CN105603920B - 清洁用吸嘴和清洁车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种清洁用吸嘴和清洁车。清洁用吸嘴包括：壳体，壳体具有吸嘴内腔；吸口，吸口设置于壳体的顶部并与吸嘴内腔连通；补气口，补气口设置于壳体的顶部与吸嘴内腔连通，并且，补气口比吸口更靠近吸嘴内腔的前边沿。该清洁用吸嘴由补气口进入吸嘴内腔的高速气流可以提高清洁用吸嘴近地面区域的气流的速度和流量，提高地面垃圾扬起效率，而且可以加强清洁用吸嘴的吸嘴内腔前上方区域的气流的流速和流量，有利于将扬起的垃圾输送到吸口，从而可以提高垃圾从地面扬起的效率和垃圾在吸嘴内腔内的输送能力，增强吸嘴吸拾垃圾能力，因此提高清洁用吸嘴的工作性能。

Description

清洁用吸嘴和清洁车

技术领域

本发明涉及环卫机械领域，更具体地，涉及一种清洁用吸嘴和清洁车。

背景技术

在使用真空负压抽吸垃圾的领域中，清洁用吸嘴起到垃圾抽吸的重要作用，在真空负压的作用下，夹杂垃圾的气体能够通过该吸嘴进入指定的垃圾存储区。例如在清洁车领域，特别是在洗扫车中，在风机的抽吸作用下，垃圾能够通过该吸嘴随空气一起进入洗扫车的垃圾箱中，从而起到路面清洁的目的。因此，清洁用吸嘴的设计形式也直接影响到其本身对垃圾的抽吸率和使用吸嘴的清洁车对路面的清洁能力。

现有技术的清洁用吸嘴如图1和图2所示。垃圾从橡胶挡板6’下边缘进入吸嘴内腔，被吹起的垃圾在气流汇聚夹带和侧立板7’导流的共同作用下向吸口2’聚拢，从吸口2’进入管道和垃圾箱。吸口2’下方采用后立板4’对垃圾进行围堵吸收。吸嘴后部安装有导流板5’，导流板5’低于底板8’高度，距离地面5～10mm。吸嘴内腔由吸口2’、橡胶板6’、上顶板1’、侧立板7’、后立板4’围成，外立板3’设置于后立板4’外侧。内腔两侧呈聚拢型，内腔后端的后立板4’竖直，导流板5’距地面高度较低，空气从吸嘴内腔下部边缘进入后在吸口2’聚拢。吸嘴的离地间隙对进气量和吸力影响较大；同时，车速的变化对垃圾的吸收能力也有较大的影响。

在实现本发明的过程中，发明人发现以上现有技术至少存在以下问题：

以上清洁用吸嘴吸收垃圾的效率不高，能耗较大，吸口处气流对垃圾的输送能力较低，垃圾较多或清扫作业速度较高时，吸嘴洁净率较差，导致吸嘴后方遗漏垃圾，不能有效的清扫路面。从而现有技术的清洁用吸嘴的工作性能较差。

发明内容

本发明目的在于提供一种清洁用吸嘴和清洁车，可以提高清洁用吸嘴的工作性能。

本发明第一方面提供了一种清洁用吸嘴，包括：壳体，壳体具有吸嘴内腔；吸口，吸口设置于壳体的顶部并与吸嘴内腔连通；补气口，补气口设置于壳体的顶部与吸嘴内腔连通，并且，补气口比吸口更靠近吸嘴内腔的前边沿。

