CN114457743B - 一种地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置，其包括风机、吸风管道、过滤箱、吹风管道、吸尘模块和用于与铁隧道清洗车下部连接的安装架，安装架的四周均安装有柔性挡板，柔性挡板围绕形成回字型围堰式矩形空间；风机的进风口与吹风管道的一端连通，吹风管道的另一端设置于吸尘模块内；过滤箱一侧与风机的出风口连通，吸风管道的一端与过滤箱的另一侧连通，吸风管道的另一端位于吸尘模块内；吸尘模块在回字型围堰式矩形空间内部形成反吹上升涡流，实现对地铁道床的清洁工作，清洁过程利用风源不需要喷水，从而节约了水资源，达到了节能环保、冬季防冻的目的。

Description

一种地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置

技术领域

本发明涉及地铁清洁设备技术领域，特别是涉及一种地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置。

背景技术

目前，国内的城市轨道交通尤其是地铁交通日益发达极大地方便了市民的正常交通出行及日常生活和工作。但是由于地铁车辆行驶的活塞效应，将会不可避免地带起隧道内的部分尘土，从而使隧道内的照明和交通信号灯变暗，监控摄像效果变差，机电设备更易老化、发生故障。电气设备故障中很多是因为灰尘长期积累而产生的，如局部短路、漏电、发热元件散热不良导致的各种故障等。灰尘对电气设备的安全运行危害极大，必须加强管理，采取有效的技术手段，将灰尘危害降低到最低限度，从而保证地铁运营设备的安全运行，方能取得良好的经济效益和社会效益。

在地铁隧道的半封闭空间内，一些地铁站点的粉尘浓度超标比较严重，其中车轮与轨道摩擦产生的铁屑等金属微粒粒径为0.2～5.0μm的呼吸性粉尘，还会对人体健康造成危害，必须加以清除。因此，为了改善地铁运营环境，提高地铁运营设备的可靠性和舒适性，必须对隧道道床上沉积的粉尘进行定期的清扫清洁。

对于地铁隧道，其内部空间相对封闭，空间狭窄，人工清洗清洁效率低、作业困难。因此，必须采用专业设备对隧道进行清洗。现有隧道清扫设备都有一个共同的弊病，就是很难应付隧道内道床多变的凹凸不平的路况，即对隧道内的路面平整度要求严格。目前对于道床表面灰尘的清扫方法主要有三种：刷扫式除尘、清洗式除尘、吸附式除尘。对于刷扫式除尘，刷扫式清扫车在清扫过程中扬尘严重，无法清除物体表面的细微灰尘，容易造成二次污染；对于清洗式除尘，由于要喷水，不但浪费水资源，北方冬季气候寒冷，容易结冰，影响正常作业及地铁车辆运行安全；对于吸附式除尘，针对一些固结在物体表面的灰尘，清扫效果较差，而且在粉尘多时，二次扬尘大多依然严重，难以根本上消除，特别是在北方风沙较大的地区，这种现象更为突出。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置，解决了现有技术中的地铁清洁装置因功能单一而导致地铁隧道的清洁效果不理想的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

提供了一种地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置，其包括风机、吸风管道、过滤箱、吹风管道、吸尘模块和用于与铁隧道清洗车下部连接的安装架，所述安装架的四周均安装有柔性挡板，所述柔性挡板围绕形成回字型围堰式矩形空间；

所述风机的进风口与所述吹风管道的一端连通，所述吹风管道的另一端设置于所述吸尘模块内；所述过滤箱一侧与风机的出风口连通，所述吸风管道的一端与过滤箱的另一侧连通，吸风管道的另一端位于吸尘模块内；吹风管道的另一端穿过吸风管道管壁位于其内部；

吸尘模块包括与吹风管道和吸风管道连通的内嵌式反吹吸尘口，内嵌式反吹吸尘口设置于回字型围堰式矩形空间内部。

本方案中内嵌式反吹吸尘口在回字型围堰式矩形空间内通过旋涡流反吹方式，形成两组不断卷起泥土灰尘的涡旋上升气流，对地面道床上的泥土灰尘及板结污渍进行高压强力吹扫除垢，具体是实现方式为：风机将高压气流经过吹风管道，形成涡旋上升气流，对地面道床上的泥土灰尘及板结污渍进行高压强力吹扫除垢，以达到反吹除尘的目的，并可极大提高吸尘效果，同时风机通过吸风管道抽出过滤箱中的空气，使其内部形成真空负压，从而使吸风管道上下两端产生压力差，将回字型围堰式矩形空间内的灰尘泥土通过吸风管道负压抽取的方式吸入到过滤箱内，达到吸尘的效果。吸尘清洁装置在使用过程中，全程利用风源不需要喷水，从而节约了水资源，达到了节能环保、冬季防冻的目的。

