专利名称：道路清洁设备及其风机转速控制方法、装置和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，更具体地，涉及一种道路清洁设备及其风机转速控制方法、装置和系统。
背景技术：
道路清洁设备通常依靠风机产生的负压将垃圾吸入垃圾箱，因此风机是道路清洁设备气力系统的核心部件。例如扫路车借助风机产生的负压将扫至吸嘴附近的垃圾及灰尘吸入扫路车自带的垃圾箱，进而完成路面垃圾清洁过程。扫路车清洁作业中，风机转速是直接影响扫路车作业性能的关键因素。例如若风机转速过高，虽然能通过高功率来更好保证路面清洁的效果，但过高的风机转速，可能会使能耗和噪声双重提高；若风机转速过低，虽然可以降低能耗和噪声，但却难以保证较好的路面清洁效果。针对道路清洁设备的风机转速控制不当引起作业性能较差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种道路清洁设备及其风机转速控制方法、装置和系统，以优化道路清洁设备的风机转速，提升道路清洁设备的作业性能。根据本发明的一方面，提供了一种道路清洁设备的风机转速控制方法，包括获取道路清洁设备的风机出口处的气流大小；根据获取的气流大小控制风机的转速，以使风机转速与道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配。上述获取道路清洁设备的风机出口处的气流大小包括以下方式之一通过设置在风机出口处的动压传感器获取风机出口处的气流动压，根据气流动压确定风机出口处的气流大小；通过设置在风机出口处的流量计获取风机出口处的气流流量，根据气流流量确定风机出口处的气流大小；通过设置在风机出口处的风速仪获取风机出口处的气流风速，根据气流风速确定风机出口处的气流大小。上述根据获取的气流大小控制风机的转速包括当风机出口处的气流大小低于预先设定的最小气流阈值时，提高风机的转速；当风机出口处的气流大小高于预先设定的最大气流阈值时，降低风机的转速。根据本发明的另一方面，提供了一种道路清洁设备的风机转速控制装置，包括气流大小获取模块，用于获取道路清洁设备的风机出口处的气流大小；风机转速控制模块，用于根据气流大小获取模块获取的气流大小控制风机的转速，以使风机转速与道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配。上述气流大小获取模块包括以下单元之一动压确定单元，用于通过设置在风机出口处的动压传感器获取风机出口处的气流动压，根据气流动压确定风机出口处的气流大小；流量确定单元，用于通过设置在风机出口处的流量计获取风机出口处的气流流量，根据气流流量确定风机出口处的气流大小；风速确定单元，用于通过设置在风机出口处的风速仪获取风机出口处的气流风速，根据气流风速确定风机出口处的气流大小。上述风机转速控制模块包括转速提高单元，用于当气流大小获取模块获取的风机出口处的气流大小低于预先设定的最小气流阈值时，提高风机的转速；转速降低单元，用于当气流大小获取模块获取的风机出口处的气流大小高于预先设定的最大气流阈值时，降低风机的转速。根据本发明的又一方面，提供了一种道路清洁设备的风机转速控制系统，包括气流大小检测装置，用于检测道路清洁设备的风机出口处的气流大小；控制器，用于向气流大小检测装置获取风机出口处的气流大小，根据气流大小控制风机的转速，以使风机转速与道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配。上述气流大小检测装置包括以下之一设置在风机出口处的动压传感器，用于检测风机出口处的气流动压；设置在风机出口处的流量计，用于检测风机出口处的气流流量；设置在风机出口处的风速仪，用于检测风机出口处的气流风速。上述控制器还用于当获取的风机出口处的气流大小低于预先设定的最小气流阈值时，提高风机的转速；以及当获取的风机出口处的气流大小高于预先设定的最大气流阈值时，降低风机的转速。根据本发明的再一方面，提供了一种道路清洁设备，包括上述系统。