CN101956377B - 一种地面垃圾清扫装置 - Google Patents

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本发明属于路面自动清扫领域.一种地面垃圾清扫装置，其特征在于它由外壳、滚扫机构、履带刷机构、直流电机、蓄电池、传动机构、上挡板、下挡板；滚扫机构设置在外壳的前部，履带刷机构设置在外壳的中部，履带刷机构与水平面呈50～60°安装；下挡板的下端与位于下挡板后方的外壳的下端之间固定有底板构成垃圾收集箱；蓄电池由导线与直流电机的电源输入端相连，直流电机固定在外壳上，直流电机的输出轴由联轴器与传动机构的输入端相连，滚扫机构的刷辊轴、履带刷机构的第一链轮传动轴分别与传动机构相连。本发明具有能将较大垃圾扫离地面的能力。整个装置结构合理，体积小、能耗低、噪音小，清扫效果好等优点。

Description

一种地面垃圾清扫装置
技术领域
本发明属于路面自动清扫领域，具体涉及一种地面垃圾清扫装置，主要应用于街道、人行道的垃圾、杂物清扫。
背景技术
垃圾清扫是每日保持城市清洁的必须进行的工作，目前已公开的垃圾清扫方法中大部分靠人力作业完成，少部分进行了机械化作业，主要存在的问题是人力成本过高，清扫效率低下，扬尘二次污染，危害清扫人员身心健康和影响周边环境，改善和促进清扫作业机械化势在必行。现有的路面清扫车的基本原理：由前盘刷将垃圾收拢，中间用大功率吸尘器将垃圾吸至垃圾箱。这种设备往往要用大功率柴油机或者汽油机做动力，动力需求较大，在清扫过程排放汽车尾气和产生较大噪音，造成二次污染。其主要局限性在于只能在机动车道上进行作业。近几年，陆续有用于小区、车间清扫的小型清扫车的专利公布，其原理：用电池或者小型汽油机做动力，结合前盘刷与底部滚刷相结合的方式将垃圾直接扫至垃圾收集袋。有的带有吸尘吸水功能。但是这类小型垃圾清扫装置也有其局限性，即垃圾箱容量过小；不方便在人行道等路面情况复杂的情况下使用；对于尺寸较大的垃圾无能为力等，从而限制了其广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地面垃圾清扫装置，该装置具有能将较大垃圾扫离地面的能力。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种地面垃圾清扫装置，其特征在于它由外壳、滚扫机构、履带刷机构、直流电机、蓄电池、传动机构、上挡板、下挡板；滚扫机构设置在外壳的前部，履带刷机构设置在外壳的中部，履带刷机构与水平面呈50～60°安装；上挡板、下挡板均位于外壳内，上挡板位于滚扫机构与履带刷机构之间，上挡板的下端与滚扫机构的后侧滚刷刷毛相接触，上挡板的后侧上部与履带刷机构的排刷刷毛相接触，下挡板位于履带刷机构的后侧，下挡板的上端点的高度低于履带刷机构的上部的第一链轮的高度；下挡板的下端与位于下挡板后方的外壳的下端之间固定有底板构成垃圾收集箱；蓄电池由导线与直流电机的电源输入端相连，直流电机固定在外壳上，直流电机的输出轴由联轴器与传动机构的输入端相连，滚扫机构的刷辊轴、履带刷机构的第一链轮传动轴分别与传动机构相连。
本发明的有益效果是：与现有小型路面清扫装置相比，本发明装置能够解决整车的越障能力，可以在地面有8-12cm的突起物上越过，不影响整车顺利通行，同时该装置利用了滚刷刷毛旋转时产生的负压、排刷刷毛与挡板之间的摩擦和相邻排刷刷毛之间的U型斗式提升作用，能顺利的将垃圾等杂物输送到垃圾收集箱。同时本发明所涉及的装置中采用转速可调的排刷刷毛和滚刷刷毛的相对运动作为将垃圾扫离地面的驱动力，具有能将较大垃圾扫离地面的能力。整个装置结构合理，体积小、能耗低、噪音小，清扫效果好等优点。可广泛用于街道、人行道等地面的清扫工作，甚至可用于路面情况不太好的地面清扫。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的右视图；
