CN112012146A - 除尘***及具有其的干式扫路机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种除尘***及具有其的干式扫路机。其通过在进风口处设置一个导流罩,将气流和垃圾直接导入垃圾桶内,大部分的垃圾在重力作用下沉降在垃圾桶底部,一部分轻飘垃圾、水汽、粉尘在气流作用下会从垃圾桶内上升,通过过滤网将轻飘垃圾挡住,只允许夹杂水汽和粉尘的气流进入除尘箱体内。夹杂有水汽和粉尘的气流进入除尘箱体内后,所述惯性除水装置将水汽和大部分粉尘捕获,所述第二除尘装置只需去除气流中夹杂的少部分粉尘,从而大幅减少了第二除尘装置的除尘量,第二除尘装置的除灰间隔时间更长,延长了有效工作时间,提升了清扫效率,通过惯性除水装置和第二除尘装置配合进行除尘作业,整体的除尘效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及扫路机技术领域,特别地,涉及一种除尘***,另外,还特别涉及一种具有上述除尘***的干式扫路机。
背景技术
扫路机作为环卫设备之一,是一种集路面清扫、垃圾回收和运输为一体的高效清扫设备,可广泛应用于干线公路、市政、机场路面、城市住宅区和公园等道路清扫,其不仅可以清扫垃圾,还可以进行除尘处理。
传统的扫路机在进行清扫作业时,风机吸拾的垃圾和粉尘先进入垃圾桶内,大部分垃圾在垃圾桶内沉降,而粉尘则随气流进入除尘装置中,通过除尘装置将气流中夹杂的粉尘去除,从而将过滤后的气流排出车外。但是,由于除尘装置承担了绝大部分的除尘作业,除尘量很大,从而导致在工作一段时间后除尘装置的压损增加,扫路机吸拾能力下降,需要经常对除尘装置进行除灰处理,清扫效率较低。并且,由于吸入的气流中夹杂了大量的水珠,水珠附着在除尘装置上也会影响除尘效果。
发明内容
本发明提供了一种除尘***及具有其的干式扫路机,以解决目前的扫路机存在的除尘效果差、清扫效率低的技术问题。
根据本发明的一个方面,提供一种除尘***,安装在干式扫路机上,包括除尘箱体、第二除尘装置、惯性除水装置、过滤网和导流罩,所述除尘箱体设置在干式扫路机的垃圾桶的上方,所述第二除尘装置、惯性除水装置、过滤网和导流罩均设置在除尘箱体内,所述除尘箱体上开设有与风机连通的进风口,所述导流罩设置在进风口处并与垃圾桶连通,所述过滤网设置在除尘箱体的底部,所述惯性除水装置设置在过滤网上,所述第二除尘装置位于惯性除水装置的上方;
风机输送的夹杂有垃圾的气流经导流罩引导至垃圾桶内,大部分垃圾在重力作用下沉降在垃圾桶底部,轻飘垃圾、粉尘水汽随气流上升至除尘箱体内,在上升过程中,轻飘垃圾被过滤网拦截,气流中夹杂的水汽和大部分粉尘被惯性除水装置去除,气流中夹杂的剩余粉尘被第二除尘装置去除,过滤后的气流经第二除尘装置排往外界。
进一步地,所述惯性除水装置包括均匀间隔设置的多个S形弯板,水珠和粉尘以初始速度进入相邻S形弯板间的间隙中,在离心力和惯性力的作用下从气流中分离并被S形弯板的壁面捕获,最后沿S形弯板的壁面落入到垃圾桶内。
进一步地,3≤S形弯板的长度:S形弯板的宽度≤5,1≤S形弯板的宽度:板间距≤2,出口角≥0°。
进一步地,所述第二除尘装置为布袋除尘器;还包括设置在第二除尘装置的下方并用于带动第二除尘装置振动的振灰机构。
进一步地,所述振灰机构包括振灰电机、输出轴、带座轴承和振灰板,所述带座轴承安装在第二除尘装置的底部,所述输出轴安装在带座轴承上并与振灰电机连接,所述振灰板安装在输出轴上,振灰电机开始工作后带动输出轴转动,从而带动振灰板转动,振灰板在转动过程中间歇地推动第二除尘装置下方的配重钢筋上下振动,使得第二除尘装置内壁上粘附的灰尘在振荡过程中脱落。
进一步地,还包括设置在除尘箱体内并用于检测其内部压力的风压传感器,所述风压传感器和振灰电机均与干式扫路机的整机控制器电性连接,当风压传感器检测到除尘箱体内的压力高于预设值时,整机控制器控制振灰电机开始工作以实现自动振灰作业。
进一步地,所述除尘箱体上还开设有反吹口,所述反吹口通过干式扫路机上的反吹管与吸嘴连通,且所述反吹口位于进风口的上方,经过惯性除水装置除水除尘处理后的气流一部分经反吹口输送至吸嘴内实现反吹作业,另一部分通入第二除尘装置内。
进一步地,还包括设置在第二除尘装置上方的第一除尘装置,第二除尘装置输出的气流经第一除尘装置再次过滤处理后排向外界。
进一步地,还包括设置在除尘箱体和垃圾桶之间并用于起到密封作用的密封条。
本发明还提供一种干式扫路机,采用如上所述的除尘***。
本发明具有以下效果:
本发明的除尘***通过在进风口处设置一个导流罩,从而将风机输出的气流和垃圾直接导入到垃圾桶内,大部分的垃圾在重力作用下沉降在垃圾桶底部,一部分轻飘垃圾、水汽、粉尘在气流作用下会从垃圾桶内上升,而通过在除尘箱体的底部设置过滤网,将轻飘垃圾挡住,只允许夹杂水汽和粉尘的气流进入除尘箱体内。夹杂有水汽和粉尘的气流进入除尘箱体内后,所述惯性除水装置将水汽和大部分粉尘捕获,捕获后的粉尘和水珠沿惯性除水装置的壁面落入垃圾桶内,所述第二除尘装置只需去除气流中夹杂的少部分粉尘,从而大幅减少了第二除尘装置的除尘量,第二除尘装置的除灰间隔时间更长,延长了有效工作时间,提升了清扫效率,并且水汽先被惯性除水装置去除,提升了第二除尘装置的除尘效果,通过惯性除水装置和第二除尘装置配合进行除尘作业,整体的除尘效果更好。
另外,本发明的干式扫路机同样具有上述优点。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
