CN105178238B - 用于道路清扫车的吸嘴和道路清扫车 - Google Patents
用于道路清扫车的吸嘴和道路清扫车 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于道路清扫车的吸嘴和道路清扫车。吸嘴包括：收集部，收集部具有腔体和与腔体连通的第一开口和第二开口；喷射机构，喷射机构具有喷嘴，第一开口和第二开口沿垃圾的流动方向位于腔体的两端，喷射机构位于腔体的外侧。通过在收集部上设置喷射机构，以在喷嘴工作时，启动喷射机构，使喷嘴喷射的流体对垃圾起到冲击作用，以使垃圾能够更好地通过收集部被排吸走，从而提高了吸嘴的垃圾收集可靠性，有效避免垃圾遗留在路面，进而提高了道路清扫车的清洁效果。
Description
技术领域
本发明涉及道路清洁设备技术领域，具体而言，涉及一种用于道路清扫车的吸嘴和道路清扫车。
背景技术
现有技术中的道路清扫车的底部设置有吸嘴，以使路面的垃圾能够通过吸嘴被吸入道路清扫车的垃圾箱内。
如图1和图2所示，吸嘴包括腔体，而腔体由吸口2’、橡胶挡板6’、上顶板1’、侧立板7’、前立板4’共同围成；腔体的两侧呈聚拢型，腔体的后端的前立板4’竖直，导流板5’距地面高度较低。
吸嘴工作时，垃圾从橡胶挡板6’的下边缘进入吸嘴腔体内，被吹起后受到两侧的侧立板7’的作用而向吸口2’处聚拢，并从吸口2’进入管道和垃圾箱内。吸口2’的下方采用前立板4’对垃圾进行围堵吸收，吸嘴后部安装有导流板5’，导流板5’低于底板8’的高度，并距离地面5至10毫米。
但上述结构的吸嘴存在缺陷：
1.吸嘴工作时，空气从吸嘴的腔体的下部边缘进入并在吸口2’处聚拢，吸嘴的离地间隙对进气量和吸力影响较大，路面不平整的路况下吸力不稳定，特别是在车速加快时，吸嘴对垃圾的吸收能力下降显著；
2.吸嘴的吸收垃圾的效率不高，特别是对填压在路面凹槽缝隙内的尘土的清扫和吸收能力较差；
3.吸口2’处的气流对垃圾的输送能力较低，垃圾较多时容易堵塞管道；
4.道路清扫车车速加快时，吸嘴对垃圾的吸收作用时间减少，越来越多的垃圾未及时吸入吸口2’就从吸嘴的底部“逃逸”，造成吸嘴后部遗漏的垃圾会明显增多；
综上所述，现有技术中的道路清扫车的清扫性能稳定性较差，随着行驶车速的变化其吸收垃圾的能力显著下降。特别是在行驶至路面不平整的路况时，吸嘴也容易因吸力不稳定而造成歇性地泄漏垃圾，造成垃圾成堆的情况。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于道路清扫车的吸嘴和道路清扫车，以解决现有技术中的吸嘴的垃圾收集能力差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于道路清扫车的吸嘴，包括：收集部，收集部具有腔体和与腔体连通的第一开口和第二开口；喷射机构，喷射机构具有喷嘴，第一开口和第二开口沿垃圾的流动方向位于腔体的两端，喷射机构位于腔体的外侧。
进一步地，喷嘴角度可调节地位于收集部的第一端。
进一步地，当吸嘴安装在道路清扫车上且处于工作状态时，收集部的第一端相对于收集部的第二端远离道路清扫车的车体的车头一侧。
进一步地，喷嘴的喷射方向倾斜向下设置，且喷嘴的喷射方向经路面反射后的反弹方向朝向第二开口。
进一步地，喷射机构还包括：用于给喷嘴供气的供气件，供气件与喷嘴连接；用于调节喷嘴的角度的驱动件，驱动件与喷嘴驱动连接。
进一步地，喷射机构还包括导气结构，供气件通过导气结构给喷嘴供气，导气结构与收集部可枢转地连接，驱动件通过导气结构与喷嘴驱动连接。