图中：1-外壳，2-下挡板，3-排刷刷毛，4-第一链轮，5-刷毛固定杆，6-排刷驱动链条，7-第一轴承座，8-上挡板，9-刷辊，10-滚刷刷毛，11-直流电机，12-齿轮组，13-第二轴承座，14-滚刷驱动链条，15-帆布，16-垃圾收集箱，17-刷辊轴，18-第二链轮，19-第三链轮，20-短节距输送链条，21-第四链轮，22-第五链轮，23-第六链轮，24-第一链轮传动轴，25-第二链轮传动轴，26-第一输出轴，27-第二输出轴。
具体实施方式
下面结合图1、图2、图3对本发明作进一步的说明：
一种地面垃圾清扫装置，它由外壳1、滚扫机构、履带刷机构、直流电机、蓄电池、传动机构、上挡板8、下挡板2；滚扫机构设置在外壳1的前部，履带刷机构设置在外壳1的中部，履带刷机构与水平面呈50～60°安装；上挡板8、下挡板2均位于外壳1内，上挡板8位于滚扫机构与履带刷机构之间，上挡板8的下端与滚扫机构的后侧滚刷刷毛10相接触[上挡板8的下端(下边沿)与滚扫机构的滚刷刷毛10相切，起到防止垃圾被滚扫刷毛卷回地面的作用]，上挡板8的后侧上部与履带刷机构的排刷刷毛3相接触，下挡板2位于履带刷机构的后侧，下挡板2的上端点的高度低于履带刷机构的上部的第一链轮4的高度(垃圾容易落入垃圾收集箱16中，下挡板2的上端与外壳1之间为垃圾入口)；下挡板2的下端与位于下挡板后方的外壳1的下端之间固定有底板构成垃圾收集箱16(垃圾收集箱16的垃圾入口位于履带刷机构上端部的排刷刷毛3的回转半径处，下挡板的下端与地面保持100mm左右间距，上下挡板之间形成垃圾运输通道，上下挡板与地面呈60度倾斜)；蓄电池由导线与直流电机的电源输入端相连(直流电机由控制机构控制，控制机构的调速采用霍尔器件)，直流电机(无级调速直流电机)11固定在外壳1上，直流电机11的输出轴由联轴器与传动机构的输入端相连，滚扫机构的刷辊轴17、履带刷机构的第一链轮传动轴24分别与传动机构相连(传动机构的第二链轮18固定在履带刷机构的第一链轮传动轴24的右端部，传动机构的第四链轮21固定在履带刷机构的第一链轮传动轴24的右端部)。
外壳1悬挂在车架上，外壳离地面的高度为8-12cm(最佳为10cm)。或者采用：外壳1上至少设有三个行走轮(一股为3-4个行走轮，图中未画出行走轮，行走轮的设置为常规技术)，外壳离地面的高度为8-12cm(最佳为10cm)。
滚扫机构将垃圾抛离地面，履带刷机构将滚扫机构抛出的杂物、垃圾等输送到装置尾部的垃圾收集箱。
滚扫机构包括刷辊9、滚刷刷毛10，刷辊9位于外壳1内的前部下端[图1中的右边为前(即地面垃圾清扫装置的前进方向)；图3的右边为右，左边为左]，刷辊9的刷辊轴17的右端部位于外壳1外，刷辊轴17的右端部固定有第二链轮18，刷辊轴17的右部由轴承与外壳1相连，刷辊轴17的左端部由轴承与外壳1相连(即刷辊9能旋转)，刷辊9的外圆周面上固定有滚刷刷毛10，位于刷辊9下端的滚刷刷毛的下端部处于外壳1的下方(工作时，位于刷辊9下端的滚刷刷毛的下端部与待清扫的地面相接触)。刷辊9的旋转方向与地面垃圾清扫装置前行方向一致，刷辊轴向位置与地面平行。
履带刷机构包括第一链轮4、第六链轮23、第一链轮传动轴24、第二链轮传动轴25、短节距输送链条20、刷毛固定杆5、排刷刷毛3、帆布15；第一链轮传动轴24的右端部位于外壳1外，第一链轮传动轴24的右端部固定有第四链轮21，第一链轮传动轴24的右部由轴承与外壳1相连，第一链轮传动轴24的左端部由轴承与外壳1相连，第二链轮传动轴25的右端部由轴承与外壳1相连，第二链轮传动轴25的左端部由轴承与外壳1相连，第一链轮传动轴24位于第二链轮传动轴25的上方，第一链轮传动轴24和第二链轮传动轴25均位于滚扫机构的刷辊9的后方，第一链轮传动轴24的中心点与第二链轮传动轴25的中心点之间的连线与水平面之间的夹角为50～60°[连线与连线在水平面上的投影线之间的夹角为50～60°，即整个履带刷机构与地面(水平面)呈50～60°安装，便于增加垃圾收集箱的容量]；第一链轮4、第六链轮23、短节距输送链条20均为2个，第一链轮4、第六链轮23、短节距输送链条20均位于外壳1内，第一链轮传动轴24的左部、右部分别固定有第一链轮