CN209722834U - 接地压力自动调节的扫盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接地压力自动调节的扫盘，包括固定安装在机架上的第一摆动架，第一摆动架上端铰接有摆臂机构，第一摆动架下端安装有驱使摆臂机构摆动的动力装置，摆臂机构铰接有稳定机构，稳定机构上连接有扫盘组件，稳定机构上安装有探测扫盘组件接地压力的力传感器，力传感器连接有控制系统，控制系统连接动力装置；通过引入稳定机构，力传感器能实时探测扫盘组件接地压力大小，然后将探测结果传输给控制系统对比分析，控制动力装置的举升行程，进而调节摆臂机构运动，从而调节扫盘组件接地压力的大小，维持扫盘组件接地压力的恒定，在对接地压力的控制上比现有技术更稳定，可靠性更高，计数误差小，实时性好，工作时的清扫效果更好。

Description

接地压力自动调节的扫盘

技术领域

本实用新型涉及环保机械技术领域，尤其涉及一种扫路车或扫路机上使用的扫盘。

背景技术

扫盘是影响扫路车或扫路机清洁能力的重要结构，工作时，扫盘上的扫刷与地面存在接地压力，接地压力的大小直接影响清扫效果，并对扫刷的磨损产生很大影响。假如扫刷接地压力过大，会增加能耗、加剧扫刷磨损；假如扫刷接地压力过小，会导致扫盘清扫能力降低，因此，扫刷接地压力要保持合适才能正常工作。

扫刷在工作中会磨损变短，导致接地压力减小，为保证接地压力在合理范围内，需要频繁调整扫盘离地高度。目前的扫盘离地高度多用链条调整，当扫刷磨损后，人工调整链条上的链环，这种频繁调整不但费时费力，还对工作人员的工作经验有较高要求，也不能保证扫刷接地压力在合理范围内。

市场上有些清扫车的扫盘使用气缸或油缸对接地压力进行自动调节，其基本原理为：压力传感器检测腔内压力，控制系统对比理论值和实测值之后，控制气缸或油缸调节扫盘的离地高度，从而调节扫盘接地压力。但这种结构存在先天的设计缺陷：扫盘在不同的离地高度上，气缸或油缸上承受的轴向分力大小会因高度变化而变化，此时若设定了腔内压力为恒定值，那么扫盘接地压力就存在较大差异，因此该项技术只能控制扫盘的接地压力在较大范围内波动。

也有专利在扫盘机构中引入了气弹簧，利用其支撑力恒定的特点，使用杠杆机构平衡扫盘自身重量，达到调节扫盘接地压力的目的，但是这种机构的设计缺陷和上述类似，使得扫盘接地压力有较大波动，不能维持恒定。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种接地压力恒定、清扫效果好的接地压力自动调节的扫盘。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：接地压力自动调节的扫盘，包括固定安装在机架上的第一摆动架，所述第一摆动架上端铰接有摆臂机构，所述第一摆动架下端安装有驱使所述摆臂机构摆动的动力装置，所述摆臂机构铰接有稳定机构，所述稳定机构上连接有扫盘组件，所述稳定机构上安装有探测所述扫盘组件接地压力的力传感器，所述力传感器连接有控制系统，所述控制系统连接所述动力装置。

作为优选的技术方案，所述动力装置为举升油缸,所述稳定机构包括第二摆动架，所述第二摆动架上下两端固定连接有导向轴固定座，位于所述第二摆动架上方的所述导向轴固定座上固定安装有所述力传感器，两个所述导向轴固定座之间两侧分别固定安装有导向轴，两个所述导向轴上分别滑动设置有滑动轴承，两个所述滑动轴承之间固定连接有浮动板，所述浮动板的中部设置有凸出平板，所述凸出平板与所述力传感器之间安装有阻尼弹簧，所述凸出平板与位于所述第二摆动架下方的所述导向轴固定座之间安装有支撑弹簧。

