一種方便拆卸的折疊式壓路機(jī)安全防護(hù)架技術(shù)原理與應(yīng)用研究

王海軍

（甘肅隆源設(shè)備材料有限公司，甘肅 蘭州730050）

0 引言

在公路、鐵路、航空、水利等基礎(chǔ)建設(shè)施工中，各類型的壓路機(jī)應(yīng)用非常廣泛且都以集群式出現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)；不論是單鋼輪、雙鋼輪還是膠輪壓路機(jī)施工中前后都會(huì)存在視覺(jué)盲區(qū)，膠輪壓路機(jī)視覺(jué)盲區(qū)更大。此外，壓路機(jī)作業(yè)中前后必須要有人工配合鏟料和清潔滾輪等作業(yè)；同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)各類機(jī)械較多，存在密集交叉作業(yè)現(xiàn)象，造成人員重傷和死亡事故的概率和風(fēng)險(xiǎn)很大。

目前，在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，壓路機(jī)本身就沒(méi)有有效的防護(hù)裝置，主要靠駕駛?cè)藛T謹(jǐn)慎駕駛和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員主動(dòng)避讓來(lái)保障安全，這是最原始的安全作業(yè)方式；部分安裝的是非常簡(jiǎn)易的安全防護(hù)欄（如圖1、圖2所示），粗制亂造，對(duì)駕駛員視線盲區(qū)沒(méi)有有效的提示警示和預(yù)警手段，起不到有效的安全防護(hù)。因此，急需一種能科學(xué)預(yù)警、安全可靠、性能穩(wěn)定的防護(hù)設(shè)施或裝置提升設(shè)備安全防護(hù)水平。

圖1 簡(jiǎn)易的鋼管直護(hù)欄

圖2 簡(jiǎn)陋的鋼筋護(hù)欄

1 技術(shù)原理及性能指標(biāo)

為根本解決上述問(wèn)題，經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)和技術(shù)改進(jìn)，發(fā)明了《一種方便拆卸的折疊式壓路機(jī)安全防護(hù)架》，2020年獲得國(guó)家實(shí)用新型專利，本安全預(yù)警防護(hù)裝置是安裝有雷達(dá)和攝像頭組成的預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)將碰撞到壓路機(jī)的人和物體進(jìn)行聲音和影像預(yù)警提示，并且采用加厚型鍍鋅鋼管制成的防護(hù)欄可以兩次折疊，是一種節(jié)省空間、操作簡(jiǎn)單、加工方便、造價(jià)低廉、先進(jìn)高效的壓路機(jī)安全防護(hù)裝置。

剛性防護(hù)架的制作，首先要測(cè)量壓路機(jī)的寬度，防護(hù)架的整體寬度即為壓路機(jī)寬度；再依據(jù)固定位置確定防護(hù)架的總高度，防護(hù)欄最下端距離地面約保持15～20 cm的高度。該裝置由上下兩片防護(hù)架通過(guò)活動(dòng)合頁(yè)連接而成，整體防護(hù)架由數(shù)段規(guī)格為30 mm×30 mm和20 mm×20 mm兩種型號(hào)的鍍鋅方鋼管焊接而成；下半部分防護(hù)架用20方管是為了減輕重量，適合于調(diào)整防護(hù)工作角度，同時(shí)降低生產(chǎn)成本；下防護(hù)架下端采用圓弧形方管焊接，圓弧形可避免人員施工磕碰受傷。防護(hù)欄上端與壓路機(jī)連接處以及上下兩片防護(hù)架均通過(guò)大合頁(yè)或連接螺栓固定，不施工時(shí)可以將下護(hù)架180度折疊固定在上護(hù)欄上，施工時(shí)可以將下護(hù)架通過(guò)剛性調(diào)節(jié)桿在3個(gè)插銷檔位上隨意調(diào)節(jié)傾斜角度；機(jī)械轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)可以通過(guò)兩處的合頁(yè)（螺栓）兩次折疊放于引擎蓋上方，方便機(jī)械維修和轉(zhuǎn)場(chǎng)。防護(hù)架正面全部粘貼國(guó)標(biāo)高強(qiáng)級(jí)紅白相間反光車貼，上護(hù)欄方管均豎直焊接，間距為25 cm，以方便工人刷油、鏟料等作業(yè)，上護(hù)欄正中焊接帶有企業(yè)名稱的宣傳牌。

壓路機(jī)整體共裝6個(gè)雷達(dá)，2個(gè)攝像頭，1套影像顯示系統(tǒng)；攝像顯示系統(tǒng)和雷達(dá)警示控制盒進(jìn)入駕駛室放置于駕駛員視線前方，其中壓路機(jī)前方裝3個(gè)探測(cè)雷達(dá)，后面裝3個(gè)，前后各裝一個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭，雷達(dá)有些安裝于護(hù)欄上端橫欄鋼制方盒子中；根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置單獨(dú)的雷達(dá)安裝橫欄，將3個(gè)雷達(dá)以及連接線全部進(jìn)入橫管中。雷達(dá)在2 m范圍內(nèi)感應(yīng)到人時(shí)，連續(xù)發(fā)出高分貝的語(yǔ)音警示報(bào)警，同時(shí)前端設(shè)置的攝像頭將圖像傳到駕駛室顯示屏，共同提醒預(yù)警駕駛員，可有效防范事故發(fā)生。雷達(dá)和攝像頭的線路全部隱蔽并入雷達(dá)橫管或機(jī)械內(nèi)部，美觀且防止損壞線路。該型預(yù)警設(shè)計(jì)適合于單鋼輪振動(dòng)、雙鋼輪、輪胎等各種機(jī)型的壓路機(jī)。

