吸嘴和道路清洁车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种道路清洁车辆及其吸嘴，该吸嘴包括吸口（220），其中，所述吸口（220）的横截面为长度方向的尺寸大于宽度方向的尺寸的形状，所述长度方向与所述吸嘴的行车方向一致。在不增加吸口截面积的前提下，通过增加长度方向的尺寸，可以增加气流对粒子进行加速作用的距离，以便更多粒子随气流上升，使得吸嘴提升粒子的气流流线得到改良。
【专利说明】吸嘴和道路清洁车辆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及环卫领域，具体地，涉及一种吸嘴以及包括该吸嘴的道路清洁车辆。
【背景技术】
[0002]吸嘴是扫路车、洗扫车等环卫机械上主要的垃圾收集装置。吸嘴要求抽吸能力强，清洁效率高。在风机的抽吸作用下，吸嘴内腔形成一定负压，在该负压吸附作用下清洁对象(垃圾尘粒)从吸嘴边缘进入吸嘴内腔，汇集到吸口，进而抽吸到垃圾收集箱内，实现清洁效果。当环卫机械的作业速度相对较高或待抽吸垃圾尘粒分布较厚时，吸嘴抽吸效率明显降低，清洁效率不高。如果靠增加风机功率，来提高清洁效率，不仅浪费能源，而且产生额外的冲击和噪音，影响其使用寿命和产生噪声污染。吸嘴由吸口、前挡板、两侧立板和空腔顶板等结构焊接而成，吸口位于吸嘴中后方。作业时，吸嘴下端开口与地面保持一定的离地间隙，夹杂垃圾的气流从吸嘴四周间隙汇集到吸口，将垃圾抽吸到收集箱内。当作业速度较高时，垃圾常从吸嘴逃逸，清洁效率不高。主要表现在以下三个个方面:
[0003](I)尘粒从吸嘴边沿(主要是前端柔性挡板下端离地间隙)进入吸嘴内腔后，由于朝吸嘴吸口方向抽吸能力不够，尘粒未运动到吸嘴吸口，就从吸嘴后方离地间隙处逃逸出，导致尘粒遗漏。
[0004](2)当尘粒汇集到吸嘴吸口处，部分相对质量或密度较大的尘粒在惯性力的作用下，未来得及被吸嘴吸口处的高速气流提升，从吸嘴后方间隙中逃逸出。
[0005](3)当尘粒汇集到吸嘴吸口处，由于吸口处向上抽吸强度不够，尘粒在重力的作用下下掉，导致尘粒向吸嘴后方逃逸。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种清洁效率高且能够避免尘粒逃逸的吸嘴。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提供一种吸嘴，该吸嘴包括吸口，其中，所述吸口的横截面为长度方向的尺寸大于宽度方向的尺寸的形状，所述长度方向与所述吸嘴的行车
方向一致。
[0008]优选地，所述吸口的横截面包括第一圆弧段、第二圆弧段和相切地与所述第一圆弧段和所述第二圆弧段连接的两个直线段，所述第一圆弧段和所述第二圆弧段的中心的连线方向与所述长度方向一致。
[0009]优选地，所述第一圆弧段的半径为rl，所述第二圆弧段的半径为r2，所述第一圆弧段的圆心和所述第二圆弧段的圆心之间的距离为D，其中:0.5〈rl/r2〈l，并且r2-rl<D<rl+r2o
[0010]优选地，所述吸嘴包括吸嘴主体，所述吸嘴主体形成为Y形结构并包括主体部和从所述主体部水平向外斜伸的分支部，所述主体部和所述分支部具有彼此连通的向下开放的空腔，所述吸口设置在所述主体部上。[0011]优选地，所述吸嘴主体包括主体板、设置在所述主体板两侧的侧部封板和设置在所述主体板两端的端部封板，所述吸口设置在所述主体板上。
[0012]优选地，所述主体板包括对应于所述主体部的第一部分和对应于所述分支部的第二部分，所述第一部分相对于所述第二部分向下突出，所述吸口设置在所述第一部分和所述第二部分的接合处。
[0013]优选地，所述吸口内设置有与所述吸口的气流对撞区域的形状一致的弹跳板。
[0014]优选地，所述吸口内设置有用于导向气流的弹跳导流板。
