CN107034829B - 路面垃圾清扫分类回收式吸扫车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及路面垃圾吸扫车，具体为路面垃圾清扫分类回收式吸扫车，解决目前缺乏路面垃圾清扫、分类、回收利用一站式清扫车的问题，方案：吸扫系统包括清扫、吸尘装置，自动悬降清扫机构；分类系统包括分类箱，入口顶部设置有离心式负压风机，其上装有过滤器，顶部固定有转动盘座，电机，通过斜拉杆固定有分类转动盘，分类转动盘等分为可燃物区、金属及液体区、重物沉降区，各区内分别设置有探测器和传感器；各区分别设有料门，分类箱内设有控制系统；分类转动盘下部固定有储物箱。优点：一体化一站式服务，实现热能‑电能的转换，自给自足可持续回收利用，取消分选和燃烧处理的人工流程，节约成本，处理快速，效率高，净化环境，绿色智能发展。
Description
技术领域
本发明涉及路面垃圾吸扫车，具体为路面垃圾清扫分类回收式吸扫车。
背景技术
目前，吸扫车的结构已为大家熟知，如实用新型专利CN205188880。随着科技的发展，吸扫车的种类日益地多样化，出现了比如实用新型专利CN102660931A的吸扫车，该发明为一种适合于各种路面和作业场地的道路吸扫车，为了适应各种情形的路面，出现了可伸缩式吸盘，会根据路面状况自动伸缩规避，如实用新型专利CN256366020。新能源汽车的发展以及环境问题的需求，电动清扫车应运而生，环保干净绿色。人类物质生活地提升以及能源紧缺之间的矛盾日益加剧，产生的生活垃圾越来越多，无法处理，节约利用能源和处理垃圾改善生活环境成为现代化社会的重要课题。生活垃圾日益增加，加大了垃圾分选工作的强度，使有机质等垃圾资源无法及时回收利用，垃圾分选收集清扫车的出现解决了这个问题。移动式的垃圾处理装置，使车辆在清扫运动过程中，同时进行垃圾分类，省时省力，很大程度上提高了垃圾收集的效率，如发明专利CN102094399A,一种多功能垃圾分选收集扫路车。生活垃圾的形式大多为焚埋处理，焚埋是对资源的浪费，也会造成地下水资源的污染，恶化空气等环境问题，而且其成本较高，效率低下。目前急需一种将路面垃圾从清扫收集，垃圾分选，垃圾处理，以及垃圾回收利用一体化的道路清扫车，该清扫车将垃圾的整个回收处理过程同时同步进行，融为一站式服务，一体化发展。兼具省时省力提高效率，减少成本的优点。该清扫车抹去垃圾清扫后倒运分拣的环节，实现路面垃圾源头减量化，收集到的垃圾同步进行分类，将可燃性垃圾燃烧处理，燃烧过程中产生的热能经转换机构转换为电能，反馈给清扫车，作为动力、照明的来源，可持续回收利用，节约能源，将垃圾变废为宝，实现安全、经济、高效、绿色、可持续发展。
发明内容
本发明解决目前缺乏路面垃圾清扫、分类、回收利用一站式清扫车的问题，提供一种路面垃圾清扫分类回收式吸扫车。