进一步地，喷射机构还包括调节连杆，调节连杆的第一端与驱动件铰接，调节连杆的第二端与导气结构铰接。
进一步地，吸嘴还包括控制部，控制部与喷射机构连接以控制喷嘴的角度和流速V2。
进一步地，控制部包括：控制阀，喷射机构的驱动件、喷射机构的供气件分别与控制阀的不同阀口连通；控制终端，控制阀与控制终端连接。
进一步地，吸嘴还包括用于采集道路清扫车的行驶车速V1的速度监测部，速度监测部与控制终端连接以调节喷嘴的喷射方向。
进一步地，道路清扫车的行驶车速V1与喷嘴的喷射方向和竖直方向之间的夹角A的关系如公式(1)和公式(2)所示，
当V1≤4km/h时，公式(1)：A＝30°；
当4≤V1≤20km/h时，公式(2)：
进一步地，吸嘴还包括用于检测道路清扫车的前方的垃圾量的图像监测部，图像监测部与控制终端连接，控制终端根据垃圾量调节喷嘴的流速V2和流量Q。
进一步地，喷嘴的流速V2应满足如下关系：V4＜V2≤0.5V3，其中，V4是垃圾悬浮速度、V3是喷嘴的腔体的最大风速。
进一步地，喷嘴的流量Q应满足如下关系：Q≤Q总×0.05，其中，Q总是道路清扫车的风机的流量。
进一步地，供气件为气泵或空压机。
根据本发明的另一方面，提供了一种道路清扫车，包括吸嘴和车体，吸嘴是上述的吸嘴，吸嘴的收集部位于车体的下方。
应用本发明的技术方案，通过在收集部上设置喷射机构，以在喷嘴工作时，启动喷射机构，使喷嘴喷射的流体对垃圾起到冲击作用，以使垃圾能够更好地通过收集部被排吸走，从而提高了吸嘴的垃圾收集可靠性，有效避免垃圾遗留在路面，进而提高了道路清扫车的清洁效果。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中的吸嘴的结构示意图；
图2示出了图1的A-A向视图；
图3示出了本发明中的吸嘴的结构示意图；
图4示出了图3中的P处局部放大图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、收集部；11、腔体；12、第一开口；13、第二开口；20、喷射机构；21、喷嘴；22、供气件；23、驱动件；24、导气结构；25、调节连杆；30、控制阀；40、控制终端；50、速度监测部；60、图像监测部；70、吸管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中的吸嘴的垃圾收集能力差的问题，本发明提供了一种用于道路清扫车的吸嘴和道路清扫车，其中，道路清扫车包括吸嘴和车体，吸嘴是下述的吸嘴。
如图3至图4所示，吸嘴包括收集部10和喷射机构20，收集部10具有腔体11和与腔体11连通的第一开口12和第二开口13，第一开口12和第二开口13沿垃圾的流动方向位于腔体11的两端，喷射机构20具有喷嘴21，喷射机构20位于腔体11的外侧。
可选地，喷嘴21角度可调节地位于收集部10的第一端。
需要说明的是，这里的角度是指喷嘴21与收集部10的倾角，也就是说，喷嘴21与收集部10的倾斜角度可调节。
如图3和图4所示，吸嘴还包括吸管70，吸管70的吸管入口与第二开口13对接。
优选地，吸嘴的收集部10位于车体的下方。
通过在收集部10上设置喷射机构20，并使喷嘴21的角度可调节，从而在喷嘴21工作时，启动喷射机构20，使喷嘴21喷射的流体对垃圾起到冲击作用，以使垃圾能够更好地通过收集部10被排吸走，从而提高了吸嘴的垃圾收集可靠性，有效避免垃圾遗留在路面，进而提高了道路清扫车的清洁效果。由于喷嘴21的角度可调节，因而工作人员可以根据工况调节喷嘴21的喷射方向，以使垃圾最大限度的被排吸走，从而进一步提高了吸嘴的垃圾收集效率。
