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[摘 要]我国北方地区冬季气候寒冷，降雪量大，如不及时做好清雪工作，不但会影响车辆的通行效率，而且会给过往车辆和行人带来巨大的安全风险，酿成的经济损失也将不可估量。而传统的道路清扫车在清扫速度和清扫效果上都不是十分的理想，难以满足清扫工作的实际要求，因此加强对道路清扫车的研发和应用已然迫在眉睫。本文将设计一款较为实用的多功能道路清扫车，以供相关工作人员参考和借鉴，希望能够实现该类道路清扫车的推广应用。
[关键词]多功能；道路清扫车；设计
中图分类号：U469.691 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0124-01
引言
道路清扫车主要用于清扫城市道路上的积雪，即使在降雪量较大的路段也能保持车辆的畅通，极大的缓解了城市道路系统的运行压力，为人们创造了良好的出行环境，保证了人们的出行效率和出行安全。鉴于道路清扫车的重要作用，下面将设计一款效率较高、运行可靠的道路清扫车，该类清扫车具有多种实用功能，可以根据实际的清扫环境选择适当的清扫方式，在成本造价上也比较合理，市场前景非常广阔，具有较高的研发和应用价值。
一、多功能道路清扫车总体方案设计
环卫机械化程度的高低，是一个国家工业化程度和综合实力强弱的标志之一。而道路清扫车为环卫机械的重要组成部分，在环卫机械领域中占有很重要的地位。对它的研究有利于促进我国环卫事业的发展，同时也推动了环卫机械行业的发展。道路清扫车发展经历了纯扫式、纯吸式两个阶段。纯吸式扫路车的工作原理是通过风机在吸尘箱里产生负压，然后由吸口负压抽取路面上的灰尘。整个清扫过程仅仅依靠吸口负压抽取除尘，清扫效果不是很好，而且要求风机功率很大，消耗能量比较多。纯扫式清洁车的工作原理是利用扫盘旋转将垃圾收集到垃圾箱里面，从而达到清扫目的。整个清扫过程主要依靠扫盘旋转，容易产生二次扬尘，当然清扫效果也很一般。下面我们针对多功能道路清扫车设计方案进行分析。
1、设备功能介绍
多功能道路清扫车由一台95kW、载重5000kg、车厢长6m的南京跃进货车，上配一台132kW副发动机、一台高压风机、一台干式除尘设备（电力系统、风力系统和液压系统），车下配两个旋转刷，车前配一个滚刷，另配有作业安全警示灯、LED警告显示屏等组成。通过机械、液压、电气三部分联合控制，使该清扫车除具有普通扫路车的清扫、收集、倾倒等功能外，还具备清除路面小雪功能，并可将路肩积雪吹出路外，实现一车多用。具体而言，该道路清扫车具有以下几项功能：
第一，普通清扫功能，该功能是在晴朗天气进行，针对于无积雪路面，能够将道路上的尘土和杂物扫除干净，恢复路面的整齐、洁净；第二，利用高压风机的吸和吹的功能，将积雪扫到路面之外，以清除路面、中央隔离带和路肩的积雪。
2、 方案设计
南京跃进货车改装后负责整车的行走工作，副发动机负责各专用工作装置的动力传输，来完成多功能道路清扫车的各种清扫功能。副发动机通过万向节直接驱动高压风机，高压风机通过风道与吸尘口和吹尘口相连，完成吸、吹的工作；同时通过带传动带动液压泵工作，液压泵将高压力液压油通过油管输送到液压集成模块，再由液压集成模块根据工作需要分别输送到各个液压缸；水泵由副发动机经带传动直接驱动，过气动离合器控制其工作；前清扫机构在驾驶室的前方，由液压控制可以实现上下移动，工作时放下，行走时提起；滚刷由液压马达来驱动，控制方便且简化了传动机构。整车外形尺寸：长为9500mm，宽为2200mm，高为3500mm，垃圾箱容积5.5m3，轴距为4600mm，高压风机风压6065Pa，风量34052m3/h，最大清扫宽度2200mm，最大清扫速度30km/h。
