城市用清潔車清掃吸塵裝置設計

密級：圖書分類號：畢業(yè)設計(論文)城市用清潔車清掃吸塵裝置設計URBANDESIGNWITHCLEANCARCLEANINGTHEDUSTCOLLECTIONDEVICE畢業(yè)設計(論文)PAGEI學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。論文作者簽名：日期：年月日學位論文版權協(xié)議書本人完全了解關于收集、保存、使用學位論文的規(guī)定，即：本校學生在學習期間所完成的學位論文的知識產(chǎn)權歸所擁有。有權保留并向國家有關部門或機構送交學位論文的紙本復印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。可以公布學位論文的全部或部分內容，可以將本學位論文的全部或部分內容提交至各類數(shù)據(jù)庫進行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。論文作者簽名：導師簽名：日期：年月日日期：年月日畢業(yè)設計(論文)PAGEII摘要文中介紹了一種道路清掃車的吸塵裝置的設計說明。敘述了在設計道路清掃車吸塵裝置設計過程中容易出現(xiàn)的問題。對清掃系統(tǒng)進行了詳細的設計，敘述了相關專用設備的工作原理，并對相關的設備性能和結構設計方案進行對比分析。對掃盤、吸盤、風機、除塵器、振動篩等設備的選擇進行了詳細的對比分析，保證道路清掃作業(yè)的清掃效率。關鍵詞：道路清掃車；掃盤掃刷；吸盤；除塵器；振動篩

AbstractInthearticleintroducedthedesignofakindofroadsweeperdustcollectiondevice.Narratedinthequestionofweptclearwhichiseasytoappearinthedesignprocess.Tosweptclearthesystemgooddetaileddesign,narratedthecorrelationspecialpurposeequipmentprincipleofwork,andhascarriedonthecomparativeanalysis,andtherelatedequipmentperformanceandstructuredesignschemewereanalyzed.Andthesweepplate,suctioncups,selectionoffan,dustcatcher,vibratingscreenandotherequipmentwerecarriedonthedetailedcomparisonandanalysis,toensurethecleaningefficiency.Keywords:thepathsweepsclearthevehiclethescanningthesweepsplatedustcatchervibratingscreen畢業(yè)設計(論文)PAGE10目錄摘要 IAbstract II1緒論 11.1選題背景 11.2道路清掃車的發(fā)展現(xiàn)狀 21.2.1國外道路清掃車的發(fā)展現(xiàn)狀 21.2.2國內道路清掃車的發(fā)展現(xiàn)狀 31.3設計階段和具體 41.4設計思想 52吸掃式清掃車的整車設計方案 62.1吸掃式清掃車 62.1.1開放吸掃式清掃車 62.1.2循環(huán)吸掃式清掃車 72.2吸掃式清掃車設計方案 82.3小結 93吸掃式清掃車吸塵裝置的設計方案 103.1風機的選擇 103.1.1風機的工作原理 103.1.2風機的選擇 123.2副發(fā)動機的選擇 143.3副發(fā)動機與風機的傳動設計 143.3.1帶輪設計 143.3.2帶長設計 153.3.3驗算小帶輪包角 153.3.4求v帶根數(shù)Z 153.4掃盤掃刷的設計 163.4.1掃盤整體設計 163.4.2掃盤清掃機理 173.4.3掃盤的安裝結構 183.4.4掃盤的布置形式 193.5吸盤的設計 203.6振動篩的設計 223.7除塵裝置設計 243.8小結 284吸掃式清掃車的整車設計 294.1整車參數(shù)的確定 294.1.1尺寸參數(shù) 294.1.2質量參數(shù) 294.2整車穩(wěn)定性分析 304.2.1作業(yè)質心高度的計算 304.2.2整車側傾角的確定 31結論 32致謝 33參考文獻 341緒論1.1選題背景在經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，我國城市對環(huán)境質量的要求也不斷提高。