本发明是通过以下技术方案实现的：路面垃圾清扫分类回收式吸扫车，包括吸扫系统、分类系统；所述吸扫系统包括清扫装置、吸尘装置，自动悬降清扫机构；所述吸尘装置包括吸嘴、吸管，所述吸嘴的下口部呈喇叭口状，所述吸嘴上部通过伸缩软管与吸管连接；所述吸嘴四周设置有自动悬降清扫机构，所述吸嘴与自动悬降清扫机构连接，所述自动悬降清扫机构上吸嘴的四周还设置有受驱动的边扫刷；所述分类系统包括入口与吸管连接的分类箱，所述分类箱上部与车顶连接，所述分类箱入口处的顶部设置有离心式负压风机，所述离心式负压风机上安装有气体过滤器，所述分类箱顶部中心固定有转动盘座，所述转动盘座上竖直固定有转动电机，所述转动电机的输出端通过斜拉杆固定有水平设置的位于分类箱中部，并将分类箱分隔为上部分类区和下部储物区的分类转动盘，所述分类转动盘沿圆心角将盘面等分为可燃物区、金属及液体区、重物沉降区，所述分类转动盘中心为中通区，所述金属及液体区内设置有金属探测器和液体探测器；所述可燃物区设置有红外线探测器和第一质量传感器；所述重物沉降区内设置有第二质量传感器和重力传感器；所述中通区上口部装有过滤筛网；所述分类转动盘的可燃物区、金属及液体区、重物沉降区上分别设置有受驱动的料门，所述分类箱内设置有控制系统，所述控制系统与转动电机、各传感器、探测器及料门的驱动机构连接；所述分类转动盘下部固定有分别与可燃物区、金属及液体区、重物沉降区、中通区对应的储物箱。自动悬降清扫机构将吸嘴下及边扫刷下降至与路面接触，边扫刷将垃圾向中心清扫，离心式负压风机提供浮压力，将垃圾吸扫进入分类箱中。各探测器和传感器对位于某一分类区域内的垃圾进行性质判定，若不属于该区域性质，则控制转动电机快速旋转120度，在惯性力的作用下，垃圾转至另一区域，重新进行性质判定，然后在性质判定结束后，控制系统控制料门驱动机构打开料门，垃圾落入对应区域的储物箱中，垃圾分类完成。
本发明还包括转运机构、燃烧系统和能源回收利用系统；所述转运机构包括支撑在吸管上的转运套环电机，所述转运套环电机的输出端连接有转运臂，所述转运臂端头固定有转运盘，所述转运盘上设置有质量传感器；所述可燃物区下部的储物箱侧面设有转运口，所述转运臂及转运盘伸入转运口内；所述转运机构的一侧设置有燃烧系统，所述燃烧系统为长方形箱体状内外双层结构，内层为燃烧内舱，由上至下依次分隔为干燥层、燃烧层、燃尽层，所述干燥层底部设置有干燥炉排，所述燃烧层底部设置有燃烧炉排，所述燃烧炉排上设置有点火装置，所述燃尽层底部设置有燃尽炉排，所述燃尽炉排下部设置有渣料抽斗；所述外层为与车顶水箱贯通的充满冷却水溶液的水套层；所述干燥层侧壁朝向转运机构一侧开有舱门，所述舱门和转运盘上设置有红外线传感器；所述燃烧内舱连接有过滤器，所述过滤器端头连接有气缸，所述气缸的进气口与燃烧内舱连接，所述气缸的活塞杆端头连接有发电机，所述气缸的出气口依次连接有先导式溢流阀、低压排气管、中冷器、涡轮增压机、泵轮、涡轮；吸扫车的发动机排气歧管与燃烧内舱的进气管连接，所述气缸的进气端设置有无簧式单向阀，所述无簧式单向阀连接有废气水洗池；所述发电机与吸扫车的蓄电池连接。当存储的可燃垃圾重量达到设定值时，质量传感器就会发出信号，转运臂伸长至可燃物存储区下方接收垃圾，接收完毕后，转运臂收回，转动至舱门前，打开舱门，将可燃物垃圾投入，为燃烧系统提供燃料。燃烧系统的内舱与外层之间充满冷却水溶液，并与车顶部的水箱相通，通过循环泵使水溶液起到冷却调温的作用，保证燃烧系统温度保持在一定范围内，保证可靠性。燃烧内舱呈内胆状，由上向下布置，分为三层一室，第一层为干燥层（干燥炉排），使预燃烧的垃圾干燥，便于快速燃烧，提高效率并且延长燃烧炉的寿命；第二层为燃烧层（燃烧炉排），燃烧干燥层处理过的垃圾，其二层底部装有电子遥控点火器；第三层为燃尽层（燃尽炉排），冷却燃烧剩余的废渣，冷却完毕后转送到渣料漏斗，便于清理卸料。