機械創(chuàng)新設(shè)計論文-家用小型掃地車

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1、西安科技大學高新學院 設(shè)計題目：家用小型掃地車 學 院 機電信息學院 課 程機械設(shè)計學 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機械1208班 姓 名田晉 學 號 1202060830 西安科技大學高新學院機電信息學院 隨著人民生活水平和人力成本的提高，家用掃地機的出現(xiàn)可以減輕人們生活的負擔。據(jù)我們調(diào)查，目前除小型室內(nèi)吸塵器應用較廣以外，一般的室內(nèi)外打掃方式仍然以最傳統(tǒng)的掃帚和拖把為主。如果需要打掃的場地面積過大（比如室內(nèi)體育館，室外廣場等），若只采用這些傳統(tǒng)的清

2、掃工具（如掃把和拖把），不僅勞動強度大，而且勞動效率低。 為了使減輕一般場地，特別是較大面積室內(nèi)外場所的清掃勞動強度，提高清掃效率，我們設(shè)想將掃地與拖地功能有機的結(jié)合在一起，集成于一臺小型手推式清掃車上，并且可以通過調(diào)節(jié)來滿足不同的清掃狀況。最終設(shè)想出一臺環(huán)保節(jié)能、經(jīng)濟實用的小型清潔掃地車。 根據(jù)清潔裝置的功能需求，該清掃車應該主要由掃地部分、拖地部分和附屬組件組成。根據(jù)一般想法，我們設(shè)想用滾柱式掃地刷和傳送帶實現(xiàn)將垃圾掃入車內(nèi)并送到垃圾箱的功能；用兩個可以方便相互切換的拖地滾筒實現(xiàn)輪換拖地再清洗的功能；車上再設(shè)清水箱與污水箱，用于拖地滾筒的清洗和污水的收集；另設(shè)拖地滾筒的切換裝置，實現(xiàn)上

3、下拖地滾筒的切換。整臺機械所需施加較小動力，掃地滾刷的動力來自前車輪，拖地滾筒的動力來自后車輪，由人力推動整個掃地車。始終本著節(jié)能、環(huán)保、高效、實用、經(jīng)濟的原則，我們設(shè)計的這種的清潔裝置雖然體積小但功能齊全、節(jié)能環(huán)保、高效實用。 一、清潔車工作原理 掃路車的工作原理與吸塵器的工作原理相通。在車輛底部裝置了一個滾柱式的掃刷子。當車輛向前行進時、前述的滾掃刷子便會將地面上的垃圾和沙土直接地，滾送到車輛上的廢物收集箱中。除了前述的滾掃刷子(主干掃刷)外、該類的掃地車、大部份供貨都會多配置一個或兩個小型旋轉(zhuǎn)掃刷子(通稱傍掃刷子)，以便工作時、將垟角或路邊的垃圾和沙土透過旋動而帶到主干掃刷子的工作行

4、程中。隨而，讓主干掃刷子同時將該些垃圾與塵土掃進廢物收集箱中。主要包括邊刷、主刷、垃圾儲存箱、過濾網(wǎng)等裝置來共同完成。 1、邊刷由外向內(nèi)將角落等其他難以夠著的垃圾集中掃往主刷能清掃到的范圍。 2、主刷再將垃圾，甚至是較大一點的垃圾卷起后投擲到垃圾集中箱。 3、位于前部的抽氣系統(tǒng)能產(chǎn)生強大的吸力，再通過過濾系統(tǒng)再將灰塵過濾，以防止排出的氣體污染環(huán)境和影響操作人員身體健康。 二、清潔車結(jié)構(gòu)組成 掃路車結(jié)構(gòu)設(shè)計獨特的有清掃裝置、提卸料機構(gòu)、邊掃裝置、車體、灑水系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、操縱控制系統(tǒng)。 1、清掃裝置做成一部獨立清掃小車的形式，清掃小車與主車采用隨動拖牽方式，清掃小車上設(shè)置四

