1、本科學生畢業設計城市道路清掃車的設計系部名稱： 汽車工程系 專業班級： 車輛工程 b05-17班 學生姓名： 王劉保 指導教師： 蘇清源 職 稱： 副教授 黑 龍 江 工 程 學 院二九年六月the graduation thesis for bachelor's degreedesign of the city road sweepercandidate：wang liubaospecialty：vehicle engineeringclass：b05-17supervisor：associate prof. su qingyuanheilongjiang institute of

2、technology2009-06·harbin海量機械畢業設計，請聯系q99872184摘要我國道路清掃車行業歷經數十年的發展，產品從單一的純掃式發展到目前的多種型式，產品性能和產品質量迅速提高，特別是在改革開放以后，通過進口關鍵外購件使掃路車產品性能和可靠性大大提高。但目前我國掃路車的水平與國外發達國家相比，還存在一定的差距，特別是在產品的可靠性方面。文中介紹了道路清掃車的改裝設計說明。敘述了在改裝道路清掃車過程中容易出現的問題。對清掃系統進行了詳細的設計，敘述了相關專用設備的工作原理，并進行了比較分析。對掃盤、吸嘴、集塵箱、風機等設備的選擇進行了仔細的對比分析。保證道路清掃作業

3、的安全性。關鍵詞：道路清掃車；掃刷；掃盤；吸嘴；集塵箱；專用車abstractour country path sweeps clear the vehicle profession to have been through repeatedly the dozens of years the development, the product from sole sweeps the type to develop present many kinds of patterns purely, the product performance and the product quality rap

4、id enhancement, specially after reform and open policy, causes the sweeping machine product performance and the reliability through the import key outsourcing enhances greatly.but the present our country sweeping machine level and the overseas developed country compare, but also has certain disparit

5、y, specially in product reliable aspect.in the article introduced the path sweeps clear the vehicle the re-equipping design explanation.narrated in re-equipped the path to sweep clear the question which in the vehicle process easy to appear.to swept clear the system good detailed design, narrated th

6、e correlation special purpose equipment principle of work, and has carried on the comparative analysis.to swept the plate, attracts mouth, collection dust box, air blower equipment and so on choice has carried on the careful contrast analysis.guaranteed the path sweeps clear the work the security.ke

7、y words: the path sweeps clear the vehicle；the scanning；sweeps the plate；attracts the mouth；the collection dust box； the private carii黑龍江工程學院本科生畢業設計目錄摘要iabstrctii第1章 緒論11.1道路清掃車改裝的意義和目的11.1.1道路清掃車改裝的意義11.1.2道路清掃車改裝的目的11.2道路清掃汽車的發展與展望11.2.1道路清掃汽車的發展歷史11.2.2道路清掃汽車的現狀11.2.3道路清掃車的發展與展望21.3道路清掃車的比較21.4本設

8、計的主要內容3第2章 道路清掃車的總體設計42.1設計思想42.2整車參數的確定42.2.1尺寸參數42.2.2質量參數52.3 發動機結構72.4 變速器72.5改裝須知72.5總體設計82.5.1工作原理82.5.2構造及功能82.6本章小結10第3章 主要零件選擇及其設計113.1風機的選擇113.1.1風機的工作原理113.1.2風機的選擇123.2副發動機的選擇143.3副發動機與風機的傳動設計143.4集塵箱的設計163.5集塵箱卸載擺臂的設計163.6掃盤掃刷的設計213.7掃盤的布置形式223.8吸嘴的設計233.9噴水頭、水泵、進塵管和水箱的選擇設計243.10本章小結25第

9、4章 清掃系統的動力設計與計算264.1清掃系統的動力選擇264.2掃盤的驅動馬達選擇264.3水泵馬達的選擇264.4液壓缸的選擇274.5液壓泵的選擇274.6油路控制274.7取力器的選擇284.8本章小結29第5章 整車性能分析305.1汽車動力性能分析305.1.1基本參數確定305.1.2汽車的行駛方程315.1.3汽車最高車速的確定335.2燃油經濟性計算355.3整車軸荷分配計算355.4整車穩定性分析365.4.1作業質心高度的計算365.4.2作業側傾角的確定365.5最小轉彎直徑的計算365.6本章小結37結論38參考文獻39致謝41附錄42黑龍江工程學院本科生畢業設計第

10、1章 緒論1.1道路清掃車改裝的意義和目的1.1.1道路清掃車改裝的意義隨著我國經濟的發展，人民生活水平的提高，城市的規模也越來越大。近年來城市的清掃任務量也越來越大。同時伴隨著我國高速公路建設通行里程的迅猛增長，高速公路及公路的清掃除塵任務也越來越繁重，因此為提高清掃速度，減輕環衛工人及道路養護工人的任務量和勞動量，道路清掃車的需求量日益增加。1.1.2道路清掃車改裝的目的我國城市規模發展迅速，伴隨著嘗試的環保任務越來越重。道路清掃車能大大減輕城市環衛和道路的保養，同時縮小我國在道路清掃車設計自造技術與國外的差異。1.2道路清掃汽車的發展與展望1.2.1道路清掃汽車的發展歷史道路清掃保潔機械