4，第二链轮传动轴25的左部、右部分别固定有第六链轮23，第一链轮传动轴24的左部第一链轮4与第二链轮传动轴25的左部第六链轮23由一短节距输送链条20相连接，第一链轮传动轴24的右部第一链轮4与第二链轮传动轴25的右部第六链轮23由另一短节距输送链条20相连接；排刷刷毛3通过螺丝固定在刷毛固定杆5上，刷毛固定杆5的左端通过螺丝固定在左侧的短节距输送链条20的安装孔内，刷毛固定杆5的右端通过螺丝固定在右侧的短节距输送链条20的安装孔内，形成履带结构式的排刷，相邻的刷毛固定杆之间连接有帆布15(帆布15位于2个短节距输送链条20之间)，相邻两个排刷刷毛3与帆布形成“U”型结构，构成垃圾提升斗；位于短节距输送链条20上最下端的排刷刷毛的下端部处于外壳1的下方(工作时，位于短节距输送链条20上最下端的排刷刷毛的下端部与待清扫的地面相接触；最下端的排刷刷毛与最下端的滚刷刷毛离地高度一致)。
传动机构包括第一轴承座7、第二轴承座13、第一输出轴26、第二输出轴27、齿轮组12、第五链轮22、排刷驱动链条6、第四链轮21、第三链轮19、滚刷驱动链条14、第二链轮18；齿轮组12由第一直齿轮、第二直齿轮组成(一对直齿轮将两个输出轴的旋转反向，驱动滚扫机构和履带刷机构做相对旋转)；第一输出轴26的左端部由联轴器与直流电机11的输出轴相连，第一输出轴26的左部由轴承与第一轴承座7相连，第一输出轴26的右部由轴承与第二轴承座13相连，第一输出轴26的右端部固定有第五链轮22；第二输出轴27的左部由轴承与第一轴承座7相连，第二输出轴27的右部由轴承与第二轴承座13相连，第二输出轴27的右端部固定连第三链轮19，齿轮组12的第一直齿轮固定在第一输出轴26上，齿轮组12的第二直齿轮固定在第二输出轴27上，第一直齿轮与第二直齿轮相啮合；第四链轮21固定在履带刷机构的第一链轮传动轴24的右端部，第二链轮18固定在履带刷机构的第一链轮传动轴24的右端部，第四链轮21与第五链轮22由排刷驱动链条6相连，第二链轮18与第三链轮19由滚刷驱动链条14相连。
该地面垃圾清扫的基本原理是利用前部滚刷(滚刷刷毛)的高速滚动将地面垃圾抛离地面，在上挡板的作用下被隔离在上挡板下，被随之而来的履带式排刷刷毛带至排刷刷毛与上挡板之间，通过排刷刷毛与上挡板的摩擦、彼此两排刷毛之间的空间所构成的垃圾斗提升和刷毛高速旋转形成的负压将垃圾输送到尾部的垃圾收集箱。
地面垃圾清扫装置工作时，直流电机11输出轴运动，通过齿轮组12将两个输出轴的运动反向，第二输出轴27通过第三链轮19、滚刷驱动链条14将动力传给第二链轮18，驱动滚扫机构做顺时针旋转，将地面垃圾扬起；第一输出轴26通过第五链轮22、排刷驱动链条6将动力传给第四链轮21，第四链轮21驱动第一链轮和短节距输送链条20带动履带刷机构(或称履带扫机构)做逆时针旋转，在旋转过程中，通过排刷刷毛3与上挡板8的摩擦、彼此两排刷毛之间的“U”型空间所构成的斗式提升作以及刷毛高速旋转形成的负压将垃圾输送到尾部的垃圾收集箱16。

Claims (6)

1.一种地面垃圾清扫装置，其特征在于它有外壳(1)、滚扫机构、履带刷机构、直流电机、蓄电池、传动机构、上挡板(8)和下挡板(2)构成；滚扫机构设置在外壳(1)的前部，履带刷机构设置在外壳(1)的中部，履带刷机构与水平面呈50～60°安装；上挡板(8)、下挡板(2)均位于外壳(1)内，上挡板(8)位于滚扫机构与履带刷机构之间，上挡板(8)的下端与滚扫机构的后侧滚刷刷毛(10)相接触，上挡板(8)的后侧上部与履带刷机构的排刷刷毛(3)相接触，下挡板(2)位于履带刷机构的后侧，下挡板(2)的上端点的高度低于履带刷机构的上部的第一链轮(4)的高度；下挡板(2)的下端与位于下挡板后方的外壳(1)的下端之间固定有底板构成垃圾收集箱(16)；蓄电池由导线与直流电机的电源输入端相连，直流电机(11)固定在外壳(1)上，直流电机(11)的输出轴由联轴器与传动机构的输入端相连，滚扫机构的刷辊轴(17)、履带刷机构的第一链轮传动轴(24)分别与传动机构相连。