5、個導向輪與主車滑動導軌浮動掛接，清掃小車的提升和下滑運動，通過四個導向輪導向；小車內(nèi)有小垃圾箱、大圓滾刷。垃圾箱位于滾刷的前部，由圓滾刷掃起的垃圾落入、存貯于垃圾箱內(nèi)，當該垃圾箱收集滿后，由一個滾提卸料總成將垃圾箱及圓滾刷組成的清掃小車，提升至主車車廂的上部，并將垃圾倒入車箱內(nèi)，然后放下清掃裝置，又可繼續(xù)進行清掃作業(yè)。圓滾刷有八片，長、短各4片，短刷片的作用是掃起石塊等大件的物體。長、短刷片都有可調(diào)節(jié)機構(gòu)、用短后可更換；刷絲采用改性尼龍絲，內(nèi)還混裝有三分之一的波紋狀細鋼絲，相當好用。 2、提卸料機構(gòu)是本車最為獨特設(shè)計之一，車體上兩側(cè)都設(shè)置有長導軌，清掃小車的四個導向輪可在導軌內(nèi)滾動。當清掃

6、小車工作時或路面有變化及車廂載重有變化時，滾提卸料機構(gòu)能保證清掃小車始終處于浮動狀態(tài)，這樣清掃小車才能正常工作。當清掃小車垃圾箱收集滿后，滾提卸料機構(gòu)的鋼絲繩加液壓絞車提升裝置工作，將清掃小車提升到車廂頂卸料，清掃小車要下降時，滾提卸料機構(gòu)的雙級調(diào)速裝置起作用，使其平穩(wěn)下降。滾提卸料機構(gòu)是實現(xiàn)清掃小車提升卸料、下降著地后隨動拖牽的最經(jīng)濟實用的結(jié)構(gòu)形式之一。 3、邊掃裝置上采用關(guān)節(jié)軸承可調(diào)節(jié)四桿框架結(jié)構(gòu)，具有很好浮動效果。當邊掃中碰到路基時，該結(jié)構(gòu)能使邊掃彈回，沿著路基邊清掃，把路基邊掃干凈。圓盤刷采用108束尼龍絲的插裝結(jié)構(gòu)使用更換相當方便。 4、車體總成是通過與副車架相連固定在汽車底盤

7、上，車體總成和副車架的固定是在尾端用銷軸鉸接的；車體翻轉(zhuǎn)采用單油缸直頂式，傾翻角度達到50°，使得卸料更完全。后門機構(gòu)用于完成清掃裝置垃圾箱門的開啟和關(guān)閉鎖緊。當卸料時，車箱翻起后，后門可自動開起卸料，落下后自動關(guān)閉鎖緊。安全鎖定機構(gòu)用于清掃小車的在運輸或保養(yǎng)檢修狀態(tài)下清掃小車被鉤住，不會下滑。 5、灑水系統(tǒng) 灑水系統(tǒng) 灑水系統(tǒng)在兩個邊掃上設(shè)有三個噴嘴，在保險杠下方設(shè)有六個噴嘴，噴嘴的結(jié)構(gòu)能夠使灑水的效果更佳，完全能夠滿足灑水需要；水泵用電動機帶動，使用汽車電源。 6、液壓系統(tǒng)：整車一共有四個油馬達（清掃機、邊

8、掃、翻轉(zhuǎn)卸料機構(gòu)）和三個油缸（自卸翻斗、邊掃）。液壓閥全部集成安裝，結(jié)構(gòu)緊湊，美觀；兩個三位四通電磁換向閥采用“M”型中位機能，系統(tǒng)開機和待機時自動卸荷，高效節(jié)能；四個油馬達串聯(lián)使用，壓力和速度控制良好；翻斗油缸和邊掃提升油缸都為單作用油缸；垃圾斗提升馬達設(shè)計有兩級可調(diào)速下降，保證了垃圾斗下降的平穩(wěn)性。 液壓系統(tǒng) 7、氣動系統(tǒng) 氣動系統(tǒng)從底盤貯氣筒取得氣源，工作壓力不小于0.6Mpa。根據(jù)不同的作業(yè)要求，由電磁閥控制各個氣缸實現(xiàn)不同的動力組合。 　 氣動系統(tǒng) 8、操縱控制