11、19世紀20年代起源于歐洲，其技術發展經歷了純掃式、純吸式、吸掃式掃路車3個階段。其中吸掃式又有干、濕2種類型。在我國的發展則始于20世紀60年代，其發展歷史可分為3個階段。20世紀60年代至80年代末，第1代純掃式清掃車研制成功，揭開了我國自主研發清掃車技術的序幕；但因純掃式清掃車有性能差、質量差、外觀差，清掃效果差等缺陷。直至20世紀80年代末，建設部長沙建設機械研究院設計出我國第一輛吸掃式清掃車，迅速縮短了我國清掃車與發達國家之間的差距，成為我國清掃機械發展里程中的新起點。第2代吸掃式掃路車具有清掃效率高、清掃能力強、清掃污染小等優點，被迅速應用到我國大中城市的主要道路清掃作業中。21世

12、紀之后，國內路面清掃車市場開始呈現多元發展的態勢，出現了不同工作原理和模式的清掃機械，如純吸式清掃車、干式清掃車等第3代掃路車。由于全國各地氣候差異大，冬季水易結冰，對濕式除塵的吸掃式清掃車在部分區域作業效果有影響；而在高速公路，城市高架橋等處，由于取水點遠，不便于濕式除塵清掃車連續作業，隨著人們節水意識的加強，催生出無需灑水壓塵的干式除塵掃路車系列1。1.2.2道路清掃汽車的現狀現在，在我國清掃車市場中，吸掃式清掃車占有率在95%以上。第2階段(20世紀80年代至90年代末)，是我國清掃車發展最快的階段，清掃車的使用不但從大中城市擴展到小城市，而且從城市道路拓展到公路和高速公路。市場需求的迅

13、速膨脹，各種類型和各種規格的吸掃式清掃車不斷涌現。這期間，我國清掃車多數由28 t汽車底盤改裝，適合于大面積、遠距離清掃，常用于城市主干道、城鄉結合部、高速公路的路面清掃作業2。隨著清掃車市場的擴大，用戶對清掃車的需求也在發生變化，出現了小型全液壓清掃機。由于它具有油耗低、行駛無級變速、體積小巧、機動靈活及操作簡單等優點，備受用戶青睞，特別適用于人口密度大、交通繁忙的城市道路以及居民小區、公園、車站、機場、企事業單位等路面的清掃保潔作業。不少清掃車生產企業也開發出專用底盤的中小型全液壓清掃車。但發達國家相比，我國清掃保潔機械還存在不小的差距。我國的清掃車在清掃保潔效率、清掃保潔能力及除塵效果等

14、作業性能方面與發達國家的水平相當，而在清掃保潔車輛的噪聲、排放、可靠性、舒適性以及自動調整等方面仍存在差距，特別是全液壓清掃車，僅相當于發達國家20世紀產品的水平。1.2.3道路清掃車的發展與展望隨著創建清潔城市的指標越來越高及環衛系統對清掃保潔車輛要求多功能化，出現了創新概念清掃保潔機械“洗掃車”，其中的代表車型有中聯重科環衛機械分公司開發的大中型洗掃車。它集清掃、清洗、污水回收于一體，且一次行駛同步完成，清潔作業后即可達到無塵、無漬、無積水的作業效果，最大程度呈現路面本色，大大提高了道路清潔質量，實現了道路清掃保潔觀念的突破，也是國際上首創的產品。發展的趨勢現代化清掃保潔機械應與生態型、現

15、代化國際大都市發展相適應，具有環保優先、技術創新、國際先進等裝備特征。從滿足單一的普通作業需求，向滿足聯合作業、規范作業、模塊組合、環保作業及同步監控管理等需求發展3。1.3道路清掃車的比較純掃式清掃車有性能差、質量差、外觀差，清掃效果差二次污染嚴重等缺陷，基本被淘汰。吸掃式掃路車具有清掃效率高、清掃能力強、清掃污染小等優點，被迅速應用到我國大中城市的主要道路清掃作業中。我國吸掃式清掃車多數由28 t汽車底盤改裝，適合于大面積、遠距離清掃，常用于城市主干道、城鄉結合部、高速公路的路面清掃作業?，F在，在我國清掃車市場中，吸掃式清掃車占有率在95%以上。隨著清掃車市場的擴大，用戶對清掃車的需求也在

16、發生變化，出現了小型全液壓清掃機。由于它具有油耗低、行駛無級變速、體積小巧、機動靈活及操作簡單等優點，備受用戶青睞，特別適用于人口密度大、交通繁忙的城市道路以及居民小區、公園、車站、機場、企事業單位等路面的清掃保潔作業。不少清掃車生產企業也開發出專用底盤的中小型全液壓清掃車。純吸式清掃車、干式清掃車等。由于全國各地氣候差異大，冬季水易結冰，對濕式除塵的吸掃式清掃車在部分區域作業效果有影響。同時純吸式清掃車清掃只適合灰塵較少的城市，對于我國東北地區、西北地區灰塵較大的城市基本不使用。1.4本設計的主要內容本設計主要內容：（1）清掃形式的選擇；（2）對二類底盤的計算與選擇；（3）對清掃刷及其動力系

