CN114396004B - 环卫车辆的气力系统、环卫车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环卫车辆的气力系统、环卫车辆，所述气力系统包括至少两个动力单元，由至少两个风机共同工作，在维持总功率不变的条件下，每个动力单元所需的功率变小，每个动力单元的风机需要的流量也变小，因此可以设计小流量、高转速的风机，多个风机并列时，系统总流量为各个风机的流量之和，当风机的全压不变时，单个风机的尺寸会大大减小，这样，至少两个动力单元所需要的布置空间反而会比现有单个动力单元所需要的布置空间小，结构更加紧凑，有利于增加垃圾箱和清水箱的有效容积，提高车辆性能，此外，多个动力单元的合理匹配，有利于降低气力系统作业噪声。
Description
技术领域
本发明涉及环卫车技术领域，特别地，涉及一种环卫车辆的气力系统，另外，还特别涉及一种采用上述气力系统的环卫车辆。
背景技术
如图1和图2所示，现有环卫清扫车的气力系统包括吸嘴100、吸风管200、垃圾箱300、动力单元、风机进风管600和风机出风管700，其中，动力单元包括风机400和动力源500，动力源500可以是内燃机、电机、马达等，吸嘴100通过吸风管200与垃圾箱300连接，风机进风管600一端与垃圾箱300连接，另一端与风机400的进风口连接，风机出风管700与风机400的出风口连接。风机400在动力源500的带动下，在进风管路上产生一定负压吸风量，形成一个自吸嘴100到风机出风管700组成的气力系统，置于路面上的吸嘴100下方四周具有离地间隙，从该间隙进入的气流将地面垃圾、污水等带入吸嘴100内，通过吸风管200进入垃圾箱300，垃圾、污水在垃圾箱300充分沉降后，沉降后的气流通过风机进风管600、风机400、风机出风管700排出，实现环卫清扫车气力系统吸附垃圾作业功能。
但是，现有环卫清扫车的气力系统的动力来源主要是从底盘上的发动机取力和/或在底盘上增设发动机提供动力，进行垃圾吸拾作业时，当路面垃圾、污水较多时，风机400需提供的负压较大，单个动力单元的风机400的风量大、风压高、尺寸大，受限于现有环卫清扫车气力系统的动力来源，动力源500在提升时，相应发动机的尺寸需要成倍的加大，从而导致动力单元的布置空间增加，必将侵占其它作业部件的空间，比如垃圾箱体的容积，直接影响环卫清扫车的作业里程。另外，现有的气力系统在吸拾作业时，产生的噪音较大，造成了噪声污染。
发明内容
本发明提供了一种环卫车辆的气力系统、环卫车辆，以解决现有环卫清扫车的气力系统采用单个动力单元所存在的布置空间大、结构不紧凑以及作业噪声大的技术问题。
根据本发明的一个方面，提供一种环卫车辆的气力系统，包括至少两个动力单元、吸嘴、垃圾箱和至少两根出风管，每个所述动力单元包括相连的动力源和风机，所述垃圾箱上设置有垃圾箱进风管和至少两根垃圾箱排风管，所述吸嘴通过吸管与垃圾箱进风管可密封地活动连接，每个所述风机的进风口与一根垃圾箱排风管可密封地活动连接，每根所述出风管与一个所述风机的出风口连接。
进一步地，每根所述垃圾箱排风管内设置有阀门，可根据作业路面的污染程度选择所述动力单元的开启数量，并控制处于开启状态的动力单元所对应的垃圾箱排风管内的阀门打开，控制处于停机状态的动力单元所对应的垃圾箱排风管内的阀门关闭。
进一步地，所述出风管的截面积大于所述风机的出风口截面积，所述出风管用于对所述风机排出的气流进行消声处理。
进一步地，所述出风管包括并排设置的至少两个排风管道，且每个排风管道分配的风量一致。
进一步地，每个排风管道的管道末段设置有用于平稳气流的平流段。
进一步地，所述平流段的长度为0.8m～1m。
进一步地，所述出风管的出风方向朝向垃圾箱的底部纵梁内侧和副车架的内侧。
进一步地，还包括设置在所述垃圾箱内并与所述垃圾箱排风管连接的导流腔，所述导流腔用于对进入所述风机的气流进行消声处理。
进一步地，所述导流腔包括沿气流流动方向依次连接的汇流段、分流段和整流段，所述汇流段用于汇聚气流，所述分流段用于将所述汇流段汇聚的单股气流分成多股气流，所述整流段用于对所述分流段分出的每股气流进行整流，以使气流的流动速度保持平稳。
另外，本发明还提供一种环卫车辆，采用如上所述的气力系统。
本发明具有以下效果：