作为优选的技术方案，所述摆臂机构包括摆动臂和调节杆，所述摆动臂一端铰接所述第一摆动架的上端，所述摆动臂的另一端铰接所述第二摆动架的上端，所述调节杆一端铰接所述第一摆动架的上端，所述调节杆的另一端铰接所述第二摆动架的下端。

作为优选的技术方案，所述凸出平板上下两个表面上分别设置有圆形的平板上凹槽和平板下凹槽，所述力传感器下端设置有与所述平板上凹槽相对应的传感器凹槽，位于所述第二摆动架下方的所述导向轴固定座上设置有与所述平板下凹槽对应的固定座凹槽，所述阻尼弹簧安装在所述平板上凹槽和所述传感器凹槽之间，所述支撑弹簧安装在所述平板下凹槽与所述固定座凹槽之间。

作为优选的技术方案，所述第一摆动架上位于所述摆动臂和所述调节杆之间安装有限位座。

由于采用了上述技术方案，接地压力自动调节的扫盘，包括固定安装在机架上的第一摆动架，所述第一摆动架上端铰接有摆臂机构，所述第一摆动架下端安装有驱使所述摆臂机构摆动的动力装置，所述摆臂机构铰接有稳定机构，所述稳定机构上连接有扫盘组件，所述稳定机构上安装有探测所述扫盘组件接地压力的力传感器，所述力传感器连接有控制系统，所述控制系统连接所述动力装置；本实用新型的有益效果是：通过引入所述稳定机构，所述力传感器能实时探测所述扫盘组件接地压力大小，然后将探测结果传输给所述控制系统，通过所述控制系统的对比分析，控制所述动力装置的举升行程，进而调节所述摆臂机构运动，从而调节所述扫盘组件接地压力的大小，维持所述扫盘组件接地压力的恒定，在对接地压力的控制上比现有技术更稳定，可靠性更高，计数误差小，实时性好，工作时的清扫效果更好。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例扫盘的主视结构示意图；

图2是本实用新型实施例扫盘的俯视结构示意图；

图3是本实用新型实施例扫盘的稳定机构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例扫盘的稳定机构的剖视图；

图5是本实用新型实施例扫盘的浮动板凸出件受力示意图；

图中：1-机架；2-第一摆动架；3-限位座；4-摆动臂；5-举升油缸；6-调节杆；7-扫盘；8-扫刷；9-稳定机构；91-第二摆动架；92-浮动板；921-凸出平板；93-力传感器；94-导向轴固定座；95-导向轴；96-滑动轴承；97-阻尼弹簧；98-支撑弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1至图5所示，接地压力自动调节的扫盘，包括固定安装在机架1上的第一摆动架2，所述第一摆动架2上端铰接有摆臂机构，所述第一摆动架2 下端安装有驱使所述摆臂机构摆动的动力装置，所述摆臂机构铰接有稳定机构9，所述稳定机构9上连接有扫盘组件，所述稳定机构9上安装有探测所述扫盘组件接地压力的力传感器93，所述力传感器93连接有控制系统，所述控制系统连接所述动力装置；

如图1和图2所示，所述动力装置为举升油缸5,下面以所述动力装置为所述举升油缸5为例进行说明。当然所述动力装置可以是举升气缸或其他动力装置。

通过引入所述稳定机构9，所述力传感器93能实时探测所述扫盘组件接地压力大小，然后将探测结果传输给所述控制系统，通过所述控制系统的对比分析，控制所述举升油缸5的行程，进而调节所述摆臂机构运动，从而调节所述扫盘组件接地压力的大小，维持所述扫盘组件接地压力的恒定，在对接地压力的控制上比现有技术更稳定，可靠性更高，计数误差小，实时性好，工作时的清扫效果更好。

