CN211171773U

CN211171773U - 城市道路垃圾清扫车

Info

Publication number: CN211171773U
Application number: CN201921500085.4U
Authority: CN
Inventors: 黄平; 黄智翔
Original assignee: Guilin Normal College
Current assignee: Guilin Normal College
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2020-08-04
Anticipated expiration: 2029-09-10

Abstract

本实用新型公开城市道路垃圾清扫车，将车本体、电气控制模块、行驶模块、清扫模块和吸入除尘模块集成为一体，并给出了行驶模块、清扫模块和吸入除尘模块的进一步结构设计，每个模块的电机使用独立，由电气控制模块统一控制，可实现边行走边清扫，边清扫边除尘，可有效清扫垃圾的同时避免二次扬尘；结合清扫车的工作原理以及流体力学的理论知识，限定盘刷与地面的接触范围和侧倾角，还限定吸盘各个组件的长度、宽度、角度以及横截面积等参数，通过参数的限定来控制追求最大程度的作业效率以及最低的环境污染度。

Description

城市道路垃圾清扫车

技术领域

本实用新型涉及道路清洁领域，具体涉及城市道路垃圾清扫车。

背景技术

城市道路两侧通常定点放置垃圾桶，但是因为人为或非人为因素，道路两侧仍沉积有尘土或垃圾，一方面影响城市风貌，另一方面在起风时，尘土、垃圾飞起，造成空气污染，甚至影响视线，影响交通安全。

现有技术中，通常是花费人力实施道路清扫，但是城市道路众多，人为清扫的效率低、劳力重、成本高，并不实用。现有技术中也辅助使用垃圾清扫车实施道路清洁，但是在行驶、清扫和除尘方面顾此失彼，清扫作业效率不高，存在二次扬尘，效果差强人意。有待于提出一种能有效提高作业效率、降低环境污染程度的城市道路垃圾清扫车。

实用新型内容

本实用新型提供城市道路垃圾清扫车，为解决现有垃圾清扫车存在的作业效率低、环境污染程度高的问题提供电路支持和结构支持。

本实用新型通过以下技术方案解决技术问题：

城市道路垃圾清扫车，主要包括车本体、电气控制模块、行驶模块、清扫模块和吸入除尘模块；所述行驶模块主要包括行走转向电机和行走转向系；所述电气控制模块驱动所述行走转向电机转动，通过所述行走转向系控制所述车本体的行走和转向；所述清扫模块主要包括清扫电机、推杆和盘刷；所述电气控制模块驱动所述清扫电机转动，带动所述推杆提升或降落，进而带动所述盘刷提升或降落；所述清扫电机还驱动所述盘刷转动；所述吸入除尘模块主要包括吸入除尘电机、风机、吸盘、离心除尘器、脉冲除尘器以及垃圾箱；所述电气控制模块驱动所述吸入除尘电机转动，所述风机启动，在所述吸盘形成负压，所述吸盘吸收外部垃圾，并送入所述垃圾箱；所述离心除尘器安装在所述垃圾箱内，为所述垃圾箱内的垃圾实时离心除尘；经离心除尘器除尘后的气体通过风机后，一部分进入脉冲除尘器后排放至外部大气中，另一部分返回至吸盘。

进一步地，所述盘刷为圆形；实施清扫时，所述盘刷与地面的接触部分为扇形，所述扇形角度为90°-115°。

进一步地，所述盘刷与地面的侧倾角为4°。

进一步地，所述吸盘主要包括吸口、反吹口、隔板、后反吹口以及2 个侧反吹口；所述2个侧反吹口对称设置在所述吸盘的两个宽边；所述风机向吸盘输入反吹气体，所述反吹气体经隔板变向，进入反吹口、后反吹口以及2个侧反吹口；所述吸口与隔板形成的收缩角小于等于90°。

进一步地，所述吸盘的长度为1500-2000mm，所述吸盘的宽度为 300-400mm，所述吸盘距离地面高度为5-8mm，所述吸盘相对地面的倾斜角小于25°；所述吸口的横截面积为250-500mm²；所述反吹口的横截面积与吸口的横截面积相同；所述后反吹口的横截面积为200-400mm²；所述两个侧反吹口的横截面积相同，为200-300mm²。

