本实用新型涉及一种桥梁伸缩缝超声波清理机，属于清理设备技术领域。
背景技术：
桥梁伸缩装置是桥梁上部结构的重要组成部分，同时也是较易损坏的构件。随着我国经济的高速发展，车流密度大，雨水冲刷等因素，伸缩缝内的沙土不断累积最后形成沙土硬块难以清理，影响桥梁整体服务寿命。在清理桥梁伸缩缝杂物时通常需半幅封闭道路，造成交通拥堵。因此，在尽量减小不良社会影响的前提下进行伸缩缝的快速清理是亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的就在于解决现有桥梁伸缩装置伸缩缝中沙土硬块难以清理造成桥梁伸缩装置使用寿命短的不足，提供一种能够清理桥梁伸缩装置伸缩缝中沙土的超声波清理机。
为了实现上述目的，本实用新型的桥梁伸缩缝超声波清理机是通过如下的技术方案来实现：
一种桥梁伸缩缝超声波清理机，其特殊之处在于：包括检测沙土硬块的超声波探测仪1，所述超声波探测仪1的输出端设有打碎沙土硬块的超声波振动系统，所述超声波振动系统的后方设有回收沙土的除尘机吸收系统；
所述超声波探测仪1为环形相控阵探头，由一系列通信的圆环形晶元体组成；适当调整、控制圆环形晶元体的激励信号和接收信号的相延，使声束聚焦的焦距作连续或步进式移动；
所述超声波振动系统包括超声波发生器3，所述超声波发生器的输出端设有超声波换能器4，所述超声波换能器4的输出端安装有超声波变幅杆5，所述超声波换能器4的上方安装有驱动超声波变幅杆5上下运动的机械臂2；
超声波发生器又称超声波电源，可以连续发超声波，也可根据需要控制超声波发出的时间；超声波发生器具有自动频率跟踪功能，能够自动适应变幅杆的频率，无需调频，长时间工作频率也不会偏移；超声波产生的机械振动对橡胶条无损害，可以做到无损桥体工作；
超声波换能器的工作原理：超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点；
超声变幅杆是超声波振动系统中一个重要的组成部分，它在振动系统中的主要作用是把机械振动的质点位移或速度放大，并将超声能量集中在较小的面积上即聚能，因此也称超声变速杆或超声聚能器；
超声波变幅杆顾名思义就是配合超声波换能器改变超声波振动幅度的功能组件：其主要作用是改变超声波换能器的振幅：一般是增大、提高振速比、提高效率，提高机械品质因数，加强耐热性，扩大适应温度范围，延长换能器的使用寿命。
所述机械臂2包括电机a2-2、机械连接杆2-5、机械手2-1、舵机控制板2-3、信号接收模块2-4，其中电机a2-2的输出轴上安装有机械连接杆2-5，所述机械连接杆2-5上安装有机械手2-1，所述信号接收模块2-4接收超声波探测仪1探测到的信号，并将信号传递给舵机控制板2-3，所述舵机控制板2-3控制电机a2-2的开启和关闭；
所述超声波换能器4包括中心螺杆4-1、电极片4-2、压电陶瓷圆盘4-3，其中所述中心螺杆4-1上安装有电极片4-2，中心螺杆4-1的另一端设有压电陶瓷圆盘4-3；
所述除尘机吸收系统包括储尘箱6，所述储尘箱6的上方安装有蓄电池8，所述储尘箱6内部上方设有吸风管7，所述吸风管7露出储尘箱6的一端安装有吸风的风机10，所述吸风管7露出储尘箱6的另一端位于清扫刷9的上方，所述清扫刷9由清扫电机11驱动；
为了便于清洁储尘箱6中的沙土，所述储尘箱6内部、吸风管7的下方为抽拉式储尘盒；
所述吸风管7包括安装在储尘箱6中的横管和位于清扫刷9上方与横管垂直的竖管；
所述清扫刷9、清扫电机11均设有两个，清扫刷9安装在清扫电机11的输出轴上，吸风管7位于两个清扫刷9的上方；
所述蓄电池8为电机a2-2、风机10、清扫电机11提供电能；
所述桥梁伸缩缝超声波清理机还包括车架12，所述车架12上安装有把手13，车架12的下方安装有轮子14，所述超声波探测仪1、超声波变幅杆5、清扫电机11均安装在车架12的下方，所述机械臂2、超声波发生器3、超声波换能器4、储尘箱6均安装在车架12上；