二、主要装置布置及结构分析
1、确定基准线
基准线包括：车架上平面，它作为垂直方向尺寸的基准面；前轮中心线，它作为纵向尺寸的基准线；清扫车中心线，它作为横向尺寸的基准线；地面线，此线是标注接近角、离去角和离地间隙等尺寸的基准线。
2、各部件的布置
（1）发动机和泵的布置
柴油机具有燃料经济性好、动力性好、工作可靠、寿命长、使用成本低等特点。该清扫车行驶环境是城市路面，要求发动机排污量少，所以选用柴油发动机。冷却方式是水冷，它的主要优点是冷却均匀可靠，散热性好，噪声小，能解决车内供暖。由于全液压清扫车驱动部分是泵控马达型式，而风机的运转和扫刷的运转也是泵控马达的型式，所以清扫车的动力源泵有三个。考虑到整车的结构，采用直連的布置型式。由于省略了离合器和变速箱，使得整车结构紧凑，传动效率高，维护简单，操作简便。
（2）驾驶室的布置
主要考虑到以下因素：驾驶室的地板线与车架上平面应有一定距离，以保证地板下操纵杆件有足够的运动间隙；驾驶室的视野必须开阔，以保证驾驶员能很好的判断路面清扫状况；驾驶室后围有足够的空间保证风机管道的通过；驾驶室内部的控制面板因为按钮比较多，应方便驾驶员操作。综合考虑上述因素，驾驶室整体布置在底盘上，驾驶室的前围和侧围采用简单的框架结构，并配以较大块的风窗玻璃，保证驾驶员的视野。控制面板布置在驾驶室前端，方便驾驶员操作；工具箱布置在驾驶员的座椅下，蓄电池布置在副驾驶员座椅下，以提高驾驶室的空间利用率；空调布置在驾驶室顶端；驾驶室后围留出一定的空间布置吸口管道。
（3）作业系统的布置
作业系统主要包括扫刷，吸口、喷水管，主要考虑以下影响因素：扫刷和吸口与地面应有一定的距离，使得作业系统能够根据路面情况自动调节与地面接触的距离，并且清扫完毕时扫刷和吸口有足够的空间升起；扫刷和吸口之间应有一定的重叠，保证清扫作业时不留下长条形垃圾带；喷水管能够向扫刷内侧倾斜，以保证降尘效果。综合考虑上述影响因素以及整车的尺寸，掃刷和吸口布置在驾驶室下端，伸起后与地面的距离在70mm左右，喷水管向扫刷内侧倾斜45°左右。
（4）垃圾箱的布置
主要考虑以下因素：垃圾箱的长度适宜，以保证有合适的降尘区；风机布置在垃圾箱的顶盖上，风机的出风口必须通过垃圾箱的顶盖，所以顶盖须设计成双层，并且有良好的密封，保证气流通过；箱体内部需有过滤网，防止垃圾通过出风口降落到地面，造成二次污染；箱体应避让伸出底盘部分的主要零件。 综合考虑上述影响因素，垃圾箱整体布置在底盘上，风机布置在垃圾箱顶端，并设计专门的支架支撑风机。
（5）水路系统的布置
水路系统主要元部件有水泵、安全阀、分水器、水箱、球阀、喷头、管路和接头等。水泵直接由副发动机通过皮带驱动，中间由气动离合器控制，水路系统主要起到降尘除污的作用。
（6）轮胎的选择
道路清扫车主要用于城市道路，并且由于清扫车的总质量较大，所选择的轮胎应满足下述基本要求：足够的负荷能力；具有较小的滚动阻力和行驶噪声；良好的附着特性和质量平衡；满足驱动马达的安装尺寸。
结语
道路清扫工作在城市运行管理中具有至关重要的作用，与城市的切身利益与发展前景有着密切的联系，为了保证道路清扫工作的顺利实施，本文设计了一款集清扫和清雪功能于一体的多功能道路清扫车，可以在不同的气候条件下有效作业，提高了道路清扫的效率和质量，而且该车辆的安全性能高，投入成本低，在道路清扫工作中的应用效果十分显著，为城市道路交通系统的运行奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 赵成明.道路清扫车的工作原理及使用维护[J].科技致富向导.2013（32）.
