CN102518065B - 一种道路清洁车辆的吸嘴 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种道路清洁车辆的吸嘴，其包括前挡板、两块侧板、后挡板、顶板、底板和隔板，前挡板、两块侧板和后挡板围成框体，顶板部分地覆盖框体顶部，底板部分地覆盖框体底部，隔板设置在顶板和底板之间，在顶板上设有吸筒口，隔板两端连接到前挡板两端，隔板中部向吸筒口聚拢，并设置在吸筒口和后挡板之间，前挡板下缘高于底板的底面，道路清洁车辆的吸嘴还包括前导流板，前导流板倾斜设置在前挡板下部和所述顶板之间，其上缘与顶板相接并且设置在顶板上吸筒口前方或者与吸筒口前缘相接。采用这种道路清洁车辆的吸嘴，可明显提高流经吸嘴的气流的夹带力，从而显著提高吸附效率。

Description

一种道路清洁车辆的吸嘴

技术领域

本发明是关于道路清洁车辆领域，且特别是关于一种道路清洁车辆的吸嘴。

背景技术

目前，由于道路清洁车辆，例如扫路车、道路清洗车的清洁效率较高，并且更加安全，对于不适于人工清洁的环境，例如高速公路、城市道路等，已越来越多地应用道路清洁车辆来进行清洁。

对于道路清洁车辆，吸嘴为其重要的清洁部件，直接影响道路清洁车辆清洁作业的质量。

较早期的道路清洁车辆的吸嘴是由前挡板、两块侧板、后挡板，以及顶板围成的矩形盒体结构，在顶板上设有吸筒口，吸筒口是与连接到道路清洁车辆的风机和垃圾箱的吸筒连接的接口。通常，前挡板底端与侧板底端和后挡板底端具有高度差，即前挡板底端高于侧板底端和后挡板底端。这样，前挡板、两块侧板，以及后挡板构成吸口。在两块侧板外侧通常还设有四个左右的轮子，以保证吸嘴的两块侧板和后挡板底端与要清扫的地面之间保持3毫米左右的气隙。在道路清洁车辆工作过程中，道路清洁车辆的风机产生的负压使气流不断从地面和吸嘴前挡板之间的入口，以及地面和吸嘴两块侧板和后挡板之间的气隙处流进吸嘴内腔，再流进吸筒，最后流进道路清洁车辆的垃圾箱。气流的大部分是从地面和吸嘴前挡板之间的入口流进，并夹带了吸嘴前方地面上和吸嘴内腔中地面上的沙土、石子、垃圾进入吸筒，再进入道路清洁车辆的垃圾箱的。

通过分析道路清洁车辆工作时吸嘴周围和吸嘴内通过的气流情况，可以发现，进入吸口的气流中贴近地面的一部分起到了夹带沙土、石子、垃圾进入吸筒的作用，而流经吸口较高处的大部分气流都没有做功，并且气流从吸嘴周围进入吸嘴腔，再进入吸筒，其流动方向突变90°，使气流流动阻力较大，压力损失严重，吸附效率较低。

请参照图1和图2所示，现有的一种道路清洁车辆的吸嘴9包括由前挡板90、两块侧板91，以及后挡板92围成的矩形框体，部分覆盖该矩形框体顶部的顶板93，部分覆盖该矩形框体底部的底板94以及设置在顶板93和底板94之间，顶端与顶板93相接，底端与底板94相接的隔板96。与连接到道路清洁车辆的风机和垃圾箱的吸筒连接的吸筒口95设置在顶板93上，并设置在整个吸嘴9中部略靠近后挡板92处。隔板96两端连接到前挡板90两端，其中部向吸筒口95聚拢，从而定义出截面大致呈三角形的空间，其前部较宽，而后部较窄，并且吸筒口95即位于该空间较窄的后部。前挡板90底端与底板94的底面具有高度差，即前挡板90底端或下缘高于底板94的底面。这样，前挡板90以及隔板96构成吸口。吸口形状为大致呈三角形的柱体。相对于前一种吸嘴，这种改进的吸嘴9由于隔板96的聚拢形状可在一定程度上减小压力损失，但是仍有一部分气流流经吸口较高处，并且气流从吸嘴周围进入吸嘴腔，再进入吸筒，其流动方向仍然存在90°的突变，使气流流动阻力较大，仍存在压力损失，吸附效率不高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种道路清洁车辆的吸嘴，可提高流经吸嘴的气流的夹带力，减少压力损失，提高吸附效率。