本发明根据道路清洁设备的风机出口处的气流大小控制风机的转速，使风机转速与道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配，既能够保证道路的清洁效果，又能够降低作业的功耗和噪音，解决了现有道路清洁设备的风机转速控制不当引起作业性能较差的问题，优化了道路清洁设备的风机转速，提升道路清洁设备的作业性能。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据本发明实施例的道路清洁设备的风机转速控制方法流程图；图2是根据本发明实施例的扫路车风机转速的控制系统示意图；图3是根据本发明实施例的道路清洁设备的风机转速控制装置的结构框图；以及图4是根据本发明实施例的道路清洁设备的风机转速控制系统的结构框图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。考虑到风机出口处的气流大小的变化与垃圾吸入负荷或路面作业工况直接相关联，本发明实施例提供了 一种道路清洁设备及其风机转速控制方法、装置和系统。下面通过实施例进行描述。如图1所示的道路清洁设备的风机转速控制方法流程图，该方法可以应用在道路清洁设备(例如扫路车)的控制器上，包括以下步骤步骤S102，获取道路清洁设备的风机出口处的气流大小；其中，本实施例的气流大小可以用气流动压、气流流量或气流风速进行计量；
步骤S104，根据获取的气流大小控制风机的转速，以使风机转速与道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配。本实施例的方法根据道路清洁设备的风机出口处的气流大小控制风机的转速，使风机转速与道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配，既能够保证道路的清洁效果，又能够降低作业的功耗和噪音，解决了现有道路清洁设备的风机转速控制不当引起作业性能较差的问题，优化了道路清洁设备的风机转速，提升道路清洁设备的作业性能。优选地，上述获取道路清洁设备的风机出口处的气流大小包括以下方式之一 1)通过设置在风机出口处的动压传感器获取风机出口处的气流动压，根据上述气流动压确定风机出口处的气流大小；2)通过设置在风机出口处的流量计获取风机出口处的气流流量，根据气流流量确定风机出口处的气流大小；3)通过设置在风机出口处的风速仪获取风机出口处的气流风速，根据气流风速确定风机出口处的气流大小。风机出口处的气流大小具体通过哪种参量进行计量，可以根据实际需要选取，该方式增强了方案实现的灵活性。在实现本发明实施例时,可以预先设定气流阈值,例如设定一个最小气流阈值和一个最大气流阈值，将气流大小在最小气流阈值和最大气流阈值区间的情况视为风机转速合适的情况，而不在该区间情况视为风机转速需要调整的情况。考虑到吸嘴处的垃圾出现堆积时，风机出口处的气流流速会比较小，而当吸嘴处的垃圾较少时，风机出口处的气流流速会比较大，本实施例根据获取的气流大小控制风机的转速可以包括当风机出口处的气流大小低于预先设定的最小气流阈值时，提高风机的转速；当风机出口处的气流大小高于预先设定的最大气流阈值时，降低风机的转速。具体地，如果风机出口处的气流大小采用气流动压计量时，则上述最小气流阈值和最大气流阈值可以分别是最小动压阈值和最大动压阈值，同理，气流流量和气流风速计量的方式也可以按此设定阈值。下面以气流动压作为气流大小的计量参数为例，说明风机转速的控制方式。本实施例将扫路车风机出口处的动压(注出口动压的变化与垃圾吸入负荷或路面作业工况直接相关联)作为反馈信息，通过控制器(如，PLC单片机)控制技术高效处理反馈信息，以实现风机转速的智能调控。参见图2所示的扫路车风机转速的控制系统示意图，该系统主要包括动压传感器、信号转换器和控制器三大部分。本实施例中，动压传感器将风机出口处的动压信息以电信号的方式实时地传递给信号转换器，信号转换器将电信号转换成模拟信号传递给控制器，控制器将模拟信号按照预设智能控制程序(包含吸入负荷、出口动压、适宜风机转速等诸多关键因素之间的匹配规律及模型)处理，并发出指令调控发动机(也称作风机)转速，以适应扫路车不同作业工况需求。其中，预设智能控制程序可以为如果反馈的动压大于最大阈值，则降低当前的风机转速；如果反馈的动压小于最小阈值，则提闻当如的风机转速。