燃烧炉内舱门和燃烧炉外箱体门装有红外线传感器，会根据转运盘上的红外线传感器而打开或者关闭舱门，接收可燃性垃圾，并通入一定的空气，保证充分燃烧。燃烧内舱中的燃料燃烧后产生的高压气体推动活塞向左运动，同时一部分气体通过先导式溢流阀进入低压排气管中，低压排气管直通中冷器，进入涡轮增压机，驱动泵轮，泵轮带动涡轮旋转，涡轮转动后给进气系统增压。发动机的排气歧管与燃烧装置的进气管相连，汽车发动机产生的高压废气进入燃烧装置的气缸中，由于气缸右侧装有无簧式单向阀，废气排放到废气水洗池中，活塞两侧产生了压力差，活塞向右移动。气缸的活塞杆驱动发电机产生电能，并储存在蓄电池中供吸扫车各用电器使用。废气经过滤器和废气水洗池处理后清洁排放，不会污染大气环境。
本发明具有以下优点：实现了垃圾整个处理过程的一体化一站式服务，处理过程中实现的能量转换为：热能-动能-机械能-电能，达到了自给自足可持续回收利用的目的，取消了垃圾分选和垃圾燃烧处理的人工流程，大大地节约了成本，快速处理垃圾，提高了效率，净化环境，绿色智能化发展。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为分类转动盘结构示意图；
图中：1-吸嘴，2-吸管，3-边扫刷，4-离心式负压风机，5-气体过滤器，6-转动盘座，7-转动电机，8-斜拉杆，9-分类转动盘，10-金属探测器，11-液体探测器，12-红外线探测器，13-第一质量传感器，14-第二质量传感器，15-重力传感器，16-套环电机，17-转运臂，18-转运盘，19-水箱，20-气缸，21-活塞杆，22-发电机，23-废气水洗池，24-蓄电池。
具体实施方式
路面垃圾清扫分类回收式吸扫车，包括吸扫系统、分类系统；所述吸扫系统包括清扫装置、吸尘装置，自动悬降清扫机构；所述吸尘装置包括吸嘴1、吸管2，所述吸嘴1的下口部呈喇叭口状，所述吸嘴1上部通过伸缩软管与吸管2连接；所述吸嘴四周设置有自动悬降清扫机构，所述吸嘴1与自动悬降清扫机构连接，所述自动悬降清扫机构上吸嘴1的四周还设置有受驱动的边扫刷3；所述分类系统包括入口与吸管2连接的分类箱，所述分类箱上部与车顶连接，所述分类箱入口处的顶部设置有离心式负压风机4，所述离心式负压风机4上安装有气体过滤器5，所述分类箱顶部中心固定有转动盘座6，所述转动盘座6上竖直固定有转动电机7，所述转动电机7的输出端通过斜拉杆8固定有水平设置的位于分类箱中部，并将分类箱分隔为上部分类区和下部储物区的分类转动盘9，所述分类转动盘9沿圆心角将盘面等分为可燃物区、金属及液体区、重物沉降区，所述分类转动盘9中心为中通区，所述金属及液体区内设置有金属探测器10和液体探测器11；所述可燃物区设置有红外线探测器12和第一质量传感器13；所述重物沉降区内设置有第二质量传感器14和重力传感器15；所述中通区上口部装有过滤筛网；所述分类转动盘9的可燃物区、金属及液体区、重物沉降区上分别设置有受驱动的料门，所述分类箱内设置有控制系统，所述控制系统与转动电机7、各传感器、探测器及料门的驱动机构连接；所述分类转动盘9下部固定有分别与可燃物区、金属及液体区、重物沉降区、中通区对应的储物箱。