17、統的選擇與設計；（4）對吸塵系統的選擇和設計；（5）對集塵系統的設計和計算；（6）灑水系統的設計計算；（7）對整車液壓系統的設計計算；（8）整車性能的分析。第2章 道路清掃車的總體設計2.1設計思想根據我國目前的實際情況，經過反復的調查研究，確定如下設計原則：（1）既可在高等級公路上使用，也可在城市道路中使用；（2）合理地選擇底盤及有關總成，以保證各總成之間的匹配和整車性能；（3）整車結構布置合理，便于組織生產；（4）車輛運行機動靈活，工作可靠，功能齊全，附件裝夾迅速，操作使用方便；（5）為便于車輛的維修，結構設計要最大限度地貫徹標準化、系統化和通用化；（6）結構緊湊，造型新穎，美觀大方，保證

18、性能的前提下，盡量降低生產成本；（7）符合國家、行業的有關標準和法規4。2.2整車參數的確定2.2.1尺寸參數（1）外廊尺寸外廓尺寸即指整車的長、寬、高，由所選的汽車底盤及工作裝置確定，但最大尺寸要滿足法規要求。在我國gb158993汽車外廓尺寸的界限中，明確規定，車輛高不超過4m；車輛寬(不包括后視鏡)不超過2.5m；外開窗、后視鏡等突出部分距車身不超過250mm;車輛長:貨車不超過12m，半掛汽車列車不超過16.5m,全掛汽車列車不超過20m。設計的半掛液化氣汽車總長度為13.4m，車高為3.5m，車寬為2480mm。（2）軸距軸距影響到車輛總長，最小轉向直徑、縱向通過半徑或縱向通過角、軸

19、荷分配和質量轉移系數，也影響到車輛的操縱穩定性和行駛平順性。綜合考慮設計的道路清掃車汽車的車軸距5200mm。（3）輪距輪距影響到車輛總寬、橫向通過半徑、轉向時的通道寬度以及車輛的橫向穩定性，輪距要與車寬相適應，設計的道路清掃車的輪距為1800mm左右。（4）前、后懸汽車的前、后懸直接涉及到汽車的接近角和離去角，一般要求都在25°以上，至少不小于20°。前懸應滿足車輛接近角和軸荷分配的要求。前懸與駕駛室、發動機、轉向器、前保險杠等總成布置有關。后懸應滿足車輛離去角和軸荷分配的要求，同時還要滿足有關標準的規定，即對于客車和全封閉廂式車輛，后懸不得超出軸距的0.65倍;對于其它

20、車輛，后懸不得超出軸距的0.55倍，但最長不得超出3.5m。在實際改裝過程中，后懸變動比較多。例如對于自卸車，一般要將所選的普通汽車底盤的后懸變短，而對于有些罐式和廂式汽車，則要將后懸加長。設計的道路清掃車的前懸為1205mm，后懸為1700mm6。2.2.2質量參數（1）裝載質量 對裝載質量考慮以下兩方面:a.考慮到清掃城市和清掃范圍，如果中小城市則宜采用小噸位車輛，如果大中城市則宜采用大噸位車輛，以便于提清掃效率。b.合理分級在裝載噸位級別仁，要分布合理，以利于專用車產品的系列化、通用化和標準化。對于同一底盤，在設計時應盡量提高裝載質量。設計的道路清掃的裝載質量為7000kg左右6。（2）

21、整備質量 所謂整備質量是指專用汽車帶有全部工作裝置及底盤所有的附屬設備，加滿油和水，但未載人和載貨時的整車質量。整備質量是一個重要設計指標，對運輸型專用汽車的動力性和經濟性有很大影響。據估計，載重汽車整備質量減少10%，可使經濟性提高8.5%。因此從設計原則上講，應減少整備質量，盡量采用輕質金屬材料和非金屬材料，減少原材料消耗，降低制造成本。道路清掃的整備質量為11000kg左右。（3）總質量 所謂總質量是指專用汽車裝備齊全，滿載(規定值)貨物及乘員時的質量。其計算公式為 （2.1）式中：mp乘員質量kg，按座位數計，65kg/人。對于作業型專用汽車，如起重舉升車、高空作業車等，總質量主要由改

22、裝后的汽車底盤質量和專用工作裝置質量確定，無需考慮裝載質量。為了部分彌補專用汽車裝載質量的下降，可采用原車底盤允許的最大總質量，合理地利用原車底盤的超載能力。一般最大允許可超過原車型總質量的5%。設計的道路清掃的總質量為12000kg左右。結合設計要求及其我國主要城市環衛要求選擇東風牌eq1122gz12d7載貨汽車二類底盤進行改裝。東風牌eq1122gz12d7載貨汽車二類底盤的主要參數見表2.1、2.2和2.3。表2.1 底盤質量參數底盤型號eq1122gz12d7空載整備質量/kg4750前軸軸載質量/kg4970后軸軸載質量/kg7465額定軸載質量分配允許前軸最大軸載質量/kg500