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是本发明优选实施例的干式扫路机的结构示意图。
图2是本发明优选实施例的干式扫路机将垃圾桶放下的结构示意图。
图3是图1中的辅助吸管的结构示意图。
图4是图1中的风机的结构示意图。
图5是图4中的风机进风部的细节结构示意图。
图6是图4中的风机在叶片上设置凸起的结构示意图。
图7是图1中的除尘***的结构示意图。
图8是图7中的惯性除水装置的结构示意图。
图9是图7中的振灰机构的结构示意图。
图10是图1中的吸嘴的主视结构示意图。
图11是吸嘴的仰视结构示意图。
图12是本发明优选实施例的干式扫路机的气力***进行垃圾吸拾作业的示意图。
图13是图1中的电驱桥总成的结构示意图。
图14是本发明另一实施例的干式扫路机的控制***的电气控制框图。
图15是本发明另一实施例的干式扫路机的控制***进行一键启动作业的逻辑框图。
图16是本发明另一实施例的干式扫路机的控制***进行一键停止作业的逻辑框图。
图17是本发明另一实施例的干式扫路机的控制***进行自动振灰作业的控制逻辑框图。
附图标记说明
1、机架;2、驾驶室;3、辅助吸管;4、风机;5、除尘***;6、提桶机构;7、车架;8、液压***;9、垃圾桶;10、电驱桥总成;11、车轮总成;12、动力电池;13、电气控制***;14、驻车制动***;15、吸嘴;16、清扫机构;17、反吹管;18、主吸管;19、转向***;20、行车制动***;111、前机架;112、减震垫;113、铰接销轴;114、铰接机构;115、转向限位座;116、后机架;31、手柄;32、拉手;33、分度销;34、吸口;35、过桥卡箍;36、螺旋胶管;37、软质接头;41、蜗壳;42、叶轮;43、耐磨板;44、叶片;45、耳板;46、进风部;61、托盘;62、平衡杆;63、第一提升架;64、提升臂;65、提升油缸;66、带座转轴;51、除尘箱体;52、第一除尘装置;53、第二除尘装置;54、振灰机构;55、惯性除水装置;56、过滤网;57、密封条;58、风压传感器;59、导流罩;511、进风口;512、反吹口;541、输出轴;542、带座轴承;543、振灰板;101、减速机;102、电机;103、驱动桥;151、吸嘴体;152、底板;153、前挡板;154、推杆;155、挡板拉线;156、第二提升架;157、隔板;1511、第一空腔;1512、第二空腔;81、液压油箱;82、油泵;83、散热器;191、方向盘;192、转向器;193、转向油缸;131、高压配电盒;132、油泵电机控制器;133、行走电机控制器;441、凸起;461、缺口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1和图2所示,本发明的优选实施例提供一种干式扫路机,包括机架1、驾驶室2、辅助吸管3、风机4、除尘***5、提桶机构6、车架7、液压***8、垃圾桶9、电驱桥总成10、车轮总成11、动力电池12、电气控制***13、驻车制动***14、吸嘴15、清扫机构16、反吹管17、主吸管18、转向***19和行车制动***20,机架1是扫路机的基础,其主要功能是支撑作用,其它所有部件均直接或间接地固定在机架1上,所述车架7通过螺栓固定在机架1上,与机架1一起为其它部件提供支撑,也为后期动力电池12的维护提供方便。例如,所述驾驶室2、车轮总成11、电驱桥总成10、液压***8、吸嘴15、清扫机构16等则固定在机架1上,所述辅助吸管3、风机4、除尘***5、提桶机构6、动力电池12、电气控制***13等则固定在车架7上,当然在本发明的其它实施例中,可以根据实际需要对每个部件的固定位置进行选择,在此不做具体限定。
具体地,所述机架1包括前机架111、减震垫112、铰接销轴113、铰接机构114、转向限位座115和后机架116,所述铰接机构114的前端与前机架111的后端中心位置通过沿水平方向设置的铰接销轴113铰接,前机架111和铰接机构114可绕铰接销轴113上下摆动。为了防止在路面不平的情况下损坏机架1,铰接机构114的上端还安装有减震垫112,在限制上下摆动角度的同时实现了减震功能。所述铰接机构114的后端与后机架116的前端则通过沿竖直方向设置的铰接销轴113铰接,后机架116和铰接机构114可绕铰接销轴113左右转动,从而改变前机架111和后机架116的中心线夹角,实现左右转向。所述转向限位座115安装在后机架116前端的左右两侧,以限制扫路机的最大转向角,确保转向的安全。另外,在本发明的其它实施例中,所述减震垫112和/或转向限位座115可以省略。可以理解,所述驾驶室2即安装在前机架111的上方,为扫路机提供驾驶操作平台,所述转向***19、行车制动***20、驻车制动***14即位于驾驶室2内,所述驾驶室2的三面为透明玻璃,视野开阔,便于驾驶人员及时获取全方位的路面情况。
可以理解,所述机架1通过一个铰接机构114分别与前机架111和后机架116铰接,所述铰接机构114起到了铰接过渡的作用,相比于前机架111直接与后机架116铰接的方式,提高了转向的灵活性,尤其是在路面不平的情况下,转向操作更方便。并且,还在铰接机构114上设置有减震垫112,在限制前机架111和铰接机构114之间上下摆动角度的同时实现了减震功能,提高了铰接结构的稳定性和可靠性。另外,还通过在后机架116的两侧设置转向限位座115,可以对扫路机的最大转向角进行限制,防止转向角过大导致扫路机侧翻,确保了转向的安全性。