与现有技术相比，具有如下特点：

1、将车本体、电气控制模块、行驶模块、清扫模块和吸入除尘模块集成为一体，并给出了行驶模块、清扫模块和吸入除尘模块的进一步结构设计，每个模块的电机使用独立，由电气控制模块统一控制，可实现边行走边清扫，边清扫边除尘，可有效清扫垃圾的同时还能避免二次扬尘；

2、结合清扫车的工作原理以及流体力学的理论知识，限定盘刷与地面的接触范围和侧倾角，还限定吸盘各个组件的长度、宽度、角度以及横截面积等参数，通过参数的限定来控制追求最大程度的作业效率以及最低的环境污染度。

附图说明

图1为本实用新型结构原理框图。

图2为盘刷与地面接触部分的结构示意图。

图3为盘刷与地面侧倾角的结构示意图。

图4为吸盘的正面剖视图。

图5为吸盘的侧面剖视图。

图中标号为：1、吸口；2、反吹口；3、隔板；4、后反吹口；5、地面；6、侧反吹口。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于这些实施例。

城市道路垃圾清扫车的工作内容主要包括垃圾的清扫、吸入和除尘，本实用新型的城市道路垃圾清扫车主要包括车本体、电气控制模块、行驶模块、清扫模块和吸入除尘模块；所述行驶模块主要包括行走转向电机和行走转向系；所述电气控制模块驱动所述行走转向电机转动，通过所述行走转向系控制所述车本体的行走和转向；所述清扫模块主要包括清扫电机、推杆和盘刷；所述电气控制模块驱动所述清扫电机转动，带动所述推杆提升或降落，进而带动所述盘刷提升或降落；所述清扫电机还驱动所述盘刷转动；所述吸入除尘模块主要包括吸入除尘电机、风机、吸盘、离心除尘器、脉冲除尘器以及垃圾箱；所述电气控制模块驱动所述吸入除尘电机转动，所述风机启动，在所述吸盘形成负压，所述吸盘吸收外部垃圾，并送入所述垃圾箱；所述离心除尘器安装在所述垃圾箱内，为所述垃圾箱内的垃圾实时离心除尘；经离心除尘器除尘后的气体通过风机后，一部分进入脉冲除尘器后排放至外部大气中，另一部分返回至吸盘。本实用新型结构原理框图如图1所示。

车本体包括驾驶室、车架、车轮等部件，为电气控制模块、行驶模块、清扫模块、吸入除尘模块的电路结构和机械结构提供安装位置，为用户使用提供操作端口。其中，转向轮通过U型转向架安装在车架上。

电气控制模块是整个城市道路垃圾清扫车的首脑和核心，在该模块上加载控制程序，便可对车本体的行走、转向、清扫和除尘进行合理有效的控制。

行驶模块主要包括行走转向电机和行走转向系，还包括结构连接件。其中，行走传动系主要包括电子差速器、主动链轮、被动链轮、传动链、主动齿轮以及被动齿轮。电子差速器与行走转向电机电气连接，用于调整左右(或前后)车轮的转速差，车辆转弯行驶或者在颠簸路面上行驶时，可使得左右(或前后)车轮以不同转速转动，以保证车轮做纯滚动运动。被动链轮与行走轮同轴连接，主动链轮、被动链轮以及传动链构成传动链路，实现动力传递，完成行走轮的同步行走。前轮为转向轮，主动齿轮和被动齿轮啮合，驱动U型转向架和前轮实现转向动作。

清扫模块主要包括清扫电机、推杆和盘刷，还包括一些支架、连接、调节杆、支撑座等配件。盘刷安装在推杆上，随推杆的运动相应地运动。开始清扫时，清扫电机在电气控制模块的控制下转动，带动所述推杆伸长，使得盘刷降落至工作位置，盘刷由清扫电机驱动旋转，盘刷清扫垃圾时，使得垃圾获得一定速度，沿切线方向抛出至吸盘能吸取的范围；结束清扫时，清扫电机在电气控制模块的控制下转动，带动所述推杆缩短，使得盘刷提升，远离地面，恢复原位。

