CN110004862B - 旋转风刀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种旋转风刀，来自高压泵的高压气管连通于高压气辊的中空腔内，在高压气辊侧面沿圆周向均匀分布有与轴向平行的风刀口，在圆柱形的高压气辊外侧匹配套装有圆柱形半封闭弧形罩，半封闭弧形罩侧面沿轴向开口作为出风扇面；本发明与现有抽风式垃圾清扫车结合使用后，能够应用于高速公路清扫作业。各风刀依次从下向上转动，风刀较小角度时会高压风与地面接触形成风刀反射面，能够将地面附着物铲起，随着高压气辊高速转动，风刀吹射面快速向上运动，以达到将清扫物抬起作用。
Description
技术领域
本发明属于清扫设备辅助工具技术领域，具体涉及一种用于路面清扫用旋转风刀。
背景技术
高速路上因掉落物或抛洒物或小动物尸体或爆破轮体等因素造成的路面垃圾，会给高速行驶的车辆带来很大安全隐患，目前没有一种垃圾清扫车适合于高速公路垃圾清理。目前，对高速公路垃圾清理主要依靠人工，工作量大、效率低，且风险因素高，部分高速公路虽然采用了小型清理辅助车辆，但主要用于垃圾清运，作为辅助工具并不具有高速路垃圾清扫的功能，而且清运小车通常处于快车道内侧很窄的边线区域，或通过交通锥阻隔，或会跨过边线行驶，也会给高速行驶的车辆带来很大安全隐患。
传统通过旋转刷头是垃圾清理车，采用旋转刷头与地面接触的清扫方式，只适合低速运行清扫，无法应用于60KM/小时以上速度要求的高速公路上行驶和使用，传统刷头式吸风罩清扫效率较低，实验证明当车辆高速运行时无法清扫彻底，而且车辆高速行驶是如果始终保持刷头接触地面，刷头的使用寿命大大缩短，很快磨损报废。对于地面粘附强的杂物和体积较大较重的杂物，刷头式清扫车无法有效清理。
发明内容
本发明针对目前高速公路缺少满足高速形式的垃圾清理车问题，以及现有垃圾清理出普遍只能用于低速形式且旋转刷头容易磨损问题，提供一种能够与现有抽风式垃圾清扫车结合使用的旋转风刀机构，用以满足车辆高速形式的条件下有效清扫路面，适用于高速公路垃圾清扫用。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种旋转风刀，来自高压泵的高压气管连通于高压气辊的中空腔内，在高压气辊侧面沿圆周向均匀分布有与轴向平行的风刀口，各风刀口向内高压气辊内腔连通，在圆柱形的高压气辊外侧匹配套装有圆柱形半封闭弧形罩，半封闭弧形罩侧面沿轴向开口作为出风扇面；高压气辊两端通过轴承安装于半封闭弧形罩两侧端板的轴孔内，半封闭弧形罩安装在固定座上；高压气辊的圆周侧面沿轴向平行开设有点状或线状的口形成风刀口，满足至少有两组风刀口同时位于出风扇面区域中，从而出风扇面属于出风单位，而位于半封闭弧形罩内的风刀口被半封闭弧形罩封堵不出风属于避风单位；高压气辊的一端壁中心连接空心转轴，空心转轴末端延伸出气轴，气轴密封套装于旋转套内，高压气管连通于旋转套内且与空心转轴的空腔连通，高压气辊的另一端壁中心连接实心转轴，空心转轴和实心转轴分别套装于所述轴承内，实心转轴的末端安装有从动轮，驱动电机的转轴安装有主动轮，主动轮与从动轮传动连接，从而位于出风扇面区域的出风单位为运动出风单位，位于半封闭弧形罩内的避风单位为运动避风单位，运动避风单位与运动出风单位循环交替。
在半封闭弧形罩外侧匹配套装有弧形座，半封闭弧形罩与弧形座之间凸凹结构配合嵌合在一起，且当半封闭弧形罩脱离凸凹结构后能够转动用于调节半封闭弧形罩的角度；所述弧形座直接或间接连接固定座。固定座上焊接管套，管套内套装有拉紧螺杆，拉紧螺杆的两端螺纹连接有锁紧丝，连接螺杆与所述弧形座固定在一起。