所述辅助吸管3安装在风机4的上方,用于特殊区域的垃圾收集,例如当需要对窄缝、绿化带、花坛等特殊区域进行清洁时,可以使用辅助吸管3与风机4相连以进行垃圾吸拾作业。如图3所示,所述辅助吸管3包括手柄31、拉手32、分度销33、吸口34、过桥卡箍35、螺旋胶管36和软质接头37,所述手柄31与螺旋胶管36固定连接,所述拉手32固定在手柄31上,便于操作者操作手柄31。所述手柄31上开设有一排间距相同的圆孔,所述分度销33即位于其中某一个圆孔内以固定手柄31的伸缩长度,通过拉动分度销33可以调节手柄31的长度。所述螺旋胶管36一端通过过桥卡箍35与吸口34固定连接,另一端与软质接头37固定连接,所述软质接头37与风机4相连,可实现辅助吸管3与风机4的快速拆装。其中,所述吸口34的前端设置有斜向切口,当操作人员操作辅助吸管3进行垃圾吸拾时,斜向切口有利于与路面之间贴合,以提高吸拾效果。作为优选的,所述斜向切口的两侧开设有半圆孔,且半圆孔的直径大于等于吸口34直径的1/5,两个半圆孔的设置有利于进行一定程度的泄压,以防止作业时吸口34的斜向切口与路面过渡贴合而影响吸拾效果。另外,所述软质接头37的材质可以为橡胶、弹性塑胶等具有弹性的材料。
可以理解,所述辅助吸管3通过在吸口34的前端开设一个斜向切口,在进行作业时可以更好地与路面贴合,提高了吸拾效果。并且,为了防止吸口34内负压过高导致斜向切口与路面过渡贴合而影响吸拾效果,在斜向切口的两侧开设了半圆孔进行一定程度的泄压,并且半圆孔的直径大于等于吸口34直径的1/5,既可以对吸口34内进行有效泄压,防止吸口34内负压过高而与路面过渡贴合,又保证了泄压后的吸口34仍然具有良好的吸拾效果。
如图4至图6所示,所述风机4包括蜗壳41、叶轮42、耐磨板43、叶片44、耳板45和进风部46,所述蜗壳41固定安装在车架7上,所述叶轮42固定安装在蜗壳41内,所述叶片44通过螺栓固定安装在叶轮42上,所述耐磨板43通过螺栓固定安装在蜗壳41上,所述耐磨板43从外部包裹整个蜗壳41从而起到保护蜗壳41的作用,所述进风部46与蜗壳41连接,且进风部46朝向驾驶室2的下侧,所述进风部46通过主吸管18与吸嘴15相连通,或者所述进风部46与辅助吸管3连接,蜗壳41上的出风口与除尘***5连通。所述叶轮42为开式叶轮,所述叶片44的数量≤6片,蜗壳41的内部高度≥170mm,蜗壳41的出风口宽度≥300mm,以便于垃圾在风机4中能快速通过,防止出现卡滞现象。作为优选的,所述叶片44上设置有用于破碎垃圾的凸起441,具体设置在叶片44靠吸力面一侧,所述凸起441在工作过程中可以将树叶等轻飘物体、树枝、矿泉水瓶等大件垃圾破碎,可实现垃圾减容收集。所述凸起441的形状可以是三棱锥形、三棱柱形或者其它具有尖锐面的结构。进一步优选的,所述凸起441设置在叶片44上从进口到出口的1/2~2/3位置处,由离心力带来的破碎效果更好。另外,为了减小垃圾在通过风机4的过程中对风机4的磨损,所述叶片44和耐磨板43的厚度均≥6mm,并且均采用耐磨材料,例如耐磨钢、高分子耐磨复合材料等。当叶片44和耐磨板43被磨损后,可以进行更换。所述进风部46的厚度为2±1mm,所述进风部46的进口位置设置有缺口461,所述耳板45即设置在缺口461的两侧。所述耳板45上开设圆孔,螺栓穿过两个圆孔后安装在两块耳板45上。所述主吸管18和辅助吸管3连接风机4的一端均设置有软质接头37,所述软质接头37的外径尺寸小于进风部46的内径尺寸,具体地,所述软质接头37的外径尺寸=进风部46内径尺寸-0.5mm,安装时,将软质接头37塞入风机4的进风部46内,由于进风部46的进口处设置有缺口461,所述缺口461的宽度为W,长度为S,当拧紧耳板45上的螺栓时,进风部46会挤压软质接头37,并形成倒三角,从而到达固定主吸管18或者辅助吸管3的目的。作为优选的,为了保证固定效果,所述缺口461的尺寸应满足以下条件:0.1*进风口内径≤W≤0.2*进风口内径,0.3进风口内径≤S≤0.5*进风口内径。
可以理解,所述风机4的叶片44上设置有用于破碎垃圾的凸起441,可以对大件垃圾进行破碎处理,实现垃圾减容收集,防止堵塞风机4。并且,通过在进风部46的进口处设置缺口461,并配合位于缺口461两侧的耳板45的锁紧结构,可以对***进风部46内的软质接头37进行挤压,形成倒三角结构,从而有效固定主吸管18或辅助吸管3与进风部46的连接,有利于实现主吸管18或辅助吸管3的快速拆装。
所述除尘***5设置在风机4的后方和垃圾桶9的上方,用于将气流过滤后排出车外,防止对空气造成污染。如图7至图9所示,所述除尘***5包括除尘箱体51、第一除尘装置52、第二除尘装置53、振灰机构54、惯性除水装置55、过滤网56、密封条57、风压传感器58和导流罩59,所述风压传感器58设置在除尘箱体51内,用于检测除尘箱体51内的压力大小,所述除尘箱体51的前侧与风机4的出风口连通,其底部与垃圾桶9连通。具体地,所述除尘箱体51的前侧设置有进风口511和反吹口512,所述反吹口512位于进风口511的上方,所述进风口511与风机4的出风口连通,所述反吹口512通过反吹管17与吸嘴15连通。所述导流罩59即安装在进风口511处,用于将从进风口511引入的气流和垃圾直接引导至垃圾桶9内,大部分的垃圾在重力作用下沉降在垃圾桶9底部,只有少部分的轻飘垃圾、粉尘、水汽随气流上升至除尘箱体51内。