为了使吸嘴的清洁效率最大化，当吸嘴安装在道路清扫车上且处于工作状态时，收集部10的第一端相对于收集部10的第二端远离道路清扫车的车体的车头一侧。也就是说，当道路清扫车在前进的过程中，收集部10的第二端先于第一端接触垃圾，从而使安装在靠后位置的喷嘴21能够对垃圾起到推动的作用，并通过喷射气流建立了“阻力带”，对即将泄漏的垃圾进行阻碍，推动其重新进入腔体11内被吸收，以避免车速过快而导致垃圾“逃逸”的问题。
优选地，喷嘴21的喷射方向倾斜向下设置，且喷嘴21的喷射方向经路面反射后的反弹方向朝向第二开口13。当喷嘴21按上述方式安装在收集部10上时，喷嘴21输出的流体最终会将垃圾吹向第二开口13，以推动垃圾进入垃圾箱，避免第二开口13堵塞。并且，当喷嘴21朝向路面喷射时，能够将路面凹缝内的垃圾和粘附路面上的垃圾被吸嘴完全吸收，例如粘土等难以吸收的黏性垃圾也可以被冲离路面，随气流进入第二开口13，从而增强了吸嘴对路面的整体清洁能力。
被路面反弹后的气流会对运动至第二开口13下方的垃圾产生往第二开口13内的推动力，对悬浮的垃圾产生向上的加速度，加快该区域垃圾的吸收速度，减少堆积与滞留。
本发明中的喷射机构20还包括用于给喷嘴21供气的供气件22、以及用于调节喷嘴21的角度的驱动件23，供气件22与喷嘴21连接，驱动件23与喷嘴21驱动连接(请参考图3和图4)。由于设置有供气件22，因而保证了喷嘴21能够稳定输出气流(上述的流体)，从而使喷嘴21处能够输出高速低流量的气体，以使路面的垃圾被有效收集。由于设置有驱动件23，因而保证了喷嘴21的倾角调节可靠性。
优选地，供气件22为气泵或空压机。
优选地，驱动件23为气缸。当然，驱动件23还可以是电机、油缸或电磁铁等部件。
如图3和图4所示，喷射机构20还包括导气结构24，供气件22通过导气结构24给喷嘴21供气，导气结构24与收集部10可枢转地连接，驱动件23通过导气结构24与喷嘴21驱动连接。由于设置有导气结构24，因而保证了喷嘴21的喷气性能，并使喷嘴21与驱动件23可靠连接。
在图3所示的优选实施方式中，喷射机构20还包括调节连杆25，调节连杆25的第一端与驱动件23铰接，调节连杆25的第二端与导气结构24铰接。当驱动件23的驱动杆的伸出或回缩时，该驱动杆会带动调节连杆25摆动，从而使导气结构24运动以调节喷嘴21的倾角。
本发明中的吸嘴还包括控制部，控制部与喷射机构20连接以控制喷嘴21的角度和流速V2。由于设置有控制部，因而本发明中的吸嘴具有智能化的特点，能够根据工况适应性的控制喷嘴21的角度和流速V2。
如图3和图4所示，控制部包括控制阀30和控制终端40，喷射机构20的驱动件23、喷射机构20的供气件22分别与控制阀30的不同阀口连通，控制阀30与控制终端40连接。由于供气件22和驱动件23均通过控制阀30与控制终端40连接，因而控制终端40可以通过将控制阀30切换不同的档位，以同时对供气件22和驱动件23的状态进行控制。
本发明中的吸嘴还包括用于采集道路清扫车的行驶车速V1的速度监测部50，速度监测部50与控制终端40连接以调节喷嘴21的喷射方向。当道路清扫车的行驶车速V1过高时，容易发生垃圾“逃逸”的现象，因而根据道路清扫车的行驶车速V1，适应性的调节喷嘴21的喷射方向，能够有效提高垃圾的收集效率。
优选地，速度监测部50为速度仪。
如图3所示，道路清扫车的行驶车速V1与喷嘴21的喷射方向和竖直方向之间的夹角A的关系如公式(1)和公式(2)所示，当V1≤4km/h时，公式(1)：A＝30°；当4≤V1≤20km/h时，公式(2)：上述的夹角A直接决定了喷射气流对地面的作用力大小和方向，当夹角A过大或过小时都不利于将地面凹槽内的粘附垃圾冲出来。经过长期大量的实践表明，当行驶车速V1与夹角A的关系遵循上述规律时，能够保证吸嘴的清洁效率最大化。