本实用新型的桥梁伸缩缝超声波清理机，主要通过超声波传感、振动原理实现对桥梁伸缩缝的清理作用。整个过程可以概括为“利用超声波的超声波传感器智能测距 机械臂自动化控制 超声波振动系统破碎 除尘机吸收系统”。该清理机能够做到快速高效完成清理工作，缩短工作时间，提高工作效率。另外由于安装有超声波探测仪，能自动检测超声波变幅杆工作的深度及泥块的密度，对泥块实现精准破碎。超声波换能器通过安装变幅杆调整了超声波换能器与超声波变幅杆之间的负载匹配，减小了谐振阻抗，使其在谐振频率工作提高了电声转换效率，有效降低了超声波换能器的发热量，提高使用寿命。
附图说明
图1：本实用新型的主视图；
图2：图1的俯视图；
图3：图1的左视图；
图4:图1-3中储尘箱的结构示意图；
图5:图1-3中超声波换能器的结构示意图；
图6:图1-3中机械臂的结构示意图；
图中：1、超声波探测仪，2、机械臂，2-1、机械手，2-2、电机a，2-3、舵机控制板，2-4、信号接收模块，2-5、机械连接杆，3、超声波发生器，4、超声波换能器，4-1、中心螺杆，4-2、电极片，4-3、压电陶瓷圆盘，5、超声波变幅杆，6、储尘箱，7、吸风管，8、蓄电池，9、清扫刷，10、风机，11、清扫电机，12、车架，13、把手，14、轮子。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1。如图1-3所示的桥梁伸缩缝超声波清理机，包括车架12，所述车架12上安装有把手13，车架12的下方安装有轮子14，超声波探测仪1安装在车架12前端的下方，便于检测桥梁伸缩装置中的沙土硬块；所述超声波探测仪1为环形相控阵探头，由一系列通信的圆环形晶元体组成；适当调整、控制圆环形晶元体的激励信号和接收信号的相延，使声束聚焦的焦距作连续或步进式移动；所述超声波探测仪1的上方、车架12上安装有超声波发生器3，所述超声波发生器3为超声波探测仪1、位于超声波发生器后方的超声波换能器4提供超声波，所述超声波换能器4的输出端安装有超声波变幅杆5，所述超声波变幅杆5穿过车架12位于车架12的下方，便于将沙土硬块打碎，所述超声波换能器4上安装有驱动超声波变幅杆5上下运动的机械臂2，所述机械臂2包括电机a2-2、机械连接杆2-5、机械手2-1、舵机控制板2-3、信号接收模块2-4，其中电机a2-2的输出轴上安装有机械连接杆2-5，所述机械连接杆2-5上安装有机械手2-1，所述信号接收模块2-4接收超声波探测仪1探测到的信号，并将信号传递给舵机控制板2-3，所述舵机控制板2-3控制电机a2-2的开启和关闭；所述超声波换能器4包括中心螺杆4-1、电极片4-2、压电陶瓷圆盘4-3，其中所述中心螺杆4-1上安装有电极片4-2，中心螺杆4-1的另一端设有压电陶瓷圆盘4-3；所述超声波换能器4位于车架12上；所述机械臂2的后方安装有储尘箱6，所述储尘箱6内部上方安装有吸风管7，所述吸风管7贯穿整个储尘箱6，露出储尘箱6、远离机械臂2的一端安装有风机10，露出储尘箱6、靠近机械臂2的一端位于清洁刷9的上方，所述吸风管7位于储尘箱6中的为横管，位于清洁刷9上方为与横管垂直的竖管，所述清洁刷9设有两个，分别位于车架12的左右两侧且位于车架12的下方，清洁刷9由清洁电机11驱动转动进行清洁，所述清洁电机11安装在车架12上，清洁刷9安装在其输出轴上，所述储尘箱6内部位于吸风管7下方为抽拉式储尘盒，所述储尘箱6的上方安装有蓄电池8，所述蓄电池8分别与电机a2-2、风机10、清洁电机11电连接，为其提供电能；所述超声波探测仪1将其探测到的信号传递给机械臂的信号接收模块2-4，信号接收模块2-4将其接收到的信号传递给舵机控制板2-3，舵机控制板2-3根据其接收到的信号判断是否启动电机a2-2，进而控制超声波变幅杆5。
本实用新型的工作原理：将该超声波清理机推到需要清理的地方，启动超声波探测仪1进行工作，若检测到较硬的沙土，则将信号传递给信号接收模块2-4，信号接收模块将接收到的信号传递给舵机控制板2-3，舵机控制板2-3启动电机a2-2运动，电机a2-2驱动机械连接杆2-5进而带动机械手2-1，由机械手2-1带动超声波变幅杆5上下运动，将较硬的沙土打碎，清扫刷9进行清扫，风机10启动，通过吸风管7将打碎后的沙土吸到储尘箱6中，将桥梁伸缩装置中的硬块沙土完成由检测到清理的整个过程；若超声波探测仪1没有检测到较硬的沙土，则继续推着前进，直至完成整个装置的清理工作。
