城市用清潔車清掃吸塵裝置設(shè)計(jì)

密級(jí)：圖書分類號(hào)：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)城市用清潔車清掃吸塵裝置設(shè)計(jì)URBANDESIGNWITHCLEANCARCLEANINGTHEDUSTCOLLECTIONDEVICE畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)PAGEI學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)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(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日日期：年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)PAGEII摘要文中介紹了一種道路清掃車的吸塵裝置的設(shè)計(jì)說(shuō)明。敘述了在設(shè)計(jì)道路清掃車吸塵裝置設(shè)計(jì)過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題。對(duì)清掃系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，敘述了相關(guān)專用設(shè)備的工作原理，并對(duì)相關(guān)的設(shè)備性能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)掃盤、吸盤、風(fēng)機(jī)、除塵器、振動(dòng)篩等設(shè)備的選擇進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比分析，保證道路清掃作業(yè)的清掃效率。關(guān)鍵詞：道路清掃車；掃盤掃刷；吸盤；除塵器；振動(dòng)篩

AbstractInthearticleintroducedthedesignofakindofroadsweeperdustcollectiondevice.Narratedinthequestionofweptclearwhichiseasytoappearinthedesignprocess.Tosweptclearthesystemgooddetaileddesign,narratedthecorrelationspecialpurposeequipmentprincipleofwork,andhascarriedonthecomparativeanalysis,andtherelatedequipmentperformanceandstructuredesignschemewereanalyzed.Andthesweepplate,suctioncups,selectionoffan,dustcatcher,vibratingscreenandotherequipmentwerecarriedonthedetailedcomparisonandanalysis,toensurethecleaningefficiency.Keywords:thepathsweepsclearthevehiclethescanningthesweepsplatedustcatchervibratingscreen畢業(yè)設(shè)計(jì)(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(guó)外道路清掃車的發(fā)展現(xiàn)狀 21.2.2國(guó)內(nèi)道路清掃車的發(fā)展現(xiàn)狀 31.3設(shè)計(jì)階段和具體 41.4設(shè)計(jì)思想 52吸掃式清掃車的整車設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方案 82.3小結(jié) 93吸掃式清掃車吸塵裝置的設(shè)計(jì)方案 103.1風(fēng)機(jī)的選擇 103.1.1風(fēng)機(jī)的工作原理 103.1.2風(fēng)機(jī)的選擇 123.2副發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇 143.3副發(fā)動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 143.3.1帶輪設(shè)計(jì) 143.3.2帶長(zhǎng)設(shè)計(jì) 153.3.3驗(yàn)算小帶輪包角 153.3.4求v帶根數(shù)Z 153.4掃盤掃刷的設(shè)計(jì) 163.4.1掃盤整體設(shè)計(jì) 163.4.2掃盤清掃機(jī)理 173.4.3掃盤的安裝結(jié)構(gòu) 183.4.4掃盤的布置形式 193.5吸盤的設(shè)計(jì) 203.6振動(dòng)篩的設(shè)計(jì) 223.7除塵裝置設(shè)計(jì) 243.8小結(jié) 284吸掃式清掃車的整車設(shè)計(jì) 294.1整車參數(shù)的確定 294.1.1尺寸參數(shù) 294.1.2質(zhì)量參數(shù) 294.2整車穩(wěn)定性分析 304.2.1作業(yè)質(zhì)心高度的計(jì)算 304.2.2整車側(cè)傾角的確定 31結(jié)論 32致謝 33參考文獻(xiàn) 341緒論1.1選題背景在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，我國(guó)城市對(duì)環(huán)境質(zhì)量的要求也不斷提高。城市環(huán)境關(guān)系到每一位居民的生活質(zhì)量，同時(shí)也是一個(gè)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(guó)的城鎮(zhèn)將越來(lái)越多，單靠環(huán)保工人清掃道路已不能滿足當(dāng)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(jī)械化的程度。道路清掃車的出現(xiàn)，大大減少了人力勞動(dòng)，提高了道路清掃的效率[1]。由于中國(guó)工業(yè)化發(fā)展起步比發(fā)達(dá)國(guó)家晚，就道路清潔車的技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，與發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究方向。就我國(guó)而言，要想提高產(chǎn)品水平，縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的水平距離，道路清掃車的研發(fā)機(jī)構(gòu)和國(guó)內(nèi)學(xué)者應(yīng)當(dāng)制定一個(gè)適合中國(guó)實(shí)際國(guó)情的計(jì)劃。我國(guó)城市人口密集、路況復(fù)雜，道路清潔車的研究應(yīng)切合實(shí)際道路情況。道路清掃車是個(gè)個(gè)性化極強(qiáng)的車輛產(chǎn)品，由于我國(guó)地域廣闊，南方多雨多水，北方氣候干燥，塵土較多，對(duì)道路清掃車有不同的需求。對(duì)經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性、可維修性的個(gè)質(zhì)量要素的要求也各不相同。