城市環(huán)境關系到每一位居民的生活質量，同時也是一個城市面貌的體現(xiàn)，道路環(huán)境是城市環(huán)境的重要組成部分，所以道路環(huán)境日益受到重視。隨著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的發(fā)展，中國的城鎮(zhèn)將越來越多，單靠環(huán)保工人清掃道路已不能滿足當前的發(fā)展需求，各地環(huán)衛(wèi)部門也在不斷提高城市道路清掃作業(yè)機械化的程度。道路清掃車的出現(xiàn)，大大減少了人力勞動，提高了道路清掃的效率[1]。由于中國工業(yè)化發(fā)展起步比發(fā)達國家晚，就道路清潔車的技術水平來說，與發(fā)達國家比較還有較大的距離，特別在道路清潔車吸塵的效率方面。如何提高道路清掃車的水平，這一直是國內外學者的研究方向。就我國而言，要想提高產(chǎn)品水平，縮小與發(fā)達國家的水平距離，道路清掃車的研發(fā)機構和國內學者應當制定一個適合中國實際國情的計劃。我國城市人口密集、路況復雜，道路清潔車的研究應切合實際道路情況。道路清掃車是個個性化極強的車輛產(chǎn)品，由于我國地域廣闊，南方多雨多水，北方氣候干燥，塵土較多，對道路清掃車有不同的需求。對經(jīng)濟性、安全性、可靠性、可維修性的個質量要素的要求也各不相同。我國道路清掃車行業(yè)歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，清掃車的性能和質量都有較大提高，伴隨著生產(chǎn)力提升后，經(jīng)過進口關鍵外購件使道路清掃車產(chǎn)品技術和穩(wěn)定性大大提高。我們仍然要研發(fā)出適合我國實際道路情況的道路清潔車。道路清潔車的研發(fā)主要包括總體外觀、動力系統(tǒng)設計、液壓系統(tǒng)設計、電路系統(tǒng)設計、吸塵系統(tǒng)設計，其中核心在于吸塵系統(tǒng)設計，吸塵系統(tǒng)的性能直接影響到道路清潔車的工作效率[2]。道路清掃車主要是根據(jù)作業(yè)道路情況而配置。道路清掃車種類繁多，清掃環(huán)境不同，清掃作業(yè)寬度不同，相應的道路清掃車的工作原理和結構不盡相同。綜觀道路清掃車，有如下幾種分類方式。根據(jù)《中華人民共和國汽車行業(yè)標準》(QCfr51--2006)，按工作原理分類將道路清掃車分為純掃式道路清掃車、純吸式道路清掃車和吸掃式道路清掃車三類[3]。(1)純掃式道路清掃車。純掃式道路清掃車主要依靠掃盤(盤形掃盤或滾形掃盤)清除路面垃圾。作業(yè)時，用清掃盤(或用機械拋料的方式)將垃圾掃入(或拋入)垃圾箱內，達到清掃的目的。純掃式道路清掃車的特點是清掃速度快，作業(yè)里程長，節(jié)省燃油，避免了處理風機造成的二次揚塵，使用維護簡便，可實現(xiàn)全天候作業(yè)。(2)純吸式道路清掃車。純吸式道路清掃車的氣力輸送系統(tǒng)主要由風機、吸盤、垃圾箱、風道等組成。在工作時，利用風機在整個系統(tǒng)中所產(chǎn)生的靜壓或動壓，吸盤利用壓差將垃圾吸入垃圾箱內，以達到清掃目標物的指標。純吸式道路清掃車的主要特點是：依靠風機氣流完成清掃任務，和其他清掃車相比少了掃盤，在作業(yè)過程中，能有效抑制揚塵和減少可吸入顆粒物的產(chǎn)生。(3)吸掃式道路清掃車。吸掃式道路清掃車的氣力輸送系統(tǒng)主要由清掃系統(tǒng)和風機、吸盤、風道、垃圾箱等組成。在工作時，利用掃盤將路面垃圾掃至吸盤前面，形成垃圾帶，再利用風機產(chǎn)生的動壓或靜壓，經(jīng)過吸盤將垃圾吸入垃圾箱內，達到清掃目標物的指標[4]。1.2道路清掃車的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國外道路清掃車的發(fā)展現(xiàn)狀國外的道路清掃車，歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，產(chǎn)品形式由單一發(fā)展成多樣。