所述密封条57设置在除尘箱体51的底部周围,当所述密封条57与垃圾桶9压紧后,可以密封除尘箱体51与垃圾桶9之间的气路***。所述过滤网56设置在除尘箱体51的底部中间位置,用于防止轻飘垃圾从垃圾桶9进入到除尘箱体51内,只允许夹杂粉尘、水汽的气流进入除尘箱体51内。所述惯性除水装置55位于除尘箱体51内且安装在过滤网56上,其用于捕获气流中夹杂的水汽和大部分粉尘,被捕获的水滴和粉尘沿惯性除水装置55的壁面落入到垃圾桶9中。所述第二除尘装置53设置在惯性除水装置55的上方,夹杂有小部分粉尘的气流一方面进入第二除尘装置53内,另一方面通过反吹口512流向吸嘴15内。所述第一除尘装置52设置在第二除尘装置53的上方,夹杂有剩余粉尘的气流依次经过第二除尘装置53和第一除尘装置52的两级过滤处理后去除掉剩余的粉尘,过滤后的干净气流再排出车外。所述第一除尘装置52和第二除尘装置53的除尘组合可以采用滤芯除尘+布袋除尘、滤芯除尘+布袋除尘或者布袋除尘+布袋除尘,作为优选的,所述第一除尘装置52采用滤芯除尘,第二除尘装置53采用布袋除尘。当第二除尘装置53采用布袋除尘时,所述振灰机构54设置在第二除尘装置53的下方,其通过带动除尘布袋下方的配重钢筋上下震动,使得布袋内壁上粘附的灰尘在振荡过程中从布袋内壁上脱落,从而达到布袋除灰的目的。具体地,所述振灰机构54为凸轮机构,具体包括振灰电机(图未示)、输出轴541、带座轴承542和振灰板543,所述输出轴541与振灰电机连接,所述输出轴541安装在带座轴承542上,所述带座轴承542安装在第二除尘装置53的底部,所述振灰板543安装在输出轴541上,振灰电机开始工作后带动输出轴541转动,从而带动振灰板543绕轴中心转动,振灰板543在转动过程中间歇地推动除尘布袋下方的配重钢筋上下运动,进而带动除尘布袋下方的配重钢筋上下震荡,使得布袋内壁上粘附的灰尘在振荡过程中从布袋内壁上脱落,从而达到布袋除灰的目的。可以理解,所述第一除尘装置52可以省略。
所述惯性除水装置55由多个S形弯板均匀间隔设置而成,其工作原理为:含水珠和粉尘的气流以一定初始速度进入惯性除水装置55,由于S形弯板由多段圆弧构成,水珠和粉尘在经过相邻S形弯板间间隙的过程中,由于其密度远大于空气,在其受到的离心力和惯性力作用下会从气流中分离从而被S形弯板壁面所捕获,然后沿S形弯板的壁面落入到垃圾桶9内。作为优选的,为了达到更好的除水除尘效果,所述S形弯板应满足以下条件:3≤板长L:板宽H1≤5,1≤板宽H1:板间距H2≤2,出口角θ≥0°,当满足上述条件时,水珠和粉尘受到的离心力和惯性力较大,更容易从气流中分离出来并被S形弯板壁面所捕获。
可以理解,所述除尘***5通过在进风口511处设置一个导流罩59,从而将风机4输出的气流和垃圾直接导入到垃圾桶9内,大部分的垃圾在重力作用下沉降在垃圾桶9底部,一部分轻飘垃圾、水汽、粉尘在气流作用下会从垃圾桶9内上升,而通过在除尘箱体51的底部设置过滤网56,将轻飘垃圾挡住,只允许夹杂水汽和粉尘的气流进入除尘箱体51内。夹杂有水汽和粉尘的气流进入除尘箱体51内后,所述惯性除水装置55通过巧妙的S形弯板结构设计,利用惯性力和离心力对气流进行了除水除尘处理,可以捕获气流中夹杂的水汽和大部分粉尘。经过惯性除水装置55后的气流一部分经过第一除尘装置52和第二除尘装置53的两级过滤后排出车外,另一部分通过反吹口512输送至吸嘴15内进行反吹,提升了吸嘴15内的吸拾效果,加强了清扫能力,同时还减少了通过两级过滤除尘装置的空气流量,从而减小了两级过滤除尘装置的压损和粉尘量,延长了第一除尘装置52和第二除尘装置53的除灰间隔时间,从而有效延长了工作时间,提升了清扫效率。
所述吸嘴15设置在前机架111的下方,用于吸拾路面上的垃圾,所述吸嘴15带反吹功能。具体地,如图10和图11所示,所述吸嘴15包括吸嘴体151、底板152、前挡板153、推杆154、挡板拉线155和第二提升架156,所述吸嘴体151的内部设置有第一空腔1511和第二空腔1512,所述第二空腔1512从三面包围第一空腔1511,两个空腔之间通过隔板157隔开且互不连通,所述第一空腔1511与主吸管18连通,所述第二空腔1512与反吹管17连通。所述第一空腔1511用于吸拾垃圾,所述第二空腔1512用于进行反吹,当垃圾到达第一空腔1511下方后,混杂粉尘、水滴的气流会与垃圾一起被风机4产生的负压以及反吹管17吹出的气流带入第一空腔1511内,而后通过主吸管18进入风机4内。所述底板152固定安装在吸嘴体151的底部,所述底板152前侧的形状与隔板157的形状一致,所述底板152用于局部封闭第二空腔1512,仅保留一个出风口进行反吹出风。具体地,所述底板152上开设有螺纹孔,所述吸嘴体151上沿前后方向开设有腰形孔,螺栓穿过吸嘴体151上的腰形孔后拧入底板152的螺纹孔中,从而将底板152固定在吸嘴体151的底部。当需要调整反吹风力大小时,可以拧松连接螺栓,底板152即可相对于吸嘴体151前后移动从而改变第二空腔1512的出风口大小,进而调整反吹风力大小。所述前挡板153设置在吸嘴体151内且位于第一空腔1511的前端,所述前挡板153与推杆154连接,所述挡板拉线155一端与驾驶室2内的鄂板控制踏板相连,另一端与推杆154相连。当在驾驶室2内踩下鄂板控制踏板后,挡板拉线155向后拉,从而带动推杆154向前运动,进而推动前挡板153向内翻折90°。当遇到大件垃圾需要吸拾时,如矿泉水瓶、啤酒瓶等,可打开前挡板153进行收集。所述第二提升架156的下端与吸嘴体151固定连接,上端与前机架111固定连接,其用于实现吸嘴15的上升和下降。可以理解,所述前挡板153、推杆154、挡板拉线155和第二提升架156可以省略。