我國(guó)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(zhì)量都有較大提高，伴隨著生產(chǎn)力提升后，經(jīng)過(guò)進(jìn)口關(guān)鍵外購(gòu)件使道路清掃車產(chǎn)品技術(shù)和穩(wěn)定性大大提高。我們?nèi)匀灰邪l(fā)出適合我國(guó)實(shí)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(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)、吸塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中核心在于吸塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)，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(yīng)的道路清掃車的工作原理和結(jié)構(gòu)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(guó)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》(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(shí)，用清掃盤(或用機(jī)械拋料的方式)將垃圾掃入(或拋入)垃圾箱內(nèi)，達(dá)到清掃的目的。純掃式道路清掃車的特點(diǎn)是清掃速度快，作業(yè)里程長(zhǎng)，節(jié)省燃油，避免了處理風(fēng)機(jī)造成的二次揚(yáng)塵，使用維護(hù)簡(jiǎn)便，可實(shí)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(fēng)機(jī)、吸盤、垃圾箱、風(fēng)道等組成。在工作時(shí)，利用風(fēng)機(jī)在整個(gè)系統(tǒng)中所產(chǎn)生的靜壓或動(dòng)壓，吸盤利用壓差將垃圾吸入垃圾箱內(nèi)，以達(dá)到清掃目標(biāo)物的指標(biāo)。純吸式道路清掃車的主要特點(diǎn)是：依靠風(fēng)機(jī)氣流完成清掃任務(wù)，和其他清掃車相比少了掃盤，在作業(yè)過(guò)程中，能有效抑制揚(yáng)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(fēng)機(jī)、吸盤、風(fēng)道、垃圾箱等組成。在工作時(shí)，利用掃盤將路面垃圾掃至吸盤前面，形成垃圾帶，再利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)壓或靜壓，經(jīng)過(guò)吸盤將垃圾吸入垃圾箱內(nèi)，達(dá)到清掃目標(biāo)物的指標(biāo)[4]。1.2道路清掃車的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外道路清掃車的發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)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(qū)動(dòng)動(dòng)力方面有人工牽引、電力驅(qū)動(dòng)、柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。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(dòng)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(yīng)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(guó)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(guó)內(nèi)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(jìn)程如下：第一進(jìn)程，主要是人力清掃向自動(dòng)化清掃發(fā)展的階段。這個(gè)階段主要是由純掃式清掃車承擔(dān)自動(dòng)化清掃城市道路的任務(wù)，然而早期的清掃車有著比較多的缺點(diǎn)，而且又考慮到現(xiàn)有的生產(chǎn)力水平，當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)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(jì)年代末，大量?jī)?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(wú)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(shì)，吸掃式清掃車迅速占領(lǐng)了我國(guó)市場(chǎng)。第二進(jìn)程，隨著生產(chǎn)力的提高，清掃車有了質(zhì)的飛躍，主要在20世紀(jì)末到21世紀(jì)初期。這一時(shí)期清掃車的使用范圍大大擴(kuò)展，自動(dòng)化程度也隨國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)水平和工藝水平的提高而提高。由于清掃車的市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)研制出許多新奇的吸掃式清掃車。但是我國(guó)大部分的清掃車由汽車底盤改裝而成，這種清掃車性價(jià)比更高，十分適合國(guó)內(nèi)由于城市化建設(shè)飛速發(fā)展而擴(kuò)張的城市道路的清掃工作。第三進(jìn)程，21世紀(jì)初，國(guó)內(nèi)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(jī)構(gòu)，上海恒潤(rùn)科技公司、安徽江淮揚(yáng)天汽車公司等，以前自身的優(yōu)勢(shì)，均保持快速態(tài)勢(shì),。隨著市場(chǎng)的開放、用戶需求的改變，國(guó)內(nèi)清掃車的類型和規(guī)格越來(lái)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(lái)，目前，國(guó)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(guó)門[6]。圖1-4圖1-5圖1-4和圖1-5分別為安徽江淮揚(yáng)天汽車公司和上海恒潤(rùn)科技公司生產(chǎn)的吸掃式清掃車。主要應(yīng)用于城市道路，其作業(yè)15-30KM/H1.3設(shè)計(jì)階段和具體。。。。。。。。。。。。1.4設(shè)計(jì)思想。。。。。。。。。。。。。。。。。

