清洁车的吸嘴装置及具有其的清洁车的制作方法

本发明涉及路面清洁领域，具体而言，涉及一种清洁车的吸嘴装置及具有其的清洁车。

背景技术：

随着社会对生活环境质量要求的不断提高，从而对路面清洁度的要求也不断提高，就要求环境行业从95％的路面清洁能力继续提升至更高。为此，行业掀起了一轮对吸嘴内腔结构的创新设计和流场仿真分析的跟进，力图提高吸嘴的吸入能力。

然而，吸嘴仿真分析和结构优化都是建立在理想的水平路面上，并不能解决实际应用中在不同使用工况下因行走轮磨损而改变理想工作环境，从而影响吸入能力的情况。在水平路面上，吸嘴装置中各处行走轮因吸力大幅提升而磨损更大，行走轮磨损后离地间隙变小使得吸嘴实际作业能力大大降低。在倾斜路面上，吸嘴装置中各处行走轮因承载力不同而磨损量不同，使用时间越长行走轮的磨损越不均匀，吸嘴四周的离地间隙也会因行走轮磨损量的不同而高低不均匀，严重影响吸嘴的吸入能力。

针对这一情况，目前市面上普遍采用机械结构(包括弹簧和固定调节装置)来适应不同使用工况，以达到既保证吸嘴高效吸入能力又提高行走轮使用寿命的目的。

如图1至图3所示，现有的扫路车在工作时，由行走轮1和弹簧调节装置2共同承担吸嘴体3的自身重力和吸嘴体3内外气压差形成的下压力，确保吸嘴的正常作业，并通过弹簧调节装置2来适应倾斜路段的路面状况，完成道路的清洁。

然而，现有的弹簧调节装置2只能简单的分担一部分作用力，减少行走轮1的负担，从而在提高行走轮使用寿命的同时确保吸嘴高效作业。由于实际作业路况和工况复杂，弹簧调节装置2不能满足吸嘴自动适应不同工作环境的要求，不能同时保证行走轮在低负荷下工作和吸嘴装置在设计离地高度H下工作，使得吸嘴作业的稳定性差、行走轮1负荷高使用寿命短。

例如，当现有技术中的清洁车上坡时，其吸嘴装置的前侧弹簧调节装置2中的弹簧组件缩短，此时，弹簧对吸嘴体3的拉力减小，相应地，前侧行走轮1与地面之间的相互压力增大，增加了前侧行走轮1上的摩擦力使得磨损量增加，进而缩短了前侧行走轮1的使用寿命，同时，当回到平路上作业时，吸嘴装置的前后行走轮轮径不一致，造成吸嘴前后离地高度不一致，从而影响吸嘴吸入能力。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种清洁车的吸嘴装置及具有其的清洁车，以解决现有技术中吸嘴装置的行走轮使用寿命较短以及由此影响吸嘴装置的高效作业的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种清洁车的吸嘴装置，包括吸嘴体，吸嘴装置还包括：活塞缸，活塞缸的一端与吸嘴体连接，活塞缸的另一端与清洁车的车架连接；其中，活塞缸的靠近吸嘴体的腔体与清洁车的供流装置连通，且活塞缸的靠近车架的腔体上设置有排流孔以对吸嘴体提供拉力。

进一步地，活塞缸与吸嘴体和车架均铰接。

进一步地，活塞缸的排流孔上设置有消音器。

进一步地，活塞缸与供流装置之间的管路上安装有调压阀。

进一步地，沿清洁车的前进方向，吸嘴体上设置有多个活塞缸。

进一步地，沿清洁车的前进方向的多个活塞缸通过多通接头与供流装置连接。

进一步地，沿垂直于清洁车的前进方向，吸嘴体上设置有多个活塞缸。

进一步地，活塞缸为气缸。

进一步地，活塞缸的排流孔与大气连通。

根据本发明的另一方面，提供了一种清洁车，包括车架和安装在车架上的吸嘴装置，吸嘴装置为上述的吸嘴装置。

本发明中的吸嘴装置的吸嘴体和车架通过活塞缸连接，由于活塞缸的靠近吸嘴体的腔体与供流装置连通，活塞缸的靠近车架的腔体上设置有排流孔，这样，活塞缸对吸嘴体的拉力便为该活塞缸的下腔体的压力与其上腔体内的压力差。

可见，当活塞缸内的活塞向上移动时，供气装置会及时向下腔体内补入流体，进而保证下腔体内的压力基本不变，即保证活塞缸对吸嘴体的拉力基本不变，防止该吸嘴装置的行走轮承受较大的压力，从而降低行走轮磨损以提高其使用寿命。同时，较小磨损使得前、后、左、右的行走轮长期保持相同的状态，也能较好的保证吸嘴四周离地高度基本保持在设计离地高度H，也就能够长期保证吸嘴装置的高效作业。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了根据现有技术中的实施例的吸嘴装置的结构示意图；

