CN100395412C - 行星扫轮旋吸式扫路方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种行星扫轮旋吸式扫路方法及装置，该方法为，利用设在一只立式筒体外周且于之同轴心的扫轮圈上对称或均匀分布的至少二只行星扫轮的自转及该随扫轮圈的公转，将路面垃圾扫至所述立式筒体下方；通过装在可移动机架上的内装螺旋片的立式筒体的旋转，将筒体下方的垃圾收入筒体并提升，再从顶部出口送入垃圾箱；其装置包括一个由机架支承并由动力机构驱动旋转的立式筒体，筒体与一机械升降机构连接，筒体中固定有至少二条螺旋上升的螺旋片，螺旋片底端为垃圾入口，顶部为垃圾出口。筒体外周设有同轴心扫轮圈，扫轮圈上装有至少二个可自转和公转的行星扫轮。该装置能有效实现路面清扫和垃圾收集与提升，其结构简单、功率消耗少，使用与维护简便。

Description

行星扫轮旋吸式扫路方法及装置

技术领域

本发明涉及道路清扫方法及机械。

背景技术

目前扫路机械的研究开发，大多将重点放在改进现有设备的噪声、排放、可靠性、舒适性、自动调整方面，或者是风机、风道***和除尘***以及零部件的耐磨性等方面。

现有的扫路装置(机、车)按工作原理可分为纯扫式、纯吸式、吸扫式三种；按其载重量的大小可分为大型、中型、小型、微型等几种类型；按照除尘方式可分为湿式除尘、干式除尘、干湿两用等。

纯扫式扫路车是用盘刷或滚刷使污物沿盘式边刷(或柱状滚刷)切线方向进入收集范围内，再由主滚刷扫入垃圾收集容器，特点是对颗粒、比重比较大(尤其是道路上较大的弃物)及附着性的污物清除效果明显，结构比较简单，生产、运行成本较低，价格便宜，故障点相对较少；不足的是，在尘土、轻抛物和污染严重的环境下使用，扬尘现象比较明显。只适合于较清洁的路面。

纯吸式扫路车(没有扫盘)运用真空宏吸原理，使吸尘口产生足够的真空度将污物吸入垃圾容器，适合于轻抛物、浮尘较多的路面，不易扬尘。特别是在北方地区或冬季清扫作业不便喷水(喷水易使路面结冰)压尘的情况下，使用优势更加明显。缺点是，对附着性较强、比重大的污物清除能力则显不够；此外，制造、运行成本较高，特别是工作一段时间后，效率明显降低。

吸扫式扫路车兼有纯扫式和纯吸式扫路车的功能，它由液压***提供动力，驱动扫轮盘刷将垃圾扫到风机附近、由大功率发动机驱动风机收灰吸尘；水泵提供压力水，供扫轮和垃圾箱喷雾压尘；由人工按路面状况确定调整扫轮的触地压力，是当今国内外城市道路清扫的主要车种，但同纯吸式扫路车一样，技术、结构较为复杂，价格比较昂贵，运行成本较高。

按照我国城市***要求，城市机械化清扫率要达到40％以上。但从我国扫路机械的普及和实际机扫率来看并不高，主要原因是，扫路机械设备购置成本和运行成本太高，在中国的非高等级路面，以及有大量建筑垃圾的路面上，清除能力弱，起不到取代人力的作用；再则，在已购置了扫路机械的单位，考虑运行成本问题也只在特别重要的路段，以及迎检的时候使用。而在路面不平，有大量沙子、卵石、大量落叶和黄土的路上，真正有效投入使用的很少。

