一种方便拆卸的折叠式压路机安全防护架技术原理与应用研究

2021-05-19王海军

甘肃科技纵横 2021年4期

王海军

（甘肃隆源设备材料有限公司，甘肃兰州730050）

0 引言

在公路、铁路、航空、水利等基础建设施工中，各类型的压路机应用非常广泛且都以集群式出现在施工现场；不论是单钢轮、双钢轮还是胶轮压路机施工中前后都会存在视觉盲区，胶轮压路机视觉盲区更大。此外，压路机作业中前后必须要有人工配合铲料和清洁滚轮等作业；同时，施工现场相关各类机械较多，存在密集交叉作业现象，造成人员重伤和死亡事故的概率和风险很大。

目前，在项目建设过程中，压路机本身就没有有效的防护装置，主要靠驾驶人员谨慎驾驶和现场作业人员主动避让来保障安全，这是最原始的安全作业方式；部分安装的是非常简易的安全防护栏（如图1、图2所示），粗制乱造，对驾驶员视线盲区没有有效的提示警示和预警手段，起不到有效的安全防护。因此，急需一种能科学预警、安全可靠、性能稳定的防护设施或装置提升设备安全防护水平。

图1 简易的钢管直护栏

图2 简陋的钢筋护栏

1 技术原理及性能指标

为根本解决上述问题，经过大量试验和技术改进，发明了《一种方便拆卸的折叠式压路机安全防护架》，2020年获得国家实用新型专利，本安全预警防护装置是安装有雷达和摄像头组成的预警系统，对将碰撞到压路机的人和物体进行声音和影像预警提示，并且采用加厚型镀锌钢管制成的防护栏可以两次折叠，是一种节省空间、操作简单、加工方便、造价低廉、先进高效的压路机安全防护装置。

刚性防护架的制作，首先要测量压路机的宽度，防护架的整体宽度即为压路机宽度；再依据固定位置确定防护架的总高度，防护栏最下端距离地面约保持15～20 cm的高度。该装置由上下两片防护架通过活动合页连接而成，整体防护架由数段规格为30 mm×30 mm和20 mm×20 mm两种型号的镀锌方钢管焊接而成；下半部分防护架用20方管是为了减轻重量，适合于调整防护工作角度，同时降低生产成本；下防护架下端采用圆弧形方管焊接，圆弧形可避免人员施工磕碰受伤。防护栏上端与压路机连接处以及上下两片防护架均通过大合页或连接螺栓固定，不施工时可以将下护架180度折叠固定在上护栏上，施工时可以将下护架通过刚性调节杆在3个插销档位上随意调节倾斜角度；机械转场时可以通过两处的合页（螺栓）两次折叠放于引擎盖上方，方便机械维修和转场。防护架正面全部粘贴国标高强级红白相间反光车贴，上护栏方管均竖直焊接，间距为25 cm，以方便工人刷油、铲料等作业，上护栏正中焊接带有企业名称的宣传牌。

压路机整体共装6个雷达，2个摄像头，1套影像显示系统；摄像显示系统和雷达警示控制盒进入驾驶室放置于驾驶员视线前方，其中压路机前方装3个探测雷达，后面装3个，前后各装一个监控摄像头，雷达有些安装于护栏上端横栏钢制方盒子中；根据实际情况设置单独的雷达安装横栏，将3个雷达以及连接线全部进入横管中。雷达在2 m范围内感应到人时，连续发出高分贝的语音警示报警，同时前端设置的摄像头将图像传到驾驶室显示屏，共同提醒预警驾驶员，可有效防范事故发生。雷达和摄像头的线路全部隐蔽并入雷达横管或机械内部，美观且防止损坏线路。该型预警设计适合于单钢轮振动、双钢轮、轮胎等各种机型的压路机。

折叠式压路机安全防护架设计结构示意图如图3、图4所示，图中：1—上防护栏；2—下防护栏；3—连接合页；4—雷达；5—摄像头6—可调连杆；7—固定焊板；8—固定支撑连杆。

图3 压路机防护装置正视示意图

图4 压路机防护装置侧视示意图

2 技术创造性与先进性

本套安全防护装置是依据施工项目大量实际数据和现场防护要求研发而成（如图5所示）。作为一种专业科技预警型安全防护架，它的全方位安全设计理念先进。从选用的钢管材料厚度和反光材料的亮度上，还是雷达和影像系统的灵敏度质量上，以及设计的带倾角可折叠分体式护架上，都体现出安全防护效果，降低碾压等机械伤害事故的发生概率。

图5 折叠式防护架主体安装实物图

3 应用情况和效益展示

2019～2020年，在路桥集团所属的100多台压路机上安装验证后，100%的实现了现场安全预警警示和有效隔离防护。这套装置有效消除了压路机作业安全隐患，是一种科学合理，技术先进，配置高端，经济适用、外形美观的科技型预警安全防护架。

刚性防护架和雷达影像系统整体全套安装实物如图6所示，压路机驾驶室最上端正中安装有摄像头；引擎盖上面布设雷达横栏；压路机轮子前端车架上安装刚性防护架。这样一套三位一体式预警防护架配套齐全后，可综合发挥预警防护作用。

该防护装置上端与压路机连接处通过连接螺栓或大合页固定，这样可以实现上下自由翻转；不施工时可以将下护架折叠固定在上护栏架上，以节省空间；施工时可以将下护架通过固定在上护架的刚性调节杆在3个插销档位上随意调节倾斜角度，可有效将人员和物体向前推，防护栏一般设置成的135度的弯曲角度可将人员平稳的“铲”离危险区域。机械转场时可以通过两处的螺栓或大合页两次折叠放于引擎盖上方，方便机械维修和转场。

探测雷达和摄像头在压路机工作时同时开启自动预警监控，雷达在2 m范围内感应到人时，会持续发出高分贝的“滴滴滴”语音警示报警，人员距离压路机钢轮越近，警报声越是急促，同时驾驶室内的雷达监控显示屏，会以数值的形式显示出是第几个雷达探头感应到了物体，并能精确显示出物体距离压路机的距离数值；同时压路机前后端设置的摄像头可以将图像清晰的传到驾驶室显示屏上，驾驶员会依据实际情况立即做出判断，采用停机并二次确认检查，可有效避免碰撞和碾压等安全事故的发生。