本发明提供一种道路清洁车辆的吸嘴，包括前挡板、两块侧板、后挡板、顶板、底板和隔板，所述前挡板、两块侧板和后挡板围成矩形框体，所述顶板部分地覆盖所述矩形框体顶部，所述底板部分地覆盖所述矩形框体底部，所述隔板设置在所述顶板和所述底板之间，在所述顶板上设有吸筒口，所述隔板两端连接到所述前挡板两端，所述隔板中部向所述吸筒口聚拢，并设置在所述吸筒口和后挡板之间，所述前挡板下缘高于所述底板的底面，所述道路清洁车辆的吸嘴还包括前导流板和后导流板，所述前导流板倾斜设置在所述前挡板下部和所述顶板之间，其上缘与所述顶板相接并且设置在所述顶板上吸筒口前方或者与所述吸筒口前缘相接；所述后导流板倾斜设置在所述顶板和底板之间，其下缘与所述底板相接，其上缘与所述顶板相接，并且设置在所述顶板上吸筒口后方或者与所述吸筒口的后部边缘相接，所述后导流板的下缘较其上缘更靠近所述前挡板；所述顶板和底板均为水平设置，所述吸筒口竖直设置，所述吸筒口与所述顶板的连接处形成吸入口，所述后导流板延伸至所述吸入口的后半部分的正下方。

在本发明的一个实施例中，前述的前导流板的下缘与所述前挡板的下缘相接，其两端与所述隔板相接。

在本发明的一个实施例中，前述的前导流板的下表面型线是向道路清洁车辆的吸嘴下方弯曲的曲线。

在本发明的一个实施例中，前述的前导流板在其延伸方向上呈弧状弯曲。

在本发明的一个实施例中，前述的前导流板的下缘高于所述后导流板与所述底板相接的下缘。

在本发明的一个实施例中，前述的后导流板的下表面型线是向道路清洁车辆的吸嘴下方弯曲的曲线，所述后导流板在其延伸方向上呈弧状弯曲。

在本发明的一个实施例中，前述的道路清洁车辆的吸嘴还包括至少一个中间导流板，所述中间导流板倾斜设置在所述顶板和底板所在的平面之间，所述中间导流板的下缘较其上缘更靠近所述前挡板，所述中间导流板的下缘低于所述前导流板的下缘，高于所述底板的底面，其上缘与所述顶板相接，并且与所述吸筒口相交。

在本发明的一个实施例中，前述的中间导流板的下表面型线是向道路清洁车辆的吸嘴下方弯曲的曲线，所述中间导流板在其延伸方向上呈弧状弯曲。

在本发明的一个实施例中，前述的道路清洁车辆的吸嘴包括两个或两个以上的中间导流板，所述这些中间导流板在道路清洁车辆的吸嘴内前后排列，并且所述这些中间导流板的下缘由前到后依次降低。

本发明还提供一种一种道路清洁车辆，包括底盘，所述道路清洁车辆还包括前述的吸嘴，所述吸嘴安装在所述底盘下方。

本发明的有益效果是，采用这种道路清洁车辆的吸嘴，气流不需要流经吸口较高处，而直接进入吸筒口，并且气流流动方向不存在90°的突变，可明显减少流动阻力和压力损失。在前导流板和地面之间形成的扁平空间可明显提高气流的夹带力，从而显著提高吸附效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是现有的道路清洁车辆的吸嘴的立体示意图。

图2是现有的道路清洁车辆的吸嘴另一方向的的立体示意图。

图3是本发明道路清洁车辆的吸嘴的较佳实施例的俯视示意图。

图4是本发明道路清洁车辆的吸嘴的较佳实施例的仰视示意图。

图5是图3中本发明道路清洁车辆的吸嘴的较佳实施例的V-V向的截面顺时针旋转90°的示意图。

图6是本发明道路清洁车辆的吸嘴的第二实施例的立体示意图。

图7是图6中本发明道路清洁车辆的吸嘴第二实施例的VII-VII向的截面示意图。

图8是本发明道路清洁车辆的吸嘴的第三实施例的仰视示意图。

图9是本发明道路清洁车辆的吸嘴的第三实施例的截面示意图。

图10是本发明道路清洁车辆的吸嘴的第四实施例的仰视示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种道路清洁车辆的吸嘴的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

有关本发明的前述及其它技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参照图3、图4和图5所示，本发明实施例的道路清洁车辆的吸嘴1包括前挡板10、两块侧板11、后挡板12、顶板13、底板14、隔板16，以及前导流板17和后导流板18。