进一步地，清洁用吸嘴还包括调节装置，补气口的过流面积通过调节装置可调节地设置。

进一步地，调节装置包括：调节挡板，调节挡板相对于补气口位置可改变地设置；驱动装置，与调节挡板驱动连接以驱动调节挡板改变补气口的过流面积。

进一步地，调节装置还包括导向装置，调节挡板在导向装置的导向作用下移动。

进一步地，补气口包括多个补气孔，多个补气孔沿左右方向排列。

进一步地，补气口位于吸嘴的左右方向的中部，并左右对称分布。

进一步地，吸嘴具有左分支部和右分支部，至少一个分支部上包括补气口。

进一步地，补气口包括一个条形孔，条形孔沿左右方向延伸。

进一步地，补气口的位置满足如下条件：a＝ξ₁htanθ，其中，a是补气口中心与吸嘴内腔的前边沿的距离，h是吸嘴内腔的高度，θ是吸嘴内腔的前壁与通过前壁底部边沿并且垂直于吸嘴底部平面之间的夹角，ξ₁为常数，且0.5≤ξ₁≤1.5。

进一步地，补气口的尺寸满足如下条件：b＝ξ₂d，其中，b是补气口的沿前后方向的宽度，d是吸嘴在工作状态下的离地间隙，ξ₂为常数，且0.5≤ξ₂≤3。

进一步地，补气口包括多个补气孔，多个补气孔之间的位置满足如下条件：l＝ξ₃b，其中，l为相邻补气孔的中心距，b是补气口的沿前后方向的宽度，ξ₃为常数，且0.5≤ξ₃≤4。

进一步地，补气口的大小满足如下条件：A＝ξ₄Ld，其中，A为补气口的总面积，L是吸嘴的左右方向的宽度，d是吸嘴在工作状态下的离地间隙，ξ₄为常数，且0.1≤ξ₄≤2。

本发明第二方面提供一种清洁车，包括本发明第一方面中任一项的清洁用吸嘴。进一步地，清洁用吸嘴包括调节装置，吸嘴的补气口的过流面积通过调节装置可调节地设置，清洁车还包括调节控制装置，调节控制装置用于控制调节装置的动作。

进一步地，调节控制装置包括：作业速度检测单元，用于检测清洁车的车速；垃圾量感应单元，用于检测吸嘴前方的垃圾量；控制单元，控制单元分别与作业速度检测单元、垃圾量感应单元和调节装置通讯连接，控制单元根据车速和垃圾量中的至少一个控制调节装置动作。

根据本发明的清洁用吸嘴和清洁车，由于在吸嘴上设计有补气口，补气口设置于壳体的顶部与吸嘴内腔连通，并且，补气口比吸口更靠近吸嘴内腔的前边沿。由流体力学机理可知，在吸嘴内腔负压的作用下，气流从吸嘴腔体外壁进入后，会形成一股流速较高的气流。在流体粘性作用下，较高气流会带动其周围的气流运动，提高附近气流运动速度。当气流从壳体的前方顶部的补气口进入吸嘴内腔后，会形成一股高速气流流向吸嘴内腔底部，贴地运动一段距离后，向上提升进入吸口，因此，相对于现有技术的清洁用吸嘴而言，由补气口进入吸嘴内腔的高速气流可以提高清洁用吸嘴近地面区域的气流的速度和流量，提高地面垃圾扬起效率，而且可以加强清洁用吸嘴的吸嘴内腔前上方区域的气流的流速和流量，有利于将扬起的垃圾输送到吸口，从而可以提高垃圾从地面扬起的效率和垃圾在吸嘴内腔内的输送能力，增强吸嘴吸拾垃圾能力，因此提高清洁用吸嘴的工作性能。

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是现有技术的清洁用吸嘴的结构示意图；

图2是图1的G‐G向剖视结构示意图；

图3是现有技术的清洁用吸嘴的吸口前方气流运动示意图；

图4是本发明第一实施例的清洁用吸嘴的一个角度的立体结构示意图；

图5是第一实施例的清洁用吸嘴的另一个角度的立体结构示意图；

图6是第一实施例的清洁用吸嘴的俯视结构示意图(不含调节装置)；

图7是图6的F‐F向截面示意简图；

图8是第一实施例的清洁用吸嘴的吸口前方气流运动示意图；

图9是本发明第二实施例的清洁用吸嘴的立体结构示意图；

图10是本发明第三实施例的清洁用吸嘴的俯视结构示意图；

图11是本发明第四实施例的清洁用吸嘴的俯视结构示意图；

图12是本发明的清洁车中调节控制体***的原理示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明中，上、下方向指的是清洁用吸嘴在工作状态下的上、下方向，前、后方向是指清洁用吸嘴在工作状态时与清洁车的前后方向一致的方向，左右方向是面对前方时的左右方向。