[2] 贾乔洁.道路清扫车改进设计[J].美术大观.2014（01）.
[3] 毛睿成，林康，陈桦.道路清扫车概念设计调研与实践[J].工业设计.2016（01）.
[关键词]多功能；道路清扫车；设计
中图分类号：U469.691 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0124-01
引言
道路清扫车主要用于清扫城市道路上的积雪，即使在降雪量较大的路段也能保持车辆的畅通，极大的缓解了城市道路系统的运行压力，为人们创造了良好的出行环境，保证了人们的出行效率和出行安全。鉴于道路清扫车的重要作用，下面将设计一款效率较高、运行可靠的道路清扫车，该类清扫车具有多种实用功能，可以根据实际的清扫环境选择适当的清扫方式，在成本造价上也比较合理，市场前景非常广阔，具有较高的研发和应用价值。
一、多功能道路清扫车总体方案设计
环卫机械化程度的高低，是一个国家工业化程度和综合实力强弱的标志之一。而道路清扫车为环卫机械的重要组成部分，在环卫机械领域中占有很重要的地位。对它的研究有利于促进我国环卫事业的发展，同时也推动了环卫机械行业的发展。道路清扫车发展经历了纯扫式、纯吸式两个阶段。纯吸式扫路车的工作原理是通过风机在吸尘箱里产生负压，然后由吸口负压抽取路面上的灰尘。整个清扫过程仅仅依靠吸口负压抽取除尘，清扫效果不是很好，而且要求风机功率很大，消耗能量比较多。纯扫式清洁车的工作原理是利用扫盘旋转将垃圾收集到垃圾箱里面，从而达到清扫目的。整个清扫过程主要依靠扫盘旋转，容易产生二次扬尘，当然清扫效果也很一般。下面我们针对多功能道路清扫车设计方案进行分析。
1、设备功能介绍
多功能道路清扫车由一台95kW、载重5000kg、车厢长6m的南京跃进货车，上配一台132kW副发动机、一台高压风机、一台干式除尘设备（电力系统、风力系统和液压系统），车下配两个旋转刷，车前配一个滚刷，另配有作业安全警示灯、LED警告显示屏等组成。通过机械、液压、电气三部分联合控制，使该清扫车除具有普通扫路车的清扫、收集、倾倒等功能外，还具备清除路面小雪功能，并可将路肩积雪吹出路外，实现一车多用。具体而言，该道路清扫车具有以下几项功能：
第一，普通清扫功能，该功能是在晴朗天气进行，针对于无积雪路面，能够将道路上的尘土和杂物扫除干净，恢复路面的整齐、洁净；第二，利用高压风机的吸和吹的功能，将积雪扫到路面之外，以清除路面、中央隔离带和路肩的积雪。
2、 方案设计
南京跃进货车改装后负责整车的行走工作，副发动机负责各专用工作装置的动力传输，来完成多功能道路清扫车的各种清扫功能。副发动机通过万向节直接驱动高压风机，高压风机通过风道与吸尘口和吹尘口相连，完成吸、吹的工作；同时通过带传动带动液压泵工作，液压泵将高压力液压油通过油管输送到液压集成模块，再由液压集成模块根据工作需要分别输送到各个液压缸；水泵由副发动机经带传动直接驱动，过气动离合器控制其工作；前清扫机构在驾驶室的前方，由液压控制可以实现上下移动，工作时放下，行走时提起；滚刷由液压马达来驱动，控制方便且简化了传动机构。整车外形尺寸：长为9500mm，宽为2200mm，高为3500mm，垃圾箱容积5.5m3，轴距为4600mm，高压风机风压6065Pa，风量34052m3/h，最大清扫宽度2200mm，最大清扫速度30km/h。
二、主要装置布置及结构分析
1、确定基准线
基准线包括：车架上平面，它作为垂直方向尺寸的基准面；前轮中心线，它作为纵向尺寸的基准线；清扫车中心线，它作为横向尺寸的基准线；地面线，此线是标注接近角、离去角和离地间隙等尺寸的基准线。
