CN104818682B - 基于光伏供电的微型便捷电动清扫车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光伏供电的微型便捷电动清扫车，以便捷电动三轮车为载体，以多块可折叠的太阳能电池板为车载蓄电池组充电，使用清洁能源节能环保；采用喇叭形刷与滚刷相结合的清扫方式，清扫效果优异；垃圾收集箱采用自卸式结构，并且配合有自动开闭式尾门，工作效率高，可大大减轻工作人员的劳动强度；相对密闭的滚刷舱室内形成的气旋使得垃圾收集箱内形成相对的负压抽吸效果，可将大小垃圾、灰尘吸入垃圾收集箱内，耗能低且清扫效果好。尤其适用于车间、厂房区、居住小区、机关、学校、景区、库房、的道路清扫。

Description

基于光伏供电的微型便捷电动清扫车

技术领域：

本发明涉及一种基于光伏供电的微型便捷电动清扫车。

背景技术：

垃圾清扫车由于具有效率高、省力、可减轻环卫工人劳动强度的特点，目前得到普遍应用。现有的垃圾清扫车大多以汽油发动机为行走动力，在车身周边设置有多个立式滚刷，立式滚刷由电机驱动，而电机由车载电源供电或由发动机发电进行供电。立式滚刷将车体周边的垃圾清扫至车体底部，由车体底部的大功率抽吸风机将垃圾抽吸至垃圾收集箱内。其存在的弊病是：功耗较大、对环境造成二次污染；由于垃圾清扫车行走缓慢，驱动其行走的发动机比较耗油，排放物污染环境，其次，大功率的抽吸风机容易将细小的灰尘扬起，不利于行人呼吸空气；再者，装配发动机和大功率抽吸风机的垃圾清扫车都比较庞大，难以在较狭窄的乡镇道路运行，并且转向、掉头也不灵活。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于光伏供电的微型便捷电动清扫车，以太阳能电池板供电，使用清洁能源不会对环境造成二次污染；以电动三轮车为载体，转向、掉头灵活，尤其适用于车间、厂房区、居住小区、机关、学校、景区、库房、的道路清扫。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

基于光伏供电的微型便捷电动清扫车，其是以电动三轮车为载体，在车体内设有蓄电池组为车辆行走及各类驱动电机提供电源；

在所述车体顶部设有至少三块太阳能电池板，中间电池板与车体顶部固定连接，两侧电池板的侧边与所述中间电池板的两侧边铰接，太阳能电池板为所述蓄电池组充电；

在车体前轮的两侧设置有两个固定安装架，各所述固定安装架上设有喇叭形刷电机，各所述喇叭形刷电机的输出轴上设有喇叭形刷，各喇叭形刷电机通过电控器与所述蓄电池组电连接；

在车体底部设有能升降的滚刷舱室，所述滚刷舱室的前端与所述喇叭形刷电机的固定安装架固联，滚刷舱室的后端设有垃圾、灰尘出口，在舱室内设有滚刷，所述滚刷的轴线平行于车体后轮轮轴，滚刷电机的输出轴自舱室的一侧壁延伸入舱室内，滚刷舱室的另一侧壁铰接有舱室门，所述舱室门的内壁设有滚刷支撑轴，滚刷的两端分别与所述滚刷电机的输出轴、滚刷支撑轴可拆卸式连接；所述滚刷电机通过电控器与所述蓄电池组电连接；

在车体的后部设有自卸式垃圾收集箱，所述垃圾收集箱的入口与所述滚刷舱室后端的垃圾、灰尘出口相对应。

在车底后部的底部固定设有电动自卸气缸，所述自卸气缸的活塞杆与垃圾收集箱的底部前端铰接，垃圾收集箱的底部后端与车体尾部铰接；所述自卸气缸通过电控器与所述蓄电池组电连接；

在所述垃圾收集箱的尾部设有自开闭式尾门，所述尾门两侧部设有滑块，垃圾收集箱的尾门门框上设有与所述滑块配合的纵向导轨；所述尾门的自开闭式结构包括：牵引钢丝绳、设于垃圾收集箱侧壁的第一定滑轮、第二定滑轮，所述钢丝绳的一端与所述尾门下部固定连接，所述第一定滑轮处于钢丝绳与尾门连接点的上方，所述第二定滑轮处于垃圾收集箱的侧壁中部，所述钢丝绳的另一端绕过所述第一定滑轮、第二定滑轮固定于垃圾收集箱前部的车体上。

