清扫机构及清扫车的制作方法

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种清扫机构及清扫车。

背景技术：

清扫车作为环卫设备之一，是一种集路面清扫、垃圾回收和运输为一体的新型高效清扫设备。

清扫车安装有包括扫盘的清扫机构，扫盘上设置有能够与路面接触的扫毛，可以对路面进行清扫。为了便于调节扫盘相对于清扫车的位置，扫盘通过支架可移动地安装于车架上，并通过驱动件驱动支架移动。扫盘的移动主要包括水平摆动及上下移动。目前支架的移动通过以下两种方式实现：1)驱动件(例如伸缩油缸)驱动转动支架上的扫盘同步地水平摆动和上下移动，即水平摆动和上下移动为耦合运动，而扫盘上扫毛与地面的接触力以及扫盘的防摆动(水平)都是通过连接于支架和车架间的弹簧实现，在这样的结构中很容易出现扫盘上下跳动和水平摆动的现象；2)另一种结构是使用气缸代替以上结构中的弹簧，虽然可以避免支架和扫盘的跳动、摆动问题，但气缸的刚度很大，如果支架和扫盘碰撞到障碍物，很容易受损。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种不容易跳动和摆动且扫毛磨损后易于调节的稳定性更高的清扫机构。

为了实现上述目的，本发明提供一种清扫机构，其中，该清扫机构包括：固定机架；转动支架，该转动支架可枢转地连接于所述固定机架并能够绕竖直轴线枢转；第一驱动件，该第一驱动件用于驱动所述转动支架相对于所述固定机架的枢转；升降支架，该升降支架连接于所述转动支架并能够随所述转动支架绕所述竖直轴线枢转，并且所述升降支架具有能够相对于所述转动支架竖直移动的移动部；第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述移动部竖直移动；清扫件，该清扫件连接于所述移动部。

优选地，所述升降支架包括围成四连杆机构的第一竖臂、第二竖臂以及上连接臂和下连接臂，所述第一竖臂连接于所述转动支架，所述清扫件连接于所述第二竖臂，所述第二驱动件用于驱动所述四连杆机构变形以使所述第二竖臂能够相对于所述第一竖臂竖直移动。

优选地，所述第二驱动件为伸缩驱动件并且沿所述四连杆机构的对角线方向铰接于所述四连杆机构。

优选地，所述上连接臂设置为长度可调。

优选地，所述第一驱动件和所述第二驱动件为液压油缸。

优选地，所述转动支架和所述升降支架通过第一竖轴和可枢转地套设于所述第一竖轴的竖向套管连接，并且所述竖向套管和所述第一竖轴之间设有扭力弹簧，该扭力弹簧的一端连接于所述竖向套管，另一端连接于所述第二竖轴。

优选地，所述第一竖轴的其中一端连接有平板件，该平板件连接于所述第一竖轴的板面上设有与所述第一竖轴间隔的止挡件，所述扭力弹簧能够将所述升降支架弹性偏压于所述止挡件。

优选地，所述转动支架还包括第一横臂、第二横臂以及第二竖轴，所述第一竖轴、所述第二竖轴、所述第一横臂以及所述第二横臂连接形成框形支架，所述第二竖轴铰接于所述固定机架。

优选地，所述清扫件包括可旋转的扫盘，该扫盘的下表面设有扫毛。

另外，本发明还提供了一种清扫车，其中，该清扫车安装有以上方案所述的清扫机构。

通过以上方案，清扫件的运动通过解耦的驱动方式实现，相应地，第一驱动件和第二驱动件分别为清扫件提供支撑力，避免升降支架的移动部在固有移动路径上跳动，提高了整体稳定性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一种实施方式的清扫机构的主视图；

图2是图1所示清扫机构的俯视图；

图3是转动支架与升降支架之间连接结构的部分剖视图；

图4是转动支架与升降支架之间连接结构的主视剖视图。

附图标记说明

1 固定机架 2 转动支架

3 第一驱动件 4 升降支架

5 清扫件

21 第一竖轴 22 第二竖轴

23 第一横臂 24 第二横臂

25 平板件 26 止挡件

27 扭力弹簧

41 第一竖臂 42 第二竖臂

43 上连接臂 44 下连接臂

45 第二驱动件 46 竖向套管

51 扫盘 52 扫毛

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指清扫机构安装于清扫车时沿竖直方向的位置关系。

本发明提供了一种清扫机构，其中，该清扫机构包括：固定机架1；转动支架2，该转动支架2可枢转地连接于所述固定机架1并能够绕竖直轴线枢转；第一驱动件3，该第一驱动件3用于驱动所述转动支架2相对于所述固定机架1的枢转；升降支架4，该升降支架4连接于所述转动支架2并能够随所述转动支架2绕所述竖直轴线枢转(可以为同步枢转)，并且所述升降支架4具有能够相对于所述转动支架2竖直移动的移动部；第二驱动件45，所述第二驱动件45用于驱动所述移动部竖直移动；清扫件5，该清扫件5连接于所述移动部。

