一種方便拆卸的折疊式壓路機安全防護架技術原理與應用研究

王海軍

（甘肅隆源設備材料有限公司，甘肅 蘭州730050）

0 引言

在公路、鐵路、航空、水利等基礎建設施工中，各類型的壓路機應用非常廣泛且都以集群式出現在施工現場；不論是單鋼輪、雙鋼輪還是膠輪壓路機施工中前后都會存在視覺盲區，膠輪壓路機視覺盲區更大。此外，壓路機作業中前后必須要有人工配合鏟料和清潔滾輪等作業；同時，施工現場相關各類機械較多，存在密集交叉作業現象，造成人員重傷和死亡事故的概率和風險很大。

目前，在項目建設過程中，壓路機本身就沒有有效的防護裝置，主要靠駕駛人員謹慎駕駛和現場作業人員主動避讓來保障安全，這是最原始的安全作業方式；部分安裝的是非常簡易的安全防護欄（如圖1、圖2所示），粗制亂造，對駕駛員視線盲區沒有有效的提示警示和預警手段，起不到有效的安全防護。因此，急需一種能科學預警、安全可靠、性能穩定的防護設施或裝置提升設備安全防護水平。

圖1 簡易的鋼管直護欄

圖2 簡陋的鋼筋護欄

1 技術原理及性能指標

為根本解決上述問題，經過大量試驗和技術改進，發明了《一種方便拆卸的折疊式壓路機安全防護架》，2020年獲得國家實用新型專利，本安全預警防護裝置是安裝有雷達和攝像頭組成的預警系統，對將碰撞到壓路機的人和物體進行聲音和影像預警提示，并且采用加厚型鍍鋅鋼管制成的防護欄可以兩次折疊，是一種節省空間、操作簡單、加工方便、造價低廉、先進高效的壓路機安全防護裝置。

剛性防護架的制作，首先要測量壓路機的寬度，防護架的整體寬度即為壓路機寬度；再依據固定位置確定防護架的總高度，防護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架通過活動合頁連接而成，整體防護架由數段規格為30 mm×30 mm和20 mm×20 mm兩種型號的鍍鋅方鋼管焊接而成；下半部分防護架用20方管是為了減輕重量，適合于調整防護工作角度，同時降低生產成本；下防護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。防護欄上端與壓路機連接處以及上下兩片防護架均通過大合頁或連接螺栓固定，不施工時可以將下護架180度折疊固定在上護欄上，施工時可以將下護架通過剛性調節桿在3個插銷檔位上隨意調節傾斜角度；機械轉場時可以通過兩處的合頁（螺栓）兩次折疊放于引擎蓋上方，方便機械維修和轉場。防護架正面全部粘貼國標高強級紅白相間反光車貼，上護欄方管均豎直焊接，間距為25 cm，以方便工人刷油、鏟料等作業，上護欄正中焊接帶有企業名稱的宣傳牌。

壓路機整體共裝6個雷達，2個攝像頭，1套影像顯示系統；攝像顯示系統和雷達警示控制盒進入駕駛室放置于駕駛員視線前方，其中壓路機前方裝3個探測雷達，后面裝3個，前后各裝一個監控攝像頭，雷達有些安裝于護欄上端橫欄鋼制方盒子中；根據實際情況設置單獨的雷達安裝橫欄，將3個雷達以及連接線全部進入橫管中。雷達在2 m范圍內感應到人時，連續發出高分貝的語音警示報警，同時前端設置的攝像頭將圖像傳到駕駛室顯示屏，共同提醒預警駕駛員，可有效防范事故發生。雷達和攝像頭的線路全部隱蔽并入雷達橫管或機械內部，美觀且防止損壞線路。該型預警設計適合于單鋼輪振動、雙鋼輪、輪胎等各種機型的壓路機。

折疊式壓路機安全防護架設計結構示意圖如圖3、圖4所示，圖中：1—上防護欄；2—下防護欄；3—連接合頁；4—雷達；5—攝像頭6—可調連桿；7—固定焊板；8—固定支撐連桿。

圖3 壓路機防護裝置正視示意圖

圖4 壓路機防護裝置側視示意圖

2 技術創造性與先進性

本套安全防護裝置是依據施工項目大量實際數據和現場防護要求研發而成（如圖5所示）。作為一種專業科技預警型安全防護架，它的全方位安全設計理念先進。從選用的鋼管材料厚度和反光材料的亮度上，還是雷達和影像系統的靈敏度質量上，以及設計的帶傾角可折疊分體式護架上，都體現出安全防護效果，降低碾壓等機械傷害事故的發生概率。

圖5 折疊式防護架主體安裝實物圖

3 應用情況和效益展示

2019～2020年，在路橋集團所屬的100多臺壓路機上安裝驗證后，100%的實現了現場安全預警警示和有效隔離防護。這套裝置有效消除了壓路機作業安全隱患，是一種科學合理，技術先進，配置高端，經濟適用、外形美觀的科技型預警安全防護架。

剛性防護架和雷達影像系統整體全套安裝實物如圖6所示，壓路機駕駛室最上端正中安裝有攝像頭；引擎蓋上面布設雷達橫欄；壓路機輪子前端車架上安裝剛性防護架。這樣一套三位一體式預警防護架配套齊全后，可綜合發揮預警防護作用。

該防護裝置上端與壓路機連接處通過連接螺栓或大合頁固定，這樣可以實現上下自由翻轉；不施工時可以將下護架折疊固定在上護欄架上，以節省空間；施工時可以將下護架通過固定在上護架的剛性調節桿在3個插銷檔位上隨意調節傾斜角度，可有效將人員和物體向前推，防護欄一般設置成的135度的彎曲角度可將人員平穩的“鏟”離危險區域。機械轉場時可以通過兩處的螺栓或大合頁兩次折疊放于引擎蓋上方，方便機械維修和轉場。

探測雷達和攝像頭在壓路機工作時同時開啟自動預警監控，雷達在2 m范圍內感應到人時，會持續發出高分貝的“滴滴滴”語音警示報警，人員距離壓路機鋼輪越近，警報聲越是急促，同時駕駛室內的雷達監控顯示屏，會以數值的形式顯示出是第幾個雷達探頭感應到了物體，并能精確顯示出物體距離壓路機的距離數值；同時壓路機前后端設置的攝像頭可以將圖像清晰的傳到駕駛室顯示屏上，駕駛員會依據實際情況立即做出判斷，采用停機并二次確認檢查，可有效避免碰撞和碾壓等安全事故的發生。

圖6 配置折疊式預警防護架的壓路機現場施工圖

4 結束語

通過路橋集團對防護架的安裝和使用反饋，該型防護架的預警和隔離防護功能是安全有效的；同時可以重復利用，方便拆裝的優勢為企業節約了資金，具有良好的社會經濟效益和非常廣闊的市場推廣前景。