进一步地，作为内嵌式反吹吸尘口的一种具体实施方式，内嵌式反吹吸尘口包括与吹风管道连通的吹风入口和与吸风管道连通的轨吸尘口；吹风入口和轨吸尘口之间设置有风道侧板，风道侧板用于将吹风入口和轨吸尘口与回字型围堰式矩形空间隔开独立，风道侧板上设置有通风口；风道侧板将左右侧的轨吸尘口与外界隔离，使内嵌式反吹吸尘口内部形成一个相对封闭的密闭空间，保证左右侧的轨吸尘口内部一定的负压，以达到最佳的反吹吸尘效果，避免二次扬尘的危害。

风道侧板的下方设置有多个呈一字排列的反吹口，多个反吹口位于回字型围堰式矩形空间底部。

具体地，轨吸尘口的数量为两个，两个轨吸尘口分别位于回字型围堰式矩形空间两侧顶部且分别对应两根轨道所处的位置；

吹风入口的数量为四个，四个吹风入口分为左右两组各两个，两组吹风入口分布与回字型围堰式矩形空间两侧；单个轨吸尘口位于一组吹风入口之间；

反吹口的数量为二十二个，二十二个反吹口分为左右两组各十一个且分布于回字型围堰式矩形空间两侧；

左侧一组十一个反吹口，以左侧的轨吸尘口为中心，左边的四个反吹口向后内倾5°～10°，右边的七个反吹口向前内倾5°～10°，形成地面反射后的右旋上升涡流；右侧一组十一个反吹口，以右侧的轨吸尘口为中心，左边的七个反吹口向前内倾5°～10°，右边的四个反吹口向后内倾5°～10°，形成地面反射后的左旋上升涡流。

通过风机将高压气流经过吹风管道及四个吹风入口送至二十二个反吹口，再通过在回字型围堰空间内的左右旋涡流反吹方式，两组反吹左右旋上升涡流，可将吸尘模块内的污浊气体及泥土灰尘等污物强力卷起送进左右两侧的轨吸尘口，强力抽取经反吹涡流及刷盘刷扫涡旋扬起的污浊气体及泥土灰尘，从而大大改善增强了吹扫吸尘效果。

风机的出风口一部分净化后的空气通过排气阀门排入到大气，而另一部分净化后的空气则通过反吹阀门经吹风管道进入到回字型围堰空间内，对地面顽固污物形成强力风压吹扫除尘，大大提高了除尘效率。

优选地，每个反吹口的材料均为橡胶材料圆形管状结构的高压软管，反吹口具有一定的形状保持硬度，能承受一定风压不被压塌，同时又具有一定的柔韧性，以避让地面可能存在的硬物凸起或信号机等设施。

进一步地，两个轨吸尘口的入口处均设置有橡胶围板，橡胶围板围成两个各自独立的矩形围堰式密闭结构，并与地面保持一定距离，满足一定负压及覆盖面积的吸尘需求。橡胶围板作为柔性内层围堰吸尘结构，即可保证吸尘模块的吸口覆盖面积较为固定，吸力稳定，又能避让轨道上的坚硬物体或信号机等设施。

进一步地，四个吹风入口与两个轨吸尘口之间设置有反吹隔板，反吹隔板将四个吹风入口与两个轨吸尘口进行隔离，以保证反吹的气流只能通过内嵌式反吹吸尘口的底部进入轨吸尘口，在地面形成清洁效果良好的负压吸附污浊气流的覆盖方式。

进一步地，安装架上设置有辅助行走轮，辅助行走轮设置于柔性挡板外部，安装架顶部设置有升降机构，安装架通过升降机构与地铁隧道清洗车的车辆下部连接。升降机构可以为液压缸，通过升降机构可对整个吸尘清洁装置进行高度调节。当需要其工作时下降高度，使辅助行走轮与铁路轨道接触随车辆运行，进行正常的除尘清洁作业；当不工作时，可将其升起，使整个吸尘清洁装置与道床保持在限界安全距离内，此时车辆可高速安全运行。