本发明的环卫车辆的气力系统包括至少两个动力单元，由至少两个风机共同工作，在维持总功率不变的条件下，每个动力单元所需的功率变小，每个动力单元的风机需要的流量也变小，因此可以设计小流量、高转速的风机，多个风机并列时，系统总流量为各个风机的流量之和，当风机的全压不变时，单个风机的尺寸会大大减小，这样，至少两个动力单元所需要的布置空间反而会比现有单个动力单元所需要的布置空间小，结构更加紧凑，有利于增加垃圾箱和清水箱的有效容积，提高车辆性能，此外，多个动力单元的合理匹配，有利于降低气力系统作业噪声。
另外，本发明的环卫车辆同样具有上述优点。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的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是现有环卫清扫车的气力系统的主视结构示意图。
图2是现有环卫清扫车的气力系统的俯视结构示意图。
图3是本发明优选实施例的环卫车辆的气力系统的主视结构示意图。
图4是本发明优选实施例的环卫车辆的气力系统的俯视结构示意图。
图5是本发明优选实施例的气力系统中垃圾箱进行举升卸料时的结构示意图。
图6是本发明优选实施例的出风管与风机连接的结构示意图。
图7是本发明优选实施例的导流腔的结构示意图。
附图标记说明
100，2、吸嘴；200、吸风管；300，3、垃圾箱；400，11、风机；500，12、动力源；600、风机进风管；700、风机出风管；1、动力单元；4、导流腔；5、过滤网；6、出风管；21、吸管；31、垃圾箱进风管；32、垃圾箱排风管；33、挡风罩；41、汇流段；42、分流段；43、整流段；61、第一排风管道；62、第二排风管道；63、平流段。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图3至图5所示，本发明的优选实施例提供一种环卫车辆的气力系统，包括至少两个动力单元1、吸嘴2、垃圾箱3和至少两根出风管6，每个所述动力单元1包括相连的动力源12和风机11，所述垃圾箱3上设置有垃圾箱进风管31和至少两根垃圾箱排风管32，所述吸嘴2通过吸管21与垃圾箱进风管31可密封地活动连接，每个所述风机11的进风口与一根垃圾箱排风管32可密封地活动连接，每根所述出风管6与一个所述风机11的出风口连接。当垃圾箱3进行倾翻卸料时，所述垃圾箱进风管31与吸管21断开，所述垃圾箱排风管32与风机11的进风口断开；当垃圾箱3未进行倾翻卸料时，所述垃圾箱进风管31与吸管21密封连通，所述垃圾箱进风管31与风机11的进风口密封连通。其中，所述动力源12可以采用电机、马达或者内燃机等，至少两个风机11采用并列的方式与垃圾箱3连通。作业时，至少两个动力单元1工作，在至少两个风机11同时抽吸的作用下，路面垃圾随气流夹带，经吸嘴2依次进入吸管21、垃圾箱进风管31后在垃圾箱3内沉降，沉降后的气流再经过垃圾箱排风管32进入风机11，最后从出风管6排出。另外，所述吸管21的数量可以采用一根、两根或者三根，所述吸嘴2的数量也可以采用一个、两个或三个，可以根据实际需要进行设置，在此不做具体限定。
可以理解，现有清扫车的气力系统采用单个动力单元1，而单个动力单元1的动力源12和风机11的功率较大，所需要的布置空间大，清扫车的沉降箱和清水箱布置空间受限，不利用于提高沉降箱和清水箱的有效容积。而本实施例的气力系统包括至少两个动力单元1，由至少两个风机11共同工作，在维持总功率不变的条件下，每个动力单元1所需的功率变小，每个动力单元1的风机11需要的流量也变小，因此可以设计小流量、高转速的风机11，多个风机11并列工作时，系统总流量为各个风机11的流量之和，当风机11的全压不变时，单个风机11的尺寸会大大减小，这样，至少两个动力单元1所需要的布置空间反而会比现有单个动力单元1所需要的布置空间小，结构更加紧凑，有利于增加垃圾箱3和清水箱的有效容积，提高车辆性能。另外，当小流量、高转速的风机11采用电机驱动时，可以充分发挥电机高输出转速的特性，风机11的转速可以达到5000转/min以上，甚至超过10000转/min，而现有清扫车的风机作业转速一般为2500转/min，如果要达到与本发明环卫车辆相同的作业性能，则需要加大风机11的尺寸。