所述垃圾收集箱内设有排气、吸尘机构，该机构包括：在垃圾收集箱的内腔上部设有隔层，所述隔层与垃圾收集箱的顶板之间形成隔腔，所述隔腔的两侧壁设有排气口；所述隔层以固联在垃圾收集箱侧壁的网状支架为支撑，在所述网状支架上铺设有通气吸尘层。

所述滚刷舱室的四面侧壁底边设有柔性挡板，滚刷工作状态下，所述柔性挡板的底边与地面的间隙为0.5-2cm，滚刷非工作状态下，所述柔性挡板的底边与地面的间隙不小于10cm；所述滚刷舱室的升降结构为：在所述滚刷舱室的四角位置分别设有连接块，各所述连接块的下端与滚刷舱室铰接，各连接块的上端与车体铰接，滚刷舱室的两侧壁之间固联有横杆；设置拨杆，所述拨杆的下端通过销轴与车体铰接，拨杆的底端设有通孔供所述横杆穿过，所述拨杆的上端处于工作室内，并在所述工作室内的车体上设有对拨杆上端进行限位的限位块。

在所述滚刷舱室朝向车体前轮的前端端面上水平固设有长条形排石板，所述排石板的离地间隙大于所述柔性挡板的离地间隙；并且排石板的长度方向与滚刷的轴线呈15-20°的夹角。

在车体内还设置有水箱，在车体前轮的两侧设置有水雾喷头，所述水雾喷头通过管路与所述水箱连通，并在所述管路上设有电动泵，所述电动泵通过电控器与所述蓄电池组电连接；所述水雾喷头的喷射点为所述喇叭形刷与地面的接触点。

所述三块太阳能电池板中，中间电池板的两侧边沿长度方向设有若干销轴孔座，在各销轴孔座中设有贯通的销轴孔，两侧电池板的侧边各自固连有与所述销轴孔匹配的销轴，所述销轴的横截面呈L形，两侧电池板展开时，L形销轴的弯折部贴合在车体顶部的两侧边缘以对两侧电池板的展开角度进行限位。

所述滚刷舱室的后端设有垃圾、灰尘出口，在所述垃圾、灰尘出口上固设有弹性罩，所述弹性罩的出口与所述垃圾收集箱的入口扣合。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明的垃圾清扫车以便捷电动三轮车为载体，以太阳能电池板生成工作电源，使用清洁能源，具有节能环保，不会对环境产生二次污染的优点；电动三轮车转向、掉头灵活，占道窄，适于在乡镇道路、车间厂房内的道路上运行。太阳能电池板能展开和折叠，可以应对多种工作状态。

2、喇叭形刷和滚刷配合工作，清扫效果好，喇叭形刷将道路上的垃圾、灰尘扫至车底，滚刷处于相对密闭的滚刷舱室内，高速运转的滚刷在滚刷舱室内形成旋转气流，将垃圾、灰尘卷起送入垃圾收集箱内；由于垃圾收集箱设置有隔腔，具有排气、吸尘的功能，从流体力学的角度看，滚刷舱室内高速旋转的气流相当于“高压”气流，垃圾收集箱内腔由于能排气，使得收集箱内腔相对于“低压”气流区，因此垃圾收集箱的入口好比具有“吸气”(吸纳垃圾、灰尘)功能，大大提高清扫效果；垃圾收集箱隔腔的隔层具有排气、吸附灰尘的作用，因此垃圾清扫车所过之处不会产生扬尘，不会对周边空气形成二次污染，尤其适用于车间、厂房区、居住小区、机关、学校、景区、库房、的道路清扫。

3、垃圾收集箱具有自卸功能，自卸气缸的动作由驾驶室内的控制器控制，操作便捷，可减轻工作人员的劳动强度；自卸时，垃圾收集箱的尾门具有自动开闭的功能，当垃圾收集箱被自卸气缸顶起时，钢丝绳的两个固定端点之间的距离变长(该距离不是指两个固定点的直线距离，而是指沿着钢丝绳路径距离)，迫使钢丝绳牵引尾门沿尾门框的导轨上升，尾门打开，可以倾倒垃圾，并且随着垃圾收集箱抬起角度的不断变大，尾门也开启得越大，垃圾倾倒结束后，垃圾收集箱放平复位，尾门在自身重力的作用下，自动下落关闭；这样在倾倒垃圾、灰尘时，工作人员只需在驾驶舱控制即可，操作方便的同时也减轻劳动强度。采用钢丝绳牵引尾门自动开闭，无需单独设置尾门升降气缸，既节约了成本，简化车体结构，也降低了车辆的能耗，延长蓄电池组的工作时间。