如图3至图5所示，所述稳定机构9包括第二摆动架91，所述第二摆动架 91上下两端固定连接有导向轴固定座94，位于所述第二摆动架91上方的所述导向轴固定座94上固定安装有所述力传感器93，两个所述导向轴固定座94 之间两侧分别固定安装有导向轴95，两个所述导向轴95上分别滑动设置有滑动轴承96，两个所述滑动轴承96之间固定连接有浮动板92，因此所述浮动板 92可以相对于所述第二摆动架91上下滑动，所述浮动板92的中部设置有凸出平板921，所述凸出平板921与所述力传感器93之间安装有阻尼弹簧97，所述凸出平板921与位于所述第二摆动架91下方的所述导向轴固定座94之间安装有支撑弹簧98。在所述阻尼弹簧97和所述支撑弹簧98共同作用下，所述浮动板92处于平衡状态，所述扫盘组件将接地压力通过所述支撑弹簧98传递给所述凸出平板921，所述凸出平板921将力传递给所述阻尼弹簧97，所述阻尼弹簧97将力传递给所述力传感器93，然后所述力传感器93将信号传输给所述控制系统，所述控制系统控制所述举升油缸5实现所述摆臂机构的升降，进而调整所述离地压力。

如图1和图2所示，所述摆臂机构包括摆动臂4和调节杆6，所述摆动臂 4一端铰接所述第一摆动架2的上端，所述摆动臂4的另一端铰接所述第二摆动架91的上端，所述调节杆6一端铰接所述第一摆动架2的上端，所述调节杆6的另一端铰接所述第二摆动架91的下端。所述第一摆动架2、所述摆动臂 4、所述调节杆6和所述第二摆动架91共同组成平行四边形机构，所述举升油缸5铰接在所述第一摆动架2的下部铰耳上，当所述举升缸杆推动所述摆动臂 4上下摆动时，所述第二摆动架91与地面始终保持恒定角度，因此所述稳定机构9和地平面的角度始终保持不变。

如图4和图5所示，所述凸出平板921上下两个表面上分别设置有圆形的平板上凹槽和平板下凹槽，所述力传感器93下端设置有与所述平板上凹槽相对应的传感器凹槽，位于所述第二摆动架91下方的所述导向轴固定座94上设置有与所述平板下凹槽对应的固定座凹槽，所述阻尼弹簧97安装在所述平板上凹槽和所述传感器凹槽之间，所述支撑弹簧98安装在所述平板下凹槽与所述固定座凹槽之间。

所述阻尼弹簧97的劲度系数为K₂，预压紧力为F ₂；所述力传感器93为中空型，通过螺栓预压紧在位于上方的所述导向轴固定座94上，压紧力为F₁；所述支撑弹簧98的劲度系数为K₃，预压紧力为F₃；所述扫盘组件固定在所述浮动板92上，可以沿着所述导向轴95上下滑动，在所述支撑弹簧98、所述阻尼弹簧97的共同作用形成静态平衡，所述阻尼弹簧97能减弱所述扫盘组件在垂直方向的跳动，也能给所述力传感器93传递力的大小，防止所述力传感器 93硬连接，所述扫盘组件包括扫盘7，所述扫盘7下方安装有扫刷8。

如图5所示，以所述浮动板92的所述凸出平板921为对象进行受力分析，其中G是所述扫盘组件重力；F₂为受到的所述阻尼弹簧97的压力，方向向下； F₃为受到的所述支撑弹簧98的压力，方向向上；W为所述扫盘7工作时的接地压力的反作用力，方向向上。在所述阻尼弹簧97和所述支撑弹簧98共同作用下，所述浮动板92处于平衡状态：G+F₂＝F₃+W，此时所述力传感器93的值为F₁+F₂。

当所述扫刷8磨损一定值时，接地压力减小，所述扫盘7高度下降ΔX，所述支撑弹簧98的支撑力为F₃′＝F₃+ΔX*K₃，所述阻尼弹簧97的压力为 F₂′＝F₂-ΔX*K₂，此时所述力传感器93检测到压力大小为F₁+F₂-ΔX*K₂，系统内部重新处于平衡状态：G+F₂′＝F₃′+W′，接地压力变化量为W-W′＝ΔX*(K₂+K₃)。此时，所述控制系统检测到所述力传感器93变化量-ΔX*K₂，所述举升油缸5的电磁阀得到动作信号，油缸杆收回，所述扫盘7下落，接地压力逐渐增大，所述控制系统根据一定时间内所述力传感器93测得的平均值跟系统设定值做对比，直到接地压力保持在指定值W，所述举升油缸5停止动作，并锁定缸杆。

