小型手推式落叶清扫车的研制

小型手推式落叶清扫车的研制
作者：徐小六白甫停余雨
来源：《科技资讯》 2013年第33期
徐小六白甫停余雨
(西南大学工程技术学院重庆 400716)
摘要:本清扫车主要由毛刷、换向装置、传动变速装置、回收装置等组成,采用人工推动为动力源,链条、齿轮传动以及采用链轮进行变速达到不同的清扫速度,巧妙运用刷子和垃圾回收片对落叶进行集中回收,达到了清扫落叶和落叶回收一体化的目的,操作简单、价格低廉、节能环保、针对性强,是完全无污染的一种小型落叶清扫工具。

关键词:清扫车落叶手推式机械传动
中图分类号:TH69 文献标识码:A 文章编号:1672-
3791(2013)11(c)-0050-02
在目前,随着我国城市化进程的不断进展,学校、小区等规模的不断扩大,在这种绿化面积较大的地方,落叶垃圾的数量也呈现出爆发式增长的趋势,落叶垃圾的数量在目前已是非常的庞大,因此增添了清扫落叶垃圾的工作量,这给当前环卫工人的清扫工作带来了巨大的困难。

就目前国内外主要的研究生产清扫车机构有德国的汉弛、美国的POWERBOSS、林德美强,以及国内的神州、洁博士等部门,但是由于其成本都比较高,所以售价均比较昂贵。

所以在我国这种国情下,也难以大规模的推广和使用。

故这对实现机械化造成了比较大的障碍。

据调查,我国清扫车行业历经数十年的发展,产品从单一的纯扫式发展到目前的多种型式,产品性能和产品质量迅速提高,特别是在改革开放以后,通过进口关键外购件使扫地车产品性能和可靠性大大提高。

虽然扫地车在我国已经有了几十年的发展,目前已研制了近几百种产品。

但是国外的扫地车研究时间更长,至今已经发展了150多年。

总结来看,目前扫地车主要可分为以下三种:纯扫式,纯吸式,吸扫混合式。

纯扫式扫地车发展历史最为悠久,结构最为简单。

只是采用一系列的传动机构把扫地用的刷子带动起来,以达到清扫地面的目的。

因此操作起来也非常方便,而且还不会导致太大的二次污染。

但是由于其清扫效果和效率不够理想,导致这样的纯扫式扫地车逐渐被其他的扫地车取代。

所以在我国纯吸式和吸扫混合式是目前扫地车应用最为广泛的方式,其功率大,清扫范围广,效率高普遍被各地公路环卫部门所青睐。

纯吸式扫地车利用岗动带动垃圾运动,完成清扫工作。

采用负压纯吸的原理,由吸尘系统、一次集尘箱、二次集尘箱、粉尘回收系统、液压系统、电控系统及行走系统等组成,纯吸式扫地车一般需要很大的动力,目前基本上使用发动机来完成动力供给,纯吸式扫地车构造虽简单但整体较为庞大。

以及现有的吸扫混合式扫地车也是采用了这样的吸尘系统,但是吸扫混合式还把以前的纯扫式扫地车的原理运用到了这中纯吸式扫地车上。

但是由于这两种扫地车都只能采用燃油供能才能javascript:void(0)满足其工作要求,且由于成本高、排放高、体积大、噪声大等缺点,故只能应用公路、厂区道路。

所以,纯扫式结构又重新被国内外小型清洁机械所青睐。

而现在有的纯扫式扫地车,是在车轮轴上固装着底盘,底盘上安装着内有操纵装置的驾驶室、发动机和垃圾储存箱,发动机通过液压传动系统与车轮连接,底盘的前端装着由侧扫臂、油缸和
液压马达及侧扫刷构成的前侧扫系统,底盘下部的中央位置装着主要由带滚刷轴的圆柱滚扫刷和带驱动轴的螺旋输送器构成的中央滚扫系统,垃圾储存箱底部装有倾斜的地板,后面下部开有垃
圾排放门。

目前市面上大多数的纯扫式扫地车普遍采用了这种相同的结构。

就上述的三类扫地车而言,均存在一个共同的缺点,就是针对性不强,不能有效的、非常有针对性的清扫像小区、校园等绿化面积较大、落叶比较多、要求清扫设备噪声低的地方。

所以目
前我们在这个领域的研究还处于一个空白的情况。

因此,现在急需研究一种专门针对绿化面积大、落叶比较多等地方的针对性强的廉价的节能环保的落叶清扫设备。

因此,本研究项目为了缓解环卫工人的压力和解决环卫工人纯人工清扫落叶垃圾劳动强度大、工作效率低的问题,以及更能有效的保持校园、小区等落叶垃圾较多地方的清洁美观,并改善市
面上扫地车在清扫落叶垃圾上针对性不强、且设备昂贵的缺点。

本研究项目针对这些问题将研
究一种小型手推式落叶清扫车,本清扫车完全用人工推动为动力源,对机械结构进行设计,使本清扫车能高效巧妙的对落叶进行清扫。

1 清扫车总体设计
本小型手推式清扫车采用小型四轮手推车车身设计,其中两个车轮为提供动力的动力轮,剩
下两个为结构平衡轮。

整车能对落叶较多,要求清扫设备噪声低、无二次污染等特点的地方进行落叶的清扫,比如校园、小区等地方。

然后本小型手推式清扫车主要由动力车轮、毛刷、换向装置、传动变速装置、回收装置等
几个部分组成。

动力车轮采用14寸的普通自行车车轮,毛刷在本手推车中属于清扫落叶的主要装置,关系着本清扫车的整体效果,因此在本手推车中采用两个相反转向的滚筒式毛刷;换向装置是帮助其中
一个毛刷换向,采用简单的齿轮传动换向;传动变速装置则采用链条、链轮传动以及采用类似于
自行车上的变速装置对本手推车进行变速;回收装置则是在采用链条传动的前提下,采用翻板链条,然后在翻板链条上固定可活动的垃圾回收片和软刷毛,与此同时和回收片、软刷毛配合对落
叶垃圾进行回收的装置是回收箱体,而箱体则是对落叶垃圾进行暂时的储存,等待随着翻板链条
循环转动的垃圾回收片和刷毛对落叶垃圾的清扫并带出回收箱体,送到后续的最终储存装置中。

