清扫车对吸盘的装置、构造要求较高,由于材料、技术、价格等方面的限制,使吸扫式吸盘的改进受到了一定的限制。从提高作业效率来讲,对吸盘进行改进,尤为显得重要。同时在清扫上、下斜坡较大、路面凹凸不平的路面时,平行四连杆提升机构的吸盘装置不能很好地适应复杂路面的清扫工况,清扫效果不够理想,需进行改进[9]。
3.1 吸盘到扫盘的改进
吸扫式清扫车利用风机在吸口处产生的负压来吸送尘粒,由于垃圾尘粒的不均匀性,
故风机的有效利用率极低。
把塑料扫帚上的刷毛材料安装在八个圆盘,圆盘直径取40—60cm。如图5所示进行布置:
图5 一组扫盘的俯视图及旋转方向
改进后扫盘的工作原理:
在清扫车前进行驶过程中,扫盘如图5所示方向进行旋转。扫盘与扫滚连接,扫滚轴可汽车发动机带动。一般为了使扫滚转速不因车速变化而改变,可单独配备专用带动扫滚的发动机。扫盘在国辆行驶过程中对路面上灰尘进行清扫,清扫的灰尘位于四个扫盘的中心位置,然后灰尘瞬间由风机产生的负压吸走。这样风机的利用率大大得以提高。在较窄的道路上,可改变扫滚的旋转方向,使扫盘反向旋转,停止风机的工作,路面上灰尘及垃圾颗粒可扫至路边,并在车辆尾部两侧适量洒水,使灰尘落于马路边,达到清洁路面的目的。
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3.2 扫盘装置对路面环境的适应性分析
扫路车汽车大梁通过左右两边的平行四连杆机构与吸盘相连接,因此,在任何位置扫盘与汽车大梁都是平行的。由于汽车大梁与地面的平行度在不同的路面是不同的,因此,该机构并不能保证扫盘与地面的平行度,当两者不平行时,就会影响扫路车的使用。 (1) 当扫路车在平直路面清扫时,汽车大梁与地面平行,扫路车扫盘也与地面平行,此时,只要调整扫盘左右两支撑轮,就可保证扫盘对地平行度与间隙达到理想清扫效果。 (2) 当扫路车在上坡路面清扫时,汽车与路面形成向前的夹角,扫盘与地面不平行,扫盘后部磨地面,前部离地间隙过大,影响吸扫效果。
(3) 当扫路车在下坡路面清扫时,该车与路面形成向后的夹角,扫盘与地面不平行,扫盘后部翘起,地间隙过大,影响吸扫效果。
(4) 当扫路车在凹凸不平的路面清扫时,扫盘有一个支承轮压在较高位置,则整个扫盘抬起,扫盘离开地面,影响吸扫效果[10]。
3.3 扫路车扫盘装置的改进
根据上述分析研究表明,要使扫路车在各种路面都能达到良好的清扫效果,扫路车扫盘装置应做到如下改进:
(1) 改进扫盘提升机构,使扫盘不仅能上下移动,面且能根据路面情况,前后、左右摆动。 (2) 扫盘设计三个支撑行走轮,使扫盘的离地间隙及对地面的平行度保持稳定。 (3) 扫盘提升机构,应能保证扫盘提升悬挂稳定可靠。
该改进设计方案,扫路车扫盘设计了三个支撑行走轮,汽车大梁通过大梁支耳、连杆、转轴耳座、扫盘、绕接牵引扫盘行走,扫盘可绕转轴耳座与扫盘耳座前后、左右摆动,当路面变化时,可自动调整扫盘角度,保证对地平行度,以便达到更佳的路面除尘效果。 由于扫盘具有前后、左右旋转两个自由度,因此,在扫盘两侧对称位置,设有两条钢丝绳提升扫盘,以保证扫盘左右平稳提升,钢丝绳提升点经过计算与试验,设在扫盘重心前15mm处,使该位置扫盘重心与吸管弹力相平衡。扫盘提升平衡,不会前后摆动[11]。
3.4 改进后的效果
吸盘改为扫盘后,能够较大的提高清扫效率。扫盘装置改进后,扫盘能很好地适应各种清扫路况,保证与路面的离地间隙与平行度,改善了清扫效果。同时,扫路车工作结束后,扫盘提升悬挂稳定可靠。
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4 清扫车的使用及改进建议
(1)清扫车风机的吸力未达到最佳效果