可选地，每根所述垃圾箱排风管32内设置有阀门，可根据作业路面的污染程度选择所述动力单元1的开启数量，并控制处于开启状态的动力单元1所对应的垃圾箱排风管32内的阀门打开，控制处于停机状态的动力单元1所对应的垃圾箱排风管32内的阀门关闭。当路面污染程度较低时，可以开启一个风机11作业，其余风机11不作业，以降低作业能耗，当路面污染程度较高时，可以开启多个风机11同时作业，以提高作业效率。其中，所述阀门可以采用手动阀或者电控阀，例如采用电控阀时，每个风机11与对应的垃圾箱排风管32内的电控阀实现联动控制，即控制风机11开启工作的同时控制电控阀打开，控制风机11停机的同时控制电控阀关闭。
可以理解，本发明通过设置多个动力单元1，并且在每个动力单元1的风机11与垃圾箱3连通的管路上设置有阀门，可根据作业路面的污染程度来选择性地开启部分或全部动力单元1，从而可以有效提高作业效率和降低作业能耗。
可选地，所述垃圾箱3内的顶部设置有挡风罩33，所述挡风罩33位于所述垃圾箱进风管31的出口上方，气流从吸嘴2进入垃圾箱3后，挡风罩33可以对吸入的气流起到一个导流和降速的作用，有利于垃圾箱3内的垃圾进行沉降。
可以理解，所述出风管6的截面积大于所述风机11的出风口截面积，由于排风截面积的增大，从而可以有效地降低排风风速，减少排风噪声，同时还可以降低排风出口动压，减少风机11的动压损失，从而可以对风机11排出的气流进行消声处理，有助于提高风机11的有效作业能力。
其中，所述出风管6包括至少一个排风通道，该排风通道一端与风机11连通，相对设置的另一端远离风机11延伸，以便于风机11的气流排出，继而与导流腔4、垃圾箱3以及吸嘴2形成气流循环的气流循环通道。
如图6所示，在本发明优选的一种实施方式中，出风管6包括并排设置的至少两组排风管道。具体地，出风管6包括并排设置且内部过流容腔相近的第一排风管道61和第二排风管道62，两个排风管道分配的风量一致，排风噪声较小，出风的风速都在20m/s以下，可以起到很好的消声效果。此外，在本发明的其它实施例中，所述出风管6也可以采用一段与风机11连接端贯通，远离风机11的另外一段分设为多个管道的复合风管道结构。另外，所述第一排风管道61和第二排风管道62的管道内壁上设置有隔音降噪材料，优选采用消音棉，从而可以进一步降低排风噪声。
另外，所述第一排风管道61和第二排风管道62的管道末段设置有用于平稳气流的平流段63，从而使得两个排风通道排出的气流不仅流速慢，而且流速平稳，进一步地降低了排风噪声。作为优选的，所述平流段63的长度为0.8m～1m，既保证了平流效果，而且不会与车辆其它部位发生结构干涉。
另外，所述出风管6的出风方向朝向垃圾箱3的底部纵梁内侧和副车架的内侧，可以起到防止出风噪声扩散的作用。
可选地，所述气力系统还包括设置在所述垃圾箱3内并与所述垃圾箱排风管32连接的导流腔4，垃圾箱3内的气流先经过所述导流腔4再流入风机11内，所述导流腔4可以对进入所述风机11的气流进行消声处理。具体地，如图7所示，所述导流腔4包括沿气流流动方向依次连接的汇流段41、分流段42和整流段43，所述汇流段41用于汇聚气流，以提高气流流量和气流压力，所述分流段42用于将所述汇流段41汇聚的单股气流分成多股气流并提高气流的流动速度，所述整流段43用于对所述分流段42分出的每股气流进行整流，以使气流的流动速度保持平稳，实现风速的平稳加速，多股气流最后分别进入多个并列的风机11内。通过所述导流腔4的结构设计，可以有效地降低气流流动的阻力损失，从而降低了风机11的进风噪声，减少了噪声污染，并且提升了气力系统的工作效率。
其中，所述分流段42和整流段43的数量与风机11的数量相同，即每个风机11对应一股经过消声处理后的气流。另外，所述汇流段41的截面积大于分流段42的截面积，所述分流段42的截面积则大于所述整流段43的截面积，从而实现气流的流动速度平稳增加。另外，所述导流腔4的内壁上也设置有隔音降噪材料，从而可以进一步降低进风噪声。
作为优选的，多个分流段42的截面积相等，多个整流段43的截面积也相等，从而使所述分流段42分流出来的每股气流的风量和流速基本一致，多个风机11的进风量和进风速度相当，每个风机11的进风噪声相对较低。作为进一步优选的，所述汇流段41的长度大于1.1m，在此尺寸条件下，气流汇聚效果较好，所述导流腔4的消声效果最好。