可以理解,所述吸嘴15的内部设置有两个空腔,两个空腔相互隔开,一个空腔用于吸拾路面垃圾,另一个空腔用于进行气力反吹,气力反吹使得垃圾在进入吸拾腔之前具有一定的初始速度,从而提升了垃圾吸拾效果和清扫效率。并且,通过在吸嘴体151上设置前后方向的腰形孔,在底板152上设置螺纹孔,利用螺栓将底板152固定在吸嘴体151上,当需要调整反吹力时,通过拧松螺栓调整底板152的固定位置即可调节第二空腔1512的出风口大小,操作十分方便。另外,当需要对大件垃圾进行收集时,可以控制前挡板153向内翻转,从而增大吸拾腔的前端开口。
如图12所示,本发明的干式扫路机的工作过程为:当垃圾到达吸嘴15下方后,混杂粉尘、水滴的气流会与垃圾一起被风机4产生的负压及反吹管17吹出的气流带入吸嘴15内,而后通过主吸管18进入风机4内。垃圾经过风机4破碎后从导流罩59通入垃圾桶9内,垃圾在重力的作用下沉降后留在垃圾桶9底部,而夹杂了部分轻飘垃圾、粉尘和水汽的气流在垃圾桶9内上升,轻飘垃圾被过滤网56阻挡而无法进入除尘***5内,只有带有粉尘和水汽的气流流入除尘***5。气流中的粉尘和水汽经过惯性除水装置55的除尘除水处理,在惯性力和离心力的作用下,水和大部分粉尘被惯性除水装置55捕捉,并沿惯性除水装置55的壁面落入垃圾桶9内,夹杂剩余粉尘的气流一部分进入布袋除尘器的下方,依次经过布袋除尘器和滤芯的两级除尘过滤处理后排出车外,另一部分夹杂粉尘的气流经反吹管17输送至吸嘴15的第二空腔1512内,气流从第二空腔1512以较快的速度排出到第一空腔1511的周边区域,从而给垃圾提供一定的初速度,提高了垃圾吸拾效果,并且可以实现干式除尘作业,可以防止在冬季出现由于喷水除尘作业导致的路面结冰情况。本发明的干式扫路机,相比于传统吸扫式的扫路机,具有干式除尘、垃圾破碎功能,能实现垃圾减容收集,并且,气力***带反吹,除尘***5带有惯性除水装置55,可以除去气流中夹杂的水和大部分粉尘,既能有效减少通过布袋和滤芯的空气流量,从而减小除尘装置的压损和流向除尘装置的粉尘量,布袋和滤芯除灰间隔时间更长,且清扫能力更强,又能防止反吹气流带来较大的粉尘污染。
所述提桶机构6设置在扫路机的尾部,用于装载垃圾桶9,相比于传统扫路机的自卸式垃圾箱需转场到垃圾站才能完成倾倒垃圾,本发明采用提桶机构6配合垃圾桶9,可以随时随地更换垃圾桶9,无需进行反复转场倾倒垃圾,工作效率更高。如图1和图2所示,所述提桶机构6包括托盘61、平衡杆62、第一提升架63、提升臂64、提升油缸65、带座转轴66,所述带座转轴66通过螺栓固定安装在车架7上,位于带座转轴66两侧的提升臂64与带座转轴66转动式连接,两侧的提升臂64的上部以带座转轴66的轴为中心旋转,所述提升臂64的中部位置还通过提升油缸65与车架7相连,所述提升臂64的下部与第一提升架63铰接。所述提升油缸65用于为提桶机构6的升降提供动力来源,当提升油缸65缩回时,带动提桶机构6上升,当提升油缸65伸出时,带动提桶机构6下降。所述托盘61固定安装在所述第一提升架63的底部,用于承载垃圾桶9,所述第一提升架63的前端设置有限位板(图未示),用于限制垃圾桶9的极限位置,防止垃圾桶9从托盘61上掉落。并且,所述托盘61还通过平衡杆62与机架1相连,具体地,所述平衡杆62一端与托盘61铰接,另一端与机架1铰接。所述平衡杆62用于控制托盘61和第一提升架63在提起和放下两个极限状态的位置,并保证提起和放下过程平稳动作。在装载垃圾桶9时,将垃圾桶9推至托盘61上并至第一提升架63最前侧,利用第一提升架63上的限位板对垃圾桶9进行限位。再按压右侧门上的提升按钮,电气控制***13发出控制信号,液压***8工作,控制提升油缸65缩回,从而带动提升臂64围绕带座转轴66的轴心逆时针转动,进而带动第一提升架63和托盘61上升,直至垃圾桶9的上端面与除尘***5下端面的密封条57压紧,压紧后垃圾桶9的上端面与除尘***5的下端面平行,且与水平面呈一定角度,优选设置在5°~15°之间,从而固定垃圾桶9,避免扫路机在行驶过程中,加速或制动时垃圾桶9前后移动,导致垃圾桶9与第一提升架63碰撞造成垃圾桶9损伤或掉落。所述垃圾桶9采用240L标准垃圾桶,用于收集、存储垃圾,相比于传统自卸式垃圾箱,标准垃圾桶可在装满后随时更换,无需转场倾倒垃圾,减少了转场时间,提高了工作效率。可以理解,在本发明的其它实施例中,垃圾桶9也可以采用其它容量的标准垃圾桶。
所述液压***8设置在整机的右侧,具体包括液压油箱81、油泵82、散热器83等部件,用于提供液压动力,以驱动风机4、提桶机构6、吸嘴15、转向***19等部件动作。可以理解,所述液压***8的结构以及工作原理为现有技术,故在此不再赘述。
所述电驱桥总成10设置在后机架116的下方,为整机提供驱动力和辅助制动力,与传统扫路机通过液压驱动行驶不同,本发明的扫路机通过电机直驱行驶,避免了传统扫路机由电能转换为液压能再转换为机械能过程中的能量损失,提高了行驶效率。具体地,如图13所示,所述电驱桥总成10包括减速机101、电机102、驱动桥103,所述驱动桥103的两端与车轮总成11连接,车轮总成11用于行驶并承载整个扫路机,所述电机102的输出轴与减速机101相连,减速机101连接驱动桥103,在工作过程中,电机102运转并带动车轮总成11滚动,实现扫路机的前进或后退。