23、0允許后軸最大軸載質量/kg10000表2.2 性能參數底盤型號單位或代號eq1122gz12d7最高車速km/h95最大爬坡度%23油箱容積l280百公里油耗l35最小轉彎直徑m12.5駐車坡度%20表2.3 尺寸參數外型尺寸總長 ol8995總寬 ow2430高 oh2700軸距 wb5200前懸 foh1180后懸 roh2615車架前高 fhf650車架后高 fhr700輪距前輪 n11845后輪 n21640后輪胎最外尺寸 n3974車架外寬 n4 860車架可用長度 m0 5530駕駛室后圍位置 m1 870蓄電池位置 m21433儲氣筒位置 m32198油箱位置 m4 2016表

24、2.3 尺寸參數 續表接近角（度）34離去角（度）402.3 發動機結構該車的的發動機為直列六缸、四沖程水冷柴油增壓發動機，參數見表2.4。表2.4發動機參數型式 直列四缸、四沖程水冷柴油增壓發動機型號 c240 10額定轉速r/min 2200額定功率kw (2200r/m) 235最大轉矩n·m(1500r/min) 880最低燃油消耗率g/(kw·h) 200缸徑×沖程mm 114×135排量l 8.3壓縮比 17.3：1工作順序 1-5-3-6-2-4燃油：夏季：0號輕柴油：冬季：根據氣溫選用合適的輕柴油2.4 變速器變速器可以選裝df6s750

25、齒六擋變速器，變速器參數見表2.5。表2.5 變速器傳動比一檔二檔三檔四檔五檔六檔倒檔5.6063.6272.3131.48710.795.0452.5改裝須知底盤的質量參數要求 底盤經過改裝后，前、后軸的軸載質量應不超過允許的最大軸載質量。 改裝后整車的要求： （1）改裝后，必須保證汽車的功能和工作安全性，以及所有運動部件的運動空間； （2）要保證改裝部分有足夠的維修保養空間，特別是各潤滑點，緊固螺栓、蓄電池和制動裝置零部件的可操作空間； （3）日常保養的各檢查及潤滑點，必須保證不進行任何拆卸就能進行； （4）為滿足法規的要求，不允許撤卸所設置的隔音板； （5）不允許對發動機的冷卻系進行更改

26、，不得妨礙空氣吸入和廢氣排出； （6）安裝改裝部分時，各個部件都必須保證安全通過性，運行安全性、可靠性、功能及維修保養的方便性； （7）要確保底盤運動件如車橋、懸架、傳動軸、轉向器、制動元件及換檔桿的功能和運動自由空間； （8）不得妨礙維修保養和潤滑作業的進行； （9）當改裝部分伸出駕駛室之上時，應保證駕駛室能夠自由地翻轉； （10）不得因改裝而影響汽車的行駛、制動和轉向性能； （11）所有的改裝和對汽車的更改要按照國家現行法規實施；（12）改裝廠家不經許可不能取下或更換東風標志，也不得在其它部位設置東風的標志，隨散裝件提供的東風標志要安裝在東風汽車有限公司規定的位置上7。2.5總體設計2.5

27、.1工作原理該道路清掃車由東風eq1122gz12d7汽車底盤、副發動機、風機、垃圾箱、水箱、水泵、油箱、油泵、掃刷、吸盤、附車架等組成。見圖2.1掃刷將垃圾掃至規定位置,吸塵系統的高壓風機產生高速運動的氣流,在吸盤處形成較強負壓,將垃圾吸入垃圾箱。由于垃圾箱空間突然加大,氣流速度突然降低,同時集塵箱在兩進灰口交接處噴出高壓霧化水，將進出集塵箱內的灰塵噴濕，噴濕的塵土、垃圾及體積質量較小的顆粒在重力作用下沉至垃圾箱底部,樹葉、紙張等被網擋住,細小顆粒再經垃圾箱隔板、擋板等進行二次降塵,使空氣進一步凈化,最后經風機再次回吹到吸塵口。圖2.1 道路清掃總體布置2.5.2構造及功能（1）副發動機及風

28、機傳動系統該系統由發動機、發動機支座、帶輪、風機、等組成。它為風機提供動力,副發動機啟動后帶動風機作業。副發動機采用bn492qa柴油機,經傳動軸、皮帶傳動帶動風機運轉,副發動機通過安裝在駕駛室內的油門控制器控制油門開度對轉速進行調整,通過油門控制器上的限位螺釘限定其最高工作轉速和怠速。發動機怠速為750800r/min,最高工作轉速限定為2200r/min。該發動機最大扭矩為175.1n.m/2200r/min,最大功率為57.4kw、3800r/min。風機采用926-5a標準通用型風機8。（2）吸盤裝置由吸盤、吸管、拖桿、吸口、側滾輪、后滾輪等組成。為確保最佳清掃效果,吸盤支承滾輪著地后

29、底邊和地面的間隙應保持20mm左右,該間隙可通過提高和降低吸盤兩側支承滾輪的安裝高度來調節。不清掃時通過提升裝置提起吸盤,保證吸盤剛性部分離地間隙大于100mm,以利快速行駛。（3）清掃裝置該裝置由與車架中心線對稱的左、右兩清掃裝置組成。掃盤離地110mm左右，掃刷觸地狀況對清掃效果和減少掃絲的磨損很重要,必須將掃盤對地傾斜成一定的角度,即將掃盤外傾3°左右。掃刷磨損后必須對掃盤進行調整。當掃刷長度磨損減短至100mm時就需更換新掃刷。（4）垃圾箱垃圾箱為密閉的簿壁焊接容器,其作用是沉積垃圾和除塵。當從吸口吸入垃圾塵粒時含塵氣流從吸口進入,經過垃圾箱空腔,通過分離孔板進入風機。垃圾箱