目前，大量使用的是吸扫式扫路车，从工作原理分析和实际使用情况看，有诸多缺陷和不足。一是，垃圾尘埃收集提升的功率消耗大，主要是靠大功率(50千瓦以上)的发动机，带动风机，从地面将垃圾和灰尘吸入垃圾箱，有用功小；二是，清扫速度低(5-20KM/h)，扫盘的最大直径处与地面接触面很少，只有接触处的垃圾，能沿切线方向扫至吸嘴处，其它的垃圾均靠风机的吸力吸走。高速行走时，车旁的风阻对垃圾的清扫吸入有破坏作用。尤其是在扫轮处。风速对灰尘和垃圾的有效吸入影响很大，速度越高，二次污染越严重；三是，地面有效复扫率低，影响清扫速度和效果。因扫盘在扫路车行进方向上，两轮不在同一条直线上，距离至少有0.3M以上；两扫轮触地的切线方向，几乎不可能重叠；清扫过的地面上，只有一个扫轮扫过一次，没有第二个扫轮在已扫处复扫，故在灰尘较多的路上，扫路车扫过后，留有明显的灰尘带迹；四是，扫盘与地接触压力大，扫轮的使用寿命低；扫轮不能因地面的不平，车辆载荷的变化，来自行调整与地面的接触力。因此，扫轮的磨损和清扫效果的好坏，会与路面好坏及车辆载荷的变化，操作者的操作水平密切相关。

综上所述，现有的清扫机械装置，从垃圾清扫、收集提升的原理和方法上看，不是最理想的机械，主要体现在功率消耗大、结构复杂、对操作者的要求高、易产生二次污染、使用和维修成本高、有用功少无用功多、事倍功半。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的缺陷，提出一种行星扫轮旋吸式扫路方法及装置，能有效实现对路面垃圾的清扫、收集和提升，方法简便，装置结构简单；其成本低廉、清扫效果好、功率消耗少，且可靠性好、使用与维护简便。

本发明的技术解决方案之一是，所述行星扫轮旋吸式扫路方法为，利用设在一只立式筒体外周且与之同轴心的扫轮圈上的、对称或均匀分布的、至少二只以上的行星扫轮自转及行星扫轮随扫轮圈的公转，将路面垃圾扫至所述立式筒体下方；通过安装在可移动机架上且内装绕筒体轴心线上升的螺旋片立式筒体的旋转，将该立式筒体下方的垃圾收入所述筒体中并提升至顶部后，从顶部垃圾出口送入垃圾箱中；所述行星扫轮可随立式筒体相对机架垂直升降。

本发明的技术解决方案之二是，所述行星扫轮旋吸式扫路装置包括一个由机架支承并由动力机构驱动旋转的立式筒体，所述筒体同一机械升降机构的升降臂连接，该筒体中固定设有至少二条以上对称分布且绕筒体轴心线螺旋上升的螺旋片，所述螺旋片底端与筒体底端口组成垃圾入口，立柱筒体顶部有垃圾出口。所述筒体的外周设有与之同轴心的扫轮圈(或调速摩擦圈)，所述扫轮圈上，对称安装有至少二个以上的可绕自轴旋转的行星扫轮，且所述行星扫轮的扫刷底端与地接触，桶的螺旋片最底端离地稍有距离。

以下对本发明做出进一步说明。

参见图1和图2，本发明包括一个由机架7支承并由动力机构2驱动旋转的立式筒体4，所述立式筒体4同一机械升降机构的升降螺旋副连接，该立式筒体4中固定设有至少二条以上绕筒体轴心线螺旋上升的螺旋片13，所述螺旋片13底端与立式筒体底端口组成垃圾入口22，立式筒体4顶部有垃圾出口25；所述立式筒体4外周设有与之同轴心的扫轮圈21，所述扫轮圈21上对称安装有至少二个以上可绕自轴旋转的行星扫轮17，且所述行星扫轮17的扫刷底端位置低于螺旋片13底端。