正如背景技术所介绍的，现有技术存在清洁用吸嘴的工作性能较差的技术问题。为解决该技术问题，发明人对以上现有技术的清洁用吸嘴工作性能较差的原因进行了探索和分析。发现清洁车的作业速度加快时，现有技术的清洁用吸嘴对垃圾的吸拾作用时间减少，越来越多的垃圾未及时吸入吸口就从吸嘴底部“逃逸”，造成吸嘴后部遗漏的垃圾会明显增多，清洁车清洁性能稳定性较差，随着作业速度的变化其吸收垃圾的能力变化较大，当作业速度增高时，其吸收垃圾的能力急剧降低；且现有技术的清洁用吸嘴离地高度的变化直接影响了吸嘴的吸力，当行驶至路面不平整路况下，吸嘴吸力不稳定，吸口下方间歇性地泄漏堆状垃圾。

图3是现有技术的清洁用吸嘴的吸口前方气流运动示意图。如图3所示，由流体力学机理可知，气流经吸口前方的离地间隙进入后，具有明显的贴地面运动趋势(近地面效应现象，见图3中A气流形成的a区)，导致吸嘴内腔内形成速度相对较低的漩涡，见图3中B气流。由A气流形成的近地面气流a区的作用是扬起地面垃圾至吸嘴内腔内，当地面垃圾较厚或清洁车的作业速度较快，导致部分垃圾不能从地面扬起。由B气流形成位于内腔上部的b区，该b区的气流速度较低，不利于使扬起的垃圾输送到吸口内，导致垃圾在吸嘴内腔内累积，降低抽吸效率。

针对以上技术问题，在以上探索和分析的基础上，发明人提出了一种清洁用吸嘴。

如图4至图11所示，本发明的清洁用吸嘴包括壳体、吸口和补气口。壳体具有吸嘴内腔。吸口设置于壳体的顶部并与吸嘴内腔连通。补气口设置于壳体的顶部与吸嘴内腔连通，并且，补气口比吸口更靠近吸嘴内腔的前边沿。

图8是第一实施例的清洁用吸嘴的吸口前方气流运动示意图。以下结合图8说明本发明的清洁用吸嘴的优点。

该清洁用吸嘴在吸嘴上设计有补气口，补气口设置于壳体的顶部与吸嘴内腔连通，并且，补气口比吸口更靠近吸嘴内腔的前边沿。由流体力学机理可知，在吸嘴内腔负压的作用下，气流从吸嘴腔体外壁进入后，会形成一股流速较高的气流。在流体粘性作用下，较高气流会带动其周围的气流运动，提高附近气流运动速度。当气流从壳体的前方顶部的补气口进入吸嘴内腔后，会形成一股高速气流流向吸嘴内腔底部，贴地运动一段距离后，向上提升进入吸口，因此，相对于现有技术的清洁用吸嘴而言，由补气口进入吸嘴内腔的高速气流(图8中的C气流)可以提高清洁用吸嘴近地面区域(图8中的a区)的气流(图8中的A气流)速度和流量，提高地面垃圾扬起效率，而且可以加强清洁用吸嘴的吸嘴内腔前上方区域(图8中的b区)的气流(图8中的B气流)的流速和流量，有利于被扬起的垃圾输送到吸口，从而可以提高垃圾从地面扬起的效率和垃圾在吸嘴内腔内的输送能力，增强吸嘴吸拾垃圾能力，因此提高清洁用吸嘴的工作性能。

其中，b区气流加强的原因一方面在于由补气口进入的气流(图8中的C气流)流经b区汇集到吸口，另一方面在于补气口进入的C气流速度较高，由于虹吸作用带动B气流提高速度。