所述动力电池12用于为整机提供动力能源,绿色环保。所述电气控制***13安装在整机的左右两侧,具体包括高压配电盒131、油泵电机控制器132、行走电机控制器133以及电气电缆等,用于控制整机的行驶和部分的所有动作。所述驻车制动***14用于扫路机停车时的驻车制动,防止斜坡溜车,所述驻车制动***14优选采用机械式鼓式制动,结构简单可靠。所述清扫机构16安装在前机架111的下方,位于整个扫路机的前方,具有升降、摆出、收回以及避障自动复位的功能,用于将扫路机前方及两侧的垃圾扫至吸嘴15前侧。所述反吹管17用于连通除尘***5和吸嘴15,优选采用螺旋软管,在一定范围内可伸缩,保证转向过程不会因拉伸或缩短而与除尘***5和吸嘴15脱开。所述主吸管18用于连通风机4和吸嘴15,其一端通过过桥卡箍35直接固定在吸嘴体151上,另一端先利用过桥卡箍35与软质接头37相互固定,然后将软质接头37塞入风机4的进风部46内,通过拧紧耳板45的固定螺栓将软质接头37卡紧。所述转向***19用于整机转向,主要包括方向盘191、转向器192、转向油缸193等部件,转向油缸193安装在机架1右侧,具体地,转向油缸193的两端分别安装在铰接机构114和后机架116上,方向盘191转动时,液压油经过转向器192,根据方向转向、转角的大小,定向、定量地将液压油压入转向油缸193的左腔或右腔,带动转向油缸193伸长或缩短,从而改变前机架111和后机架116中心线的夹角,实现左/右转向。可以理解,在本发明的其它实施例中,所述转向***19也可以采用电动推杆转向。所述行车制动***20用于扫路机行驶过程中的制动,该***为四轮液压鼓式制动,配合电机的辅助制动,制动效果较好。
如图14所示,本发明的另一实施例还提供一种上述扫路机的控制***,所述控制***包括多个控制开关、传感器和控制器等监测、控制元件,这些元件在一定的控制策略下,通过整机控制器VCU进行相互控制,其控制策略主要包括五个部分:行走控制策略、作业控制策略、振灰自动控制策略、油温自动控制策略。具体地,所述控制***包括一键启停开关、扫盘转速调节开关、风机转速调节开关、垃圾桶举升/下降开关、垃圾桶限位开关、风压传感器、液压油温传感器、整机控制器、液压电磁阀、行走电机控制器、油泵电机控制器、扫盘电机控制器和显示屏,所述一键启停开关、扫盘转速调节开关、风机转速调节开关、垃圾桶举升/下降开关、垃圾桶限位开关、风压传感器、液压油温传感器、液压电磁阀、行走电机控制器、油泵电机控制器、扫盘电机控制器和显示屏均与整机控制器电性连接,所述行走电机控制器与行走电机电性连接,所述油泵电机控制器与油泵电机电性连接,扫盘电机控制器与扫盘电机电性连接。所述一键启停开关用于控制扫路机的作业状态,当第一次按下一键启停开关时开始作业,第二次按下一键启停开关时停止作业。所述扫盘转速调节开关用于调节扫盘的转速,所述风机转速调节开关用于调节风机的转速,所述垃圾桶举升/下降开关用于控制提桶机构上升或下降,所述垃圾桶限位开关用于控制垃圾桶的限位状态,所述风压传感器用于检测除尘***内部或风机马达液压管进口处的压力大小,所述液压油温传感器用于检测液压油箱内的油温。所述液压电磁阀与风机马达、扫盘/吸嘴提升油缸、垃圾桶举升油缸(即提升油缸)连接,用于控制每个供油回路的通断,例如所述液压电磁阀可以控制与风机马达连通的回路打开,同时控制与扫盘/吸嘴提升油缸和垃圾桶举升油缸连通的回路断开,或者控制与扫盘/吸嘴提升油缸连通的回路打开,控制与风机马达、垃圾桶举升油缸连通的回路断开。即所述液压电磁阀可以控制风机马达、扫盘/吸嘴提升油缸、垃圾桶举升油缸三者中任一者的工作状态。所述整机控制器可以控制振灰电机的工作状态,从而控制是否进行振灰作业,还可以控制散热风扇的工作状态,从而控制散热功能的启停。所述行走电机控制器用于获取档位信号、油门信号、行车制动开关信号和驻车制动开关信号中的任一种,并根据获取的信号控制行走电机的工作状态。所述油泵电机控制器用于根据整机控制器的控制指令控制油泵电机的工作状态,所述扫盘电机控制器用于根据整机控制器的控制指令控制扫盘电机的工作状态,所述显示屏用于根据整机控制器的控制指令对应地显示信息和发出警报提醒。
其中,行走控制策略具体为:
扫路机的挡位开关分为前进挡、空挡、后退挡三个挡位。
1)当挡位处于空挡时,行走电机控制器(MCU)不执行加速踏板信号,即使踩踏加速踏板,扫路机也无法行走。
2)当档位开关处于前进/后退挡时,踩踏油门踏板,油门踏板的信号直接传输至行走电机控制器(MCU),行走电机控制器根据踏板信号以及档位信号控制电机转动方向以及电机的扭矩输出,实现扫路机前进与后退以及加速。挡位信号、加速信号不通过整机控制器(VCU)直接进入行走电机控制器,减小了控制信号的延迟,提升了控制***的可靠性。
3)针对扫路机前进与后退的行驶速度,行走电机控制器(MCU)分别进行了最高限速处理,确保扫路机的行车安全。
4)行驶过程中,松开油门,踩刹车踏板,刹车制动信号触发直接传输给行走电机控制器(MCU),扫路机启动能量回收控制,将电机发电的能量传输至电池,增加整机续航时间,同时能辅助制动。
5)当驻车手刹拉起时,驻车信号传输至行走电机控制器(MCU),行走电机控制器(MCU)不执行加速踏板信号。