图2中，动压传感器放置的位置与方式优选充分反映风机出口动压变化情况，例如动压传感器的探针可以放置于流道中间，或者，该探针所在位置应为流体充分发展区域；考虑到部分扫路车型风机出口较短，流体难以达到充分发展状态，则可采用同一截面多点检测动压平均值的方式得到反馈信息；此外该探针可以进行防尘处理，以保证测量精确性。图2的扫路车风机转速的控制系统仅是一种实现方式，具体实现本发明时，还可以采用其它可能形式。对应于上述方法，本发明实施例还提供了一种道路清洁设备的风机转速控制装置，参见图3所示的道路清洁设备的风机转速控制设备的结构框图，该风机转速控制装置包括以下模块气流大小获取模块32，用于获取道路清洁设备的风机出口处的气流大小；风机转速控制模块34，用于根据气流大小获取模块32获取的气流大小控制风机的转速，以使风机转速与道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配。本实施例的装置根据道路清洁设备的风机出口处的气流大小控制风机的转速，使风机转速与道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配，既能够保证道路的清洁效果，又能够降低作业的功耗和噪音，解决了现有道路清洁设备的风机转速控制不当引起作业性能较差的问题，优化了道路清洁设备的风机转速，提升道路清洁设备的作业性能。优选地，上述气流大小获取模块32包括以下单元之一动压确定单元，用于通过设置在风机出口处的动压传感器获取风机出口处的气流动压，根据上述气流动压确定风机出口处的气流大小；流量确定单元，用于通过设置在风机出口处的流量计获取风机出口处的气流流量，根据气流流量确定风机出口处的气流大小；风速确定单元，用于通过设置在风机出口处的风速仪获取风机出口处的气流风速，根据气流风速确定风机出口处的气流大小。具体地，上述风机转速控制模块34包括转速提高单元，用于当气流大小获取模块获取的风机出口处的气流大小低于预先设定的最小气流阈值时，提高风机的转速；转速降低单元，用于当气流大小获取模块获取的风机出口处的气流大小高于预先设定的最大气流阈值时，降低风机的转速。对应于上述方法和装置，本发明实施例还提供了一种道路清洁设备的风机转速控制系统，参见图4所示的道路清洁设备的风机转速控制系统的结构框图，该系统包括控制器30和气流大小检测装置40，其中，气流大小检测装置40，用于检测道路清洁设备的风机出口处的气流大小；控制器30，用于向气流大小检测装置获取风机出口处的气流大小，根据气流大小控制风机的转速，以使风机转速与道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配。本实施例的系统中的控制器根据道路清洁设备的风机出口处的气流大小控制风机的转速，使风机转速与道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配，既能够保证道路的清洁效果，又能够降低作业的功耗和噪音，解决了现有道路清洁设备的风机转速控制不当引起作业性能较差的问题，优化了道路清洁设备的风机转速，提升道路清洁设备的作业性倉泛。优选地，上述气流大小检测装置40包括以下之一 1)设置在风机出口处的动压传感器，用于检测风机出口处的气流动压；2)设置在风机出口处的流量计，用于检测风机出口处的气流流量；3)设置在风机出口处的风速仪，用于检测风机出口处的气流风速。本实施例的控制器30可以采用上述道路清洁设备的风机转速控制装置，如图3所示的结构实现，具体地，控制器30还用于当获取的风机出口处的气流大小低于预先设定的最小气流阈值时，提高风机的转速；以及当获取的风机出口处的气流大小高于预先设定的最大气流阈值时，降低风机的转速。