图2示出了图1中的吸嘴装置在清洁车空载情况下的工作状态图；

图3示出了图1中的吸嘴装置在清洁车满载情况下的工作状态图；

图4示出了根据本发明的实施例的清洁车的结构示意图；

图5示出了根据本发明的实施例的吸嘴装置的结构示意图；

图6示出了图5中的吸嘴装置的载荷分布示意图；

图7示出了图5中的吸嘴装置在清洁车的空载状态下的工作状态图；

图8示出了图5中的吸嘴装置在清洁车的满载状态下的工作状态图；

图9示出了图5中的吸嘴装置在下坡时的工作状态图；

图10示出了图5中的吸嘴装置在上坡时的工作状态图；

图11示出了图5中的吸嘴装置在垂直于清洁车的前进方向上的一种形式的坡度上的工作状态图；以及

图12示出了图5中的吸嘴装置在垂直于清洁车的前进方向上的另一种形式的坡度上的工作状态图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、吸嘴体；20、活塞缸；30、车架；40、消音器；50、调压阀；60、多通接头；70、垃圾箱；80、吸管；90、行走轮。

具体实施方式

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例提供了一种清洁车的吸嘴装置，请参考图4至图12，该吸嘴装置包括吸嘴体10，吸嘴装置还包括：活塞缸20，活塞缸20的一端与吸嘴体10连接，活塞缸20的另一端与清洁车的车架30连接；其中，活塞缸20的靠近吸嘴体10的腔体与清洁车的供流装置连通，且活塞缸20的靠近车架30的腔体上设置有排流孔以对吸嘴体10提供拉力。

本发明中的吸嘴装置的吸嘴体10和车架30通过活塞缸20连接，由于活塞缸20的靠近吸嘴体10的腔体(下腔体)与供流装置连通，活塞缸20的靠近车架的腔体(上腔体)上设置有排流孔，这样，活塞缸20对吸嘴体10的拉力便为该活塞缸20的下腔体的压力与其上腔体内的压力差。

可见，当活塞缸20内的活塞向上移动时，供气装置会及时向下腔体内补入流体，进而保证下腔体内的压力基本不变，即保证活塞缸20对吸嘴体10的拉力基本不变，防止该吸嘴装置的行走轮90承受较大的压力，从而降低行走轮90磨损以提高其使用寿命。同时，较小磨 损使得前、后、左、右的行走轮90长期保持相同的状态，也能较好的保证吸嘴四周离地高度基本保持在设计离地高度H，也就能够长期保证吸嘴装置的高效作业。

在实际工作时，如当清洁车上坡时，吸嘴装置中的前侧活塞缸20的活塞向上移动，此时，供气装置向活塞缸20的下腔体内补充流体，进而保证下腔体内的压力基本不变，进而保证对吸嘴体10的拉力基本不变，防止行走轮90与地面间的摩擦力增加。

如图4和图5所示，活塞缸20的活塞杆与吸嘴体10连接，活塞缸20的缸体与车架30连接。这样，可以比较方便地利用该活塞缸20连接吸嘴体10与车架30。

在本实施例中，活塞缸20与吸嘴体10和车架30均铰接。这样，可以提高活塞缸20与吸嘴体10和车架30之间的连接效果，防止因吸嘴体10的晃动而发生连接点断裂的情况。

由于活塞缸20在排出流体时，会发生较大噪声，于是，在本实施例中，活塞缸20的排流孔上设置有消音器40。

在本实施例中，活塞缸20与供流装置之间的管路上安装有调压阀50。本实施例通过设置调压阀50，可以根据实际需要对吸嘴体10施加的拉力调节进入下腔体内的流体的压力。

为了保证对吸嘴体10各个行走轮的提拉作用，沿清洁车的前进方向，吸嘴体10上设置有多个活塞缸20。

在本实施例中，沿清洁车的前进方向的多个活塞缸20通过多通接头60与供流装置连接。这样，可以比较方便地使供流装置为多个活塞缸20同时进行供流。

为了保证对吸嘴体10各个行走轮的提拉作用，沿垂直于清洁车的前进方向，吸嘴体10上设置有多个活塞缸20。

具体地，如图6所示，本实施例中的吸嘴体10的上端面为矩形面，在该矩形面的四个边脚上分别设置有一个活塞缸20。

由于气缸的反应速度较快，于是，本实施例中的活塞缸20为气缸。

在本实施例中，活塞缸20的排流孔与大气连通。这样设置操作简单方便，且可简化吸嘴装置的结构。

本实施例还提供了一种清洁车，包括车架30和安装在车架30上的吸嘴装置，吸嘴装置为上述的吸嘴装置。

本实施例中的清洁车的结构简单、操作方便，吸嘴装置的使用寿命较长。

如图4所示，本实施例中的清洁车的主发动机旋转驱使整车向前行驶，通过拉杆拉动吸嘴体10跟随车辆一同前进，同时，副发动机带动风机旋转使垃圾箱和吸嘴体10内形成负压，从而将扫盘扫到吸嘴正前方的垃圾通过吸嘴体10和吸管80吸入垃圾箱70内。