[0015]本实用新型还提供一种道路清洁车辆，其中，所述道路清洁车辆包括本实用新型的吸嘴。
[0016]通过上述技术方案，在不增加吸口截面积的前提下，通过增加长度方向的尺寸，可以增加气流对粒子进行加速作用的距离，以便更多粒子随气流上升，使得吸嘴提升粒子的气流流线得到改良。
[0017]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0019]图1是说明本实用新型的吸嘴的一种实施方式的立体图；
[0020]图2是图1的吸嘴的仰视图；
[0021]图3是沿图2中A-A线截取的剖视图；
[0022]图4是说明图1的吸嘴的工作原理的示意图；
[0023]图5是说明图1的吸嘴的吸口对气流流线的改进的不意图；
[0024]图6a和图6b分别是说明传统的圆形吸口和图1的吸口的气流流线的示意图；
[0025]图7是说明本实用新型的吸嘴的另一种实施方式的示意图。
[0026]附图标记说明
[0027]210吸嘴主体
[0028]211主体部212分支部
[0029]213主体板213a 第一部分 213b第二部分
[0030]214侧部封板 215端部封板 217第一导向板
[0031]218第二导向板219弹跳板
[0032]220 吸 口
[0033]260挡板270导流板
[0034]al第一圆弧段a2第二圆弧段S弹跳导流板
【具体实施方式】
[0035]以下结合附图对本实用新型的【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实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0036]在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。[0037]根据本实用新型的一个方面，提供一种吸嘴，所述吸嘴包括吸嘴主体210，其中，所述吸嘴主体210形成为Y形结构并包括主体部211和从所述主体部211水平向外斜伸的分支部212，所述主体部211和所述分支部212具有彼此连通的向下开放的空腔，所述主体部211上设置有吸口 220，其中:所述分支部212的前侧设置有用于引导气流朝向两个所述分支部212的交接处的第一导向板217，所述分支部212的后侧下方可以设置有用于引导气流朝向两个所述分支部212的交接处的第二导向板218。
[0038]根据本实用新型的另一方面，提供一种道路清洁车辆，其中，所述道路清洁车辆包括本实用新型的吸嘴。
[0039]本实用新型的吸嘴中，通过在分支部212的前侧设置第一导向板217，并在分支部212的后侧下方设置第二导向板218，可以分别引导前后气流朝向分支部212的交接处(SP吸口 220的前端区域)，减小气流速度的沿吸嘴的行车方向(即图2中的左右方向)的分量，增大气流速度的沿垂直于行车方向的方向(即图2中的上下方向)的分量，前后气流合成后向心速度较大，增加吸嘴两翼的气流输送垃圾能力，有利于吸嘴清洁能力的提升。因此，本实用新型的吸嘴能够提高清洁效率。
[0040]其中，第一导向板217能够引导吸嘴前侧的气流方向偏向中心(如图4中箭头所示)，并且避免气流进入吸嘴的空腔时形成气流死角，从而有利于气力输送垃圾。优选地，从所述分支部212的末端朝向两个所述分支部212的交接处，每个所述分支部212上的所述第一导向板217的板面逐渐朝向所述交接处。另外，布置第一导向板217时，应尽可能缩短相邻的第一导向板217沿垂直于行车方向的方向之间的距离。在图2的实施方式中，可以使相邻两个所述第一导向板217的之间的最小距离小于所述第一导向板217的长度。
[0041]第一导向板217可以形成各种适当的形状。例如，在图1的实施方式中，所述第一导向板217可以为三角形。所述第一导向板217的一个边连接于所述分支部212的前侧并通过该边限定所述第一导向板217的长度。