2.根据权利要求1所述的一种地面垃圾清扫装置，其特征在于：外壳(1)悬挂在车架上，外壳离地面的高度为8-12cm。
3.根据权利要求1所述的一种地面垃圾清扫装置，其特征在于：外壳(1)上至少设有三个行走轮，外壳离地面的高度为8-12cm。
4.根据权利要求1所述的一种地面垃圾清扫装置，其特征在于：滚扫机构包括刷辊(9)、滚刷刷毛(10)，刷辊(9)位于外壳(1)内的前部下端，刷辊(9)的刷辊轴(17)的右端部位于外壳(1)外，刷辊轴(17)的右部由轴承与外壳(1)相连，刷辊轴(17)的左端部由轴承与外壳(1)相连，刷辊(9)的外圆周面上固定有滚刷刷毛(10)，位于刷辊(9)下端的滚刷刷毛的下端部处于外壳(1)的下方。
5.根据权利要求1所述的一种地面垃圾清扫装置，其特征在于：履带刷机构包括第一链轮(4)、第六链轮(23)、第一链轮传动轴(24)、第二链轮传动轴(25)、短节距输送链条(20)、刷毛固定杆(5)、排刷刷毛(3)、帆布(15)；第一链轮传动轴(24)的右端部位于外壳(1)外，第一链轮传动轴(24)的右部由轴承与外壳(1)相连，第一链轮传动轴(24)的左端部由轴承与外壳(1)相连，第二链轮传动轴(25)的右端部由轴承与外壳(1)相连，第二链轮传动轴(25)的左端部由轴承与外壳(1)相连，第一链轮传动轴(24)位于第二链轮传动轴(25)的上方，第一链轮传动轴(24)和第二链轮传动轴(25)均位于滚扫机构的刷辊(9)的后方，第一链轮传动轴(24)的中心点与第二链轮传动轴(25)的中心点之间的连线与水平面之间的夹角为50～60°；第一链轮(4)、第六链轮(23)、短节距输送链条(20)均为2个，第一链轮(4)、第六链轮(23)、短节距输送链条(20)均位于外壳(1)内，第一链轮传动轴(24)的左部、右部分别固定有第一链轮(4)，第二链轮传动轴(25)的左部、右部分别固定有第六链轮(23)，第一链轮传动轴(24)的左部第一链轮(4)与第二链轮传动轴(25)的左部第六链轮(23)由一短节距输送链条(20)相连接，第一链轮传动轴(24)的右部第一链轮(4)与第二链轮传动轴(25)的右部第六链轮(23)由另一短节距输送链条(20)相连接；排刷刷毛(3)通过螺丝固定在刷毛固定杆(5)上，刷毛固定杆(5)的左端通过螺丝固定在左侧的短节距输送链条(20)的安装孔内，刷毛固定杆(5)的右端通过螺丝固定在右侧的短节距输送链条(20)的安装孔内，形成履带结构式的排刷，相邻的刷毛固定杆之间连接有帆布(15)，相邻两个排刷刷毛(3)与帆布形成“U”型结构，构成垃圾提升斗；位于短节距输送链条(20)上最下端的排刷刷毛的下端部处于外壳(1)的下方。
6.根据权利要求1所述的一种地面垃圾清扫装置，其特征在于：传动机构包括第一轴承座(7)、第二轴承座(13)、第一输出轴(26)、第二输出轴(27)、齿轮组(12)、第五链轮(22)、排刷驱动链条(6)、第四链轮(21)、第三链轮(19)、滚刷驱动链条(14)、第二链轮(18)；齿轮组(12)由第一直齿轮、第二直齿轮组成；第一输出轴(26)的左端部由联轴器与直流电机(11)的输出轴相连，第一输出轴(26)的左部由轴承与第一轴承座(7)相连，第一输出轴(26)的右部由轴承与第二轴承座(13)相连，第一输出轴(26)的右端部固定有第五链轮(22)；第二输出轴(27)的左部由轴承与第一轴承座(7)相连，第二输出轴(27)的右部由轴承与第二轴承座(13)相连，第二输出轴(27)的右端部固定连第三链轮(19)，齿轮组(12)的第一直齿轮固定在第一输出轴(26)上，齿轮组(12)的第二直齿轮固定在第二输出轴(27)上，第一直齿轮与第二直齿轮相啮合；第四链轮(21)固定在履带刷机构的第一链轮传动轴(24)的右端部，第二链轮(18)固定在履带刷机构的第一链轮传动轴(24)的右端部，第四链轮(21)与第五链轮(22)由排刷驱动链条(6)相连，第二链轮(18)与第三链轮(19)由滚刷驱动链条(14)相连。
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