CN103334398B - 具有悬浮式吸嘴装置的清扫车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有悬浮式吸嘴装置的清扫车，它包括车体和吸嘴装置，吸嘴装置设置在车体的下方；所述清扫车还包括升降机构、控制器和指向地面的测距传感器，测距传感器设置在吸嘴装置的行驶方向前方，吸嘴装置通过升降机构与车体连接，测距传感器的输出信号输入控制器，控制器控制升降机构。与现有技术相比，本发明采用悬浮式吸嘴装置，吸嘴装置无滚轮时也具有仿形功能，主动调整吸嘴对地高度，具有主动适应路面变化的能力，实现了吸嘴高度调节的自动控制，提高了作业效率，满足清扫车在较为复杂道路条件下展开连续作业的要求。

Description

具有悬浮式吸嘴装置的清扫车

技术领域

本发明涉及环卫机械行业，具体涉及清扫车，特别是道路清扫车。

背景技术

近些年，高速公路及城市道路建设的快速发展，而城市建设中产生的大量渣土垃圾等对路面环境造成不良影响，道路的养护作业和环境维护任务越来越依赖于高效率的机械化设备。道路清扫车是一种集清扫和垃圾收集于一体的专用车辆，现已被广泛应用于各大中小城市的路面保洁工作中，其中，吸嘴的结构形式与控制方式的好坏将直接影响到清扫车的清扫效果。

目前，道路清扫车吸嘴装置的典型特征是拥有4个滚轮，吸嘴装置落下后要靠滚轮支撑起一个很小的离地间隙，在风机产生的负压的作用下形成气流，将吸嘴口周围的垃圾吸入垃圾箱体内。但是，这种道路清扫车，其吸嘴装置依靠滚轮支撑，自重较大，行走中会与地面产生撞击和摩擦并产生较大噪声。另外，由于滚轮直径较小，其线速度相对较大，滚轮与地面产生剧烈磨擦，影响其使用寿命。而且，这种道路清扫车在面对诸如沙石较多的路面时，吸嘴口可能会堆积大量固体垃圾，既容易对吸嘴造成损伤，又影响了清扫作业时的效率。因此，现有清扫车辆往往因为吸嘴装置的原因，在实际工作中表现出不可连续、效率不高等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有悬浮式吸嘴装置的清扫车，该清扫车的作业效率高，能在较为复杂道路条件下作业。

本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为：具有悬浮式吸嘴装置的清扫车，它包括车体和吸嘴装置，吸嘴装置设置在车体的下方。所述清扫车还包括升降机构、控制器和指向地面的测距传感器，测距传感器沿清扫车行驶方向设置在吸嘴装置的前方，吸嘴装置通过升降机构与车体连接，测距传感器的输出信号输入控制器，控制器控制升降机构。

上述方案中，所述的清扫车还包括能在行驶方向上做左右往复运动的支架，所述测距传感器设置在支架上。

上述方案中，所述支架为条状，它水平垂直于行驶方向；所述测距传感器为3个以上，测距传感器均匀排列在支架上。

上述方案中，所述升降机构包括平行四边形连杆机构及其驱动机构，平行四边形连杆机构的上端与车体铰接，下端与吸嘴装置铰接；驱动机构由控制器控制。

上述方案中，所述驱动机构为油缸或电机。

上述方案中，支架设有齿轮齿条机构及其驱动电机，驱动电机通过齿轮齿条机构驱动支架做往复运动。

上述方案中，所述的清扫车还包括指向地面的吸嘴测距传感器，吸嘴测距传感器设置在吸嘴装置上，吸嘴测距传感器的输出信号输入控制器。

上述方案中，所述的清扫车作业时，所述吸嘴装置离地间隙设定为6-12mm。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明采用悬浮式吸嘴装置，解决了传统滚轮式吸嘴结构中存在的不足，避免了传统吸嘴装置与地面间的冲击载荷问题和滚轮线速度大、易损耗、使用寿命短的缺点，使吸嘴装置无滚轮时也具有仿形功能，主动调整吸嘴对地高度，具有主动适应路面变化的能力，实现了吸嘴高度调节的自动控制，提高了作业效率，满足清扫车在较为复杂道路条件下展开连续作业的要求。

2、测距传感器设置在支架上，支架能在行驶方向上做左右往复运动，扩大了测距传感器的检测范围，提高了测量高度的准确性。

3、所述支架为条状，其上可以安装多个测距传感器，提高了测量高度的准确性。

4、所述升降机构包括平行四边形连杆机构，使吸嘴装置水平升降。

5、所述的清扫车还包括指向地面的吸嘴测距传感器，用于向控制器发送吸嘴装置离地面的实际高度信号。

本发明的重要意义在于，引入了吸嘴高度控制与调节的自动化技术，放弃传统吸嘴结构中的滚轮机构，悬浮式吸嘴在工作中更加轻便灵活、安全可靠，增强了清扫车对道路地形的适应能力，符合未来清扫环卫机械更加智能高效的发展趋势。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是吸嘴系统总成及测距传感器示意图。

图3是传感器支架局部齿轮齿条结构视图。

图4对地测距传感器行走探测轨迹示意图。

图5为由油缸驱动的平行四边形连杆机构的原理图。

图中：1-吸嘴装置；2-吸嘴测距传感器；3-油缸；4-平行四边形连杆机构；5-支架；6-扫刷；7-测距传感器；8-限位滚轮；9-驱动电机；10-齿轮；11-齿条；12-对地测距传感器行走轨迹；13-车体；14-控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的结构、原理、工作过程作详细说明。