9、系統(tǒng)：液壓閥的動作全為電控，在駕駛室即可完成各個油缸油馬達動作：電控滾提卸料機構(gòu)升降，清掃裝置、邊掃裝置、車廂翻斗卸料和灑水系統(tǒng)的操縱都在駕駛室由電磁閥控制。車尾部裝有6個黃色警示燈，掃路車工作時，該燈會閃爍。清掃小車滾提升到上掛鉤位時，壓下行程開關(guān)，滾提停止。清掃小車導軌下方裝行程開關(guān)，當清掃小車滿載時，壓下行程開關(guān)駕駛室內(nèi)控制面板上“清掃小車滿載”提示燈亮。 三、清潔車主要功能及特點 1、掃路車通過副發(fā)動機驅(qū)動風機及其他工作裝置，采用以吸為主、吸掃結(jié)合、濕式除塵的工作原理對路面進行清掃作業(yè)，電液操縱控制，液壓傾翻卸料； 2、掃路車副發(fā)動機與風機之間的傳動設(shè)置設(shè)有獨創(chuàng)的自動離合器裝置。

10、該裝置可保證副發(fā)動機空載起動和副發(fā)動機停機時與風機的自動脫離，簡化了操作，降低對副發(fā)動機的沖擊，提高了副發(fā)動機的工作可靠性和使用壽命，同時，副發(fā)動機除有工作轉(zhuǎn)速顯示外，還有累計作業(yè)時間的自動記錄顯示，便于使用和維護保養(yǎng)； 3、掃路車清掃裝置具有遇障自動避讓保護功能和自動復位功能（已獲國家專利）。掃路車掃盤遇到障礙物后自動回縮，越過障礙物后自動復位，該功能有效地解決了清掃裝置易碰損的問題； 4、掃路車掃盤轉(zhuǎn)速可根據(jù)各種不同清掃工況調(diào)整選擇高、中、低三檔，保證在各種污染狀況下都可以有良好的清掃效果，又可相應降低運行成本。注塑成型的片型掃刷更換方便快捷,并有鋼片混合掃刷備選； 5、掃路車“中置

11、四盤刷——后置吸嘴”的結(jié)構(gòu)布置，清掃寬度大，清掃效率高，并方便于清掃裝置與吸嘴的調(diào)整和維護；由于該結(jié)構(gòu)形式前懸短、吸嘴離地間隙大，因此轉(zhuǎn)場運輸時整車通過性好； 6、掃路車氣力輸送系統(tǒng)采用消化吸收國外先進掃路車技術(shù)的高效專用風機和可隨路面自動找平的全浮動式吸嘴，吸力強勁，吸嘴離地間隙均勻，對常見路面垃圾、泥砂、小石塊及輕飄物等均能吸干凈； 7、掃路車風機出風口采用下排風方式，壓塵效果好，二次污染??； 8、掃路車可選用進口優(yōu)質(zhì)電動水泵； 9、掃路車采用全不銹鋼內(nèi)膽的垃圾箱和水箱，耐腐蝕； 10、掃路車底盤載重量大、垃圾箱和水箱容積大，連續(xù)作業(yè)時間長。 三、結(jié)論 掃地清潔車到現(xiàn)在已經(jīng)有大概三十年代發(fā)展歷史，可以說，在科技越來越發(fā)達的現(xiàn)代社會，掃地清潔車的功能和用途也是越來越廣。掃地清潔車從最開始的簡單的垃圾裝卸功能，到后來的實現(xiàn)垃圾的自動收集功能，再到后來的車載式大型路面掃地刷地車，再到后來的小型場地的駕駛式或手推式柴電能源類的智能掃地清潔車，清潔車在體積上越來越小，功能上卻越來越集中。 目前，世界上大部分國家都有自己生產(chǎn)的高科技含量的掃地清潔車，而我國雖然起步較晚，但也設(shè)計制造出很多功能實惠的設(shè)備，并已廣泛的投入到實踐生產(chǎn)中去。對于價格昂貴的進口設(shè)備來說，較便宜實惠的國產(chǎn)設(shè)備，在技術(shù)上日趨完善，未來將具有很大的市場前景空間。