30、內部經過防銹處理,垃圾箱安裝在副車架上,由翻斗油缸傾翻卸料。垃圾箱與吸盤、風機、后箱門結合處用密封條嚴密密封以提高吸塵效果。當以上結合部密封條脫落或損壞時吸塵效果會明顯下降,此時應及時緊固或更換密封條9。（5）液壓與電氣系統掃路車掃盤的旋轉、伸出、縮回,垃圾箱的傾翻收回,吸盤的放下、提起等動作都由液壓系統驅動和控制。液壓系統主要由液壓泵、液壓馬達、液壓缸、電磁閥、單向節流閥、液壓單向閥、背壓閥、集流塊、液壓油箱、連接油管等組成。掃路車具有汽車底盤電氣和專用工作裝置電控與儀表兩個獨立的電氣系統。底盤電氣系統為常規通用系統;專用工作裝置電控與儀表系統由電控箱、副發動機電氣元件及電磁閥等組成,通過駕

31、駛室內的儀表盤按鈕操作實現專用工作裝置電、液控制10。（6）灑水系統本掃路車是濕式、吸掃式掃路車,該車在清掃時和吸入時都設有噴水裝置,達到壓塵和防止二次污染的目的。水泵選擇三缸活塞泵，額定轉速820r/min，最高轉速1200r/min，流量30l/min，最高壓力3mpa，最大耗用功率1.86kw。清掃作業時,將水泵工作控制開關旋至“工作”位置,壓力水經灑水噴嘴及垃圾箱內噴嘴噴出,并形成水霧。2.6本章小結本章主要是對整車方案進行了初步的分析，并確定了整車方案中基本參數。對整車設計基本方案的確定。第3章 主要零件選擇及其設計3.1風機的選擇3.1.1風機的工作原理掃路車對塵粒的吸拾主要依賴風

32、機對塵粒的作用力。這種作用力有兩種形式，即空氣流動對塵粒產生的動壓和風機直接對塵粒產生的負壓(靜壓)。動壓和負壓之和為風機的全風壓?？諝饬鲃訒r產生的動壓力相對較小，它只能帶動較小的塵粒流動，最終還要依靠風機產生的負壓吸拾塵粒。對質量較大的塵粒的吸拾主要依靠風機對塵粒產生的負壓力。動壓和負壓可以相互轉化，根據風流通道的形式，動壓和負壓會有不同的表現形式。通過塵粒在進人垃圾箱之前會經過兩種不同形式的路徑，即風道和吸嘴。在風道內，風機對塵粒的作用力主要體現在風機的負壓上。若僅使用通道吸拾塵粒，那么風機只需要有足夠的負壓力便可。風機的風流量可以很小。但僅用風道吸拾塵粒，使得掃路車對路面的吸拾寬度太小，

33、不適合掃路車的工作性能，為此增設吸嘴，目的是通過風流產生的動壓將吸嘴寬度內的塵粒都帶到風道的進口。在吸嘴內，除風道的進口存在極大的負壓外，其余空間的負壓較小，此時風機對塵粒的作用力主要依賴風機流量產生的動壓力。根據動能定理 e=12mv2 （3.1）可知風的流速越大，風流產生的動壓越大。其中，e為風的動能，m為空氣介質的密度，v為空氣的流速。能量守恒定律告訴我們:在一個封閉的系統中，流體的總能量是一個常數。根據伯努利方程可知 p+12v2+gh=c （3.2）(在掃路車的吸塵系統中，式中的流體勢能pgh很小，可以忽略不計)，如果吸塵系統中的氣流流經一個收縮(節流)截面時，氣體將被加速。這種氣體

34、的加速將使它的動能增加，卻使被加速處的靜壓力降低。根據式(3.1)可以看出若能獲得較大的流速，則吸嘴的風流截面越小越好。為此，在設計吸嘴時，在保證塵粒能順利進人吸嘴的同時，應盡量減少吸嘴與路面的距離。吸嘴的兩個側面和后側面使用圍板，也可以有效地減少吸嘴的風流截面，同時在較大塵粒不能被風流的動能帶動時，還可以將其拖送至風道的進口。根據幾種典型風機的性能參數繪制風機的流量。圖3.1 幾種風機的流量和功率曲線從圖3.1可以看出，隨風流量的增加，風機所需的能量會急劇增加。而且，風機產生的噪聲主要是因為氣流間的摩擦、流量的增加。因此，在風機的負壓能滿足吸拾塵粒的要求時，盡量選用小流量的風機，在降低能耗的