折疊式壓路機(jī)安全防護(hù)架設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3、圖4所示，圖中：1—上防護(hù)欄；2—下防護(hù)欄；3—連接合頁(yè)；4—雷達(dá)；5—攝像頭6—可調(diào)連桿；7—固定焊板；8—固定支撐連桿。

圖3 壓路機(jī)防護(hù)裝置正視示意圖

圖4 壓路機(jī)防護(hù)裝置側(cè)視示意圖

2 技術(shù)創(chuàng)造性與先進(jìn)性

本套安全防護(hù)裝置是依據(jù)施工項(xiàng)目大量實(shí)際數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)要求研發(fā)而成（如圖5所示）。作為一種專業(yè)科技預(yù)警型安全防護(hù)架，它的全方位安全設(shè)計(jì)理念先進(jìn)。從選用的鋼管材料厚度和反光材料的亮度上，還是雷達(dá)和影像系統(tǒng)的靈敏度質(zhì)量上，以及設(shè)計(jì)的帶傾角可折疊分體式護(hù)架上，都體現(xiàn)出安全防護(hù)效果，降低碾壓等機(jī)械傷害事故的發(fā)生概率。

圖5 折疊式防護(hù)架主體安裝實(shí)物圖

3 應(yīng)用情況和效益展示

2019～2020年，在路橋集團(tuán)所屬的100多臺(tái)壓路機(jī)上安裝驗(yàn)證后，100%的實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)安全預(yù)警警示和有效隔離防護(hù)。這套裝置有效消除了壓路機(jī)作業(yè)安全隱患，是一種科學(xué)合理，技術(shù)先進(jìn)，配置高端，經(jīng)濟(jì)適用、外形美觀的科技型預(yù)警安全防護(hù)架。

剛性防護(hù)架和雷達(dá)影像系統(tǒng)整體全套安裝實(shí)物如圖6所示，壓路機(jī)駕駛室最上端正中安裝有攝像頭；引擎蓋上面布設(shè)雷達(dá)橫欄；壓路機(jī)輪子前端車架上安裝剛性防護(hù)架。這樣一套三位一體式預(yù)警防護(hù)架配套齊全后，可綜合發(fā)揮預(yù)警防護(hù)作用。

該防護(hù)裝置上端與壓路機(jī)連接處通過(guò)連接螺栓或大合頁(yè)固定，這樣可以實(shí)現(xiàn)上下自由翻轉(zhuǎn)；不施工時(shí)可以將下護(hù)架折疊固定在上護(hù)欄架上，以節(jié)省空間；施工時(shí)可以將下護(hù)架通過(guò)固定在上護(hù)架的剛性調(diào)節(jié)桿在3個(gè)插銷檔位上隨意調(diào)節(jié)傾斜角度，可有效將人員和物體向前推，防護(hù)欄一般設(shè)置成的135度的彎曲角度可將人員平穩(wěn)的“鏟”離危險(xiǎn)區(qū)域。機(jī)械轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)可以通過(guò)兩處的螺栓或大合頁(yè)兩次折疊放于引擎蓋上方，方便機(jī)械維修和轉(zhuǎn)場(chǎng)。

探測(cè)雷達(dá)和攝像頭在壓路機(jī)工作時(shí)同時(shí)開啟自動(dòng)預(yù)警監(jiān)控，雷達(dá)在2 m范圍內(nèi)感應(yīng)到人時(shí)，會(huì)持續(xù)發(fā)出高分貝的“滴滴滴”語(yǔ)音警示報(bào)警，人員距離壓路機(jī)鋼輪越近，警報(bào)聲越是急促，同時(shí)駕駛室內(nèi)的雷達(dá)監(jiān)控顯示屏，會(huì)以數(shù)值的形式顯示出是第幾個(gè)雷達(dá)探頭感應(yīng)到了物體，并能精確顯示出物體距離壓路機(jī)的距離數(shù)值；同時(shí)壓路機(jī)前后端設(shè)置的攝像頭可以將圖像清晰的傳到駕駛室顯示屏上，駕駛員會(huì)依據(jù)實(shí)際情況立即做出判斷，采用停機(jī)并二次確認(rèn)檢查，可有效避免碰撞和碾壓等安全事故的發(fā)生。

圖6 配置折疊式預(yù)警防護(hù)架的壓路機(jī)現(xiàn)場(chǎng)施工圖

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)路橋集團(tuán)對(duì)防護(hù)架的安裝和使用反饋，該型防護(hù)架的預(yù)警和隔離防護(hù)功能是安全有效的；同時(shí)可以重復(fù)利用，方便拆裝的優(yōu)勢(shì)為企業(yè)節(jié)約了資金，具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和非常廣闊的市場(chǎng)推廣前景。