当行驶车速V1增加时，路面垃圾与吸嘴的相对运动速度增大。此时控制终端40监测到速度监测部50的信号变化，通过处理后给出控制信号，传递给控制阀30，进而将控制动作传递给驱动件23或其它控制机构，以调节喷嘴21的角度，改变夹角A的大小，随着夹角A的增大，喷嘴21对地面的冲击点前移，反弹气流的仰角减小，对腔体11内的垃圾沿行驶方向的减速力增强，能够有效避免因车速V1增加而导致垃圾的乱窜与惯性泄漏。
同理，当行驶车速V1下降时，夹角A减小，对地面的冲击点后移，反弹气流的仰角增大，对垃圾的减速力有所减弱，反弹气流产生的向上的推动力增大。
本发明中的吸嘴还包括用于检测道路清扫车的前方的垃圾量的图像监测部60，图像监测部60与控制终端40连接，控制终端40根据垃圾量调节喷嘴21的流速V2和流量Q。
本发明中的喷嘴21的喷射气流具有高速低流量的特点。也就是流速V2较大，流量Q较小。高速可以使气流具备足够的动能，保证对垃圾的冲击力与推动力。离地一定高度的吸嘴对下边缘的吸力大小与从该处的进气量成正比，若进气量减少，吸力则会降低。利用供气件22控制喷嘴21的低流量，使其占整个吸嘴进气总量的比例非常小，可以基本不影响吸嘴下边缘的进气量，因此保证了吸嘴对地面吸力变化不大。
当图像监测部60监测到前方路面垃圾量增加时，控制终端40接收信息后进行处理，转化为控制信号传递到控制阀30，最终将控制信号传递给供气件22，以增加喷嘴21的喷射气流的流速V2，从而增大对地面的冲击力和垃圾输送能力。
优选地，喷嘴21的流速V2应满足如下关系：V4＜V2≤0.5V3，其中，V4是垃圾悬浮速度、V3是喷嘴21的腔体11的最大风速。进一步地，V4一般取大于10m/s。而腔体11的最大风速一般通过测试得到。
当喷嘴21的流速V2大于多数垃圾悬浮速度V4时，才能保证吸嘴后部的垃圾重新被吹起而吸收。
但是，流速V2也不能过大，否则会对吸嘴下方的流场产生扰动，直接将该处的垃圾吹离第一开口12，使清洁率受到影响。
对于选定的喷嘴21，可通过产品说明书或者试验方法测得喷射气流与供气件22的工作压力之间的匹配关系，实际可直接观察供气件22的压力表作为流速V2的等效参数。
优选地，喷嘴21的流量Q应满足如下关系：Q≤Q总×0.05，其中，Q总是道路清扫车的风机的流量。进一步地，道路清扫车的风机的流量的单位是立方米每小时。
优选地，道路清扫车还包括扫刷，扫刷设置在收集部10的第二端。也就是，扫刷设置在靠近车头的一侧。
本发明中的吸嘴具有抽吸能力强、清洁效率高的特点。吸嘴作为道路清扫车的气力传输系统的入口端，也是系统压损的主要集中部件。道路清扫车在工作过程中，能够利用扫刷将垃圾扫入车体的底盘下部的吸嘴的腔体11内，垃圾在腔体11内受到第二开口13的吸力作用，由气流带动使垃圾由第一开口12经腔体11进入第二开口13，垃圾在被负压提升后由气流输送至管道与垃圾箱内。
本发明中的吸嘴还具有手动控制功能，也就是可以人工干预喷嘴21的工作。通过人工观察路面垃圾状况和车速，进而作出判断控制(按键等)喷嘴的倾角和流速。
需要说明的是，图3中的箭头表示道路清扫车前进的方向。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种用于道路清扫车的吸嘴，其特征在于，包括：
收集部(10)，所述收集部(10)具有腔体(11)和与所述腔体(11)连通的第一开口(12)和第二开口(13)；