清扫车正常工作时毛刷绕着自身预定的方向转动,垃圾回收片,刷毛等协同工作,能有效、无噪声、节能环保的对地面落叶垃圾进行清扫回收。

2 重要装置的设计
本小型手推式落叶清扫车主要由两个毛刷、机械传动部分、回收装置部分组成。

2.1 毛刷
在本清扫车中,手推车实现落叶清扫功能主要是清扫车前置的两个毛刷,两个毛刷一大一小,大的毛刷直径160 mm,小毛刷直径50 mm。

两者长度均是50 cm。

小毛刷的刷毛最好是采用较软
的刷毛,以便减少小刷子与地面的摩擦,大毛刷可以采用较硬的刷毛,但是两者的刷毛长度要适中要与刷子的整体直径成比例。

两个毛刷与地面高度均小于4 mm,与地面保持在接触与未接触最好。

大刷子的转动方向与动力车轮转动方向相同,并且要有较高的转速,然后小刷子转动方向与
大刷子转动方向相反,并且只要有较低转速即可。

大刷子在前,小刷子在后,两者基本处于相切的位置,两者相距最多不超过10 mm。

在正常工作的时候大刷子保持较高的转速,小刷子保持较低
的转速,两者配合着把落叶垃圾扫入后面暂时储存垃圾的箱体中。

这样两个相反转向的刷子就可以保证在清扫落叶垃圾的时候有较高的清洁效率。

2.2 机械传动部分
机械传动部分包括变速装置和换向装置以及其他的中间传动部分。

首先机械传动主要是以
两个提供动力的动力轮为起点的。

在两个动力轮的那根轴上,两端分别固定有一个链盘和飞轮,
然后中间适当位置固定了两个有一定距离的链轮,然后在手推车的上部分也有一根固定的轴,这
根轴上也固定了相等距离的链轮,这四个链轮以一上一下固定一条翻板链条,所以这里就有两根
具有相同运动状态的链条,这两根翻板链条上就合理的布置了用于清扫回收落叶的垃圾回收片,
当然垃圾回收片上有较软的刷毛。

另外,对于下端车轮轴一端的链盘是用于变速和带动车子前端大刷子的,当然在大刷子的那根轴上固定了一个链轮,所以当选择链盘不同的齿数进行传动时,大刷子就有不同的清扫速度,就导致整个手推清扫车有不同的清扫效果,这样就使此手推式落叶清
扫车能适应不同的地面,不同的落叶情况,使其能达到最佳的清洁效果。

最后是车轮轴另一端固
定的飞轮,这个飞轮通过一根链条前端用于小刷子换向的换向装置。

此换向装置有链轮和一对相互啮合的一大一小普通直齿圆柱齿轮,大齿轮固定在与链轮同轴的那根轴上,而小齿轮固定在小
刷子那根轴上,链条放在飞轮和链轮上。

这样通过链条传动,使在车轮向前运动时,大刷子具有与车轮相同的转向以及有较高的转速,而小刷子具有与大刷子相反的转向。

而且垃圾回收片也具有恰当的转速。

所以,通过对机械传动部分的设计使本手推式落叶清扫的各部分具有恰当的转速,
各部分协调工作,使本手推式落叶清扫车各部分具有恰当的运动状态,从而实现落叶垃圾清扫的
功能。

2.3 回收装置部分
落叶垃圾回收装置主要是对落叶垃圾进行回收并带出本落叶清扫车内,进行回收的装置。

落叶回收装置只要是有暂时储存落叶垃圾的箱体、垃圾回收片以及最后的回收箱或者回收袋组成。

暂时储存落叶垃圾的箱体是具有与垃圾回收片运动相配合的幅度,并且放置于与小刷子的等高并且相切的位置,同时此暂时储存落叶垃圾的箱体还具有底壳的作用,保护整车的作用。

垃圾回收
片是用软刷毛固定在上面的,然后垃圾回收片用类似于软铝丝的金属丝固定在翻板链条上的,这
样使垃圾回收片具有一定的自由度,能有一定的活动空间,减少手推车运动的阻力。

垃圾回收箱
或者垃圾回收袋就固定在暂时储存落叶垃圾的箱体出口处,回收垃圾回收片带出来的落叶垃圾。

这样就使落叶垃圾进行回收处理变得简单有效率易操作。

3 结语
在本手推式落叶清扫车的设计中,整车采用人工推动并同时带动传动轮和垃圾清扫刷子、回收装置的方式使清扫车工作。

结构和操作简单,节能环保,不需要对工人进行培训。

降低了成本
和其他昂贵费用。

有利于清洁部门的接受和大规模推广。

该手推式落叶清扫车的成功使用,必将大大减轻城市环卫工作人员的压力,节省了人力财力
资源,提高了城市清洁效率,应用潜力巨大。

本车工作无污染,噪声小,节能环保,效率高且成本低廉,针对性强,能有效快速的清扫落叶垃圾,适合向住宅小区、校园等落叶较多的地方大量推广。

参考文献
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