具体实施时，本发明还包括转运机构、燃烧系统和能源回收利用系统；所述转运机构包括支撑在吸管2上的转运套环电机16，所述转运套环电机16的输出端连接有转运臂17，所述转运臂17端头固定有转运盘18，所述转运盘18上设置有质量传感器；所述可燃物区下部的储物箱侧面开有转运口，所述转运臂17及转运盘18伸入转运口内；所述转运机构的一侧设置有燃烧系统，所述燃烧系统为长方形箱体状内外双层结构，内层为燃烧内舱，由上至下依次分隔为干燥层、燃烧层、燃尽层，所述干燥层底部设置有干燥炉排，所述燃烧层底部设置有燃烧炉排，所述燃烧炉排上设置有点火装置，所述燃尽层底部设置有燃尽炉排，所述燃尽炉排下部设置有渣料抽斗；所述外层为与车顶水箱19贯通的充满冷却水溶液的水套层；所述干燥层侧壁朝向转运机构一侧开有舱门，所述舱门和转运盘18上设置有红外线传感器；所述燃烧内舱连接有过滤器，所述过滤器端头连接有气缸20，所述气缸20的进气口与燃烧内舱连接，所述气缸20的活塞杆21端头连接有发电机22，所述气缸20的出气口依次连接有先导式溢流阀、低压排气管、中冷器、涡轮增压机、泵轮、涡轮；吸扫车的发动机排气歧管与燃烧内舱的进气管连接，所述气缸的进气端设置有无簧式单向阀，所述无簧式单向阀连接有废气水洗池23；所述发电机22与吸扫车的蓄电池24连接。
本发明的整个工作流程为：车辆行驶在道路上，扫刷根据路面平整度下降自动选将清扫机构清扫垃圾，四个边刷同时工作将垃圾积聚在吸嘴的下方，离心式负压风机工作，使吸嘴与地面形成真空负压式系统，吸入垃圾。吸入的垃圾被运送到分类系统中的分类转动盘中，各探测器和传感器对位于某一分类区域内的垃圾进行性质判定，若不属于该区域性质，则控制转动电机快速旋转120度，在惯性力的作用下，垃圾转至另一区域，重新进行性质判定，然后在性质判定结束后，控制系统控制料门驱动机构打开料门，垃圾落入对应区域的储物箱中，垃圾分类完成。存储区装有质量感应器，当存储的垃圾重量达到设定值时，质量感应器就会发出信号，转运臂伸长，接收垃圾，转动至燃烧内舱的舱门前，转运臂上的红外线传感器释放信号，燃烧炉外舱门接收器收到信号，打开燃烧炉外舱门和内舱门，转运臂伸长，进入燃烧室，将垃圾倒入燃烧炉的干燥层上，并通入一定量的空气，转运臂收回归位，燃烧炉内外舱门关闭，开始燃烧，燃烧室分为三层，第一层为干燥层，垃圾先在干燥层上进行干燥，干燥完毕后，垃圾落至燃烧层，燃烧层底部的电子打火器开始点火，使垃圾充分燃烧，燃烧完毕后，燃烧剩余的废渣被送至燃尽层进行冷却，冷却完毕后被送入渣料漏斗。内舱与外箱壳体之间充满水溶液，水溶液与车厢上部的水箱相通，整个燃烧过程中通过水循环泵使水溶液在内舱与外箱壳体之间可以循环流动，达到冷却调温的作用，使燃烧炉的温度保持在一定范围，保证可靠性。燃烧过程中产生的气体到达一定浓度时，气体冲开单向调节排气阀，经过滤器和气缸控制阀进入气缸，推动活塞进行做功，活塞与发电机的转子相连，从而带动发电机做功，切割磁感线产生电流，电流通过输电线对蓄电池进行充电，持续为吸扫车提供动力达到自给可持续回收利用的目的。气缸中做完功的废气打开排气阀，通过排气管进入中冷器，通过中冷器的冷却，进入到涡轮增压器中，排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮转动，使之增压进入发动机气缸，加快了发动机的转速，增加了发动机的输出功率。气缸中剩余的废气会进入废气水洗池（里边含有NAOH溶液）进行净化，然后再通过废气净化过滤器（含有熟石灰和活性炭）向外排放。