35、同時，還可有效的降低風流產生的噪聲，有利于除塵。3.1.2風機的選擇掃路車欲吸拾塵粒，必須滿足下述條件f吸拾> g塵粒 （3.3）式中：f吸拾為吸拾塵粒所需的吸拾力，n；g塵粒的重力，n。選取塵粒密度為p，初設可吸拾直徑為滬d的塵粒(不規則物體按當量直徑計算)，則吸拾塵粒所需的負壓為p1d24>gd36p1>2gd3 （3.4）式中：p1理想狀態下吸拾灰粒所需要的負壓，pa； 密度，kg/m3；d直徑（或當量直徑），mm。式（3.1）為理想狀態下，風機吸拾塵粒所需的負壓。但在實際工作過程中往往因為吸口形式、管路形狀、路面狀況的影響，所需的負壓會大于理想狀態下的負壓，為此，需要

36、用工況系數k(k>l)來彌補作業中的能量損失，此時p2=kp1 （3.5）風機的全風壓為動壓和負壓之和，動壓和負壓的比例會隨著吸塵系統結構的不同而有所變化。離心式通風機在最佳工況下，出口動壓約占全壓的1020%，當偏離最佳工況時會大些。在此，取動壓是全壓的20%計算，于是，所需風機的全壓為p3=p21-20%=1.25kp1 （3.6）掃路車有多種除塵形式，每種除塵形式均有壓力損耗，常用除塵形式的壓力損耗如表3.1。表3.1常用除塵形式的壓力損耗.質性除塵重力除塵袋式除塵1001500501507001000其中袋式除塵多在干式掃路車上才有應用，在此，只選取慣性除塵和重力除塵的最大壓力損

37、失之和1650pa，結合式（3.2）、（3.3）、（3.4）可得風機所需的全風壓應滿足如下關系式p吸拾=56kgd+1650 （3.7）式中：p吸拾掃路車在實際應用具有的全風力。綜合實際情況取k=1.2，當量直徑d=150mm,能吸入最大灰粒重量為3kg左右。則p吸拾=561.2×34×3.14×0.1533×10×0.15+1650=1653.1847w掃路車上風機跟吸塵系統的關系密切，在選用掃路車的風機時可以參考以下兩點:為減少風機的能耗和噪聲污染，應盡量減小風機的流量，在保證吸拾垃圾的性能的同時，最有效的辦法是縮小吸嘴的風流截面。風機的選

38、型一般按下述步驟進行: （1）計算確定隧道內所需的通風量； （2）計算所需總推力 it it=p×at （3.8）其中，at：風口橫截面積(m2) ：p：各項阻力之和(pa)。設計掃路車風機選擇9-26型離心通風機輸送介質的溫度一般不超過80度。介質中所含的塵土及硬質細顆粒不大于150毫克/立方米。風機機座號no5#、風機的傳動方式為a式。風機的傳動方式為d式傳動。出風口位置角度可按裝配需要而定，并可根據裝配的實際需求制作非標產品。風機性能參數見表3.2表3.2 9-26-5型離心通風機性能參數傳動方式轉速流量全壓內效率內功率所需功率v帶傳動2900r/min4293m3/h6035

39、pa77.2%9.12kw10.5kw3.2副發動機的選擇副發動機在本設計中只驅動風機，因此對副發動機選擇要求如下：(1)能完全驅動風機；(2)質量體積油耗越小越好；(3)價格越廉價越好。綜合考慮選擇為：bn49qa，最大扭矩：171.5n.m/2200r/min，最大功率：57.4kw/3800r/min。3.3副發動機與風機的傳動設計根據風機和副發動機參數，風機與副發動機采用v帶傳動，由風機工作載荷變動很?。刻旃ぷ?gt;16小時，參照（楊可楨、程光藴、李甚生主編機械設計基礎第五版。高等教育出版社，v代的設計參照表都為本數圖表）表13-8選擇工作系數ka=1.2故功率 pc為pc=kap

40、=1.2×10.5=12.6kw又由pc=12.6kw，轉速n=2900r/min，查13-16選擇spz窄v帶。有參照表13-9，d1應不小于63mm，故取d1=100mm又由帶輪傳動比i=n1n2=d2d1(1-) （3.9）d2=n1n2d11-=5696.89mmn1為風機轉速2 900r/min，n2為發動轉速2 2003 800r/min， d1為風機帶輪，d2副發動機帶輪。取d2=130mm。當d2=130mm時發動機基本處于最大功率，經濟油耗工況下工作，滿足設計要求。驗算帶速v=d1n160×1000=15.17m/s （3.10）帶速在5-25m/s范圍，

41、滿足要求。初選中心距a0=1.5d1+d2=345mm取a0=450mm，符合0.7d1+d2<a0<2d1+d2帶長l=2a+2d1+d2+(d2-d1）24a=1262.14mm （3.11）參照表13-2，窄帶spz取l=1250mm。實際中心距a=a0+ld-l02=450mm驗算小帶輪包角1=180°±d2-d1a×57.3°=176.8°>120° （3.12）滿足要求。求v帶根數zz=pcp0=pc(p0+p0)kkl （3.13）式中：p0單根v帶的基本功率； p0單根v帶i1時額定功率的增量； k包