6)刹车优先控制:当同时触发制动和加速信号时,控制器仅执行制动相关控制。
如图15和图16所示,所述作业控制策略具体为:
1)本发明的干式扫路机是通过“一键启停”开关来开启/停止作业。a.当需开启作业时,按下“一键启停”开关,整机控制器VCU在采集到“一键启停”信号后,会向液压电磁阀、扫盘电机控制器、油泵电机控制器发送“开启”指令,完成整个过程需要时长为t1秒。首先,为了保证扫盘和吸嘴通过自重的作用下安全下放到位,先控制液压电磁阀的扫盘/吸嘴回路打开并保持t1秒,下放过程中扫盘/吸嘴提升油缸收缩,将扫盘/吸嘴放下;另外,为保证整机安全和马达使用寿命,防止油泵马达启动时受到冲击,在风机马达动作前油泵电机转速需归零,因此在液压电磁阀打开扫盘/吸嘴回路的同时,油泵电机控制器控制油泵电机减速,t2秒内转速下降到0。在开始后的t2秒,扫盘电机控制器控制扫盘开始旋转,在开始t3秒后达到扫盘设定转速并保持;同时控制液压电磁阀风机马达回路打开,油泵电机控制器控制油泵电机转速慢速上升,t3秒后风机达到设定转速,作业启动控制结束。b.当需停止作业时,再次按下“一键启停”开关,整机控制器VCU在采集到“一键启停”信号后,会向扫盘电机控制器、电磁阀、油泵电机控制器发送“关闭”指令;首先,扫盘电机控制器控制扫盘电机在t5秒内完成停转;同时控制液压电磁阀扫盘/吸嘴回路打开,扫盘/吸嘴提升油缸伸长,扫盘/吸嘴提升;为保证整机安全和马达使用寿命,防止电磁阀风机马达回路在油泵大状态下关闭对油泵和风机马达带来的冲击,在启动“停止作业”的同时油泵电机控制器控制油泵电机减速,并在t4秒内降至待机转速,控制液压电池阀风机马达回路关闭,风机通过自循环降速直到停止。
2)在作业状态时,可通过驾驶室内的扫盘转速调节开关和风机转速调节开关无极调节扫盘和风机的转速,旋转扫盘转速调节开关或风机转速调节开关,整机控制器VCU在采集“加速/减速”信号后向扫盘电机控制器或油泵电机控制器发出“加速/减速”指令,扫盘电机控制器或油泵电机控制器根据接收的“加速/减速”指令,对应地控制扫盘电机和油泵电机加速/减速。
3)垃圾桶卸料策略:a.垃圾桶举升:整机控制器VCU在采集到垃圾桶举升/下降开关开启的信号后,会将“举升”指令发送至液压电磁阀,垃圾桶举升/下降回路电磁阀打开,举升油缸收缩带动垃圾桶举升。b.垃圾桶下降:整机控制器VCU在采集到垃圾桶下降开关开启的信号后,会将垃圾桶“下降”指令至液压电磁阀,控制垃圾桶举升/下降电磁阀回路打开,举升油缸伸长,垃圾桶下降。
如图17所示,为防止因过滤布袋堵塞导致除尘***阻力过大,从而影响扫路机的清扫能力,该扫路机可以执行自动振灰控制策略。所述自动振灰控制策略具体为:
整机控制器(VCU)通过判断确定需要发出振灰指令后,当整机上电且处于未作业状态时,将发出振灰指令,控制振灰电机振灰,振灰3次,每次振灰持续10s,间隔5s。当整机上电但处于作业状态时,整机控制器将暂停发出振灰指令,并向显示屏发送“提醒停止作业进行振灰”的指令,显示屏将显示“停止作业进行振灰”的字样,并发出蜂鸣声,一旦作业停止,立即进入振灰状态,且在完成振灰过程结束前不允许进入作业状态。若出现振灰过程中,突然断电,振灰中止,振灰命令将被保存,在通电后将自动进行振灰,且在振灰结束前将无法进入作业状态。可以理解,在本发明的其它实施例中,振灰的次数、持续时间、间隔时间可以根据实际需要进行设定。
传感器监测到除尘***阻力超出限定值或扫路机无振灰作业时长超出限定值都将触发整机控制器(VCU)发出振灰指令。具体地,利用风压传感器来检测除尘***阻力是否超过设定值,该触发条件的原理是除尘***内部安装风压传感器或者在风机马达液压管进口处安装压力传感器,当除尘***阻力过大时,风机流量下降,风机功率下降,此时除尘***内的风压传感器将会监测到压力上升,而风机马达液压管进口的压力传感器监测到压力下降。在作业过程中,当风压传感器监测到除尘***内部压力高于限定值或风机马达液压管进口压力低于限定值时,将触发振灰指令。或者,当扫路机无振灰作业时长超出限定值时也会触发振灰指令,具体地,整机控制器VCU会根据自前一次振灰结束后扫路机累计工作的时间作为判据,当该累计工作时长超过设定值,将触发振灰指令。
所述油温自动控制策略具体为:
整机控制器VCU会通过液压油温传感器实时采集液压油箱的液压油温,当油温高于45℃时,整机控制器VCU会将打开“散热风扇”的指令发送散热风扇继电器,散热风扇继电器控制散热器风扇开始工作,直到油温下降到35℃以下停止。
所述整机安全控制策略具体为:
1)为防止点火过程中出现误操作,只有当档位开关处于空挡时,拧动钥匙点火,扫路机才能上高压电。
2)为防止行驶过程中制动***处于制动状态或垃圾桶处于放下状态而造成机器损坏,当挡位开关处于“前进/后退”挡,踩踏油门,整机控制器VCU会根据实时采集的驻车制动触点开关、行车制动触点开关、垃圾桶复位开关的信号,若以上三个信号中任意一个被触发,整机控制器VCU将会向行走电机控制器MCU发送与油门断开的指令,行走电机控制器MCU不再执行加速踏板的信号指令。
3)为防止工作时倒车损坏吸嘴,当挡位开关处于“后退挡”时,整机控制器VCU会先采集“一键启停”开关信号,若“一键启停”处于启动状态,整机控制器VCU将会向行走电机控制器MCU发送与加速踏板断开的指令,行走电机控制器MCU不再执行加速踏板的信号指令。
4)为防止操作者误操作,整机控制器VCU只有采集到操作者同时按下垃圾桶限位和提升/下降两个按钮的信号,才会将提升/下降指令发送至液压电磁阀。