以下结合图4至图8对本发明第一实施例作进一步说明。图4是本发明第一实施例的清洁用吸嘴的一个角度的立体结构示意图；图5是第一实施例的清洁用吸嘴的另一个角度的立体结构示意图；图6是第一实施例的清洁用吸嘴的俯视结构示意图(不含调节装置)；图7是图6的F‐F向截面示意简图。

第一实施例的清洁用吸嘴100包括壳体120、吸口110和补气口130。壳体120具有吸嘴内腔123。壳体120主要包括顶板121、前挡板122和多块围板，并由顶板121、前挡板122和多块围板围成吸嘴内腔123。吸口110设置于壳体120的顶板121上并与吸嘴内腔123连通。补气口130亦设置于壳体120的顶板121上并与吸嘴内腔连通。补气口130比吸口110更靠近吸嘴内腔123的前边沿。

优选地，清洁用吸嘴100还包括调节装置140，补气口130的过流面积通过调节装置140可调节地设置。

在第一实施例中，调节装置包括调节挡板141、导向装置142和驱动装置143(参见图12)。调节挡板相对于补气口位置可改变地设置。驱动装置143与调节挡板141驱动连接以驱动调节挡板141改变补气口130的过流面积。调节挡板141优选地沿前后方向移动。第一实施例中调节挡板141在导向装置142的导向作用下移动。导向装置142具体地包括设置在补气口左右两端的沿前后方向延伸的滑轨，调节挡板141的左右两端可滑动地设置于滑轨上。从而，调节挡板141在滑轨的限位作用下，能沿前后方向移动。优选地，调节挡板141可位于第一极限位置和第二极限位置之间。在第一极限位置调节挡板141使补气口130的过流面积最小，例如为零；在第二极限位置调节挡板141使补气口130的过流面积最大。

优选地，补气口位于吸嘴的左右方向的中部，并左右对称分布。第一实施例中，补气口130包括多个补气孔，多个补气孔沿左右方向排列。其中，补气孔的形状为圆形。

为了有效利用经补气口130进入吸嘴内腔123的高速气流以更好地提高吸嘴的工作性能，优选地，对补气口的位置和尺寸等进行限制。代表补气口的位置和尺寸的符号标注于图6和图7中。

补气口130的合理位置与吸嘴内腔内部气流特征有关。优选地，补气口130的位置满足如下条件：a＝ξ₁htanθ，其中，a是补气口130中心与吸嘴内腔的前边沿的距离，h是吸嘴内腔的高度，θ是吸嘴内腔的前壁与通过前壁底部边沿并且垂直于吸嘴底部平面之间的夹角，ξ₁为常数，且0.5≤ξ₁≤1.5。

另外优选地，补气口130的尺寸满足如下条件：b＝ξ₂d，其中，b是补气口130的沿前后方向的宽度，d是吸嘴在工作状态下的离地间隙，ξ₂为常数，且0.5≤ξ₂≤3。补气口130的沿前后方向的宽度b的大小与清洁车的作业速度和垃圾量有关，作业速度小、垃圾量少，ξ₂值取偏小值，作业速度大、垃圾量多，ξ₂值取偏大值。

另外优选地，补气口130的多个补气孔之间的位置满足如下条件：l＝ξ₃b，其中，l为相邻补气孔的中心距，ξ₃为常数，且0.5≤ξ₃≤4。

另外优选地，补气口130的大小满足如下条件：A＝ξ₄Ld，其中，A为补气口130的总面积，L是吸嘴的左右方向的宽度，ξ₄为常数，且0.1≤ξ₄≤2。

在本发明的设计思想下，以上清洁用吸嘴可以作多种变化。以下结合图9至图11对本发明第二至第四实施例进行简略说明。

图9是本发明第二实施例的清洁用吸嘴的立体结构示意图。

第二实施例的清洁用吸嘴200包括壳体220、吸口210和补气口230。与第一实施例不同的是，第二实施例的吸嘴200的壳体220较宽，吸嘴200具有左分支部和右分支部。在这种情况下优选地，至少一个分支部上包括补气口。第二实施例中，即在吸嘴200的左分支部上设置了补气口230，第二实施例的补气口230的位置与第一实施例的补气口130不同，但第二实施例的补气口230的结构形式与第一实施例的补气口130相同。