[0042]如图1至图3所示，通过在分支部212的后侧下方设置第二导向板218，可以使空腔内的气流偏向分支部212的交接处(即吸口 220的前端区域)。如图4所示(图中仅显示了一个分支部212)，配合第一导向板217的导向作用，前后两股向心气流合成后向心速度叠加增大，从而能够在分支部212的空腔内形成强大的向心气流，使得分支部212的空腔内的颗粒迅速集中吸口 220的前端并经由吸口 220收集。
[0043]优选地，多个所述第二导向板218平行布置且所述第二导向板218的板面垂直于所述吸嘴的行车方向。同样地，布置第二导向板218时，应尽可能缩短相邻的第二导向板218沿垂直于行车方向的方向之间的距离。并且，多个第二导向板218可以以等间距。
[0044]另外，第一导向板217和第二导向板218能够在导向气流的同时,减小气流从分支部212前侧进入时的速度的沿前后方向的分量，增大了向心方向(即宽度方向)的分量，使得颗粒无需多次翻滚即可移动到吸口 220处。
[0045]优选地，如图1和图2所示，每个所述分支部212上可以设置有多个相互平行的所述第一导向板217，每个所述分支部212上可以设置有多个相互平行的所述第二导向板218。
[0046]吸嘴主体210可以采用各种适当的结构。例如，在图示的实施方式中，所述吸嘴主体210可以包括主体板213、设置在所述主体板213两侧的侧部封板214和设置在所述主体板213两端的端部封板215，所述吸嘴吸口 220设置在所述主体板213上。由此，主体板213、侧部封板214和端部封板215可以构成下部开放的箱体结构，并通过吸嘴吸口 220从下方开放的空腔抽吸垃圾。
[0047]其中，所述主体板213可以包括对应于所述主体部211的第一部分213a和对应于所述分支部212的第二部分213b，所述第一部分213a相对于所述第二部分213b向下突出，所述吸口 220设置在所述第一部分213a和所述第二部分213b的接合处。由此，当气流携带垃圾进入吸嘴的空腔时，可以通过第一部分213a和第二部分213b的高度差阻挡并导向气流和垃圾进入吸口 220，以免气流和垃圾从吸口 220下方逃逸。
[0048]其中，所述吸嘴可以包括设置在所述分支部212的前侧并向下倾斜的挡板260，用于导向垃圾沿分支部212的前侧移动并使垃圾在该移动过程中从下方越过挡板260进入吸嘴的空腔。所述第一导向板217可以设置在所述挡板260上。优选地，所述第一导向板217可以垂直于所述挡板260设置。
[0049]另外，所述分支部212的朝向所述主体部211的侧可以设置有用于引导进入分支部212的气流的导流板270，所述第二导向板218设置在所述导流板270下侧。因为后侧进气与垃圾速度方向相反，有效减小了垃圾与行车速度之间的差距，便于输送垃圾。通过导流板270，使得后侧气流有更强的输送垃圾能力。导流板270能够使从两个分支部212后方进气口进入气流的水平速度与水平距离增加，有利于阻止质量或密度相对较大的粒子，在惯性作用下向两个分支部212后方逃逸，提高抽吸效率。其中，导流板270可以是平板或弧形板。另外，导流板270可以水平设置，或者以一定角度向分支部212的后侧的后上方倾斜。优选地，如图1所示，所述导流板270沿所述分支部212的延伸方向设置在所述分支部212的底部并向外延伸，所述第二导流板218垂直于所述导流板270。
[0050]另外，优选地，所述吸口 220的横截面为长度方向的尺寸大于宽度方向的尺寸的形状，所述长度方向与所述吸嘴的行车方向一致，所述宽度方向为从一个所述分支部212朝向另一个所述分支部212的方向。由此，在不增加吸口截面积的前提下，如图5所示，通过增加长度方向的尺寸(即图5中X方向的尺寸)，可以增加气流对粒子进行加速作用的距离，以便更多粒子随气流上升，使得吸嘴提升粒子的气流流线得到改良。