Claims (2)
1.一种路面垃圾清扫分类回收式吸扫车，其特征在于：包括吸扫系统、分类系统；所述吸扫系统包括清扫装置、吸尘装置，自动悬降清扫机构；所述吸尘装置包括吸嘴（1）、吸管（2），所述吸嘴（1）的下口部呈喇叭口状，所述吸嘴（1）上部通过伸缩软管与吸管（2）连接；所述吸嘴四周设置有自动悬降清扫机构，所述吸嘴（1）与自动悬降清扫机构连接，所述自动悬降清扫机构上吸嘴（1）的四周还设置有受驱动的边扫刷（3）；所述分类系统包括入口与吸管（2）连接的分类箱，所述分类箱上部与车顶连接，所述分类箱入口处的顶部设置有离心式负压风机（4），所述离心式负压风机（4）上安装有气体过滤器（5），所述分类箱顶部中心固定有转动盘座（6），所述转动盘座（6）上竖直固定有转动电机（7），所述转动电机（7）的输出端通过斜拉杆（8）固定有水平设置的位于分类箱中部，并将分类箱分隔为上部分类区和下部储物区的分类转动盘（9），所述分类转动盘（9）沿圆心角将盘面等分为可燃物区、金属及液体区、重物沉降区，所述分类转动盘（9）中心为中通区，所述金属及液体区内设置有金属探测器（10）和液体探测器（11）；所述可燃物区设置有红外线探测器（12）和第一质量传感器（13）；所述重物沉降区内设置有第二质量传感器（14）和重力传感器（15）；所述中通区上口部装有过滤筛网；所述分类转动盘（9）的可燃物区、金属及液体区、重物沉降区上分别设置有受驱动的料门，所述分类箱内设置有控制系统，所述控制系统与转动电机（7）、各传感器、探测器及料门的驱动机构连接；所述分类转动盘（9）下部固定有分别与可燃物区、金属及液体区、重物沉降区、中通区对应的储物箱。
2.根据权利要求1所述的路面垃圾清扫分类回收式吸扫车，其特征在于：还包括转运机构、燃烧系统和能源回收利用系统；所述转运机构包括支撑在吸管（2）上的转运套环电机（16），所述转运套环电机（16）的输出端连接有转运臂（17），所述转运臂（17）端头固定有转运盘（18），所述转运盘（18）上设置有质量传感器；所述可燃物区下部的储物箱侧面开有转运口，所述转运臂（17）及转运盘（18）伸入转运口内；所述转运机构的一侧设置有燃烧系统，所述燃烧系统为长方形箱体状内外双层结构，内层为燃烧内舱，由上至下依次分隔为干燥层、燃烧层、燃尽层，所述干燥层底部设置有干燥炉排，所述燃烧层底部设置有燃烧炉排，所述燃烧炉排上设置有点火装置，所述燃尽层底部设置有燃尽炉排，所述燃尽炉排下部设置有渣料抽斗；所述燃烧系统的外层为与车顶水箱（19）贯通的充满冷却水溶液的水套层；所述干燥层侧壁朝向转运机构一侧开有舱门，所述舱门和转运盘（18）上设置有红外线传感器；所述燃烧内舱连接有过滤器，所述过滤器端头连接有气缸（20），所述气缸（20）的进气口与燃烧内舱连接，所述气缸（20）的活塞杆（21）端头连接有发电机（22），所述气缸（20）的出气口依次连接有先导式溢流阀、低压排气管、中冷器、涡轮增压机、泵轮、涡轮；吸扫车的发动机排气歧管与燃烧内舱的进气管连接，所述气缸的进气端设置有无簧式单向阀，所述无簧式单向阀连接有废气水洗池（23）；所述发电机（22）与吸扫车的蓄电池（24）连接。
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