2、各部件的布置
（1）发动机和泵的布置
柴油机具有燃料经济性好、动力性好、工作可靠、寿命长、使用成本低等特点。该清扫车行驶环境是城市路面，要求发动机排污量少，所以选用柴油发动机。冷却方式是水冷，它的主要优点是冷却均匀可靠，散热性好，噪声小，能解决车内供暖。由于全液压清扫车驱动部分是泵控马达型式，而风机的运转和扫刷的运转也是泵控马达的型式，所以清扫车的动力源泵有三个。考虑到整车的结构，采用直連的布置型式。由于省略了离合器和变速箱，使得整车结构紧凑，传动效率高，维护简单，操作简便。
（2）驾驶室的布置
主要考虑到以下因素：驾驶室的地板线与车架上平面应有一定距离，以保证地板下操纵杆件有足够的运动间隙；驾驶室的视野必须开阔，以保证驾驶员能很好的判断路面清扫状况；驾驶室后围有足够的空间保证风机管道的通过；驾驶室内部的控制面板因为按钮比较多，应方便驾驶员操作。综合考虑上述因素，驾驶室整体布置在底盘上，驾驶室的前围和侧围采用简单的框架结构，并配以较大块的风窗玻璃，保证驾驶员的视野。控制面板布置在驾驶室前端，方便驾驶员操作；工具箱布置在驾驶员的座椅下，蓄电池布置在副驾驶员座椅下，以提高驾驶室的空间利用率；空调布置在驾驶室顶端；驾驶室后围留出一定的空间布置吸口管道。
（3）作业系统的布置
作业系统主要包括扫刷，吸口、喷水管，主要考虑以下影响因素：扫刷和吸口与地面应有一定的距离，使得作业系统能够根据路面情况自动调节与地面接触的距离，并且清扫完毕时扫刷和吸口有足够的空间升起；扫刷和吸口之间应有一定的重叠，保证清扫作业时不留下长条形垃圾带；喷水管能够向扫刷内侧倾斜，以保证降尘效果。综合考虑上述影响因素以及整车的尺寸，掃刷和吸口布置在驾驶室下端，伸起后与地面的距离在70mm左右，喷水管向扫刷内侧倾斜45°左右。
（4）垃圾箱的布置
主要考虑以下因素：垃圾箱的长度适宜，以保证有合适的降尘区；风机布置在垃圾箱的顶盖上，风机的出风口必须通过垃圾箱的顶盖，所以顶盖须设计成双层，并且有良好的密封，保证气流通过；箱体内部需有过滤网，防止垃圾通过出风口降落到地面，造成二次污染；箱体应避让伸出底盘部分的主要零件。 综合考虑上述影响因素，垃圾箱整体布置在底盘上，风机布置在垃圾箱顶端，并设计专门的支架支撑风机。
（5）水路系统的布置
水路系统主要元部件有水泵、安全阀、分水器、水箱、球阀、喷头、管路和接头等。水泵直接由副发动机通过皮带驱动，中间由气动离合器控制，水路系统主要起到降尘除污的作用。
（6）轮胎的选择
道路清扫车主要用于城市道路，并且由于清扫车的总质量较大，所选择的轮胎应满足下述基本要求：足够的负荷能力；具有较小的滚动阻力和行驶噪声；良好的附着特性和质量平衡；满足驱动马达的安装尺寸。
结语
道路清扫工作在城市运行管理中具有至关重要的作用，与城市的切身利益与发展前景有着密切的联系，为了保证道路清扫工作的顺利实施，本文设计了一款集清扫和清雪功能于一体的多功能道路清扫车，可以在不同的气候条件下有效作业，提高了道路清扫的效率和质量，而且该车辆的安全性能高，投入成本低，在道路清扫工作中的应用效果十分显著，为城市道路交通系统的运行奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 赵成明.道路清扫车的工作原理及使用维护[J].科技致富向导.2013（32）.
[2] 贾乔洁.道路清扫车改进设计[J].美术大观.2014（01）.
[3] 毛睿成，林康，陈桦.道路清扫车概念设计调研与实践[J].工业设计.2016（01）.