在驅動動力方面有人工牽引、電力驅動、柴油機驅動、混合動力驅動。根據(jù)清掃車的外形，可將其分為小型清掃車、中型清掃車、大型清掃車。按工作原理分類將道路清掃車分為純掃式道路清掃車、純吸式道路清掃車和吸掃式道路清掃車三類[5]。圖1-1圖1-2圖1-1、1-2均為電動吸掃式小型清掃車，由于其體型較小，適合在窄小的道路工作，在居民區(qū)和廠區(qū)等范圍較小的區(qū)域應用較為廣泛。其作業(yè)3-15KM/H，清掃寬度約為1.5-2.3M圖1-3圖1-3為海外某國的路政的大型清掃車--“變形金剛”，主要靠高壓水槍將道路的垃圾沖壓到路邊。1.2.2國內道路清掃車的發(fā)展現(xiàn)狀城市用清潔車的清掃裝置發(fā)展進程如下：第一進程，主要是人力清掃向自動化清掃發(fā)展的階段。這個階段主要是由純掃式清掃車承擔自動化清掃城市道路的任務，然而早期的清掃車有著比較多的缺點，而且又考慮到現(xiàn)有的生產(chǎn)力水平，當時的設計制造工藝水平等因素的限制，這種清掃車的占有率較低。直到世紀年代末，大量優(yōu)秀人才的呈現(xiàn)，吸掃式清掃車橫空出世。由于吸掃式清掃車無論是在產(chǎn)品外觀或性能方面都比純掃式清掃車有著非常大的優(yōu)勢，吸掃式清掃車迅速占領了我國市場。第二進程，隨著生產(chǎn)力的提高，清掃車有了質的飛躍，主要在20世紀末到21世紀初期。這一時期清掃車的使用范圍大大擴展，自動化程度也隨國內設計水平和工藝水平的提高而提高。由于清掃車的市場需求快速增長，國內研制出許多新奇的吸掃式清掃車。但是我國大部分的清掃車由汽車底盤改裝而成，這種清掃車性價比更高，十分適合國內由于城市化建設飛速發(fā)展而擴張的城市道路的清掃工作。第三進程，21世紀初，國內涌現(xiàn)了一批生產(chǎn)清掃車的專業(yè)公司和專注于清掃車的科研機構，上海恒潤科技公司、安徽江淮揚天汽車公司等，以前自身的優(yōu)勢，均保持快速態(tài)勢,。隨著市場的開放、用戶需求的改變，國內清掃車的類型和規(guī)格越來也多樣。適用于非城市道路、適用于小型城市道路、適用于高速公路等等各種工況的清掃車都被研制出來，目前，國家很重視這方面資金和人才的投入，研制出更智能化的清掃車，走出國門[6]。圖1-4圖1-5圖1-4和圖1-5分別為安徽江淮揚天汽車公司和上海恒潤科技公司生產(chǎn)的吸掃式清掃車。主要應用于城市道路，其作業(yè)15-30KM/H1.3設計階段和具體。。。。。。。。。。。。1.4設計思想。。。。。。。。。。。。。。。。。

2吸掃式清掃車的整車設計方案2.1吸掃式清掃車吸掃式清掃車與其他類型的清掃車相比具備較多的優(yōu)點，比如：清掃除塵時間短、作業(yè)領域廣、連續(xù)作業(yè)路程長、適應性強等長處，從而得到更廣泛的應用。由于吸掃式清掃車的吸掃裝置對微細垃圾具有良好的拾取、除塵效果，有效防止了環(huán)境二次污染；而且清掃車一般由汽車底盤改裝而成，可以滿足低速作業(yè)、高速返回的要求，所以吸掃式清掃車是城市道路路面保潔最理想的清掃車。吸掃式清掃車又分為兩種：一、開放吸掃式清掃車；二、循環(huán)吸掃式清掃車。2.1.1開放吸掃式清掃車開放吸掃式清掃車如下圖2-1所示，它主要由汽車底盤1、風機2、副發(fā)動機3、排風口4、垃圾箱5、水箱6、吸盤7、水平柱刷8、側掃盤9等組成[7]。由于清掃車主要由汽車底盤改裝而成，故需要副發(fā)動機驅動風機。副發(fā)動機與風機之間通過離合器連接，一般放在駕駛室后方（清掃車的中前部）。垃圾箱由于其體積較大，一般位于清掃車的中后部，為了作業(yè)后方便處理垃圾，其后部與車架鉸接，并由一個傾翻液壓油缸控制整個垃圾箱的傾翻運動，此液壓油缸鉸接在垃圾箱與車架之間。清掃車的水箱一般與垃圾箱設計成整體，通常位于垃圾箱的頂部和底部，也可以作為獨立裝置固定于垃圾箱底部或其余部位。側掃盤則放置在車架中部左右兩側。水平柱刷位于車架下方、吸盤前方；為了配合側掃盤工作，柱刷并非固定與車架，而是可以向左側、右運動一定角度。吸盤位于車架中下部、側掃盤與水平柱刷的稍后位置。