所述盘刷为圆形；实施清扫时，所述盘刷与地面的接触部分为扇形，所述扇形角度Φ为90°-115°，在该角度范围内，垃圾沿切线方向抛出，能最大范围地将垃圾清扫至吸盘能准确吸收的范围。在90°-115°范围外，盘刷与地面接触范围过大或过小，垃圾无法集中被吸取，会造成二次扬尘。扇形的边缘与地面的接触压力约为0，越靠近扇形的中心，压力越大，整个扇形压力对称分布，便可保证盘刷更合理的抛尘方向。盘刷与地面接触部分的结构示意图如图2所示。

进一步地，所述盘刷与地面的侧倾角Ψ为4°。在该角度下，可通过调节盘刷的内倾角获取最优的盘刷触地角，最优的盘刷触地角可有效提高垃圾清扫率。盘刷与地面侧倾角的结构示意图如图3所示。

吸入除尘模块包括吸入除尘电机、风机、吸盘、离心除尘器、脉冲除尘器以及垃圾箱，还包括吸盘电动推杆、垃圾箱电动推杆、风道等部件。吸取垃圾时，电气控制模块驱动吸入除尘电机转动，吸盘电动推杆伸长，吸盘靠近地面，风机叶轮旋转，在吸盘内形成负压，开始吸取垃圾，被吸取的垃圾送入垃圾箱，在垃圾箱内进行离心除尘，经离心除尘后的气体通过风道被输送至风机，风机将一部分气体经脉冲除尘后排放至大气中，将另一部分气体反吹回吸盘，用作产生负压继续吸取垃圾；结束垃圾清扫时，在吸入除尘电机的带动下，吸盘电动推杆缩短，将吸盘远离地面，恢复至原位。垃圾箱电动推杆在吸入除尘电机的带动下，可实现垃圾箱的升起和回降，以及垃圾箱门的开关。

进一步地，所述吸盘主要包括吸口1、反吹口2、隔板3、后反吹口4 以及2个侧反吹口6，还包括一些连接组件；所述2个侧反吹口6对称设置在所述吸盘的两个宽边；所述风机向吸盘输入反吹气体，所述反吹气体经隔板变向，进入反吹口2、后反吹口4以及2个侧反吹口6，将反吹气体引入吸口1，既可以解决吸力低的问题，又能减少脉冲除尘器的处理量；所述吸口1与隔板3形成的收缩角α小于等于90°。收缩角α的大小会影响吸盘内的能量损失和气流速度分布，收缩角α增大，中心速度与平均速度差距也逐渐增大，吸盘内气体速度分布也越发不均匀，吸盘内能量损失也逐渐增大，因此，应当控制收缩角α的大小在适当范围内，以保证吸力。经诸多实验证明，收缩角α小于等于90°范围内的垃圾清扫率比大于90°的高。吸盘的正面剖视图如图4所示，吸盘的侧面剖视图如图5 所示。

吸盘的长度L越大，单次清扫宽度就越宽，但是随着L的增大，处于吸盘边沿的垃圾通过吸盘的时间会变长，容易出现漏吸的情况，因此，将L 限定在1500-2000mm范围内，既符合清扫车的规格，又能有效清扫；吸盘宽度B越大，垃圾在吸盘内停留时间就越长，相同风量下吸盘横截面的气体流速变小，不利于垃圾的吸取，为保证垃圾被吸取，将B限定在300-400mm，既可增加清扫速度，又能提高作业效率；吸盘距离地面高度为H₃越小，各反吹口平均风速、吸口1平均风速与最大风速越小，吸盘内压力损失越大，反之，进入吸口1的气体增加，因此，将H₃限定为5-8mm；适当增加吸盘相对地面的倾斜角β，有利于垃圾被吸起，但随着倾斜角增大，吸盘内会产生涡流，能量损失增大，因此一般β小于25°；吸口1的横截面积D₁决定气流速度，并影响垃圾的吸取和输送，综合考虑垃圾清扫率和作业效率，将限定D₁为250-500mm²，并且，反吹口2的横截面积D₂影响反吹气体变向后的流速和流量，考虑到性能以及设计的便捷，限定D₁＝D₂，同时，所述后反吹口4的横截面积为200-400mm²，所述两个侧反吹口6的横截面积相同，为 200-300mm²。吸盘高度H₄、吸盘上层高度H₁、吸盘下层高度H₂对性能影响不大，可根据需求设计，不影响其它零部件即可。