5)为保证车辆与人员安全,防止垃圾桶卸料过程中出现溜车,整机控制器VCU在接收到垃圾桶提升/下降信号时,会先采集驻车制动开关和挡位开关信号,若驻车开关处于未接触状态且挡位开关未处于空挡时,整机控制器VCU将不会向液压电磁阀发送提升/下降指令。
6)为防止液压油温度过高,导致液压***元件损坏,当整机控制器VCU通过液压油温传感器实时采集的液压油箱的液压油温大于70℃时,整机控制器VCU将向显示屏发出“报警指令”,显示屏受到指令后,将显示“作业***油温过高,请立即停止作业”,并发出刺耳的蜂鸣声。
本发明的干式扫路机的操作过程具体为:
作业前,作业人员进入驾驶室,坐入驾驶位,拉下右侧扶手,开启整机电源(显示屏内电源图标亮起),拨动方向柱右侧挡位切换至前进挡,按下右侧扶手,按下“一键作业”按钮,左右两个扫盘放下并在弹簧作用下外摆至最大宽度,同时吸嘴下降到最低,扫盘开始旋转,风机开始工作。
当途中需要将垃圾桶取出,并将垃圾倾倒至垃圾站时,再次点击“一键作业”按钮,扫盘、吸嘴收回,风机停止工作,拨动方向柱挡把至空挡,按下垃圾桶下降按钮,即可将提桶架下放至地面,即可将垃圾桶从扫路机中拉出,将垃圾倾倒至垃圾站。
当需要对窄缝、绿化带、花坛等特殊区域进行清洁时,操作者可先松开风机进风部的螺栓,取下主吸管,然后取出辅助吸管,将辅助吸管的橡胶接头伸入风机进风口,拧紧螺栓固定,再开启风机,即可操作辅助吸管对上述特殊区域进行垃圾清洁。
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 (10)
1.一种除尘***,应用于扫路机上,其特征在于,
包括除尘箱体(51)、第二除尘装置(53)、惯性除水装置(55)、过滤网(56)和导流罩(59),所述除尘箱体(51)设置在干式扫路机的垃圾桶(9)的上方,所述第二除尘装置(53)、惯性除水装置(55)、过滤网(56)和导流罩(59)均设置在除尘箱体(51)内,所述除尘箱体(51)上开设有与风机(4)连通的进风口(511),所述导流罩(59)设置在进风口(511)处并与垃圾桶(9)连通,所述过滤网(56)设置在除尘箱体(51)的底部,所述惯性除水装置(55)设置在过滤网(56)上,所述第二除尘装置(53)位于惯性除水装置(55)的上方;
风机(4)输送的夹杂有垃圾的气流经导流罩(59)引导至垃圾桶(9)内,大部分垃圾在重力作用下沉降在垃圾桶(9)底部,轻飘垃圾、粉尘、水汽随气流上升至除尘箱体(51)内,在上升过程中,轻飘垃圾被过滤网(56)拦截,气流中夹杂的水汽和大部分粉尘被惯性除水装置(55)去除,气流中夹杂的剩余粉尘被第二除尘装置(53)去除,过滤后的气流经第二除尘装置(53)排往外界。
2.如权利要求1所述的除尘***,其特征在于,
所述惯性除水装置(55)包括均匀间隔设置的多个S形弯板,水珠和粉尘以初始速度进入相邻S形弯板间的间隙中,在离心力和惯性力的作用下从气流中分离并被S形弯板的壁面捕获,最后沿S形弯板的壁面落入到垃圾桶(9)内。
3.如权利要求2所述的除尘***,其特征在于,
3≤S形弯板的长度:S形弯板的宽度≤5,1≤S形弯板的宽度:板间距≤2,出口角≥0°。
4.如权利要求1~3任一项所述的除尘***,其特征在于,
所述第二除尘装置(53)为布袋除尘器;
还包括设置在第二除尘装置(53)的下方并用于带动第二除尘装置(53)振动的振灰机构(54)。
5.如权利要求4所述的除尘***,其特征在于,
所述振灰机构(54)包括振灰电机、输出轴(541)、带座轴承(542)和振灰板(543),所述带座轴承(542)安装在第二除尘装置(53)的底部,所述输出轴(541)安装在带座轴承(542)上并与振灰电机连接,所述振灰板(543)安装在输出轴(541)上,振灰电机开始工作后带动输出轴(541)转动,从而带动振灰板(543)转动,振灰板(543)在转动过程中间歇地推动第二除尘装置(53)下方的配重钢筋上下振动,使得第二除尘装置(53)内壁上粘附的灰尘在振荡过程中脱落。
6.如权利要求5所述的除尘***,其特征在于,
还包括设置在除尘箱体(51)内并用于检测其内部压力的风压传感器(58),所述风压传感器(58)和振灰电机均与干式扫路机的整机控制器电性连接,当风压传感器(58)检测到除尘箱体(51)内的压力高于预设值时,整机控制器控制振灰电机开始工作以实现自动振灰作业。
7.如权利要求1所述的除尘***,其特征在于,
所述除尘箱体(51)上还开设有反吹口(512),所述反吹口(512)通过干式扫路机上的反吹管(17)与吸嘴(15)连通,且所述反吹口(512)位于进风口(511)的上方,经过惯性除水装置(55)除水除尘处理后的气流一部分经反吹口(512)输送至吸嘴(15)内实现反吹作业,另一部分通入第二除尘装置(53)内。
8.如权利要求1所述的除尘***,其特征在于,
还包括设置在第二除尘装置(53)上方的第一除尘装置(52),第二除尘装置(53)输出的气流经第一除尘装置(52)再次过滤处理后排向外界。
9.如权利要求1所述的除尘***,其特征在于,
还包括设置在除尘箱体(51)和垃圾桶(9)之间并用于起到密封作用的密封条(57)。
10.一种干式扫路机,其特征在于,采用如权利要求1~9任一项所述的除尘***。
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