[0051]具体地，粒子在气流的作用下获得一定的提升加速度a，方向如图5所示倾斜向上，其加速过程需要时间和距离，粒子相对吸嘴有较大的速度V向吸嘴后跑，在粒子加速度a—定的条件下，通过增大粒子加速所需的X方向(行车方向)的距离，将有更多的时间(即X方向的加速距离AO供粒子加速提升，有利于粒子吸入吸口 220。
[0052]其中，可以将吸口 220的横截面设置为各种适当的形式，只要长度方向的尺寸大于宽度方向的尺寸即可。例如，可以为矩形、椭圆形、梯形、切边圆形等。优选地，吸口 220的横截面包括第一圆弧段al、第二圆弧段a2和相切地与所述第一圆弧段al和所述第二圆弧段a2连接的两个直线段d，所述第一圆弧段al和所述第二圆弧段a2的中心的连线方向与所述长度方向一致，如图2所示。
[0053]在这种情况下，可以使靠近分支部212的交接处的多个第一导向板217的固定边的延长线相交于第一圆弧段al的圆心，并使远离分支部212的交接处的多个第一导向板217的固定边的延长线相交于第二圆弧段a2的圆心。
[0054]根据需要可以合理设置吸口 220的尺寸。例如，可以使所述第一圆弧段al的半径为rl，所述第二圆弧段a2的半径为r2，所述第一圆弧段al的圆心和所述第二圆弧段a2的圆心之间的距离为D，其中:0.5〈rl/r2〈l，并且r2-rl〈D〈rl+r2。
[0055]图6a所示为传统的圆形横截面的吸口产生的气流流线示意图，图6b为图2的吸口 220产生的气流流线示意图，对比可知图6b的气流流线的提升力更优。
[0056]另外，优选地，所述吸口 220内可以设置有与所述吸口 220的气流对撞区域的形状一致的弹跳板219。吸嘴工作时，由于粒子相对空气的质量大，惯性大，往往出现因气流变向而将粒子甩出去的现象。在粒子从地面转入吸口的拐角上，大质量粒子容易被甩出，不利于粒子气力输送。另外，从吸口 220前后进气的气流在吸口 220下方对撞，形成一个“气流对撞区域”，此处气流混乱，不利于粒子持续提升。通过将弹跳板219填充在“气流对撞区域”中，粒子碰撞到弹跳板219上时，将被反弹向上跟随气流吸入吸口 220。即便粒子没有被从吸口 220的前端进气的气流吸入，从弹跳板219上掉落下来时，粒子的X方向速度将与行车速度基本相同，即粒子相对吸嘴220速度V很小，这将增加从吸口 220的后端进气的气流提升粒子的时间，有利于粒子吸入吸口 220。
[0057]其中，可以通过各种适当方法获得气流对撞区域，并由此设计弹跳板219的形状。例如，可以利用CFD模拟(流体力学模拟)来获得气流对撞区域。具体地:首先建立不含弹跳板的吸嘴模型，包括设定吸口 220的横截面形状参数(例如第一圆弧段al、第二圆弧段a2的半径和圆心之间的距离)、吸口 220的工作配置(例如离地间隙，大气环境);然后根据流体动力学和上述吸嘴模型来模拟并获得气流对撞区域(具体模拟方法可以参考李进良，李承曦，胡仁喜等编著的《精通FLUENT6.3流场分析》以及朱伏龙的硕士论文《基于吸尘性能的吸尘口结构研究与流场分析》。例如，将流体(空气)视为不可压缩的理想气体；选择基于压力的分离式求解器(Pressure Based),采用稳态模型(Steady);流体的数值分析方法采用湍流黏性系数法，选择湍流黏度各项同性的标准κ-ε方程；将吸嘴模型置于矩形域中，域的地面作为地面，设置为Wall边界；域的其它边界面视为开口边界，空气自由流体，设置为Pressure一inlet边界；吸嘴出口作为气体的流出边界，设置为Pressure—outlet边界；吸嘴体的各部分结构均设置为壁面Wall边界。并且空气为不可压缩理想气体(1.225kg/m3)，吸嘴出口设置一定值的负压，产生吸力；吸嘴体以一定的速度向前运动；地面静止；考虑重力影响；忽略温度的影响)。根据模拟得到的气流对撞区域，即可设计和制作弹跳板219，最后将弹跳板219设置在吸口 220中填补气流对撞区域的位置即可。