可选地，所述导流腔4的进风口处还设置有过滤网5，用于过滤掉气流中夹杂的垃圾，防止垃圾被吸入风机11内。
可以理解，本发明的气力系统的具体工作过程为：根据作业路面的污染程度选择动力单元1的开启数量，当污染程度较为严重时，选择全部动力单元1开启，当污染程度较轻时，可以选择一个或两个动力单元1开启。风机11工作后在垃圾箱3和吸嘴2内产生负压，在负压作用下，气流依次经过吸嘴2、吸管21、垃圾箱进风管31和垃圾箱3进入导流腔4，导流腔4让进风风速平顺过渡，从进风方向首次降低了风流噪音(大约降低了1至2dB)，然后导流腔4输出的风流再分别进入并联的至少两个小功率的风机11中，至少两个较小功率的风机11的噪音比之前的单个高压离心风机产生的噪音大幅降低(大约降低了3dB以上)。风机11的出风进入出风管6，进入的风流通过出风管6的管道隔音材料和流道面积加大，使得出风流速降低至20m/s以下(隔音和降风速共降低了3dB以上)。最后，出风管6的出风流向垃圾箱3的底架纵梁内侧和副车架的内侧，起到防止噪音扩散的作用。通过以上气力系统的合理设计，采用本发明气力系统的环卫车辆在工作时的作业噪音与同吨位现有车辆相比，在相同的条件和效果下，作业噪音降低7dB以上。
另外，本发明一种环卫车辆，优选采用如上所述的气力系统。
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 (7)
1.一种环卫车辆的气力系统，其特征在于，包括至少两个动力单元(1)、吸嘴(2)、垃圾箱(3)和至少两根出风管(6)，每个所述动力单元(1)包括相连的动力源(12)和风机(11)，所述垃圾箱(3)上设置有垃圾箱进风管(31)和至少两根垃圾箱排风管(32)，所述吸嘴(2)通过吸管(21)与垃圾箱进风管(31)可密封地活动连接，每个所述风机(11)的进风口与一根垃圾箱排风管(32)可密封地活动连接，每根所述出风管(6)与一个所述风机(11)的出风口连接，所述出风管(6)的出风方向朝向垃圾箱(3)的底部纵梁内侧和副车架的内侧；
还包括设置在所述垃圾箱(3)内并与所述垃圾箱排风管(32)连接的导流腔(4)，所述导流腔(4)用于对进入所述风机(11)的气流进行消声处理，所述导流腔(4)包括沿气流流动方向依次连接的汇流段(41)、分流段(42)和整流段(43)，所述汇流段(41)用于汇聚气流，所述分流段(42)用于将所述汇流段(41)汇聚的单股气流分成多股气流，所述整流段(43)用于对所述分流段(42)分出的每股气流进行整流，以使气流的流动速度保持平稳，所述汇流段(41)的截面积大于分流段(42)的截面积，所述分流段(42)的截面积大于所述整流段(43)的截面积，所述汇流段(41)的长度大于1.1m。
2.如权利要求1所述的环卫车辆的气力系统，其特征在于，每根所述垃圾箱排风管(32)内设置有阀门，可根据作业路面的污染程度选择所述动力单元(1)的开启数量，并控制处于开启状态的动力单元(1)所对应的垃圾箱排风管(32)内的阀门打开，控制处于停机状态的动力单元(1)所对应的垃圾箱排风管(32)内的阀门关闭。
3.如权利要求1所述的环卫车辆的气力系统，其特征在于，所述出风管(6)的截面积大于所述风机(11)的出风口截面积，所述出风管(6)用于对所述风机(11)排出的气流进行消声处理。
4.如权利要求3所述的环卫车辆的气力系统，其特征在于，所述出风管(6)包括并排设置的至少两个排风管道，且每个排风管道分配的风量一致。
5.如权利要求4所述的环卫车辆的气力系统，其特征在于，每个排风管道的管道末段设置有用于平稳气流的平流段(63)。
6.如权利要求5所述的环卫车辆的气力系统，其特征在于，所述平流段(63)的长度为0.8m～1m。
7.一种环卫车辆，其特征在于，采用如权利要求1～6任一项所述的气力系统。
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2021
- 2021-12-29 CN CN202111631102.XA patent/CN114396004B/zh active Active
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