4、滚刷舱室可以整体升降，当不扫地仅仅行走时，可以将滚刷舱室升起，避免滚刷与地面摩擦造成磨损，由于喇叭形刷的固定安装架固定连接在滚刷舱室的前端，当滚刷舱室升起时，喇叭形刷同时升起离地；滚刷舱室的抬升结构为纯机械结构，不会增加能耗，提升滚刷舱室的拨杆利用了杠杆原理，具有四两拨千斤的功效，滚刷舱室的提升利用了平面四杆机构的原理，提升省力便捷。

5、在滚刷舱室的前端设有倾斜的排石板，排石板的离地间隙较大，不影响细小垃圾、灰尘等从排石板的底边通过，当遇着大的可移动障碍物(如大石块等)时，随着车辆的前行，倾斜的排石板可将大石块等推移到路边，不会让大石块等进入滚刷舱室内(因为大石块等类似垃圾是扫不动的)。

6、滚刷采用硬质、软质排刷交替排列，软质排刷刷毛稍长，硬质排刷用于清扫大而重的垃圾，软质排刷用于清扫小垃圾和粉尘，以便提高清扫能力；可在车头车尾安装雷达扫描防撞及障碍物避让提示系统(喇叭)。

附图说明：

图1、2为本发明的整体结构示意图(图1中太阳能电池板全部展开，图2中一侧电池板折叠)；图3为垃圾收集箱在自卸垃圾时的示意图；图4-6为垃圾收集箱自卸时尾门自动开闭的原理图；图7-10为滚刷舱室及喇叭形刷的升降原理图；图11-13为不同类型的滚刷的结构示意图，(针对不同的垃圾类型，可选用不同结构的滚刷，更换方便)。

图中标号：1中间电池板，2两侧电池板，3固定安装架，4喇叭形刷电机，5喇叭形刷，6滚刷，7舱室门，8支撑轴，9垃圾收集箱，10自卸气缸，11尾门，12钢丝绳，13隔层，14隔腔，15排气口，16通气吸尘层，17连接块，18横杆，19拨杆，20限位块，21排石板，22销轴，23弹性罩，24滚刷舱室。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式，非限定实施例如下所述：

实施例：本实施例的基于光伏供电的微型便捷电动清扫车，其是以电动三轮车为载体，在车体内设有蓄电池组为车辆行走及各类驱动电机提供电源，例如，为喇叭形刷电机、自卸气缸、滚刷电机、电动泵等提供电源。

在车体顶部设有至少三块太阳能电池板，中间电池板1与车体顶部固定连接，两侧电池板2的侧边与中间电池板1的两侧边铰接，太阳能电池板为蓄电池组充电；图1、2所示，三块太阳能电池板中，中间电池板的两侧边沿长度方向设有若干销轴孔座，在各销轴孔座中设有贯通的销轴孔，两侧电池板的侧边各自固连有与销轴孔匹配的销轴22，各销轴的横截面呈L形，两侧电池板展开时，L形销轴的弯折部贴合在车体顶部的两侧边缘，此类形状的销轴可以以对两侧电池板的展开角度进行限位，也即是说两侧电池板的最大展开角度是180°，不会垂下落在车体的两侧。

图7-10所示，在车体前轮的两侧设置有两个固定安装架3，各固定安装架上设有喇叭形刷电机4，各喇叭形刷电机的输出轴上设有竖直的喇叭形刷5(刷毛呈喇叭状)，各喇叭形刷电机4通过电控器与蓄电池组电连接；两个喇叭形刷可将垃圾、灰尘清扫至车体中间底部，便于滚刷后续清扫。在车体内还设置有水箱，在车体前轮的两侧设置有水雾喷头，各水雾喷头通过管路与水箱连通，并在管路上设有电动泵，该电动泵通过电控器与蓄电池组电连接，在驾驶舱内控制；水雾喷头的喷射点为喇叭形刷与地面的接触点。当遇到受污染地面时，可用水雾喷头喷洒高压水，配合喇叭形刷进行清扫。

能升降的滚刷舱室24设于车体底部中央，滚刷舱室的前端与喇叭形刷电机的固定安装架固联，实现滚刷和喇叭形刷的同步升降；在滚刷舱室的后端设有垃圾、灰尘出口，与垃圾收集箱的入口对接。在舱室内设有滚刷6，其长度与车体的宽度大致相当，该滚刷的轴线平行于车体后轮轮轴，滚刷电机的输出轴自舱室的一侧壁延伸入舱室内，滚刷舱室的另一侧壁铰接有舱室门7，舱室门的内壁设有滚刷支撑轴8，滚刷的两端分别与所述滚刷电机的输出轴、滚刷支撑轴可拆卸式连接；滚刷电机通过电控器与所述蓄电池组电连接；图7、8，图11-13所示，滚刷的一端设有电机输出轴接入口，另一端设有支撑轴接入口，需要更换时，打开车体侧部的舱室门7，抽出滚刷，更换一个装上即可，非常方便，舱室门7关闭时，其内壁的支撑轴8相对于滚刷的端部从动轴，另一端的电机输出轴是主动轴，带动滚刷转动。