第二实施例的其它未说明的部分可参考第一实施例。

例如，在图9中，虽然并未表示出调节装置，但是在第二实施例中可以包括用于改变补气口230的过流面积的调节装置。调节装置的结构可以和第一实施例的调节装置相同。当然，调节装置也可以与第一实施例的调节装置不同，在本发明已经提出了改变补气口的过流面积的思想和第一实施例的调节装置的前提下，本领域技术人员可以对调节装置的具体结构作出适当的改变。

再例如，补气口的位置和尺寸要求，亦可参照第一实施例进行设置，具体包括补气口130中心与吸嘴内腔的前边沿的距离a、补气口130的沿前后方向的宽度b、相邻补气孔的中心距l和为补气口130的总面积A。

图10是本发明第三实施例的清洁用吸嘴的俯视结构示意图。

第三实施例的清洁用吸嘴300包括壳体320、吸口310和补气口330。壳体320包括顶板321和前挡板322。第三实实施例与第一实施例的差别在于补气口所包括的补气孔的形状不同。如图10所示，在第三实施例中补气口330的各补气孔的形状为方孔。

第三实施例的其它未说明的部分可参考第一实施例。特别地，其中补气口130中心与吸嘴内腔的前边沿的距离a、补气口130的沿前后方向的宽度b、相邻补气孔的中心距l和为补气口130的总面积A的设置均可参照第一实施例。

另外，补气孔还可以是其它形状，例如：长方形、三角形等等。

图11是本发明第四实施例的清洁用吸嘴的俯视结构示意图。

第四实施例的清洁用吸嘴400包括壳体420、吸口410和补气口430。壳体420包括顶板421和前挡板422。第四实实施例与第一实施例的差别在于补气口的形状不同。如图11所示，在第四实施例中补气口430是一个条形孔，该条形孔沿左右方向延伸。

第四实施例的其它未说明的部分可参考第一实施例。特别地，补气口130中心与吸嘴内腔的前边沿的距离a、补气口130的沿前后方向的宽度b和为补气口130的总面积A可参照第一实施例进行设置。

本发明还提供一种清洁车，包括清洁用吸嘴，其中，清洁用吸嘴为前述的清洁用吸嘴。

以下仅以清洁车包括第一实施例的清洁用吸嘴100为例对本发明优选实施例的清洁车进行说明。

如图12所示，在优选实施例的清洁车中，清洁用吸嘴100包括调节装置，吸嘴100的补气口的过流面积通过调节装置可调节地设置。清洁车还包括调节控制装置500，调节控制装置500用于控制吸嘴100的调节装置的动作。

调节控制装置包括控制单元510、作业速度检测单元520和垃圾量感应单元530。作业速度检测单元510用于检测清洁车的车速。垃圾量感应单元520用于检测吸嘴100前方的垃圾量。控制单元510分别与作业速度检测单元520、垃圾量感应单元530和调节装置通讯连接，控制单元510根据车速和垃圾量中的至少一个控制吸嘴100的调节装置动作。

作业速度检测单元520检测清洁车的作业速度，并将作业速度信号输入控制单元510，作业速度检测单元520具体的可为测速仪。垃圾量感应单元530检测地面垃圾量，并将垃圾量信号输入控制单元510，垃圾量感应单元530具体的可为摄像仪。控制单元510对包括作业速度信号和地面垃圾量信号在内的输入信号进行处理，并向调节装置140输出驱动信号。控制单元510具体的可包括电脑和显示器。其中，控制单元510与调节装置140的驱动装置143通讯连接，以通过对驱动装置143的控制来控制调节装置140。具体地，驱动装置143控制调节装置140的调节挡板141在导向装置142的导向作用下沿前后方向移动，从而改变补气口130的过流面积。驱动装置143可以为各种形式，例如可为气动装置，由气缸驱动调节挡板141移动。