进一步地，地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置还包括刷扫模块，刷扫模块包括设置在回字型围堰式矩形空间内的六个刷盘，六个刷盘均分为三组，每组刷盘的旋向相反，三组刷盘呈一字型排列，可将地铁隧道清洗车运行前进方向的道床进行全覆盖式刷扫除垢。具体地，每组刷盘均匹配有一个液压马达，每个液压马达上均设置有一个分动器，分动器用于将液压马达产生的运动，以左右相反的旋向分别传递给两个刷盘，使两个刷盘相互左右反向旋转工作运动，形成良好的清扫效果。

本发明的有益效果

1、本方案中的地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置是通过吸尘模块的反吹口，形成两个左右旋向的上升涡流风压气体，对地面道床上的泥土灰尘及板结污渍进行高压强力吹扫除垢，使用过程中，全程利用风源不需要喷水，从而节约了水资源，达到了节能环保、冬季防冻的目的。

2、通过左右两侧的轨吸尘口将回字型围堰式矩形空间内经吹扫、刷扫扬起的灰尘、泥土及污物通过负压的方式抽取到过滤箱内，再进行过滤分离出灰尘泥土、水分及洁净的空气，达到对地铁道床清扫除尘的目的。

3、柔性接触式刷扫除尘，这种依靠软性毛刷接触式的除尘方式，能很好地适应地铁道床凹凸不平的工况条件，并能高效清除板结顽固的污渍、泥土。当遇到道床地面上有信号机、铁路设施及其他硬物时可有效避让，以避免损坏铁路设备设施。

4、升降机构可对吸尘清扫组件进行高度行程调节，下降高度可进行正常的除尘清洁作业；升起高度可使整个吸尘清洁装置与道床保持在限界安全距离内，可根据不同的作业工况条件优化选择作业方式。

附图说明

图1为一种地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置的结构示意图。

图2为一种地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置侧视的结构示意图。

图3为一种地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置正视的结构示意图。

图4为内嵌式反吹吸尘口的正视结构示意图。

图5为内嵌式反吹吸尘口的侧视构示意图。

图6为内嵌式反吹吸尘口的三维结构示意图。

其中，1、吸尘模块；2、吸风管道；3、过滤箱；4、风机；5、排气阀门；6、反吹阀门；7、辅助行走轮；8、安装架；9、柔性挡板；10、升降机构；11、刷盘；12、内嵌式反吹吸尘口；121、吹风入口；122、轨吸尘口；123、风道侧板；124、安装法兰口；125、反吹隔板；126、反吹口；127、橡胶围板；13、分动器；14、液压马达。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1～图6所示，本发明提供了一种地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置，其包括风机4、吸风管道2、过滤箱3、吹风管道、吸尘模块1和用于与铁隧道清洗车下部连接的安装架8，安装架8的四周均安装有柔性挡板9，柔性挡板9围绕形成回字型围堰式矩形空间；

风机4的进风口与吹风管道的一端连通，吹风管道的另一端设置于吸尘模块1内；过滤箱3一侧与风机4的出风口连通，吸风管道2的一端与过滤箱3的另一侧连通，吸风管道2的另一端位于吸尘模块1内；吹风管道的另一端穿过吸风管道2管壁位于其内部；

吸尘模块1包括与吹风管道和吸风管道2连通的内嵌式反吹吸尘口12，内嵌式反吹吸尘口12设置于回字型围堰式矩形空间内部。

内嵌式反吹吸尘口12包括与吹风管道连通的吹风入口121和与吸风管道2连通的轨吸尘口122；吹风入口121和轨吸尘口122之间设置有风道侧板123，风道侧板123用于将吹风入口121和轨吸尘口122与回字型围堰式矩形空间隔开独立，风道侧板123上设置有通风口；风道侧板123将左右侧的轨吸尘口122与外界隔离，使内嵌式反吹吸尘口12内部形成一个相对封闭的密闭空间，保证左右侧的轨吸尘口122内部一定的负压，以达到最佳的反吹吸尘效果，避免二次扬尘的危害。

风道侧板123的下方设置有多个呈一字排列的反吹口126，多个反吹口126位于回字型围堰式矩形空间底部。

具体地，轨吸尘口122的数量为两个，两个轨吸尘口122分别位于回字型围堰式矩形空间两侧顶部且分别对应两根轨道所处的位置；吹风入口121的数量为四个，四个吹风入口121分为左右两组各两个，两组吹风入口121分布与回字型围堰式矩形空间两侧；单个轨吸尘口122位于一组吹风入口121之间；反吹口126的数量为二十二个，二十二个反吹口126分为左右两组各十一个且分布于回字型围堰式矩形空间两侧。