车体后部设置的自卸式垃圾收集箱9，其入口与滚刷舱室后端的垃圾、灰尘出口相对应。图7所示，在垃圾、灰尘出口上固设有弹性罩23，该弹性罩的出口与垃圾收集箱的入口扣合，具有一定的严密性，防止细小垃圾、灰尘逸出。

图3-6所示，在车底后部的底部固定设有电动自卸气缸10，该自卸气缸的活塞杆与垃圾收集箱的底部前端铰接，垃圾收集箱的底部后端与车体尾部铰接；自卸气缸通过电控器与蓄电池组电连接；电控器设于驾驶舱内，由驾驶员操作。

在垃圾收集箱的尾部设有自开闭式尾门11，该尾门两侧部设有滑块，垃圾收集箱的尾门门框上设有与滑块配合的纵向导轨；尾门的自开闭式结构包括：牵引钢丝绳12、设于垃圾收集箱侧壁的第一定滑轮、第二定滑轮，钢丝绳的一端与尾门下部固定连接，第一定滑轮处于钢丝绳与尾门连接点的上方，第二定滑轮处于垃圾收集箱的侧壁中部，钢丝绳的另一端绕过第一定滑轮、第二定滑轮固定于垃圾收集箱前部的车体上。自卸时，当垃圾收集箱抬起，尾门在钢丝绳的牵引下自动打开，便于倾倒垃圾，倾倒完毕后，垃圾收集箱复位时，尾门在自重作用力下，下落闭合。

该垃圾收集箱内设有排气、吸尘机构，该机构包括：在垃圾收集箱的内腔上部设有隔层13，隔层与垃圾收集箱的顶板之间形成隔腔14，隔腔的两侧壁设有排气口15；隔层以固联在垃圾收集箱侧壁的网状支架为支撑，在网状支架上铺设有通气吸尘层16，具体设置中，通气吸尘层可以是海绵层、或者具有通气吸尘作用的各类填料等。

在滚刷舱室的四面侧壁底边设有柔性挡板，滚刷工作状态下，柔性挡板的底边与地面的间隙为0.5-2cm，使滚刷处于相对密闭的空间内，旋转形成“高压”气流，使得垃圾、灰尘被垃圾收集箱的口部“吸入”。滚刷非工作状态下，柔性挡板的底边与地面的间隙不小于10cm。该滚刷舱室的升降结构为：在滚刷舱室的四角位置分别设有连接块17，各连接块的下端与滚刷舱室铰接，各连接块的上端与车体铰接，滚刷舱室的两侧壁之间固联有横杆18；车体上另外设置有拨杆19，该拨杆的下端通过销轴与车体铰接，拨杆19的底端设有通孔供横杆穿过，拨杆的上端处于工作室内，并在工作室内的车体上设有对拨杆上端进行限位的限位块20。图8中，A-E五点与车体铰接。

图8所示，在滚刷舱室朝向车体前轮的前端端面上水平固设有长条形排石板21，该排石板的离地间隙大于柔性挡板的离地间隙；并且排石板的长度方向与滚刷的轴线呈15-20°的夹角。排石板的离地间隙较大，不影响细小垃圾、灰尘等从排石板的底边通过，当遇着大的可移动障碍物(如大石块等)时，随着车辆的前行，倾斜的排石板可将大石块等推移到路边，不会让大石块等进入滚刷舱室内(因为大石块等类似垃圾是扫不动的)。

Claims (5)

1.基于光伏供电的微型便捷电动清扫车，其特征在于：

以电动三轮车为载体，在车体内设有蓄电池组为车辆行走及各类驱动电机提供电源；

在所述车体顶部设有至少三块太阳能电池板，中间电池板(1)与车体顶部固定连接，两侧电池板(2)的侧边与所述中间电池板(1)的两侧边铰接，太阳能电池板为所述蓄电池组充电；

在车体前轮的两侧设置有两个固定安装架(3)，各所述固定安装架上设有喇叭形刷电机(4)，各所述喇叭形刷电机的输出轴上设有喇叭形刷(5)，各喇叭形刷电机通过电控器与所述蓄电池组电连接；