所述固定座匹配卡装所述半封闭弧形罩，固定座上安装有顶丝用于顶紧连接半封闭弧形罩，松开顶丝后能够转动半封闭弧形罩。
在所述半封闭弧形罩内层衬固有柔性的弧形密封层，弧形密封层用于贴合密封高压气辊侧面的风刀口。
每条风刀口为沿轴向平行的线形高压气缝或点状高压孔组，或者在高压孔内分别密封套装有高压喷头。
另一种旋转风刀，来自高压泵的高压气管连通于高压气辊的中空腔内，在高压气辊侧面沿圆周向均匀分布有与轴向平行的风刀口，各风刀口向内高压气辊内腔连通，在圆柱形的高压气辊外侧匹配套装有圆柱形半封闭弧形罩，半封闭弧形罩侧面沿轴向开口作为出风扇面；高压气辊两端通过轴承安装于半封闭弧形罩两侧端板的轴孔内，半封闭弧形罩安装在固定座上；高压气辊的圆周侧面沿轴向平行开设有点状或线状的口形成风刀口，满足至少有两组风刀口同时位于出风扇面区域中，从而出风扇面属于出风单位，而位于半封闭弧形罩内的风刀口被半封闭弧形罩封堵不出风属于避风单位；高压气辊的一端壁中心连接空心转轴，空心转轴末端延伸出气轴，气轴密封套装于旋转套内，高压气管连通于旋转套内且与空心转轴的空腔连通，高压气辊的另一端壁中心连接实心转轴，空心转轴和实心转轴分别套装于所述轴承内；在高压气辊侧面沿圆周向分布有环形凹槽作为通风槽，在通风槽内沿切向开有切向孔，在切向孔内安装有切向喷头，所述风刀口被通风槽隔离或者风刀口与通风槽交错分布；实心转轴的末端安装有从动轮，驱动电机的转轴安装有主动轮，主动轮与从动轮传动连接，从而位于出风扇面区域的出风单位为运动出风单位，位于半封闭弧形罩内的避风单位为运动避风单位，运动避风单位与运动出风单位循环交替。在半封闭弧形罩外侧匹配套装有弧形座，半封闭弧形罩与弧形座之间凸凹结构配合嵌合在一起，且当半封闭弧形罩脱离凸凹结构后能够转动用于调节半封闭弧形罩的角度；所述弧形座直接或间接连接固定座。固定座上焊接管套，管套内套装有拉紧螺杆，拉紧螺杆的两端螺纹连接有锁紧丝，连接螺杆与所述弧形座固定在一起。所述固定座匹配卡装所述半封闭弧形罩，固定座上安装有顶丝用于顶紧连接半封闭弧形罩，松开顶丝后能够转动半封闭弧形罩。在所述半封闭弧形罩内层衬固有柔性的弧形密封层，弧形密封层用于贴合密封高压气辊侧面的风刀口。每条风刀口为沿轴向平行的线形高压气缝或点状高压孔组，或者在高压孔内分别密封套装有高压喷头。
本发明的有益效果：本发明与现有抽风式垃圾清扫车结合使用后，能够应用于高速公路清扫作业。方案中随着高压气辊沿顺时针转动，各风刀依次从下向上转动，风刀较小角度时会高压风与地面接触形成风刀反射面，能够将地面附着物铲起，随着高压气辊高速转动，风刀吹射面快速向上运动，以达到将清扫物抬起作用，头道风刀吹射面抬起清扫物后很快第二道、第三道风刀吹射面依次跟进持续不断抬升清扫物，将清扫物推送靠近抽风管道口被抽吸走，达到由高压吹风到抽风的传递。
附图说明
图1是本发明旋转风刀的内部结构示意图之一。
图2是图1中A-A剖面结构示意图。
图3是图2中高压气辊的外观结构示意图。
图4是风刀走向示意图。
图5是本发明旋转风刀的内部结构示意图之二。
图6是是图2中B-B剖面结构示意图。
图7是图6中高压气辊的外观结构示意图。
图8是本发明旋转风刀的内部结构示意图之三。
图9是图8中高压气辊的外观结构示意图。