其中，前挡板10、两块侧板11和后挡板12围成大致呈矩形的框体。在两块侧板11外侧各设有两个滚轮112，滚轮112通过轮轴（图未示）可转动地固定在侧板11上，并且其下缘低于侧板11的下缘3毫米左右。后挡板12的下缘与侧板11的下缘平齐，而前挡板10的下缘和后挡板12的下缘之间具有高度差，即前挡板10的下缘高于后挡板12的下缘。

顶板13部分地覆盖前挡板10、两块侧板11和后挡板12围成的矩形框体顶部，底板14部分地覆盖该矩形框体底部。顶板13和底板14大致平行设置。隔板16设置在顶板13和底板14之间，其顶端与顶板13相接，底端与底板14相接。与连接到道路清洁车辆的风机和垃圾箱的吸筒（图未示）连接的吸筒口15设置在顶板13上，并设置在整个道路清洁车辆的吸嘴1中部略靠近后挡板12处，大致呈空心圆柱状。隔板16两端连接到前挡板10两端，其中部向吸筒口15聚拢，并设置在吸筒口15和后挡板12之间，即隔板16将前挡板10、两块侧板11和后挡板12围成的矩形框体分隔成两个部分，其中一部分为隔板16和前挡板10定义出的截面大致呈三角形的空间，其前部较宽，而后部较窄，并且吸筒口15即位于该空间较窄的后部。顶板13覆盖在前导流板17和隔板16之间，而底板14覆盖在两块侧板11、后挡板12、隔板16和后导流板18之间。

前导流板17倾斜地设置在前挡板10下缘和顶板13之间，其下缘与前挡板10下缘相接，其上缘与顶板13相接，并且该相接处落在顶板13上吸筒口15前方或者与吸筒口15前部边缘相接。前导流板17两端与隔板16两端相接。

后导流板18倾斜地设置在顶板13和底板14之间，其下缘与底板14相接，其上缘与顶板13相接，并且该相接处落在顶板13上吸筒口15后方或者与吸筒口15后部边缘相接。后导流板18的下缘较其上缘更靠近前挡板10，即后导流板18的倾斜方向与前导流板17大致相同。后导流板18两端与隔板16两侧相接。顶板13和底板14均为水平设置，吸筒口15竖直设置，吸筒口15与顶板13的连接处形成吸入口150，后导流板18延伸至吸入口150的后半部分的正下方。

前导流板17和后导流板18优选设置为曲面，即在与其延伸方向垂直的方向上，前导流板17和后导流板18的截面为略向道路清洁车辆的吸嘴1下方凸出的弧状，即前导流板17和后导流板18的下表面型线为略向道路清洁车辆的吸嘴1下方凸出的曲线。基于计算流体力学和多相流数值仿真技术，对前导流板17和后导流板18的下表面型线采用高阶贝塞尔曲线设计，可减少气流分离和能量损失。前导流板17和后导流板18下表面型线的高阶贝塞尔曲线式可表述为：

$\stackrel{\→}{Q}(x\left(t\right),y\left(t\right))=\underset{j-0}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}\stackrel{\→}{P_j}\·B_{3,j}\left(t\right),t\∈\left[\mathrm{0,1}\right]$

其中，

是贝塞尔曲线上的点；x是曲线点的横坐标；y是曲线点的纵坐标；

是控制点系数；

为贝塞尔基函数，t是自变量。

本发明实施例的道路清洁车辆的吸嘴1的上述前挡板10、两块侧板11、后挡板12、顶板13、底板14、隔板16，以及前导流板17和后导流板18可由耐磨塑胶等材料一体成型而成，也可以由金属片材通过焊接固定而成。前挡板10也可以是由软性材料，例如橡胶等，制成，装设在两块侧板11上，以缓解在道路清洁车辆工作时，路面上的石块、硬质垃圾等可能对道路清洁车辆的吸嘴1造成的撞击。

在本实施例中，前挡板10和前导流板17相接的下缘与后导流板18和底板14相接的下缘之间具有高度差，即前挡板10和前导流板17相接的下缘高于后导流板18和底板14相接的下缘。这样，前导流板17、后导流板18，以及隔板16构成吸口。进入吸口的气流经过前导流板17和后导流板18的导流而进入吸筒口15。这样，气流不需要流经吸口较高处，而直接进入吸筒口15，并且气流流动方向不存在90°的突变，可明显减少流动阻力和压力损失，对前导流板17和后导流板18的曲线设计可进一步降低气流在吸嘴内的流动阻力。在前导流板17和地面之间形成的扁平空间使气流流速增大，并且气流在前导流板17的作用下必须贴地流动一段距离后再流向吸筒口15，可明显提高气流的夹带力，从而显著提高吸附效率。