2吸掃式清掃車的整車設(shè)計(jì)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(diǎn)，比如：清掃除塵時(shí)間短、作業(yè)領(lǐng)域廣、連續(xù)作業(yè)路程長(zhǎng)、適應(yīng)性強(qiáng)等長(zhǎng)處，從而得到更廣泛的應(yīng)用。由于吸掃式清掃車的吸掃裝置對(duì)微細(xì)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(fēng)機(jī)2、副發(fā)動(dòng)機(jī)3、排風(fēng)口4、垃圾箱5、水箱6、吸盤7、水平柱刷8、側(cè)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(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)。副發(fā)動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)之間通過(guò)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(gè)傾翻液壓油缸控制整個(gè)垃圾箱的傾翻運(yùn)動(dòng)，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(shè)計(jì)成整體，通常位于垃圾箱的頂部和底部，也可以作為獨(dú)立裝置固定于垃圾箱底部或其余部位。側(cè)掃盤則放置在車架中部左右兩側(cè)。水平柱刷位于車架下方、吸盤前方；為了配合側(cè)掃盤工作，柱刷并非固定與車架，而是可以向左側(cè)、右運(yùn)動(dòng)一定角度。吸盤位于車架中下部、側(cè)掃盤與水平柱刷的稍后位置。開放吸掃式清掃車的工作過(guò)程是：首先選擇左方位或者右方位操作模式，然后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的側(cè)掃盤和水平柱刷使其轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者配合工作，將垃圾清掃至吸盤前方，形成垃圾帶[8]。同時(shí)清掃車向前方慢速行駛，當(dāng)吸盤通過(guò)前方垃圾帶時(shí)，將垃圾吸入吸盤并靠氣流輸送至垃圾箱。垃圾塵粒通過(guò)吸盤進(jìn)入垃圾箱后，重復(fù)驅(qū)除灰塵處理后，便在垃圾箱內(nèi)停留沉淀，而空氣則通過(guò)風(fēng)機(jī)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(fēng)機(jī)；3-副發(fā)動(dòng)機(jī)；4-排風(fēng)口；5-垃圾箱；6-水箱；7-吸盤；8-水平柱刷；9-側(cè)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(jiǎn)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(fēng)口。循環(huán)吸掃式清掃車的下方一個(gè)或多個(gè)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(shí)還有向下對(duì)垃圾帶吹氣的回吹管，這樣設(shè)計(jì)的目的是為清掃車下方的垃圾提供一個(gè)起動(dòng)速度。含有垃圾塵粒的空氣由吸盤經(jīng)風(fēng)道吸入垃圾箱。進(jìn)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(dòng)，空氣載體不斷地將路面上的垃圾塵粒送進(jìn)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(fēng)機(jī)、風(fēng)道、垃圾箱、吸盤等組成。在工作時(shí)，利用掃盤將路面垃圾掃至吸盤前面，形成垃圾帶，再利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的流體力學(xué)，通過(guò)吸盤將垃圾吸入垃圾箱內(nèi)，達(dá)到清除路面垃圾的指標(biāo)[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(shè)計(jì)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(shí)，用氣體將垃圾吹起，使垃圾更容易被吸進(jìn)垃圾箱；而開放吸掃式清掃車則是只依靠垃圾箱內(nèi)外的壓差，將垃圾吸進(jìn)垃圾箱，所以循環(huán)吸掃式清掃車效率更高，但其造價(jià)也相對(duì)較高[10]。本文的主要目的是設(shè)計(jì)一個(gè)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(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)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(fēng)機(jī)、2除塵器、3振動(dòng)篩、4風(fēng)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(fēng)機(jī)在循環(huán)系統(tǒng)中產(chǎn)生的負(fù)壓將垃圾吸進(jìn)垃圾箱，同時(shí)，利用風(fēng)機(jī)排氣口排出的部分正壓氣體對(duì)路面垃圾進(jìn)行回吹，使其離開地面一定高度，并且獲得一定初始起動(dòng)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(jìn)入垃圾箱后，為了使垃圾的空氣路線和運(yùn)動(dòng)路線基本相同，由于風(fēng)機(jī)的作用和氣體的重量小特性，其圖2-5顯示氣體運(yùn)動(dòng)循環(huán)路線是容易形成。但由于垃圾遠(yuǎn)比空氣質(zhì)量重，其運(yùn)動(dòng)路線需要吸盤導(dǎo)流風(fēng)道4，超出結(jié)構(gòu)和擋板的底部達(dá)到9。風(fēng)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(gòu)造促使分離；擋板9將垃圾約束在集塵箱一定范圍內(nèi)。體積較大質(zhì)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(gè)吸塵系統(tǒng)的第一道垃圾過(guò)濾，簾網(wǎng)附近的空氣可以隨意流動(dòng)。振動(dòng)篩3則可以將較大得粉塵顆粒分離，屬于第二道垃圾過(guò)濾。除塵器2是氣體的最后一道過(guò)濾，可清除大部分粉塵[11]。2.3小結(jié)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

結(jié)論通過(guò)調(diào)查，國(guó)內(nèi)所生產(chǎn)的吸塵裝置吸塵效率遠(yuǎn)沒有本論文中的裝置效率高，并與國(guó)外同類產(chǎn)品相比，該設(shè)備具有以下特點(diǎn)：：吸盤能有較好的地形適應(yīng)性，距離地面的高度可以通過(guò)吸盤系統(tǒng)的行走輪來(lái)確定，時(shí)刻保持吸盤的最大吸附能力。利用簾網(wǎng)將垃圾過(guò)濾，然后在風(fēng)道入口安裝共振振動(dòng)篩，有效地除去空氣中的塵粒。在風(fēng)機(jī)的前方安裝旋風(fēng)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(fēng)機(jī)損壞。隨著中國(guó)高速公路的快速發(fā)展，城市車輛的保