该清扫机构可用于清扫车，清扫件5根据需要可横向地摆动并竖直升降移动，其中，本发明在支撑清扫件5的支架即升降支架4和固定机架1之间增加了转动支架2，通过转动支架2实现清扫件5横向地枢转摆动，而清扫件5的竖直升降移动通过升降支架4本身实现，即升降支架4的其中一部分例如所述移动部能够相对于转动支架2竖直移动。也就是说，清扫件5的在不同方向的运动为解耦运动，分别通过第一驱动件3和第二驱动件45驱动，其中，横向枢转移动可以调节清扫件5的清扫位置，而竖直移动可以调节清扫件与地面的相对高度，避免出现清扫力度过小或过大的问题，可见，清扫件5的在不同方向位置调节彼此更为独立、灵活。另外，第一驱动件3和第二驱动件45不仅能够分别用于驱动转动支架2和升降支架4，并且在第一驱动件3和第二驱动件45保持为静态状态时，第一驱动件3可至少沿转动支架2的枢转方向对转动支架2施加水平的支撑力作用，而第二驱动件45也可以至少沿着升降支架4的移动部的移动方向施加支撑力，从而可以避免转动支架2和升降支架4在能够移动的方向上产生运动，通过第一驱动件3和第二驱动件45的共同作用，可以保证转动支架2和升降支架4被稳定地支撑而不会随着清扫车的行驶而跳动。

具体地，如图1所示，所述升降支架4包括围成四连杆机构的第一竖臂41、第二竖臂42以及上连接臂43和下连接臂44，所述第一竖臂41连接于所述转动支架2，所述清扫件5连接于所述第二竖臂42(即所述移动部)，所述第二驱动件45用于驱动所述四连杆机构变形以使所述第二竖臂42能够相对于所述第一竖臂41竖直移动。作为四边形结构，所述四连杆机构在外力驱动作用下可以产生变形，使得第二竖臂42可以相对于转动支架2也就是第一竖臂41竖直移动，从而独立地调节连接于第二竖臂42的竖直位置，例如可以调节清扫件与地面的接触力度。

优选地，所述第二驱动件45为伸缩驱动件并且沿所述四连杆机构的对角线方向铰接于所述四连杆机构。在此，所述四连杆机构的对角线可以理解为更广泛含义，即第二驱动件45大致地沿所述对角线方向即可。如图2所示，第二驱动件45的一端铰接于上连接臂43邻近第二竖臂42的一端，另一端铰接于下连接臂44邻近第一竖臂41的一端，特别地，第二驱动件45的另一端可以连接长度可调接头，通过该长度可调接头连接于下连接臂44，第二驱动件45作为四边形结构的近似的对角线，通过自身的伸缩也可以驱动所述四连杆机构产生变形。当然，第二驱动件45连接于第一竖臂41与下连接臂44的铰点以及第二竖臂42与上连接臂43的铰点，这也是可行的，或者，第二驱动件45也可以连接在另一条对角线方向上。在第二驱动件45仅连接于上连接臂43和下连接臂44(而不是所述铰点)时，其拆卸安装更为简单，不必涉及其他部件(第一竖臂41以及第二竖臂42)。另外，第二驱动件45作为对角线，可以将四连杆机构分割为两个三角形，在第二驱动件45的长度固定的情况下，两个三角形的结构更为稳定，相应地，整体的四连杆机构的结构更为稳定而不容易变形，保持清扫件5不会跳动。

另外，所述上连接臂43设置为长度可调。上连接臂43可以为长度可以调节的杆件，例如由两个连接杆组成，其中一个连接杆的一端部分地插入另一个的一端，从而通过调节连接杆的插入部分长度实现长度调节。上连接臂43的长度变化可以驱动第二竖臂42枢转，从而带动清扫件5在小范围内枢转，可以微调清扫件5与地面的距离。例如，如图1所示，第二竖臂42的下端连接有远离下连接臂44延伸的连接臂，清扫件5连接于该连接臂，从而上连接臂43可以驱动所述连接臂小范围内上升或下降，实现清扫件5的高度微调。另外，在上连接臂43长度变化时，第二驱动件45可以适应性地伸缩调节。