左侧一组十一个反吹口126，以左侧的轨吸尘口122为中心，左边的四个反吹口126向后内倾5°～10°，右边的七个反吹口126向前内倾5°～10°，形成地面反射后的右旋上升涡流；右侧一组十一个反吹口126，以右侧的轨吸尘口122为中心，左边的七个反吹口126向前内倾5°～10°，右边的四个反吹口126向后内倾5°～10°，形成地面反射后的左旋上升涡流。

吸尘模块1工作时：通过排气阀门5和反吹阀门6的调节，可控制反吹的风量及风速，也可根据不同的作业工况条件，为其选择相匹配的作业参数。根据作业参数，风机4运作将高压气流经过吹风管道及四个吹风入口121送至二十二个反吹口126，再通过在回字型围堰空间内的左右旋涡流反吹方式，两组反吹左右旋上升涡流，可将吸尘模块1内的污浊气体及泥土灰尘等污物强力卷起送进左右两侧的轨吸尘口122，强力抽取经反吹涡流及刷盘11刷扫涡旋扬起的污浊气体及泥土灰尘，从而大大改善增强了吹扫吸尘效果。

风机4通过吸风管道2抽出过滤箱3中的空气，使其内部形成真空负压，从而使吸风管道2上下两端产生压力差，将灰尘泥土通过左右两侧的轨吸尘口122负压抽取的方式吸入到过滤箱3内，达到吸尘的效果，左右两侧的轨吸尘口122通过负压抽取将污浊气体吸入到过滤箱3中进行过滤分离，被分离出的灰尘泥土进行沉降；被分离出的水分进行收集；被分离出的洁净空气进行排放或循环使用。

风机4的出风口一部分净化后的空气通过排气阀门5排入到大气，而另一部分净化后的空气则通过反吹阀门6经吹风管道进入到回字型围堰空间内，对地面顽固污物形成强力风压吹扫除尘，大大提高了除尘效率。

柔性挡板9的设置，当吸尘清洁装置在清洁过程中遇到地面有硬物或信号机等设施时可有效避让，同时也可保证其反吹内部空间的相对密闭效果，使经过刷盘11强力刷扫及反吹口126吹扫扬起的灰尘不产生溢散，便于左右两侧的轨吸尘口122进行高效吸尘，从而避免二次扬尘的环境污染。柔性挡板9还可通过行走轮落轨的高度调节限制，与地面保持固定反吹吸尘距离，可保证反吹吸尘覆盖面积较为恒定、反吹吸尘力稳定。

每个反吹口126的材料均为橡胶材料圆形管状结构的高压软管，反吹口126具有一定的形状保持硬度，能承受一定风压不被压塌，同时又具有一定的柔韧性，以避让地面可能存在的硬物凸起或信号机等设施。

两个轨吸尘口122的入口处均设置有橡胶围板127，橡胶围板127围成两个各自独立的矩形围堰式密闭结构，并与地面保持一定距离，满足一定负压及覆盖面积的吸尘需求。橡胶围板127作为柔性内层围堰吸尘结构，即可保证吸尘模块1的吸口覆盖面积较为固定，吸力稳定，又能避让轨道上的坚硬物体或信号机等设施。

反吹口126上设置有安装法兰口124，每个反吹口126都采用卡箍与安装法兰口124进行紧固连接，而安装法兰口124的另一端则与反吹隔板125进行固定连接。反吹口126可通过调节接口插入安装法兰口124的深浅来满足底部出风口的离地高度，从而降低或升高反吹口126底部出风口的离地距离，以适应不同作业工况条件的需求，达到最佳的吹扫效果。

四个吹风入口121与两个轨吸尘口122之间设置有反吹隔板125，反吹隔板125将四个吹风入口121与两个轨吸尘口122进行隔离，以保证反吹的气流只能通过内嵌式反吹吸尘口12的底部进入轨吸尘口122，在地面形成清洁效果良好的负压吸附污浊气流的覆盖方式。

安装架8上设置有辅助行走轮7，辅助行走轮7设置于柔性挡板9外部，安装架8顶部设置有升降机构10，安装架8通过升降机构10与地铁隧道清洗车的车辆下部连接。升降机构10可以为液压缸，通过升降机构10可对整个吸尘清洁装置进行高度调节。当需要其工作时下降高度，使辅助行走轮7与铁路轨道接触随车辆运行，进行正常的除尘清洁作业；当不工作时，可将其升起，使整个吸尘清洁装置与道床保持在限界安全距离内，此时车辆可高速安全运行。