图中标号：11为半封闭弧形罩，12为固定座，13为高压气辊，14为径向孔，15为高压喷头，16为弧形密封层，17为端板一，18为端板二，19为端轴承，20为空心转轴，21为实心转轴，22为旋转套，23为高压气管，24为内轴承，25为密封圈，26为气轴，27为空腔，28为高压气缝，29为通风槽，30为切向孔，31为切向喷头，48为风刀吹射面，49为风刀反射面，50为齿轮轴端，51为从动齿轮，52为主动齿轮，59为拉紧螺杆，60为内锯齿，61为外锯齿，62为管套，63为锁紧丝，64为顶丝，65为出风扇面，66为弧形座。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：如图1-3所示的旋转风刀机构，包括高压气辊13、半封闭弧形罩11和固定座12，以及旋转套22和驱动机构等。
半封闭弧形罩匹配套装在高压气辊外侧，但半封闭弧形罩11的一侧沿轴向平行开设有口作为出风扇面65，又在半封闭弧形罩11与高压气辊之间设置一层弧形密封层，用于封堵进入半封闭弧形罩11内侧的各高压喷头15。
另外，由图1可以看出，在半封闭弧形罩11外侧匹配套装有弧形座66，半封闭弧形罩11与弧形座66之间凸凹结构配合嵌合在一起，弧形座66内侧壁为内锯齿60，半封闭弧形罩11外侧壁为外锯齿。当半封闭弧形罩脱离凸凹结构后能够转动用于调节半封闭弧形罩的角度。
如图1所示，本实施例中弧形座66间接连接固定座，即在固定座上焊接管套，管套内套装有拉紧螺杆，拉紧螺杆的两端螺纹连接有锁紧丝，连接螺杆与所述弧形座66固定在一起。
在高压气辊13侧面沿圆周向均匀分布多条风刀口，每条风刀口分别与轴向平行，有两种形式如下。
第一种形式如图2和图3所示，位于高压气辊13圆周侧壁均布的多道风刀，分别是一些列沿母线的扁长高压气缝28（图中高压气缝28比实际图片比例大以便于显示其构造），从高压气缝28排出的高压气流更易形成风刀。
第二种形式如图6和图7所示，由多个均匀分布的高压喷头15组成。从图6和图7可以看出，在高压气辊13圆周侧壁上沿径向钻孔形成径向孔14，作为安装孔用于匹配装配相应的高压喷头15（或者不安装喷头）。
由于每条风刀的多个高压气缝28或多个高压喷头15沿直线排列，所以同时进行高压喷气后形成了如图4所述的风刀吹射面48和风刀反射面49，随着高压气辊13沿顺时针转动，各风刀依次从下向上转动，风刀较小角度时会高压风与地面接触形成风刀反射面49，能够将地面附着物铲起，随着高压气辊13高速转动，风刀吹射面48快速向上运动，以达到将清扫物抬起作用，头道风刀吹射面48抬起清扫物后很快第二道、第三道风刀吹射面48依次跟进持续不断抬升清扫物，将清扫物推送靠近抽风管道口被抽吸走，达到由高压吹风到抽风的传递。
由图2可以看出，高压气辊13两端通过端轴承19安装在轴承座内，轴承座安装于半封闭弧形罩11两侧端板（端板一17和端板二18）的轴孔内，半封闭弧形罩11安装在固定座12上。
如图1所示，半封闭弧形罩11的一侧沿轴向平行开设有口作为出风扇面65，满足有三组风刀口同时位于风扇面区域中，即无论高压气辊13如何旋转，始终有三组风刀位于出风扇面65中，作为出风单位。而位于半封闭弧形罩11中的风刀口被半封闭弧形罩11封堵不出风，作为避风单位。
如图2或图3所示，高压气辊13的一端壁中心连接空心转轴20，空心转轴20末端延伸出气轴26，气轴26通过内轴承24和密封圈25密封套装于旋转套22内，高压气管23连通于旋转套22内且与空心转轴20的空腔连通，高压气辊13的另一端壁中心连接实心转轴21，空心转轴20和实心转轴21分别套装于所述轴承内，高压气辊13被驱动机构驱动沿其轴向持续转动。
如图2和图3所示，驱动机构是在实心转轴21的末端即齿轮轴端50上安装有从动齿轮51，驱动电机的转轴安装有主动齿轮52，主动齿轮52与从动齿轮51啮合。