開放吸掃式清掃車的工作過程是：首先選擇左方位或者右方位操作模式，然后驅動相應的側掃盤和水平柱刷使其轉動，兩者配合工作，將垃圾清掃至吸盤前方，形成垃圾帶[8]。同時清掃車向前方慢速行駛，當吸盤通過前方垃圾帶時，將垃圾吸入吸盤并靠氣流輸送至垃圾箱。垃圾塵粒通過吸盤進入垃圾箱后，重復驅除灰塵處理后，便在垃圾箱內停留沉淀，而空氣則通過風機的作用從出口排出到大氣中，見圖2-2。圖2-1開放吸掃式清掃車1-汽車底盤；2-風機；3-副發(fā)動機；4-排風口；5-垃圾箱；6-水箱；7-吸盤；8-水平柱刷；9-側掃盤圖2-2開放吸掃式清掃車工作原理圖2.1.2循環(huán)吸掃式清掃車圖2-3中所示是循環(huán)吸掃式清掃車簡圖。其與開放吸掃式清掃車的區(qū)別在于沒水平柱刷和排風口。循環(huán)吸掃式清掃車的下方一個或多個寬吸盤，這些吸盤的寬度基本等于清掃車的清掃有效寬度。寬吸盤中不僅有向上吸取垃圾塵粒的吸管，同時還有向下對垃圾帶吹氣的回吹管，這樣設計的目的是為清掃車下方的垃圾提供一個起動速度。含有垃圾塵粒的空氣由吸盤經(jīng)風道吸入垃圾箱。進入垃圾箱后，經(jīng)多重除塵裝置將塵粒除去，然后重新送回吹管吹出，形成空氣的循環(huán)流動，空氣載體不斷地將路面上的垃圾塵粒送進垃圾箱，之后又回到寬吸盤處繼續(xù)工作，見下圖2-4。吸掃式道路清掃車的氣力輸送系統(tǒng)主要由清潔裝置和風機、風道、垃圾箱、吸盤等組成。在工作時，利用掃盤將路面垃圾掃至吸盤前面，形成垃圾帶，再利用風機產(chǎn)生的流體力學，通過吸盤將垃圾吸入垃圾箱內，達到清除路面垃圾的指標[9]。圖2-3循環(huán)吸掃式清掃車圖2-4循環(huán)吸掃式清掃車工作原理圖2.2吸掃式清掃車設計方案由2.1可知循環(huán)吸掃式清掃車與開放吸掃式清掃車的區(qū)別在于向上通入大氣的出氣口和沒水平柱刷。循環(huán)吸掃式清掃車作業(yè)時，用氣體將垃圾吹起，使垃圾更容易被吸進垃圾箱；而開放吸掃式清掃車則是只依靠垃圾箱內外的壓差，將垃圾吸進垃圾箱，所以循環(huán)吸掃式清掃車效率更高，但其造價也相對較高[10]。本文的主要目的是設計一個循環(huán)吸掃式清掃車的吸塵裝置，提高清掃車的工作效率，提高吸塵率，防止二次污染。本文的循環(huán)吸掃式清掃車設計方案簡圖如下圖2-5。圖2-5圖2-5中的循環(huán)吸掃式清掃車由汽車底盤、1風機、2除塵器、3振動篩、4風道、5吸盤、6吹氣口、7掃盤、8垃圾箱、9擋板、10簾網(wǎng)等組成。其工作原理：先以掃盤掃刷將路面垃圾掃至吸盤區(qū)域形成一條垃圾帶，然后用風機在循環(huán)系統(tǒng)中產(chǎn)生的負壓將垃圾吸進垃圾箱，同時，利用風機排氣口排出的部分正壓氣體對路面垃圾進行回吹，使其離開地面一定高度，并且獲得一定初始起動速度，有一定初始速度的垃圾塵粒更容易被吸入集塵箱。垃圾進入垃圾箱后，為了使垃圾的空氣路線和運動路線基本相同，由于風機的作用和氣體的重量小特性，其圖2-5顯示氣體運動循環(huán)路線是容易形成。但由于垃圾遠比空氣質量重，其運動路線需要吸盤導流風道4，超出結構和擋板的底部達到9。風道的方向（也即是氣體的流向）很大程度上決定了垃圾的流向；而吸塵管口周圍的垃圾則被吸塵管超出垃圾箱底部的有些構造促使分離；擋板9將垃圾約束在集塵箱一定范圍內。體積較大質量較小的垃圾主要是依靠簾網(wǎng)10的作用，而被限制在垃圾箱的前部，簾網(wǎng)屬于整個吸塵系統(tǒng)的第一道垃圾過濾，簾網(wǎng)附近的空氣可以隨意流動。振動篩3則可以將較大得粉塵顆粒分離，屬于第二道垃圾過濾。除塵器2是氣體的最后一道過濾，可清除大部分粉塵[11]。2.3小結。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

結論通過調查，國內所生產(chǎn)的吸塵裝置吸塵效率遠沒有本論文中的裝置效率高，并與國外同類產(chǎn)品相比，該設備具有以下特點：：吸盤能有較好的地形適應性，距離地面的高度可以通過吸盤系統(tǒng)的行走輪來確定，時刻保持吸盤的最大吸附能力。利用簾網(wǎng)將垃圾過濾，然后在風道入口安裝共振振動篩，有效地除去空氣中的塵粒。在風機的前方安裝旋風除塵裝置，即能減少流體阻力，又可以利用慣性高效除塵，防止二次污染和風機損壞。隨著中國高速公路的快速發(fā)展，城市車輛的保