地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置还包括刷扫模块，刷扫模块包括设置在回字型围堰式矩形空间内的六个刷盘11，六个刷盘11均分为三组，每组刷盘11的旋向相反，三组刷盘11呈一字型排列，可将地铁隧道清洗车运行前进方向的道床进行全覆盖式刷扫除垢。具体地，每组刷盘11均匹配有一个液压马达，每个液压马达上均设置有一个分动器，分动器用于将液压马达产生的运动，以左右相反的旋向分别传递给两个刷盘11，使两个刷盘11相互左右反向旋转工作运动，形成良好的清扫效果。

Claims (7)

1.一种地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置，其特征在于，包括风机、吸风管道、过滤箱、吹风管道、吸尘模块和用于与铁隧道清洗车下部连接的安装架，所述安装架的四周均安装有柔性挡板，所述柔性挡板围绕形成回字型围堰式矩形空间；

所述风机的进风口与所述吹风管道的一端连通，所述吹风管道的另一端设置于所述吸尘模块内；所述过滤箱一侧与风机的出风口连通，所述吸风管道的一端与过滤箱的另一侧连通，吸风管道的另一端位于吸尘模块内；吹风管道的另一端穿过吸风管道管壁位于其内部；

吸尘模块包括与吹风管道和吸风管道连通的内嵌式反吹吸尘口，内嵌式反吹吸尘口设置于回字型围堰式矩形空间内部；

所述内嵌式反吹吸尘口包括与所述吹风管道连通的吹风入口和与所述吸风管道连通的轨吸尘口；所述吹风入口和所述轨吸尘口之间设置有风道侧板，所述风道侧板用于将吹风入口和轨吸尘口与回字型围堰式矩形空间隔开独立，风道侧板上设置有通风口；风道侧板的下方设置有多个呈一字排列的反吹口，多个反吹口位于回字型围堰式矩形空间底部；

所述轨吸尘口的数量为两个，两个轨吸尘口分别位于回字型围堰式矩形空间两侧顶部且分别对应两根轨道所处的位置；

所述吹风入口的数量为四个，四个吹风入口分为左右两组各两个，两组吹风入口分布与回字型围堰式矩形空间两侧；单个轨吸尘口位于一组吹风入口之间；

所述反吹口的数量为二十二个，二十二个反吹口分为左右两组各十一个且分布于回字型围堰式矩形空间两侧；

左侧一组十一个反吹口，以左侧的轨吸尘口为中心，左边的四个反吹口向后内倾5°～10°，右边的七个反吹口向前内倾5°～10°，形成地面反射后的右旋上升涡流；右侧一组十一个反吹口，以右侧的轨吸尘口为中心，左边的七个反吹口向前内倾5°～10°，右边的四个反吹口向后内倾5°～10°，形成地面反射后的左旋上升涡流；

每个所述反吹口的材料均为橡胶材料圆形管状结构的高压软管。

2.根据权利要求1所述的地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置，其特征在于，两个所述轨吸尘口的入口处均设置有橡胶围板，橡胶围板围成两个各自独立的矩形围堰式密闭结构，并与地面保持一定距离。

3.根据权利要求1所述的地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置，其特征在于，四个所述吹风入口与两个所述轨吸尘口之间设置有反吹隔板。

4.根据权利要求1所述的地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置，其特征在于，所述吹风管道上设置有反吹阀门；所述风机的出风口上设置有排气阀门。

5.根据权利要求1所述的地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置，其特征在于，所述安装架上设置有辅助行走轮，所述辅助行走轮设置于所述柔性挡板外部，安装架顶部设置有升降机构，安装架通过所述升降机构与地铁隧道清洗车的车辆下部连接。

6.根据权利要求1所述的地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置，其特征在于，还包括刷扫模块，刷扫模块包括设置在回字型围堰式矩形空间内的六个刷盘，六个所述刷盘均分为三组，每组刷盘的旋向相反，三组刷盘呈一字型排列。

7.根据权利要求6所述的地铁道床内嵌式反吹吸尘清洁装置，其特征在于，每组所述刷盘均匹配有一个液压马达，每个所述液压马达上均设置有一个分动器，分动器用于将液压马达产生的运动，以左右相反的旋向分别传递给两个刷盘，使两个刷盘相互左右反向旋转工作运动。