具体地，所述第一驱动件3和第二驱动件45为液压油缸。第一驱动件3用于驱动转动支架2旋转，可以为电动机，也可以为液压油缸、气缸等伸缩驱动件；第二驱动件45可以为线性电机或液压油缸或气缸等。第一驱动件3和第二驱动件45作为油缸，其与其他部件之间的连接为枢轴式铰接，仅能围绕单个枢转轴枢转，例如彼此铰接的两个部件的连接部位形成为耳片，并通过轴件铰接。此外，上连接臂43与其他部件的铰接连接也为枢轴式铰接，即仅能围绕单个枢转轴线枢转。

另外，在现有技术的清扫机构中，其采用了四连杆结构的枢转支架(由第一竖杆、第二竖杆、上横杆和下横杆组成)，与本发明的升降支架4结构相似，该枢转支架的第一竖杆(对应于本发明的第一竖臂41)铰接于固定机构，第二竖杆上安装有清扫件，并且通过油缸连接固定机架和下横杆，油缸在驱动枢转支架枢转的同时，可以同步地驱动下横杆向上或向下枢转，从而使得四连杆结构变形，第二竖杆相应地上升或下降，其中，油缸与下横杆的铰接连接为多自由度，例如球铰连接方式，因此，即使在油缸固定时，下横杆也能够相对于油缸多方向转动，特别是在车辆行驶过程中，转动支架很容易发生跳动。可见，油缸在驱动枢转支架实现耦合运动的情况下，很难对枢转支架实现稳定支撑；而本发明的清扫件为解耦运动，其横向摆动和竖直移动通过不同的驱动件驱动，避免了多自由度的连接方式，因此，可以保证升降支架4和转动支架2稳定保持在预定位置而不会跳动。

另外，如图3和图4所示，所述转动支架2和所述升降支架4通过第一竖轴21和可枢转地套设于所述第一竖轴21的竖向套管46连接，并且所述竖向套管46和所述第一竖轴21之间设有扭力弹簧27，该扭力弹簧27的一端连接于所述竖向套管46，另一端连接于所述第一竖轴21。升降支架4可以相对于转动支架2围绕竖直轴线枢转，而扭力弹簧27可以对升降支架4的枢转运动提供阻力力矩，这样的可枢转结构使得安装有该清扫机构的清扫车具有障碍避让功能，升降支架4在撞击到障碍物时，可以枢转一定角度来实现避让，而扭力弹簧27提供的阻力力矩可以防止升降支架4发生摆动。

进一步地，如图3所示，所述第二竖轴22的其中一端连接有平板件25，该平板件25连接于所述第二竖轴22的板面上设有与所述第二竖轴22径向间隔的止挡件26，所述扭力弹簧27能够将所述升降支架4弹性偏压于所述止挡件26。在以上没有设置止挡件26的实施方式中，扭力弹簧27在正常工作状态下处于非偏压状态，当升降支架4遇到障碍物时，升降支架4横向枢转而迫使扭力弹簧27发生弹性形变，并进一步地克服弹性偏压力而枢转，这要求扭力弹簧27在初始形变阶段具有很大的弹性偏压力，以避免升降支架4意外摆动；而在设置有止挡件26的实施方式中，在正常工作状态下，扭力弹簧27处于弹性偏压状态，可以通过调节此状态下的形变量调节弹性偏压力，可以避免扭力弹簧27在初始形变阶段弹性偏压力偏小的问题。止挡件26可以是止挡凸台或止挡块等类似结构，升降支架4的被止挡部位可以是以上所述的上连接臂43或下连接臂44，或其他与竖向套管46横向间隔的部位。

具体地，所述转动支架2还包括第一横臂23和第二横臂24，所述第一竖轴21、所述第二竖轴22、所述第一横臂23以及所述第二横臂24连接形成框形支架。转动支架2可以为沿横向方向伸出的结构，其中一端枢转连接于固定机架1，另一端连接于升降支架4，其横向的长度范围可以保证转动支架2的枢转可以带动升降支架4同步地枢转。

此外，所述清扫件5包括可旋转的扫盘51，该扫盘51的下表面设有扫毛52。扫盘51可通过电机或液压马达等驱动旋转，带动扫盘51上的扫毛旋转以清扫路面、地面等。如图1所示，第二竖臂42从在远离下连接臂44的一侧伸出有连接部，扫盘51连接于连接部上，从而上连接臂43伸缩时可以驱动第二竖臂42枢转，进而带动扫盘51枢转，以调节扫盘51的盘面与地面的夹角和距离，也就是调节扫毛52与地面或路面的接触力度。当然，所述清扫件5也可以有其他类型，例如吸嘴等清扫装置。

另外，本发明还提供了一种清扫车，其中，该清扫车安装有以上方案所述的清扫机构。该清扫机构的固定机架1可以安装于清扫车的车架上。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。