[0058]更优选地，如图7所示，所述吸口 220内还可以设置有用于导向气流的弹跳导流板
S。该弹跳导流板S可以对应气流走向(即气流流线)设置(例如，弹跳导流板S的形状可以对应于其安装位置的气流流线)，以导向粒子沿气流流线运动。当粒子碰撞到弹跳导流板S上时可以产生类似于碰撞到弹跳板219的效果。另外，如图7所示，弹跳导流板S可以为多个并沿前后方向布置。
[0059]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0060]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，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。[0061]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种吸嘴，该吸嘴包括吸口(220)，其特征在于，所述吸口(220)的横截面为长度方向的尺寸大于宽度方向的尺寸的形状，所述长度方向与所述吸嘴的行车方向一致。
2.根据权利要求1所述的吸嘴，其特征在于，所述吸口(220)的横截面包括第一圆弧段(al)、第二圆弧段(a2)和相切地与所述第一圆弧段(al)和所述第二圆弧段(a2)连接的两个直线段(d)，所述第一圆弧段(al)和所述第二圆弧段(a2)的中心的连线方向与所述长度方向一致。
3.根据权利要求2所述的吸嘴，其特征在于，所述第一圆弧段(al)的半径为rl，所述第二圆弧段(a2)的半径为r2，所述第一圆弧段(al)的圆心和所述第二圆弧段(a2)的圆心之间的距离为D，其中:0.5〈rl/r2〈l，并且r2-rl〈D〈rl+r2。
4.根据权利要求1所述的吸嘴，其特征在于，所述吸嘴包括吸嘴主体(210)，所述吸嘴主体(210)形成为Y形结构并包括主体部(211)和从所述主体部(211)水平向外斜伸的分支部(212)，所述主体部(211)和所述分支部(212)具有彼此连通的向下开放的空腔，所述吸口(220)设置在所述主体部(211)上。
5.根据权利要求4所述的吸嘴，其特征在于，所述吸嘴主体(210)包括主体板(213)、设置在所述主体板(213)两侧的侧部封板(214)和设置在所述主体板(213)两端的端部封板(215)，所述吸口(220)设置在所述主体板(213)上。
6.根据权利要求5所述的吸嘴，其特征在于，所述主体板(213)包括对应于所述主体部(211)的第一部分(213a)和对应于所述分支部(212)的第二部分(213b)，所述第一部分(213a)相对于所述第二部分(213b)向下突出，所述吸口(220)设置在所述第一部分(213a)和所述第二部分(213b)的接合处。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的吸嘴，其特征在于，所述吸口(220)内设置有与所述吸口(220)的气流对撞区域的形状一致的弹跳板(219)。
8.根据权利要求7所述的吸嘴，其特征在于，所述吸口(220)内设置有用于导向气流的弹跳导流板(S)。
9.一种道路清洁车辆，其特征在于，所述道路清洁车辆包括根据权利要求1-8中任意一项所述的吸嘴。
【文档编号】E01H1/08GK203639863SQ201320772795
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】伍乾坤, 肖庆麟, 徐浩, 傅社伟, 覃先云 申请人:长沙中联重科环卫机械有限公司, 中联重科股份有限公司