清扫车生产厂一般不自行研制风机,多数是选用专业风机厂生产的风机成品来安装在清扫车上。风机生产厂较多,生产的风机质量参差不齐,送风能力尚可,但安装在清扫车上却未能产生最佳吸力效果,应研制出专用风机。风机的振动性较大。新风机的动平衡较好,但使用一段时间后,风机轴与轴承间磨损加大,风叶叶片磨损也不均匀,导致部件间隙增大,不平衡性使风机振动大,噪音日渐增加。严重时,有部分风叶会碰刮到风机外壳,造成风机变薄、漏风、吸力下降。改进的方法是:选用质量好的进口轴承,加大轴承座,加强润滑,把好轴的热处理关;风叶叶片应选用材质耐磨性好的合金钢制造。公路部门应与风机厂合作,共同研制出耐磨性好、吸力大、体积适中的专用于清扫车上的风机。
(2)清扫车工作装置的吸口和吸管有待改进
公路路面污染物复杂,因而清扫车的吸管口吸入的范围要大,清扫车应可根据路面状况来更换吸口。吸管及吸口经常堵塞,这是国内外清扫车都碰到的难题。吸管的伸缩性和耐磨性都要强,但目前这两方面都较差,有待今后改进。
(3)液压元件不耐用,容易渗漏油
目前,清扫车液压系统元件漏油是普遍存在的现象。如液压马达,其转速较高,但转轴与轴上的油封磨损较大,往往在较短的时间内就会出现漏油,随着使用时间的增加,油马达内腔也会跟着磨损,造成内漏,导致油马达转速慢、无力,严重影响油马达的寿命。解决液压元件渗漏的方法,主要有两种:一是液压元件的材料要选好,并抓好加工精度;二是抓好使用环节,液压油质量要符合标准,要有可靠的滤清装置,经常保养,使液压油保持干净,液压管路畅通完好。
(4)清扫车只设计有一个垃圾箱,不方便使用
公路上如遇有大件垃圾,吸口再加大也无法将其吸上垃圾箱。若要将大件垃圾搬离路面,穿越行车道的危险性大,危及养护工人的人身安全。如果清扫车设立一个副垃圾箱,驾驶员就可停车将大件垃圾捡起放到箱里,使用就安全和方便多了。因而清扫车应设立主、副两个垃圾箱。主箱大,与风机管路相连,路面垃圾就会自动吸上;副箱较小,独立的,箱门可随时打开,用于堆放驾驶操作人员在清扫途中捡起的大件垃圾。
(5)清扫车的安全防护装置急需加强
市政部门管养里程比公路部门的少,但市政的洒水车所到之处都响起悦耳动听的音乐,让人很远就知道有洒水车来,及时避让。清扫车也应安装音乐播放装置,让清扫车清
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扫作业所到之处都响起清脆悦耳、独特的音乐声,使过往车辆和行人及早听到,准确判断清扫车所在,提前警觉,作好防范,增加清扫作业的安全性。清扫车的后示警灯太小,且警示作用不大,应选用较大型的组灯,亮度要足够,颜色要鲜艳,光亮要明显,起到应有的警示作用。目前,公路养护清扫车的示警灯颜色全国还未统一,建议采用红、黄、蓝三色,以区别于其他行业部门的示警灯。
(6)清扫车的除尘效果不佳
清扫车遇路面积尘厚时,其清扫及除尘效果不佳。应在扫盘上安装加力装置,加强喷水,吸口应会自动扩张,吸入快、吸入多,从而达到除尘效果[12]。
5 清扫车应用的隐忧和前景
(1)机械清扫任重道远
实现清扫机械化是公路部门梦寐以求的理想,但配置好清扫车,需要投入大量的资金,单靠目前的“小维费”投资来购置,是很难达到目的的。因此,上级部门应加大机械购置资金的投资力度,以推广清扫车的使用。目前存在的另一种情况是,新购置清扫车后,在道班养护工人人数不变的情况下,总开支必然会增大。一些公路管理机构购买清扫车后,除初期试用几个月外,便待有突击任务时才用,其余大部分时间将清扫车封存起来不敢用。养护投资少,资金不落实等因素制约着清扫车的推广和发展[13]。
(2)清扫车质量改进和应用发展要依靠各方面的努力
清扫车在国内外,都是一种新型产品,质量及性能方面还存在着许多不足,需在使用过程中不断调试、改进和完善。公路部门只有通过不断地使用清扫车,才能发现其质量和性能方面的弱点,利用自己的技术力量进行小范围的改造,并及时向生产厂家反馈,以便改善清扫车的质量和性能,以及更新换代[14]。
(3)抓好清扫车的使用是大势所趋,公路机械专业技术人员责无旁贷
公路养护机械化是大势所趋,刻不容缓。清扫车的市场前景宽阔。机械专业技术人员要履行好自己的职责,多为领导出谋划策,大力推广使用清扫车,积极选用价格适宜、质量可靠的车型,力争早日实现公路清扫全面机械化[15]。
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