）转动，使限位板（1）处于打开或旋转折回状态。6.如权利要求1所述的高速公路桥面声屏障自动安装机械，其特征在于：所述声屏障自动安装机械还包括有冷却系统，所述冷却系统由水箱（49）、水泵（53）、水管、开关、喷嘴组成，所述水箱（49）、水泵（53）安装在机架（25）上；冷却系统的作用是通过水泵（53），经水管和喷嘴将水喷到取芯位置，对刀头（36）和刀刃（34）进行冷却。7.如权利要求1所述的高速公路桥面声屏障自动安装机械，其特征在于：所述声屏障自动安装机械还包括有清污系统，所述清污系统由储污箱（51）、吸污泵（55）、吸管、吸头和组成，所述储污箱（51）、吸污泵（55）安装在机架（25）上；所述清污系统的作用是将取芯时产生的污水、污泥等通过吸污泵（55）、吸管、吸头吸入储污箱（51）。8.如权利要求1所述的高速公路桥面声屏障自动安装机械，其特征在于：所述声屏障自动安装机械还包括有图像采集及分析系统（57）和控制系统（58），所述图像采集及分析系统（57）由摄像机、wifi（无线网络装置）、gps装置、计算机、图像数据处理分析软件等组成，所述摄像机、wifi（无线网络装置）、gps装置、计算机安装在机架（25）上，图像数据处理分析软件安装在计算机里；所述控制系统（58）由控制元件、控制软件、操作开关等组成；所述控制系统（58）用于控制钻芯的位置、深度、速度，挖芯的位置、速度，控制桥面声屏障预埋固定装置（64）的安装位置、速度，调整落栏框（31）位置等。9.如权利要求1所述的高速公路桥面声屏障自动安装机械，其特征在于：所述声屏障自动安装机械还包括有动力系统和液压系统，所述动力系统由发动机（43）、变速箱（44）、分动箱（45）、液压马达（46）、液压泵（47）组成，所述钻芯系统、安装系统、冷却系统、清污系统工作时均由发动机（43）提供动力；所述液压系统由液压马达（46）、液压泵（47）、液压管、液压阀、液压缸组成。10.如权利要求1所述的高速公路桥面声屏障自动安装机械，其特征在于：所述声屏障自动安装机械还包括有行走系统，所述行走系统由发动机（43）、变速箱（44）、分动箱（45）、驱动轴、轮胎（26）、车架等组成，发动机（43）动力通过变速箱（44）后进入分动箱（45），分动箱（45）动力驱动液压马达（46），液压马达（46）驱动液压泵（47）工作，液压泵（47）驱动驱动轴转动，驱动轴带动轮胎（26）行走。

技术总结
本发明属于声屏障安装领域，具体涉及高速公路桥面声屏障自动安装机械；机架上设置有取芯装置，取芯装置包括固定设置于机架上的滑槽板，滑槽板上设置有齿条，左侧的滑槽板滑动连接有上圆齿轮轴，右侧的滑槽板滑动连接有下圆齿轮轴，上上圆齿轮设置于圆齿轮轴上并与左侧的齿条相啮合；机架内设置有落栏框，落栏框通过钢丝绳与机架相连接，落栏框的上口处设置有导向板，落栏框的侧面上设置有顶推板，顶推板连接有顶推杆，机架上连接有竖杆和顶推液压缸架，竖杆和顶推液压缸架上均设置有顶推液压缸，顶推液压缸与相应位置的各个相应的顶推杆相连接；本发明可对高速公路桥面声屏障进行高效自动安装，提高了施工效率，保障施工安全。保障施工安全。保障施工安全。


技术研发人员：靳瑞保 王磊 刘功 贾喜军 梁聪 丁定远 马丽 赵文涛 李想 李向阳 邢仁壮 冯靖贺 卢胜 张清翰
受保护的技术使用者：河南省公路工程局集团有限公司
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/9/5