请参照图6和图7所示，在本发明道路清洁车辆的吸嘴的第二实施例中，其它元件均与第一实施例中相同，不同之处在于，道路清洁车辆的吸嘴1’还包括设置在前导流板17’和后导流板18’之间的中间导流板19。中间导流板19同样倾斜地设置在顶板13’和底板14’所在的平面之间，中间导流板19的下缘较其上缘更靠近前挡板10’，即中间导流板19的倾斜方向与前导流板17’大致相同。中间导流板19的下缘与前挡板10’和前导流板17’相接的下缘和底板14’所在的平面之间均具有高度差，即中间导流板19的下缘低于前挡板10’和前导流板17’相接的下缘，但高于底板14’所在的平面。中间导流板19上缘与顶板13’相接，并且该相接处落在顶板13’上吸筒口15’内，即中间导流板19与吸筒口15’相交，并且将吸筒口15’分隔为前后均等的两个部分。中间导流板19两端同样与隔板16’两侧相接。中间导流板19的型线同样优选采用高阶贝塞尔曲线设计。

在本实施例中，前挡板10’和前导流板17’相接的下缘与中间导流板19的下缘之间，以及中间导流板19的下缘与后导流板18’和底板14’相接的下缘之间均具有高度差。这样，前导流板17’、中间导流板19、后导流板18’，以及隔板16’构成双层吸口（前层吸口和后层吸口）。进入吸口的气流经过前导流板17’、中间导流板19和后导流板18’的导流而进入吸筒口15’。这样，在本发明道路清洁车辆的吸嘴的第二实施例中，道路清洁车辆的吸嘴1’除了具有第一实施例中的优点，还在中间导流板19和地面之间又形成一个扁平空间，可进一步提高气流的夹带力，从而进一步提高吸附效率。在道路清洁车辆行进时，前导流板17’和中间导流板19构成的前层吸口先到达某固定清扫区域的垃圾层上方，开始对较厚的上层垃圾层进行吸附，随后中间导流板19和后导流板18’构成的后层吸口到达该固定清扫区域的垃圾层上方对残留的底层垃圾层进行吸附。因此在道路清洁车辆清洁作业中，本发明实施例的道路清洁车辆的吸嘴在吸附路面垃圾时，可以层层吸附不同厚度层的路面垃圾，从而实现高效的“分层吸附”功能，并且更符合垃圾吸附的多相流动特性（在城市道路上的垃圾中，通常既有固体、液体，又有粉尘等，因此具有多相流动特性）。

请参照图8和图9所示，在本发明道路清洁车辆的吸嘴的第三实施例中，本发明实施例的道路清洁车辆的吸嘴2包括由前导流板27、两块侧板21，以及后挡板22围成的框体，两块侧板21和后挡板22可统称为周边挡板。滚轮212通过轮轴（图未示）可转动地固定在侧板21上。顶板23覆盖在该框体顶部。与连接到风机和道路清洁车辆垃圾箱的吸筒（图未示）连接的吸筒口25设置在顶板23上。前导流板27倾斜地设置在顶板23下方，其上缘与顶板23相接，并且该相接处落在顶板23上吸筒口25前方或者与吸筒口25前部边缘相接，其下缘向道路清洁车辆的吸嘴2的前缘倾斜。前导流板27两端与侧板21两端相接。前导流板27的下缘高于侧板21和后挡板22的下缘，即高于周边挡板的下缘。

请参照图10所示，在本发明道路清洁车辆的吸嘴的第四实施例中，本发明实施例的道路清洁车辆的吸嘴3包括由前导流板30，以及周边挡板36围成的框体，该框体大致呈三角形。滚轮312通过轮轴311可转动地固定在周边挡板36两侧。顶板33覆盖在该框体顶部。与连接到风机和道路清洁车辆垃圾箱的吸筒（图未示）连接的吸筒口35设置在顶板33上。前导流板37倾斜地设置在顶板33下方，其上缘与顶板33相接，并且该相接处落在顶板33上吸筒口35前方或者与吸筒口35前部边缘相接，其下缘向道路清洁车辆的吸嘴3的前缘倾斜。前导流板37两端与周边挡板36两端相接。前导流板37的下缘高于周边挡板36的下缘。

可以理解，在本发明道路清洁车辆的吸嘴的其它实施例中，前导流板和后导流板，或者前导流板、中间导流板和后导流板的表面型线也可以不是高阶贝塞尔曲线，而是其它曲线，或者是直线，即这些导流板是平板状。同样可以理解，这些导流板的表面型线也可以不是均一的，而是变化的，即这些导流板在其延伸方向上也具有弯曲，即呈弧状延伸。只要导流板是顺着气流方向倾斜设置在道路清洁车辆的吸嘴内即可。