通过超声波振动系统产生振动将固结在桥梁伸缩缝里的泥块的进行全方位破碎，破碎后的泥块由吸风管吸入到储尘箱，实现对桥梁伸缩缝的清理。超声波探测仪，能够自动探测桥梁伸缩缝内泥块土质构造及深度，从而实现自动化清理。整个清理过程切实环保、省时省力，大力改善以往耗时耗力的工作状态，显著减少桥梁伸缩缝清理时封闭交通的时间，带来良好的社会效益，同时为各类桥梁伸缩缝淤泥清理设备研究提供了依据。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种桥梁伸缩缝超声波清理机，其特征在于：包括检测沙土硬块的超声波探测仪（1），所述超声波探测仪（1）的输出端设有打碎沙土硬块的超声波振动系统，所述超声波振动系统的后方设有回收沙土的除尘机吸收系统。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁伸缩缝超声波清理机，其特征在于：所述超声波探测仪（1）为环形相控阵探头。
3.根据权利要求1或2所述的一种桥梁伸缩缝超声波清理机，其特征在于：所述超声波振动系统包括超声波发生器（3），所述超声波发生器的输出端设有超声波换能器（4），所述超声波换能器（4）的输出端安装有超声波变幅杆（5），所述超声波换能器（4）的上方安装有驱动超声波变幅杆（5）上下运动的机械臂（2）。
4.根据权利要求3所述的一种桥梁伸缩缝超声波清理机，其特征在于：所述机械臂（2）包括电机a（2-2）、机械连接杆（2-5）、机械手（2-1）、舵机控制板（2-3）、信号接收模块（2-4），其中电机a（2-2）的输出轴上安装有机械连接杆（2-5），所述机械连接杆（2-5）上安装有机械手（2-1），所述信号接收模块（2-4）接收超声波探测仪（1）探测到的信号，并将信号传递给舵机控制板（2-3），所述舵机控制板（2-3）控制电机a（2-2）的开启和关闭。
5.根据权利要求4所述的一种桥梁伸缩缝超声波清理机，其特征在于：所述超声波换能器（4），包括中心螺杆（4-1）、电极片（4-2）、压电陶瓷圆盘（4-3），其中所述中心螺杆（4-1）上安装有电极片（4-2），中心螺杆（4-1）的另一端设有压电陶瓷圆盘（4-3）。
6.根据权利要求5所述的一种桥梁伸缩缝超声波清理机，其特征在于：所述除尘机吸收系统包括储尘箱（6），所述储尘箱（6）的上方安装有蓄电池（8），所述储尘箱（6）内部上方设有吸风管（7），所述吸风管（7）露出储尘箱（6）的一端安装有吸风的风机（10），所述吸风管（7）露出储尘箱（6）的另一端位于清扫刷（9）的上方，所述清扫刷（9）由清扫电机（11）驱动。
7.根据权利要求6所述的一种桥梁伸缩缝超声波清理机，其特征在于：所述储尘箱（6）内部、吸风管（7）的下方为抽拉式储尘盒；
所述吸风管（7）包括安装在储尘箱（6）中的横管和位于清扫刷（9）上方与横管垂直的竖管。
8.根据权利要求7所述的一种桥梁伸缩缝超声波清理机，其特征在于：所述清扫刷（9）、清扫电机（11）均设有两个，清扫刷（9）安装在清扫电机（11）的输出轴上，吸风管（7）位于两个清扫刷（9）的上方。
9.根据权利要求8所述的一种桥梁伸缩缝超声波清理机，其特征在于：所述蓄电池（8）为电机a（2-2）、风机（10）、清扫电机（11）提供电能。
10.根据权利要求9所述的一种桥梁伸缩缝超声波清理机，其特征在于：所述桥梁伸缩缝超声波清理机还包括车架（12），所述车架（12）上安装有把手（13），车架（12）的下方安装有轮子（14），所述超声波探测仪（1）、超声波变幅杆（5）、清扫电机（11）均安装在车架（12）的下方，所述机械臂（2）、超声波发生器（3）、超声波换能器（4）、储尘箱（6）均安装在车架（12）上。
技术总结