42、角修正系數； kl帶常修正系數。查表13-5的p0=3.90kw。故傳動比i此處刪減nnnnnnnnnnnnnnnn字 需要整套設計請聯系q：99872184。 （3.26）將相應數據代入（3.20）、（3.21）兩式，得到（3）計算垂直面內的彎矩b點的最大彎矩為n·mm（4）計算水平面內的彎矩n·mm（5）計算合成彎矩n·mm作用在齒輪上的徑向力和軸向力，使軸在垂直面內彎曲變形，而圓周力使軸在水平面內彎曲變形。在求取支點的垂直面和水平面內的支反力之后，計算相應的彎矩、。軸在轉矩和彎矩的同時作用下，其應力為 （3.27）式中:（n.m）；軸的直徑（mm），抗彎截面

43、系數（mm3）。將數據代入得mpa在作業時，400mpa，符合要求。經校核1、3銷軸都滿足強度要求。3.6掃盤掃刷的設計掃刷的設計要求，清掃效果好，效力高。從掃刷接地點受力分析塑料掃刷，從形狀上分有片形、圓形、橢圓形等；鋼片掃刷為片形，尼龍掃刷和塑料掃刷多為圓形或橢圓形，但也有片形，有的掃刷甚至采用空心塑料管壓扁用作掃刷；不管掃刷為何種形狀，它對掃刷的磨損關系不大。而選用何種材料制造掃刷則對掃刷的磨損影響很大。事實上，與掃刷磨損有關的材料性能有硬度、導熱性、摩擦因數等諸多因素，掃刷材料的耐磨性是這諸多因數的綜合反映。材料硬度對掃刷磨損的影響在材料的諸多與磨損有關的因數中，對材料耐磨起主要作用的

44、應當是材料的硬度。勿容置疑，鋼片掃刷比尼龍或塑料掃刷硬度更大，耐磨性更好。但是由于鋼片掃刷清掃作業時容易對路面造成損壞，所以大多數掃路車使用的是尼龍或塑料掃刷，特別是清掃瀝青路面的掃路車。由于影響掃刷耐磨性的材料性能主要是掃刷材料的硬度，硬度越高，耐磨性越好，所以要提高掃刷的耐磨性就要提高掃刷材料的硬度，但是掃刷材料的硬度提高會使掃刷變脆，導致掃刷工作時易于折斷。這就是說：掃刷要求材料不但具有高的硬度，并且還要有高的韌性。材料導熱性對掃刷磨損的影響掃路車進行清掃工作時，掃刷以一定的壓力與地面接觸，旋轉時與地面產生摩擦。掃刷與地面的摩擦，使掃刷接地端發熱。對于鋼片掃刷來說，這種發熱對其耐磨性影響

45、不大，原因之一是鋼片掃刷有較好的導熱性，此外鋼的熔點較高，使其變軟的溫度也較高，鋼片掃刷在摩擦發熱下不易變軟。但是，尼龍或塑料掃刷的導熱性較差，摩擦發熱時容易變軟，使硬度降低而加快掃刷的磨損12。圖3.7 掃盤掃刷結構綜合考慮本設計掃刷如圖3.7所示，掃盤直徑d=216mm, 厚h=40mm，材料45，最大掃刷直徑d=500mm.刷毛長度（mm）：200230，刷毛數量（根）：500±10，刷毛直徑（mm）：2.7，材質：pp聚丙烯或pe聚乙烯。3.7掃盤的布置形式吸掃式路面清掃車具有路面清掃范圍寬、連續工作里程長、清掃保潔效率高、適應性好等特點。由于其吸掃裝置對微細垃圾及塵埃具有良

46、好的吸拾、除塵和輸送效果,有效減少了清掃對環境的污染,同時能滿足高等級公路快速往返和低速作業的要求,因而是高等級公路路面保潔最理想的清掃設備。大型吸掃式清掃車采用定型汽車底盤和雙發動機驅動形式,其行走系統具有汽車行駛的獨立性和工作可靠性,同時副發動機又可滿足吸掃系統對動力的要求。掌握清掃車的關鍵應用技術,正確使用,合理維護,對保持清掃機械正常運轉、提高出勤率和延長機械使用壽命有著十分重要的作用。合理選用吸掃裝置的結構形式國產吸掃式清掃車的吸掃裝置有4種布置形式:中置四掃盤后置吸嘴式、中置四掃盤加后置臥刷吸嘴式、前置二掃盤加中置二掃盤吸嘴式和中置二掃盤加中置臥刷雙吸嘴式。中置四掃盤后置吸嘴式清掃

47、車是在吸收國外先進技術的基礎上,結合國內實際情況開發出的新一代路面清掃車,具有清掃視線好、易操作、清掃效果好等特點,其清掃寬度可達3.5 m,清掃速度可高達30 km/h,垃圾吸入粒度大(最大可達125 mm),掃凈度可高達97.2%,且對周圍環境污染小,最適合清掃剛性水泥或其它硬性路面13。掃盤的布置形式如圖3.8所示：圖3.8 掃盤布置形式3.8吸嘴的設計吸嘴是掃路車的一個重要工作裝置，它是把前方掃刷掃進車輛中部的垃圾由地面輸送到垃圾箱體內的一種垃圾導向輸送裝置。吸嘴結構、性能的好壞直接影響到整車吸塵的效果。如圖3.9所示該機構通過銷軸一端與吸嘴支耳相連，另一端與車架相連，通過液壓缸和拉桿