本发明实施例还提供了一种道路清洁设备，包括上述道路清洁设备的风机转速控制系统。上述扫路车还可以替换为清扫车或洗扫车等，其上的控制器可以是PLC单片机或其它相近类型的控制器。从以上的描述中可以看出，本发明上述的实施例实现了针对实时作业工况需求的风机转速智能调控功能，在保证路面清洁效果的前提下可有效降低作业能耗(节能)和噪声级(环保)。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种道路清洁设备的风机转速控制方法，其特征在于，包括 获取道路清洁设备的风机出口处的气流大小； 根据获取的所述气流大小控制所述风机的转速，以使所述风机转速与所述道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取道路清洁设备的风机出口处的气流大小包括以下方式之一 通过设置在所述风机出口处的动压传感器获取所述风机出口处的气流动压，根据所述气流动压确定所述风机出口处的气流大小； 通过设置在所述风机出口处的流量计获取所述风机出口处的气流流量，根据所述气流流量确定所述风机出口处的气流大小； 通过设置在所述风机出口处的风速仪获取所述风机出口处的气流风速，根据所述气流风速确定所述风机出口处的气流大小。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据获取的所述气流大小控制所述风机的转速包括 当所述风机出口处的气流大小低于预先设定的最小气流阈值时，提高所述风机的转速； 当所述风机出口处的气流大小高于预先设定的最大气流阈值时，降低所述风机的转速。
4.一种道路清洁设备的风机转速控制装置，其特征在于，包括 气流大小获取模块，用于获取道路清洁设备的风机出口处的气流大小； 风机转速控制模块，用于根据所述气流大小获取模块获取的所述气流大小控制所述风机的转速，以使所述风机转速与所述道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述气流大小获取模块包括以下单元之 动压确定单元，用于通过设置在所述风机出口处的动压传感器获取所述风机出口处的气流动压，根据所述气流动压确定所述风机出口处的气流大小； 流量确定单元，用于通过设置在所述风机出口处的流量计获取所述风机出口处的气流流量，根据所述气流流量确定所述风机出口处的气流大小； 风速确定单元，用于通过设置在所述风机出口处的风速仪获取所述风机出口处的气流风速，根据所述气流风速确定所述风机出口处的气流大小。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述风机转速控制模块包括 转速提高单元，用于当所述气流大小获取模块获取的所述风机出口处的气流大小低于预先设定的最小气流阈值时，提高所述风机的转速； 转速降低单元，用于当所述气流大小获取模块获取的所述风机出口处的气流大小高于预先设定的最大气流阈值时，降低所述风机的转速。
7.—种道路清洁设备的风机转速控制系统，其特征在于，包括 气流大小检测装置，用于检测道路清洁设备的风机出口处的气流大小； 控制器，用于向所述气流大小检测装置获取所述风机出口处的气流大小，根据所述气流大小控制所述风机的转速，以使所述风机转速与所述道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述气流大小检测装置包括以下之一 设置在所述风机出口处的动压传感器，用于检测所述风机出口处的气流动压； 设置在所述风机出口处的流量计，用于检测所述风机出口处的气流流量； 设置在所述风机出口处的风速仪，用于检测所述风机出口处的气流风速。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于当获取的所述风机出口处的气流大小低于预先设定的最小气流阈值时，提高所述风机的转速；以及当获取的所述风机出口处的气流大小高于预先设定的最大气流阈值时，降低所述风机的转速。
10.一种道路清洁设备，其特征在于，包括权利要求7至9中任一项所述的系统。
全文摘要
本发明提供了一种道路清洁设备及其风机转速控制方法、装置和系统。其中，该方法包括获取道路清洁设备的风机出口处的气流大小；根据获取的气流大小控制风机的转速，以使风机转速与道路清洁设备的吸嘴处的垃圾堆积情况匹配。本发明解决了现有道路清洁设备的风机转速控制不当引起作业性能较差的问题，优化了道路清洁设备的风机转速。
文档编号E01H1/08GK103015353SQ201210563129
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者张斌, 彭林斌, 姜方宁, 张劲, 肖庆麟 申请人:中联重科股份有限公司