喷射机构(20)，所述喷射机构(20)具有喷嘴(21)，所述第一开口(12)和所述第二开口(13)沿垃圾的流动方向位于所述腔体(11)的两端，所述喷射机构(20)位于所述腔体(11)的外侧；所述喷嘴(21)角度可调节地位于所述收集部(10)的第一端；所述喷射机构(20)还包括：用于给所述喷嘴(21)供气的供气件(22)，所述供气件(22)与所述喷嘴(21)连接；用于调节所述喷嘴(21)的角度的驱动件(23)，所述驱动件(23)与所述喷嘴(21)驱动连接；所述喷射机构(20)还包括导气结构(24)，所述供气件(22)通过所述导气结构(24)给所述喷嘴(21)供气，所述导气结构(24)与所述收集部(10)可枢转地连接，所述驱动件(23)通过所述导气结构(24)与所述喷嘴(21)驱动连接；所述喷射机构(20)还包括调节连杆(25)，所述调节连杆(25)的第一端与所述驱动件(23)铰接，所述调节连杆(25)的第二端与所述导气结构(24)铰接。
2.根据权利要求1所述的吸嘴，其特征在于，当所述吸嘴安装在道路清扫车上且处于工作状态时，所述收集部(10)的第一端相对于所述收集部(10)的第二端远离所述道路清扫车的车体的车头一侧。
3.根据权利要求1所述的吸嘴，其特征在于，所述喷嘴(21)的喷射方向倾斜向下设置，且所述喷嘴(21)的喷射方向经路面反射后的反弹方向朝向所述第二开口(13)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的吸嘴，其特征在于，所述吸嘴还包括控制部，所述控制部与所述喷射机构(20)连接以控制所述喷嘴(21)的角度和流速V2。
5.根据权利要求4所述的吸嘴，其特征在于，所述控制部包括：
控制阀(30)，所述喷射机构(20)的驱动件(23)、所述喷射机构(20)的供气件(22)分别与所述控制阀(30)的不同阀口连通；
控制终端(40)，所述控制阀(30)与所述控制终端(40)连接。
6.根据权利要求5所述的吸嘴，其特征在于，所述吸嘴还包括用于采集所述道路清扫车的行驶车速V1的速度监测部(50)，所述速度监测部(50)与所述控制终端(40)连接以调节所述喷嘴(21)的喷射方向。
7.根据权利要求6所述的吸嘴，其特征在于，所述道路清扫车的行驶车速V1与所述喷嘴(21)的喷射方向和竖直方向之间的夹角A的关系如公式(1)和公式(2)所示，
当V1≤4km/h时，公式(1)：A＝30°；
当4≤V1≤20km/h时，公式(2)：
8.根据权利要求5所述的吸嘴，其特征在于，所述吸嘴还包括用于检测道路清扫车的前方的垃圾量的图像监测部(60)，所述图像监测部(60)与所述控制终端(40)连接，所述控制终端(40)根据所述垃圾量调节所述喷嘴(21)的流速V2和流量Q。
9.根据权利要求8所述的吸嘴，其特征在于，所述喷嘴(21)的流速V2应满足如下关系：
V4<V2≤0.5V3，其中，V4是垃圾悬浮速度、V3是所述喷嘴(21)的腔体(11)的最大风速。
10.根据权利要求8所述的吸嘴，其特征在于，所述喷嘴(21)的流量Q应满足如下关系：
Q≤Q总×0.05，其中，Q总是所述道路清扫车的风机的流量。
11.根据权利要求1所述的吸嘴，其特征在于，所述供气件(22)为气泵或空压机。
12.一种道路清扫车，包括吸嘴和车体，其特征在于，所述吸嘴是权利要求1至11中任一项所述的吸嘴，所述吸嘴的收集部(10)位于所述车体的下方。
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