本实施例的清洁车通过调节控制装置对吸嘴的调节装置的控制实现了对吸嘴的补气口的过流面积的自适应调节。从而，利于吸嘴的工作性能始终保持在比较优良的状态。

从以上的描述中可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、提高垃圾从地面扬起的效率和垃圾在吸嘴内腔内的输送能力，增强吸嘴吸拾垃圾能力。

2、由于补气口具有比较稳定的气流，能降低吸嘴离地高度的变化对吸力影响的敏感度，提高吸力的稳定性。

3.当作业车辆行驶于不平整路面时，补气孔可以保证吸嘴具有较稳定的进气量，降低路面不平对整个进气量的影响程度，提高吸嘴作业稳定性。

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 (13)

1.一种清洁用吸嘴，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有吸嘴内腔；

吸口，所述吸口设置于所述壳体的顶部并与所述吸嘴内腔连通；

补气口，所述补气口设置于所述壳体的顶部与所述吸嘴内腔连通，并且，所述补气口比所述吸口更靠近所述吸嘴内腔的前边沿；

调节装置，所述补气口的过流面积通过所述调节装置可调节地设置，所述调节装置包括：

调节挡板，所述调节挡板相对于所述补气口位置可改变地设置；

驱动装置，与所述调节挡板驱动连接以驱动所述调节挡板改变所述补气口的过流面积。

2.根据权利要求1所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述调节装置还包括导向装置，所述调节挡板在所述导向装置的导向作用下移动。

3.根据权利要求1所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述补气口包括多个补气孔，所述多个补气孔沿左右方向排列。

4.根据权利要求1所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述补气口位于所述吸嘴的左右方向的中部，并左右对称分布。

5.根据权利要求1所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述吸嘴具有左分支部和右分支部，至少一个所述分支部上包括所述补气口。

6.根据权利要求1所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述补气口包括一个条形孔，所述条形孔沿左右方向延伸。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述补气口的位置满足如下条件：a＝ξ₁h tanθ，其中，a是补气口中心与所述吸嘴内腔的前边沿的距离，h是吸嘴内腔的高度，θ是吸嘴内腔的前壁与通过前壁底部边沿并且垂直于吸嘴底部平面之间的夹角，ξ₁为常数，且0.5≤ξ₁≤1.5。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述补气口的尺寸满足如下条件：b＝ξ₂d，其中，b是所述补气口的沿前后方向的宽度，d是所述吸嘴在工作状态下的离地间隙，ξ₂为常数，且0.5≤ξ₂≤3。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述补气口包括多个补气孔，所述多个补气孔之间的位置满足如下条件：l＝ξ₃b，其中，l为相邻补气孔的中心距，b是所述补气口的沿前后方向的宽度，ξ₃为常数，且0.5≤ξ₃≤4。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的清洁用吸嘴，其特征在于，所述补气口的大小满足如下条件：A＝ξ₄Ld，其中，A为补气口的总面积，L是吸嘴的左右方向的宽度，d是所述吸嘴在工作状态下的离地间隙，ξ₄为常数，且0.1≤ξ₄≤2。

11.一种清洁车，包括清洁用吸嘴，其特征在于，所述清洁用吸嘴为根据权利要求1至10中任一项所述的清洁用吸嘴。

12.根据权利要求11所述的清洁车，其特征在于，所述清洁用吸嘴包括调节装置，所述吸嘴的补气口的过流面积通过所述调节装置可调节地设置，所述清洁车还包括调节控制装置，所述调节控制装置用于控制所述调节装置的动作。

13.根据权利要求12所述的清洁车，其特征在于，所述调节控制装置包括：

作业速度检测单元，用于检测所述清洁车的车速；

垃圾量感应单元，用于检测所述吸嘴前方的垃圾量；

控制单元，所述控制单元分别与所述作业速度检测单元、所述垃圾量感应单元和所述调节装置通讯连接，所述控制单元根据所述车速和所述垃圾量中的至少一个控制所述调节装置动作。