离心除尘器主要包括本体、进气口、排气管、离心筒至少1个粉尘脱出口以及至少1个落尘口；进气口设置在本体的上端侧部，本体的下端设置至少1个落尘口，在本体内固定离心筒，离心筒的侧壁上以切线方向均匀布置粉尘脱出口、离心筒的侧壁与本体的壳体之间形成落尘通道，本体的上端固定设置排气管，排气管延伸进入离心筒内，排气管与离心筒之间形成离心除尘通道。本实用新型中，进气口与风机连接，在电气控制系统的控制下，离心筒内的气体高速运动，带动垃圾高速运动，在离心力作用下，质量较大的尘粒由粉尘脱出口飞出，并通过落尘口排出，经除尘后的气体进入排气管，送入至风机。

脉冲除尘器主要包括壳体、隔板、过滤装置和脉冲除尘装置；壳体内部设置有水平的隔板，所述隔板将壳体内部分隔成上部的净气室和下部的过滤室；过滤室设置进气口，过滤室的底部设置出尘口，净气室设置出气口，所述出气口连通风机；隔板上设置有通气孔，过滤装置设置在通气孔处，脉冲除尘装置通过脉冲气流对过滤装置进行清洁除尘。风机将气体输送至脉冲除尘器的过滤室中，经过滤的气体通过隔板的通气孔进入脉冲除尘装置中，实现脉冲除尘。

Claims

1.城市道路垃圾清扫车，其特征在于：

主要包括车本体、电气控制模块、行驶模块、清扫模块和吸入除尘模块；

所述行驶模块主要包括行走转向电机和行走转向系；所述电气控制模块驱动所述行走转向电机转动，通过所述行走转向系控制所述车本体的行走和转向；

所述清扫模块主要包括清扫电机、推杆和盘刷；所述电气控制模块驱动所述清扫电机转动，带动所述推杆提升或降落，进而带动所述盘刷提升或降落；所述清扫电机还驱动所述盘刷转动；

所述吸入除尘模块主要包括吸入除尘电机、风机、吸盘、离心除尘器、脉冲除尘器以及垃圾箱；所述电气控制模块驱动所述吸入除尘电机转动，所述风机启动，在所述吸盘形成负压，所述吸盘吸收外部垃圾，并送入所述垃圾箱；所述离心除尘器安装在所述垃圾箱内，为所述垃圾箱内的垃圾实时离心除尘；经离心除尘器除尘后的气体通过风机后，一部分进入脉冲除尘器后排放至外部大气中，另一部分返回至吸盘。

2.根据权利要求1所述的城市道路垃圾清扫车，其特征在于：

所述盘刷为圆形；实施清扫时，所述盘刷与地面的接触部分为扇形，所述扇形角度为90°-115°。

3.根据权利要求1所述的城市道路垃圾清扫车，其特征在于：所述盘刷与地面的侧倾角为4°。

4.根据权利要求1所述的城市道路垃圾清扫车，其特征在于：

所述吸盘主要包括吸口(1)、反吹口(2)、隔板(3)、后反吹口(4)以及2个侧反吹口(6)；所述2个侧反吹口(6)对称设置在所述吸盘的两个宽边；

所述风机向吸盘输入反吹气体，所述反吹气体经隔板变向，进入反吹口(2)、后反吹口(4)以及2个侧反吹口(6)；

所述吸口(1)与隔板(3)形成的收缩角小于等于90°。

5.根据权利要求4所述的城市道路垃圾清扫车，其特征在于：所述吸盘的长度为1500-2000mm，所述吸盘的宽度为300-400mm，所述吸盘距离地面高度为5-8mm，所述吸盘相对地面的倾斜角小于25°；所述吸口(1)的横截面积为250-500mm²；所述反吹口(2)的横截面积与吸口(1)的横截面积相同；所述后反吹口(4)的横截面积为200-400mm²；所述两个侧反吹口(6)的横截面积相同，为200-300mm²。