所述机械升降螺旋副机构可设置在立式筒体4的上方，且其升降螺旋副与该立式筒体4顶部连接。所述动力机构2亦可设在立式筒体4的上方。

所述螺旋片13底端与筒体底端口组成的垃圾入口22，最好为上大下小的圆锥形，即为靠近筒体中心部位离地近、而筒边离地远的斜开口。

本发明所述装置中的各相关机构，均可采用已有技术不同方案实现。

所述扫轮圈21可设计为与筒体4同步或不同步、同向或反向旋转。

本发明所述方法和装置的工作原理是(参见图1和图2)，立式筒体4及螺旋片13在动力机构驱动下按螺旋片上升方向同向旋转，所有处于螺旋片13上的物质(垃圾)，将因螺旋片斜面的推动而向上运动；立式筒体4高速旋转时，在产生离心力的同时，筒内上、下端因螺旋斜面的上推力会出现压力差，下部将出现负压、产生吸力，部分垃圾由垃圾入口22吸入筒内，在螺旋斜面推力和吸力作用下，上升到筒顶端，在离心力和重力的作用下，将沿立式筒体4径向方向的垃圾出口25飞出，进入对应的垃圾箱内，实现对垃圾的收集、提升功能。行星扫轮17在自转和扫轮圈21公转的作用下，会在地面上扫出一个以立式筒体4轴心和行星扫轮17轴心为半径的圆环，该圆环的宽度由行星扫轮17与地面的接触宽度而定；行星扫轮17与地面接触处的垃圾，将沿行星扫轮17设定的切线方向飞向立式筒体4底部，再进入筒内。行星扫轮17原地公转一圈，所述圆环面积内有若干次重复交替清扫。若立式筒体4和行星扫轮17在旋转的同时，朝某水平方向移动，则在该方向的地面上，有若干个圆环形轨迹重叠扫过而实现高速清扫，所述圆环的最大直径即是清扫面积的宽度。

由上可知，本发明为一种行星扫轮旋吸式扫路方法和装置，实现所述方法的装置安装在移动车辆上，能有效实现对路面垃圾的清扫、收集和提升，其结构简单、成本低廉、清扫效果好、功率消耗少，且可靠性好、使用与维护简便。

附图说明

图1是本发明所述装置的一种实施例俯视结构示意图(图中直箭头为机架移动方向，圆弧箭头为相关构件旋转方向)；

图2是图1所示装置的A-A向结构示意图(其中顶部箭头为立式筒体旋转方向，其余箭头为二次风流向)；

图3是图2中部分结构的对应放大图示；

图4是图2所示装置部分结构(放大)示意图，其中螺旋片13主体为无轴结构(其中顶部箭头为立式筒体旋转方向，其余箭头为二次风流向)；

图5是本发明所述装置的另一种实施例局部结构示意图(其中箭头为二次风流向)；

图6是图5所示装置的一种实际结构图示(其中箭头为垃圾运行方向)；

图7是图4所示装置的一种实际结构图示。

在附图中：

1-螺旋副，11-定摩擦轮，21-扫轮圈，

2-动力机构，12-动力源，22-垃圾入口，

3-花键轴套，13-螺旋片，23-二次风出口，

4-立式筒体，14-扫盘，24-风管，

5-垃圾箱，15-提升爪，25-垃圾出口，

6-圆***套，16-径向支承滚，26-出风口，

7-机架，17-行星扫轮，27-过滤网，

8-定位桶，18-三面支承滚，28-花键轴，

9-阶梯形圆筒，19-万向联轴节，29-清灰滚刷，

10-外圆锥形轮，20-定位套，30-提升动力源，

31-定位块。

具体实施方式

实施例1：实施本发明方法的一种实施例装置如图1至4所示，它有一个由金属件制成的封闭机架7，上部固定有立式筒体旋转驱动动力机构2和供定位、传动的花键轴套3；机架7一侧开有几个装有过滤网的出风口26，下部固定有一个圆的、均布有若干个矩形通孔的、带内圆锥形肋条的定位桶8；定位桶8的外圆上滑配有一个可上下升降的、不转动的、带内外支撑的外圆锥阶梯形圆筒9；外圆锥阶梯形圆筒9的外圆上固定安装有定摩擦圈11，以及可驱动扫轮圈的动力源12和固定扫轮圈21的三面支承滚18，外圆锥阶梯形圆筒9的内圆上装有固定旋吸桶的径向支承滚16。

定摩擦圈11为一个大于90°的

形圆盘，它固联在不转动的阶梯形圆筒9上；

形圆盘外圆的斜面上，固定有非金属的摩擦材料，与行星扫轮17上的外锥形轮紧密贴合在一起，起行星扫轮17自转的作用。

立式筒体4是一个垂直于地面的内有两条以上、等宽、倾斜角小于30°的螺旋片13组成的旋吸桶。该立式筒体4上部有一个供连接定位、传动和提升的花键轴28，下部有供定位支撑的定位套20和提升爪15。