当地面高度突然增大时，接地压力W′增大，所述阻尼弹簧97压缩，所述力传感器93数值增大，所述控制系统向电磁阀发送信号，控制油缸杆伸长，所述扫盘7离地高度增大，当接地压力逐渐回落至指定值W，所述举升油缸5 停止动作，并锁定缸杆。

所述扫盘7工作过程中，在坑洼路面上振动、弹跳，容易对所述力传感器 93的测量值造成影响，为了提高了系统稳定性，防止所述举升油缸5缸杆频繁动作增加能耗，本实用新型采用以下方法提高系统稳定性：

一是所述控制系统取一个时间段内测得的所述力传感器93的平均值作为有效值，用来和系统设定值做对比；二是设定所述力传感器93有效阈值±ΔF，当所述力传感器93测得的一个时间段内的平均值在F₁+F₂±ΔF范围内时，所述举升油缸5不动作，超过该范围则所述举升油缸5做出相应的动作。以上方法可有效消除振动、弹跳等不利因素对接地压力的影响。

本实用新型的所述扫盘7通过引入所述稳定机构9、所述力传感器93等，使得所述扫盘7工作时的接地压力大小可以实时获取，并通过所述控制系统的对比分析，控制所述举升油缸5行程来调节所述扫盘7的接地压力大小。该技术误差小，实时性好，能够自动调节所述扫盘7接地压力，使压力值始终保持恒定。

如图1所示，所述第一摆动架2上位于所述摆动臂4和所述调节杆6之间安装有限位座3。所述限位座3可以限制所述摆臂机构在上下预设范围内进行摆动。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.接地压力自动调节的扫盘，包括固定安装在机架上的第一摆动架，所述第一摆动架上端铰接有摆臂机构，所述第一摆动架下端安装有驱使所述摆臂机构摆动的动力装置，其特征在于：所述摆臂机构铰接有稳定机构，所述稳定机构上连接有扫盘组件，所述稳定机构上安装有探测所述扫盘组件接地压力的力传感器，所述力传感器连接有控制系统，所述控制系统连接所述动力装置。

2.如权利要求1所述的接地压力自动调节的扫盘，其特征在于：所述动力装置为举升油缸,所述稳定机构包括第二摆动架，所述第二摆动架上下两端固定连接有导向轴固定座，位于所述第二摆动架上方的所述导向轴固定座上固定安装有所述力传感器，两个所述导向轴固定座之间两侧分别固定安装有导向轴，两个所述导向轴上分别滑动设置有滑动轴承，两个所述滑动轴承之间固定连接有浮动板，所述浮动板的中部设置有凸出平板，所述凸出平板与所述力传感器之间安装有阻尼弹簧，所述凸出平板与位于所述第二摆动架下方的所述导向轴固定座之间安装有支撑弹簧。

3.如权利要求2所述的接地压力自动调节的扫盘，其特征在于：所述摆臂机构包括摆动臂和调节杆，所述摆动臂一端铰接所述第一摆动架的上端，所述摆动臂的另一端铰接所述第二摆动架的上端，所述调节杆一端铰接所述第一摆动架的上端，所述调节杆的另一端铰接所述第二摆动架的下端。

4.如权利要求2或3所述的接地压力自动调节的扫盘，其特征在于：所述凸出平板上下两个表面上分别设置有圆形的平板上凹槽和平板下凹槽，所述力传感器下端设置有与所述平板上凹槽相对应的传感器凹槽，位于所述第二摆动架下方的所述导向轴固定座上设置有与所述平板下凹槽对应的固定座凹槽，所述阻尼弹簧安装在所述平板上凹槽和所述传感器凹槽之间，所述支撑弹簧安装在所述平板下凹槽与所述固定座凹槽之间。

5.如权利要求3所述的接地压力自动调节的扫盘，其特征在于：所述第一摆动架上位于所述摆动臂和所述调节杆之间安装有限位座。