在本发明道路清洁车辆的吸嘴的其它实施例中，可以设置一个中间导流板，也可以设置两个或者两个以上的中间导流板，这些中间导流板在道路清洁车辆的吸嘴内前后排列，并且这些中间导流板将吸筒口均匀或者非均匀地分隔成前后几个部分。前导流板的下缘与这些中间导流板的下缘，以及后导流板的下缘由前到后依次下降，即由前到后是从高到低的设置，从而形成多个吸口。

滚轮优选为可通过轮轴（图未示）调节其下缘低于侧板的下缘的高度，即本发明道路清洁车辆的吸嘴的气隙可以调节。滚轮下缘低于侧板的下缘的高度范围优选在3mm-10mm之间。

在本说明书中，所述“相接”可以是固定连接，例如通过焊接等方式，也可以是靠接在一起，但并不固定。例如在第一实施例中，前挡板的下缘和前导流板的下缘相接，既可以是前挡板的下缘和前导流板的下缘固定连接在一起，也可以是前挡板的下缘和前导流板的下缘靠接在一起，但并不固定，在这种情况下，前导流板可固定在隔板上，或者固定在顶板上。

以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种道路清洁车辆的吸嘴，其包括前挡板、两块侧板、后挡板、顶板、底板和隔板，所述前挡板、两块侧板和后挡板围成框体，所述顶板部分地覆盖所述框体顶部，所述底板部分地覆盖所述框体底部，所述隔板设置在所述顶板和所述底板之间，在所述顶板上设有吸筒口，所述隔板两端连接到所述前挡板两端，所述隔板中部向所述吸筒口聚拢，并设置在所述吸筒口和后挡板之间，所述前挡板下缘高于所述底板的底面，其特征在于，所述道路清洁车辆的吸嘴还包括前导流板和后导流板，所述前导流板倾斜设置在所述前挡板下部和所述顶板之间，其上缘与所述顶板相接并且设置在所述顶板上吸筒口前方或者与所述吸筒口前缘相接；所述后导流板倾斜设置在所述顶板和底板之间，其下缘与所述底板相接，其上缘与所述顶板相接，并且设置在所述顶板上吸筒口后方或者与所述吸筒口的后部边缘相接，所述后导流板的下缘较其上缘更靠近所述前挡板；所述顶板和底板均为水平设置，所述吸筒口竖直设置，所述吸筒口与所述顶板的连接处形成吸入口，所述后导流板延伸至所述吸入口的后半部分的正下方。

2.根据权利要求1所述的道路清洁车辆的吸嘴，其特征是：所述前导流板的下缘与所述前挡板的下缘相接，其两端与所述隔板相接。

3.根据权利要求2所述的道路清洁车辆的吸嘴，其特征是：所述前导流板的下表面型线是向道路清洁车辆的吸嘴下方弯曲的曲线。

4.根据权利要求2所述的道路清洁车辆的吸嘴，其特征是：所述前导流板在其延伸方向上呈弧状弯曲。

5.根据权利要求1所述的道路清洁车辆的吸嘴，其特征是：所述前导流板的下缘高于所述后导流板与所述底板相接的下缘。

6.根据权利要求1所述的道路清洁车辆的吸嘴，其特征是：所述后导流板的下表面型线是向道路清洁车辆的吸嘴下方弯曲的曲线，所述后导流板在其延伸方向上呈弧状弯曲。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的道路清洁车辆的吸嘴，其特征是：所述道路清洁车辆的吸嘴还包括至少一个中间导流板，所述中间导流板倾斜设置在所述顶板和底板所在的平面之间，所述中间导流板的下缘较其上缘更靠近所述前挡板，所述中间导流板的下缘低于所述前导流板的下缘，高于所述底板的底面，其上缘与所述顶板相接，并且与所述吸筒口相交。

8.根据权利要求7所述的道路清洁车辆的吸嘴，其特征是：所述中间导流板的下表面型线是向道路清洁车辆的吸嘴下方弯曲的曲线，所述中间导流板在其延伸方向上呈弧状弯曲。

9.根据权利要求7所述的道路清洁车辆的吸嘴，其特征是：所述道路清洁车辆的吸嘴包括两个或两个以上的中间导流板，所述这些中间导流板在道路清洁车辆的吸嘴内前后排列，并且所述这些中间导流板的下缘由前到后依次降低。

10.一种道路清洁车辆，包括底盘，其特征在于，所述道路清洁车辆还包括根据权利要求1～9中任一项所述的吸嘴，所述吸嘴安装在所述底盘下方。

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