如图1所示，本发明清扫车包括车体13、扫刷6、指向地面的测距传感器7和吸嘴装置1，沿车辆行驶方向，吸嘴装置1、扫刷6、测距传感器7依次下方。

如图2所示，所述清扫车还包括升降机构、控制器14、指向地面的吸嘴测距传感器2、能在行驶方向上做左右往复运动的支架5。吸嘴测距传感器设置在吸嘴装置上，吸嘴装置通过升降机构与车体连接，吸嘴测距传感器和测距传感器的输出信号输入控制器，控制器控制升降机构。所述升降机构包括平行四边形连杆机构4及其驱动机构，平行四边形连杆机构的上端与车体铰接，下端与吸嘴装置铰接；驱动机构由控制器控制，所述驱动机构为油缸3(如图5所示)，当然，平行四边形连杆机构的驱动机构也可以为电机。

控制器可以是清扫车专用控制器PLC，也可选择汽车ECU。

所述支架5为条状，它水平且垂直于行驶方向；所述测距传感器为5个，各测距传感器均匀排列在支架上。如图3所示，支架设有限位滚轮8、齿轮齿条机构及其驱动电机9，驱动电机通过齿轮齿条机构上的齿轮10、齿条11驱动支架做往复运动。

本实施例的工作过程说明如下：

清扫车在作业过程中，依靠风机产生的负压，将吸嘴口附近的垃圾经由吸嘴上方的橡胶管道吸入垃圾箱体内，理想的吸嘴离地间隙控制在6-12mm。本方案中，在吸嘴前方1.6m处安装有横向固定于汽车底盘车架上的传感器安装支架，支架上有等间距排列的超声波对地测距传感器，测量车架离地高度s0及s1(s0：取变化幅度不大且较为接近的一组数据的均值，作为车架对地高度参考值。s1：取5个数据中最小者，测距检测精度可达0.3mm)。传感器支架上齿轮齿条机构驱动托架横向往复摆动，这种结构可最大覆盖面积地检测地面的起伏变化情况。吸嘴测距传感器检测吸嘴离车架距离s2，然后控制单元ECU根据获取的数据进行处理，按公式s＝s0-s2-c(c为常数)换算出吸嘴离地高度，与目标对地距离6-12mm进行比较，控制吸嘴提升油缸调整吸嘴高度至目标高度；如果控制单元检测到s0与s1差值迅速扩大且超过吸嘴进料口高度极限，那么控制系统及时发出指令控制油缸提起吸嘴以规避障碍，待s1稳定后吸嘴放下继续作业。上述的整个作业过程，实现了对吸嘴高度的主动控制，本发明达到预期目的。

本发明采用一套自动测距传感系统代替了传统滚轮起到的仿形功能，控制单元(ECU)会实时采集反映吸嘴离地高度的传感器信号，根据当前作业路面条件和驾驶员操作意图自动判断并实施提升吸嘴或者下落吸嘴的动作。如当驾驶员发出作业指令时，控制单元发出指令信号控制提举油缸落下吸嘴，而吸嘴上的测距传感器会实时将距离信号反馈给ECU，直至吸嘴到达指定位置，以确保吸嘴离地间隙控制在6-12mm。另外，当传感测距系统发现路面发生起伏或凸现障碍物时，系统会提升吸嘴规避障碍，从而保障了作业过程的连续性、灵活性和高效性。

另外，本发明技术方案中也可以不使用吸嘴测距传感器，吸嘴装置高度完全由控制器根据测距传感器输入的信号决定。

Claims (8)

1.具有悬浮式吸嘴装置的清扫车，它包括车体和吸嘴装置，吸嘴装置设置在车体的下方；其特征在于：所述清扫车还包括升降机构、控制器和指向地面的测距传感器，测距传感器沿清扫车行驶方向设置在吸嘴装置的前方，吸嘴装置通过升降机构与车体连接，测距传感器的输出信号输入控制器，控制器控制升降机构。

2.如权利要求1所述的清扫车，其特征在于：它还包括能在行驶方向上做左右往复运动的支架，所述测距传感器设置在支架上。

3.如权利要求2所述的清扫车，其特征在于：所述支架为条状且水平垂直于行驶方向；所述测距传感器为3个以上，测距传感器均匀排列在支架上。

4.如权利要求1所述的清扫车，其特征在于：所述升降机构包括平行四边形连杆机构及其驱动机构，平行四边形连杆机构的上端与车体铰接，下端与吸嘴装置铰接；驱动机构由控制器控制。

5.如权利要求4所述的清扫车，其特征在于：所述驱动机构为油缸或电机。

6.如权利要求2或3所述的清扫车，其特征在于：支架设有齿轮齿条机构及其驱动电机，驱动电机通过齿轮齿条机构驱动支架做往复运动。

7.如权利要求1所述的清扫车，其特征在于：它还包括用于检查吸嘴装置离地面实际高度的吸嘴测距传感器，吸嘴测距传感器设置在吸嘴装置上，吸嘴测距传感器的输出信号输入控制器。

8.如权利要求1所述的清扫车，其特征在于：作业时，所述吸嘴装置离地间隙设定为6-12mm。