本实施例能够达到的功能如上所述，在高压气辊13高速顺时针转动时，始终有三个风刀位于出风扇面65区域，而且每道风刀快速从下向上移动，前仆后继不断循环，能有效地将地面附着物铲起并抬升至抽吸口附近，清扫速度快，效率高。本实施例与清扫车抽风系统组合后，适合于高速公路快速清扫使用。
本实施例能够调节出风扇面65区域的朝向角度，即控制半封闭弧形罩11的适度旋转能够控制扇面区域的朝向角度，从而能够根据不同路况调节实现最佳清扫效果。
实施例2：另一种旋转风刀机构，在实施1基础上，为能够调节出风扇面65区域的朝向角度，本实施例是采用如图5所示的构造实现的。在图5中，利用固定座12匹配卡装半封闭弧形罩11，又在固定座12上竖向设置螺孔并安装有顶丝64，顶丝64用于顶紧连接半封闭弧形罩11，顶丝64顶紧调节后能够将固定座12与半封闭弧形罩11固定为一体，松开顶丝64后能够转动半封闭弧形罩11进行半封闭弧形罩11的角度调节。
实施例3：又一种旋转风刀机构，来自高压泵的高压气管连通于高压气辊的中空腔内，在高压气辊侧面沿圆周向均匀分布有与轴向平行的风刀口，在圆柱形的高压气辊外侧匹配套装有圆柱形半封闭弧形罩，半封闭弧形罩侧面沿轴向开口作为出风扇面；高压气辊两端通过轴承安装于半封闭弧形罩两侧端板的轴孔内，半封闭弧形罩安装在固定座上；高压气辊的圆周侧面沿轴向平行开设有点状或线状的口形成风刀口，满足至少有两组风刀口同时位于出风扇面区域中，从而出风扇面属于出风单位，而位于半封闭弧形罩内的风刀口被半封闭弧形罩封堵不出风属于避风单位；高压气辊的一端壁中心连接空心转轴，空心转轴末端延伸出气轴，气轴密封套装于旋转套内，高压气管连通于旋转套内且与空心转轴的空腔连通，高压气辊的另一端壁中心连接实心转轴，空心转轴和实心转轴分别套装于所述轴承内；在高压气辊侧面沿圆周向分布有环形凹槽作为通风槽，在通风槽内沿切向开有切向孔，在切向孔内安装有切向喷头，所述风刀口被通风槽隔离或者风刀口与通风槽交错分布；实心转轴的末端安装有从动轮，驱动电机的转轴安装有主动轮，主动轮与从动轮传动连接，从而位于出风扇面区域的出风单位为运动出风单位，位于半封闭弧形罩内的避风单位为运动避风单位，运动避风单位与运动出风单位循环交替。
本实施例与在实施1基础上，显然驱动机构不同，本实施例放弃使用电机和齿轮或皮带轮等传动方式，而是利用高压气流作为驱动机构，具体是在高压气辊13侧面沿圆周向分布有环形凹槽作为通风槽，在通风槽内沿切向开有切向孔，在切向孔内安装有切向喷头，所述风刀口被通风槽隔离或者风刀口与通风槽交错分布。与实施例1中所述高压喷头15组合形成的风刀不同，高压喷头15是沿径向（法线）即气流方向垂直与半封闭弧形罩11内壁，所以不会对高压气辊13带来旋转动力。但本实施例通过切向喷头能够将气流以接近切线的方向吹击半封闭弧形罩11内壁，而且气流会从环形凹槽中排出，以实现持续切线气流，所以持续切向气流能够吹击半封闭弧形罩11时能够造成高压气辊13在反作用下旋转，达到驱动高压气辊13转动目的。高压气辊13旋转速度受高压程度和切向喷头喷出气量影响，当控制切向喷头的喷出气量后，高压气辊13的旋转速度也能够控制达到最佳使用状态。切向喷头的气流沿环形凹槽走向排出，且气量有效，基本不会对风刀造成干扰。
Claims (5)