在车体底部设有能升降的滚刷舱室(24)，所述滚刷舱室的前端与所述喇叭形刷电机的固定安装架固联，滚刷舱室的后端设有垃圾、灰尘出口，在舱室内设有滚刷(6)，所述滚刷的轴线平行于车体后轮轮轴，滚刷电机的输出轴自舱室的一侧壁延伸入舱室内，滚刷舱室的另一侧壁铰接有舱室门(7)，所述舱室门的内壁设有滚刷支撑轴(8)，滚刷的两端分别与所述滚刷电机的输出轴、滚刷支撑轴可拆卸式连接；所述滚刷电机通过电控器与所述蓄电池组电连接；

在车体的后部设有自卸式垃圾收集箱(9)，所述垃圾收集箱的入口与所述滚刷舱室后端的垃圾、灰尘出口相对应；

所述滚刷舱室的四面侧壁底边设有柔性挡板，滚刷工作状态下，所述柔性挡板的底边与地面的间隙为0.5-2cm，滚刷非工作状态下，所述柔性挡板的底边与地面的间隙不小于10cm；所述滚刷舱室的升降结构为：在所述滚刷舱室的四角位置分别设有连接块(17)，各所述连接块的下端与滚刷舱室铰接，各连接块的上端与车体铰接，滚刷舱室的两侧壁之间固联有横杆(18)；设置拨杆(19)，所述拨杆的下端通过销轴与车体铰接，拨杆(19)的底端设有通孔供所述横杆穿过，所述拨杆的上端处于工作室内，并在所述工作室内的车体上设有对拨杆上端进行限位的限位块(20)；

在所述滚刷舱室朝向车体前轮的前端端面上水平固设有长条形排石板(21)，所述排石板的离地间隙大于所述柔性挡板的离地间隙；并且排石板的长度方向与滚刷的轴线呈15-20°的夹角；

在车体内还设置有水箱，在车体前轮的两侧设置有水雾喷头，所述水雾喷头通过管路与所述水箱连通，并在所述管路上设有电动泵，所述电动泵通过电控器与所述蓄电池组电连接；所述水雾喷头的喷射点为所述喇叭形刷与地面的接触点。

2.根据权利要求1所述的基于光伏供电的微型便捷电动清扫车，其特征在于，在车底后部的底部固定设有电动自卸气缸(10)，所述自卸气缸的活塞杆与垃圾收集箱的底部前端铰接，垃圾收集箱的底部后端与车体尾部铰接；所述自卸气缸通过电控器与所述蓄电池组电连接；

在所述垃圾收集箱的尾部设有自开闭式尾门(11)，所述尾门两侧部设有滑块，垃圾收集箱的尾门门框上设有与所述滑块配合的纵向导轨；所述尾门的自开闭式结构包括：牵引钢丝绳(12)、设于垃圾收集箱侧壁的第一定滑轮、第二定滑轮，所述钢丝绳的一端与所述尾门下部固定连接，所述第一定滑轮处于钢丝绳与尾门连接点的上方，所述第二定滑轮处于垃圾收集箱的侧壁中部，所述钢丝绳的另一端绕过所述第一定滑轮、第二定滑轮固定于垃圾收集箱前部的车体上。

3.根据权利要求2所述的基于光伏供电的微型便捷电动清扫车，其特征在于，所述垃圾收集箱内设有排气、吸尘机构，该机构包括：在垃圾收集箱的内腔上部设有隔层(13)，所述隔层与垃圾收集箱的顶板之间形成隔腔(14)，所述隔腔的两侧壁设有排气口(15)；所述隔层以固联在垃圾收集箱侧壁的网状支架为支撑，在所述网状支架上铺设有通气吸尘层(16)。

4.根据权利要求1所述的基于光伏供电的微型便捷电动清扫车，其特征在于，所述三块太阳能电池板中，中间电池板的两侧边沿长度方向设有若干销轴孔座，在各销轴孔座中设有贯通的销轴孔，两侧电池板的侧边各自固连有与所述销轴孔匹配的销轴(22)，所述销轴的横截面呈L形，两侧电池板展开时，L形销轴的弯折部贴合在车体顶部的两侧边缘以对两侧电池板的展开角度进行限位。

5.根据权利要求1所述的基于光伏供电的微型便捷电动清扫车，其特征在于，所述滚刷舱室的后端设有垃圾、灰尘出口，在所述垃圾、灰尘出口上固设有弹性罩(23)，所述弹性罩的出口与所述垃圾收集箱的入口扣合。