机械创新设计论文

西安科技大学高新学院设计题目：家用小型扫地车

学院机电信息学院

课程机械设计学

专业机械设计制造及其自动化

班级机械1208班

姓名田晋

学号**********

西安科技大学高新学院机电信息学院

随着人民生活水平和人力成本的提高，家用扫地机的出现可以减轻人们生活的负担。据我们调查，目前除小型室内吸尘器应用较广以外，一般的室内外打扫方式仍然以最传统的扫帚和拖把为主。如果需要打扫的场地面积过大（比如室内体育馆，室外广场等），若只采用这些传统的清扫工具（如扫把和拖把），不仅劳动强度大，而且劳动效率低。

为了使减轻一般场地，特别是较大面积室内外场所的清扫劳动强度，提高清扫效率，我们设想将扫地与拖地功能有机的结合在一起，集成于一台小型手推式清扫车上，并且可以通过调节来满足不同的清扫状况。最终设想出一台环保节能、经济实用的小型清洁扫地车。

根据清洁装置的功能需求，该清扫车应该主要由扫地部分、拖地部分和附属组件组成。根据一般想法，我们设想用滚柱式扫地刷和传送带实现将垃圾扫入车内并送到垃圾箱的功能；用两个可以方便相互切换的拖地滚筒实现轮换拖地再清洗的功能；车上再设清水箱与污水箱，用于拖地滚筒的清洗和污水的收集；另设拖地滚筒的切换装置，实现上下拖地滚筒的切换。整台机械所需施加较小动力，扫地滚刷的动力来自前车轮，拖地滚筒的动力来自后车轮，由人力推动整个扫地车。始终本着节能、环保、高效、实用、经济的原则，我们设计的这种的清洁装置虽然体积小但功能齐全、节能环保、高效实用。

一、清洁车工作原理

扫路车的工作原理与吸尘器的工作原理相通。在车辆底部装置了一个滚柱式的扫刷子。当车辆向前行进时、前述的滚扫刷子便会将地面上的垃圾和沙土直接地，滚送到车辆上的废物收集箱中。除了前述的滚扫刷子(主干扫刷)外、该类的扫地车、大部份供货都会多配置一个或两个小型旋转扫刷子(通称傍扫刷子)，以便工作时、将垟角或路边的垃圾和沙土透过旋动而带到主干扫刷子的工作行程中。随而，让主干扫刷子同时将该些垃圾与尘土扫进废物收集箱中。主要包括边刷、主刷、垃圾储存箱、过滤网等装置来共同完成。

1、边刷由外向内将角落等其他难以够着的垃圾集中扫往主刷能清扫到的范围。

2、主刷再将垃圾，甚至是较大一点的垃圾卷起后投掷到垃圾集中箱。

3、位于前部的抽气系统能产生强大的吸力，再通过过滤系统再将灰尘过滤，以防止排出的气体污染环境和影响操作人员身体健康。

二、清洁车结构组成

扫路车结构设计独特的有清扫装置、提卸料机构、边扫装置、车体、洒水系统、液压系统、气动系统、操纵控制系统。

1、清扫装置做成一部独立清扫小车的形式，清扫小车与主车采用随动拖牵方式，清扫小车上设置四个导向轮与主车滑动导轨浮动挂接，清扫小车的提升和下滑运动，通过四个导向轮导向；小车内有小垃圾箱、大圆滚刷。垃圾箱位于滚刷的前部，由圆滚刷扫起的垃圾落入、存贮于垃圾箱内，当该垃圾箱收集满后，由一个滚提卸料总成将垃圾箱及圆滚刷组成的清扫小车，提升至主车车厢的上部，并将垃圾倒入车箱内，然后放下清扫装置，又可继续进行清扫作业。圆滚刷有八片，长、短各4片，短刷片的作用是扫起石块等大件的物体。长、短刷片都有可调节机构、用短后可更换；刷丝采用改性尼龙丝，内还混装有三分之一的波纹状细钢丝，相当好用。

2、提卸料机构是本车最为独特设计之一，车体上两侧都设置有长导轨，清扫小车的四个导向轮可在导轨内滚动。当清扫小车工作时或路面有变化及车厢载重有变化时，滚提卸料机构能保证清扫小车始终处于浮动状态，这样清扫小车才能正常工作。当清扫小车垃圾箱收集满后，滚提卸料机构的钢丝绳加液压绞车提升装置工作，将清扫小车提升到车厢顶卸料，清扫小车要下降时，滚提卸料机构的双级调速装置起作用，使其平稳下降。滚提卸料机构是实现清扫小车提升卸料、下降着地后随动拖牵的最经济实用的结构形式之一。

3、边扫装置上采用关节轴承可调节四杆框架结构，具有很好浮动效果。当边扫中碰到路基时，该结构能使边扫弹回，沿着路基边清扫，把路基边扫干净。圆盘刷采用108束尼龙丝的插装结构使用更换相当方便。

4、车体总成是通过与副车架相连固定在汽车底盘上，车体总成和副车架的固定是在尾端用销轴铰接的；车体翻转采用单油缸直顶式，倾翻角度达到50°，使得卸料更完全。后门机构用于完成清扫装置垃圾箱门的开启和关闭锁紧。当卸料时，车箱翻起后，后门可自动开起卸料，落下后自动关闭锁紧。安全锁定机构用于清扫小车的在运输或保养检修状态下清扫小车被钩住，不会下滑。

的结构能够使洒水的效果更佳，完全能够满足洒水需要；水泵用电动机带动，使用汽车电源。

6、液压系统：整车一共有四个油马达（清扫机、边扫、翻转卸料机构）和三个油缸（自卸翻斗、边扫）。液压阀全部集成安装，结构紧凑，美观；两个三位四通电磁换向阀采用“M”型中位机能，系统开机和待机时自动卸荷，高效节能；四个油马达串联使用，压力和速度控制良好；翻斗油缸和边扫提升油缸都为单作用油缸；垃圾斗提升马达设计有两级可调速下降，保证了垃圾斗下降的平

7、气动系统

油马达动作：电控滚提卸料机构升降，清扫装置、边扫装置、车厢翻斗卸料和洒水系统的操纵都在驾驶室由电磁阀控制。车尾部装有6个黄色警示灯，扫路车工作时，该灯会闪烁。清扫小车滚提升到上挂钩位时，压下行程开关，滚提停止。清扫小车导轨下方装行程开关，当清扫小车满载时，压下行程开关驾驶室内控制面板上“清扫小车满载”提示灯亮。

三、清洁车主要功能及特点

1、扫路车通过副发动机驱动风机及其他工作装置，采用以吸为主、吸扫结合、湿式除尘的工作原理对路面进行清扫作业，电液操纵控制，液压倾翻卸料；

2、扫路车副发动机与风机之间的传动设置设有独创的自动离合器装置。该装置可保证副发动机空载起动和副发动机停机时与风机的自动脱离，简化了操作，降低对副发动机的冲击，提高了副发动机的工作可靠性和使用寿命，同时，副发动机除有工作转速显示外，还有累计作业时间的自动记录显示，便于使用和维护保养；

3、扫路车清扫装置具有遇障自动避让保护功能和自动复位功能（已获国家专利）。扫路车扫盘遇到障碍物后自动回缩，越过障碍物后自动复位，该功能有效地解决了清扫装置易碰损的问题；

4、扫路车扫盘转速可根据各种不同清扫工况调整选择高、中、低三档，保