1.一种旋转风刀，来自高压泵的高压气管连通于高压气辊的中空腔内，在高压气辊侧面沿圆周向均匀分布有与轴向平行的风刀口，各风刀口向内高压气辊内腔连通，其特征在于，在圆柱形的高压气辊外侧匹配套装有圆柱形半封闭弧形罩，半封闭弧形罩侧面沿轴向开口作为出风扇面；高压气辊两端通过轴承安装于半封闭弧形罩两侧端板的轴孔内，半封闭弧形罩安装在固定座上；高压气辊的圆周侧面沿轴向平行开设有点状或线状的口形成风刀口，满足至少有两组风刀口同时位于出风扇面区域中，从而出风扇面属于出风单位，而位于半封闭弧形罩内的风刀口被半封闭弧形罩封堵不出风属于避风单位；高压气辊的一端壁中心连接空心转轴，空心转轴末端延伸出气轴，气轴密封套装于旋转套内，高压气管连通于旋转套内且与空心转轴的空腔连通，高压气辊的另一端壁中心连接实心转轴，空心转轴和实心转轴分别套装于所述轴承内，实心转轴的末端安装有从动轮，驱动电机的转轴安装有主动轮，主动轮与从动轮传动连接，从而位于出风扇面区域的出风单位为运动出风单位，位于半封闭弧形罩内的避风单位为运动避风单位，运动避风单位与运动出风单位循环交替，在半封闭弧形罩外侧匹配套装有弧形座，半封闭弧形罩与弧形座之间凸凹结构配合嵌合在一起，且当半封闭弧形罩脱离凸凹结构后能够转动用于调节半封闭弧形罩的角度；所述弧形座直接或间接连接固定座，所述固定座匹配卡装所述半封闭弧形罩，固定座上安装有顶丝用于顶紧连接半封闭弧形罩，松开顶丝后能够转动半封闭弧形罩。
2.一种旋转风刀，来自高压泵的高压气管连通于高压气辊的中空腔内，在高压气辊侧面沿圆周向均匀分布有与轴向平行的风刀口，各风刀口向内高压气辊内腔连通，其特征在于，在圆柱形的高压气辊外侧匹配套装有圆柱形半封闭弧形罩，半封闭弧形罩侧面沿轴向开口作为出风扇面；高压气辊两端通过轴承安装于半封闭弧形罩两侧端板的轴孔内，半封闭弧形罩安装在固定座上；高压气辊的圆周侧面沿轴向平行开设有点状或线状的口形成风刀口，满足至少有两组风刀口同时位于出风扇面区域中，从而出风扇面属于出风单位，而位于半封闭弧形罩内的风刀口被半封闭弧形罩封堵不出风属于避风单位；高压气辊的一端壁中心连接空心转轴，空心转轴末端延伸出气轴，气轴密封套装于旋转套内，高压气管连通于旋转套内且与空心转轴的空腔连通，高压气辊的另一端壁中心连接实心转轴，空心转轴和实心转轴分别套装于所述轴承内；在高压气辊侧面沿圆周向分布有环形凹槽作为通风槽，在通风槽内沿切向开有切向孔，在切向孔内安装有切向喷头，所述风刀口被通风槽隔离或者风刀口与通风槽交错分布；实心转轴的末端安装有从动轮，驱动电机的转轴安装有主动轮，主动轮与从动轮传动连接，从而位于出风扇面区域的出风单位为运动出风单位，位于半封闭弧形罩内的避风单位为运动避风单位，运动避风单位与运动出风单位循环交替，在半封闭弧形罩外侧匹配套装有弧形座，半封闭弧形罩与弧形座之间凸凹结构配合嵌合在一起，且当半封闭弧形罩脱离凸凹结构后能够转动用于调节半封闭弧形罩的角度；所述弧形座直接或间接连接固定座，所述固定座匹配卡装所述半封闭弧形罩，固定座上安装有顶丝用于顶紧连接半封闭弧形罩，松开顶丝后能够转动半封闭弧形罩。
3.根据权利要求1或2所述的旋转风刀，其特征在于，固定座上焊接管套，管套内套装有拉紧螺杆，拉紧螺杆的两端螺纹连接有锁紧丝，连接螺杆与所述弧形座固定在一起。
4.根据权利要求1或2所述的旋转风刀，其特征在于，在所述半封闭弧形罩内层衬固有柔性的弧形密封层，弧形密封层用于贴合密封高压气辊侧面的风刀口。
5.根据权利要求1或2所述的旋转风刀，其特征在于，每条风刀口为沿轴向平行的线形高压气缝或点状高压孔组，或者在高压孔内分别密封套装有高压喷头。
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