扫轮圈21是一个由“]”形圆环构成的圈体。环内的三个面，分别由支撑滚子定位在阶梯形圆筒上。由动力源12驱动和调速。“]”形圆环外圆上均布有三个以上的、由外圆锥轮10联轴器19和扫盘14组成的行星扫轮17。

立式筒体4旋转时，扫轮圈21同向旋转，则其上的行星扫轮17绕筒体轴心公转。同时，行星扫轮17的外锥形轮面紧贴不转动的外锥摩擦圈，摩擦力使外锥轮旋转，通过万向连轴器19带动行星扫轮17自转。

在立式筒体4上方，正对立式筒体4中心处，固定一根空心的带花键的轴套，轴套的下端连接立式筒体4，轴套上端固定有用于提升旋吸桶和扫轮的螺旋副1，与提升动力源30相连；在封闭式机架7边上装有过滤网27，网下面固定有可动的清灰滚刷29，网上部留有若干个出风口(可装小型轴流风机)。由风管23连接到阶梯形圆筒下部作二次风出口22，二次出风向下直接回吸进垃圾入口21，避免直接排往大气，减少污染。垃圾箱下部有一个圆***套6，套在立式筒体4上部，起隔离封闭作用。

在不进行清扫时，螺旋副1通过提升爪15，将行星扫轮17和阶梯形圆筒9提起。为防止阶梯形圆筒9工作时旋转，在定位桶8和阶梯形圆筒9之间设置防转定位块31。

工作时，立式筒体4的旋转方向必须与螺旋片13的旋向相同。而行星扫轮17的自转与立式筒体4同向，其公转方向由扫轮自转方向需要来确定。

实施例2：参见图5至7，行星扫轮17的支架经连接臂同立式筒体4成固定连接；行星扫轮17在支架上自转而随该支架一同绕立式筒体4公转；其余结构与实施例1相同。

Claims (5)

1.一种行星扫轮旋吸式扫路方法，其特征是，该方法为，利用设在一只立式筒体外周且与之同轴心的扫轮圈上对称或均匀分布的、至少二只以上行星扫轮的自转及行星扫轮随扫轮圈的公转，将路面垃圾扫至所述立式筒体下方；通过安装在可移动机架上且内装绕筒体轴心线上升的螺旋片立式筒体的旋转，将该立式筒体下方的垃圾收入所述筒体中并提升至顶部后，从顶部垃圾出口送入垃圾箱中；所述行星扫轮可随立式筒体相对机架垂直升降。

2.一种行星扫轮旋吸式扫路装置，其特征是，它包括一个由机架(7)支承并由动力机构(2)驱动旋转的立式筒体(4)，所述立式筒体(4)同一机械升降机构的升降螺旋副连接，该立式筒体(4)中固定设有至少二条以上对称分布且绕筒体轴心线螺旋上升的螺旋片(13)，所述螺旋片(13)底端与立式筒体底端口组成垃圾入口(22)，立式筒体(4)顶部有垃圾出口(25)；所述立式筒体(4)外周设有与之同轴心的扫轮圈(21)，所述扫轮圈(21)上对称安装有至少二个以上可绕自轴旋转的行星扫轮(17)，且所述行星扫轮(17)的扫刷底端位置低于螺旋片(13)底端。

3.根据权利要求2所述行星扫轮旋吸式扫路装置，其特征是，所述机械升降机构设置在立式筒体(4)的上方且其升降螺旋副与该立式筒体(4)顶部连接。

4.根据权利要求2所述行星扫轮旋吸式扫路装置，其特征是，所述动力机构(2)设在立式筒体(4)的上方。

5.根据权利要求2所述行星扫轮旋吸式扫路装置，其特征是，所述螺旋片(13)底端与筒体底端口组成的垃圾入口(22)为靠近筒体中心部位离地近、而筒边离地远的斜开口。

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