48、使吸嘴升降。吸嘴體通過銷軸可繞該機構上下跳動，前后左右方向無法擺動。當遇到地面高低不平時，由于吸嘴無法擺動，隨著地面的升高，吸嘴體整體提升，而地勢低的一邊間隙就加大了，從而造成底部漏風，吸力下降，地面無法清掃干凈。吸嘴就能克服這種道路條件帶來的問題。吸嘴升降直接由油缸的伸縮來控制。液壓缸一端通過拉桿形卸扣與吸嘴支耳相連，液壓缸為單作用缸，吸嘴放下時，活塞桿伸長，腔內無壓力，吸嘴隨路面高低而升降，油缸也會跟隨伸縮，使吸嘴不受約束。前方導向桿通過鉸接機構與吸嘴相連。鉸接機構由鉸接座和銷軸、組成。鉸接座的兩個銷孔成十字交叉布置，銷軸連接導向桿和鉸接座，銷軸連接鉸座和吸嘴體。吸嘴體可繞銷軸前后擺動，繞

49、銷軸左右擺動。當路面高低不平時，吸嘴始終與地面保持平行，這樣離地間隙也均勻不變，風機吸力也不受影響，同時降低對地面撞擊的噪音，提高吸嘴的耐用性。提高對密度大、有粘性的垃圾的吸力。為的到最好的吸塵效果，要求進風面積越小越好，要求滿足吸入塵粒的最小當量直徑，綜合城市和本車性能能吸入最大塵粒當量直徑r=157mm的垃圾有紙張、塑料袋、質量小于0.15kg的固體顆粒。由于清掃車在清掃過程中不斷的前進運動，當立即從地面被氣流吹起、懸浮再被吸嘴吸入的時間超過了對吸嘴的有效作用時間，垃圾被吸入就無法吸走。為了提高清掃效果，可以提高氣流速度，但這將加強風機和風壓，提高清掃效果。吸嘴結構如圖3.9所示。圖3.9

50、 吸嘴結構3.9噴水頭、水泵、進塵管和水箱的選擇設計參照同類車型水泵選擇三缸活塞，三缸活塞泵的性能參數見表3.3。表3.3 活塞泵性能參數額定轉速最高轉速流量最高壓力最大耗用功率820r/min1200r/min30l/min3mpa1.86kw在清掃過程中，要求灑水根據作業要求選擇2001ybs型精細霧化噴嘴，2001ybs型精細霧化噴嘴性能參見表3.4。表3.4 2001ybs型精細霧化噴嘴性能參數流量代碼入口接頭噴射角度噴嘴流量平均粒徑異物直徑ybs003螺紋801.89l/min70um0.5mm根據噴水頭和作業時間選擇水箱，令噴水頭每分鐘的噴水量為q,時間t，噴石頭流量為v,則q=n

51、vt=4×1.89l/min×1=7.56l/min （3.28）設清掃時間為12小時，則水箱的容積為q水箱為q水箱=7.56lmin×12h×60min=5443.2l5t （3.29）水箱設計為方形，其效容積>5m3能滿足設計要求。進塵管選擇gl-19pu351風管，材料：b彈性鋼絲生產；直徑：60mm-130mm； 風速：35/s。用途：用于固體如粉塵，粉末和纖維和屑片和顆粒，氣體和液體環境，真空吸塵器，輸送系統。食品和制藥工業適用。3.10本章小結本章對道路清掃車的主要零部件進行選擇和設計，并對所選擇零部件和設計零部件進行結構分析，性能分析

52、，對其實用性、經濟型、安全性等作整體分析和精選。第4章 清掃系統的動力設計與計算4.1清掃系統的動力選擇液壓系統要實現其工作目的必須經過動力源控制機構機構三個環節。其中動力源主要是液壓泵；傳輸控制裝置主要是一些輸油管和各種閥的連接機構；執行機構主要是液壓馬達和液壓缸。這三種機構的不同組合就形成了不同功能的液壓回路。泵馬達回路是清掃作業的主要回路，按照泵循環方式的不同有開式回路和閉式回路兩種。開式回路中馬達的回油直接通回油箱，工作油在油箱中冷卻及沉淀過濾后再由液壓泵送入系統循環，這樣可以防止元件的磨損。但油箱的體積大，空氣和油液的接觸機會多，容易滲入。閉式回路中馬達的回油直接與泵的吸油口相連，結構緊湊，但系統結構復雜，散熱條件差，需設輔助泵補充泄漏和冷卻。而且要求過濾精度高，但油箱體積小，空氣滲入油中的機會少，工作平穩。設計的道路清掃車清掃系統的動力系統有機械傳動、液壓傳動、還有氣壓傳動。機械傳動效力高，但機構太過復雜，制造成本高。氣壓傳動效力太低，故選擇液壓傳動。采用取力器從變速器取力，取力器驅動液壓泵，液壓泵驅動掃盤馬達、水泵馬達和液壓缸【11】。4.2掃盤的驅動馬達選擇綜合清掃道路實際情況選擇掃盤轉速為200r/min左右。故選擇山東濟寧液壓件廠生產的bm100p擺線液壓馬達4個。馬達與掃