如图5所示，本实施例中的吸嘴装置主要由拉杆、行走轮、吸嘴体、气缸、调压阀、消声器等部件组成，应用于吸嘴作业过程中，通过计算并调定各个气缸的工作压力，减少行走轮所需承担的负荷，从而提高行走轮使用寿命。同时，在不同路况下，在气路系统和大气的补偿作用下，气缸自动调节伸缩长度以适应路面状况，保证吸嘴离地间隙H不变，确保吸嘴高效作业。

如图6所示，G为吸嘴体自身重力，P为作业时吸嘴体内外腔气压差产生的下压力，T1、T2、T3、T4为四个气缸的调定压力，F1、F2、F3、F4为四个行走轮的承载力，Lf1、Lf2、Lf3、Lf4为气缸压力距离质心的力臂长度，Lf1、Lf2、Lf3、Lf4为气缸压力距离质心的力臂长度，α1、α2、α3、α4为行走轮承载力的力臂与Y轴的夹角，β1、β2、β3、β4气缸压力的力臂与Y轴的夹角。

在未添加现有技术中的弹簧调节装置或本实施例中的自适应调节装置(即活塞缸)等减重装置之前，行走轮的承载力为：

F1×Lf1×cosα1+F3×Lf3×cosα3＝F2×Lf2×cosα2+F4×Lf4×cosα4

F1×Lf1×sinα1+F2×Lf2×sinα2＝F3×Lf3×sinα3+F4×Lf4×sinα4

F1+F2+F3+F4＝P+G

因吸嘴体左右对称，令F1＝F3，F2＝F4，Lf1＝Lf3，Lf2＝Lf4，α1＝α3，α2＝α4

所以，F1＝F3＝0.5×(P+G)/(Lf1×cosα1+Lf2×cosα2)

F2＝F4＝0.5×(P+G)×{1-1/(Lf1×cosα1+Lf2×cosα2)}

在添加自适应调节装置(即活塞缸)之后，设置气缸调定压力时以保证气缸压力用于承载吸嘴体自身重力为依据，此时，行走轮承载力和气缸需调定的压力分别为：

F1＝F3＝0.5×P/(Lf1×cosα1+Lf2×cosα2)，

F2＝F4＝0.5×P×{1-1/(Lf1×cosα1+Lf2×cosα2)}

T1＝T3＝0.5×G/(Lt1×cosβ1+Lt2×cosβ2)

T2＝T4＝0.5×G×{1-1/(Lt1×cosβ1+Lt2×cosβ2)}

因此，通过对气缸提升力的补偿，行走轮所需承载力降低，在相同的行走距离下，减少行走轮的磨损，从而提高了行走轮的使用寿命。同时，较小磨损使得前、后、左、右的行走轮90长期保持相同的状态，也能较好的保证吸嘴四周离地高度基本保持在设计离地高度H，也就能够长期保证吸嘴装置的高效作业。

下面，根据清洁车在不同工况和路况时，分析吸嘴装置的工作状态：

(1)清洁车在空载和满载工况时

图2和图3为现有技术中的吸嘴装置在空载和满载两种不同工况时的工作状态，图7和图8为本实施例中的吸嘴装置在空载和满载两种不同工况时的工作状态。现有技术中的弹簧调节装置和本实施例中的活塞缸的总长度都会有较大变化。

对于弹簧调节装置而言，如图2和图3所示，如果清洁车调试的标准状态为满载，那么空载时弹簧调节装置将伸长，弹簧拉力F增加甚至超过吸嘴自身重力，导致吸嘴离地间隙过大或行走轮不能很好贴合地面而影响正常作业。对于本实施例中的吸嘴装置而言，如图7和图8所示，在满载和空载时，提供的拉力T保持不变，吸嘴自然贴合地面，保证设计的离地间隙H，保证吸嘴高效作业。

(2)在倾斜路面上的工作状态

如图9和图10所示，在扫路车长度方向倾斜的路面上，如该倾斜路面的倾斜角为θ，前、后方向上的调节装置的总长度会有所不同。对于现有技术中的弹簧调节装置而言，前、后弹簧调节装置中弹簧拉伸长度不同使得前、后行走轮实际承载有所不同，相应的前、后行走轮磨损不同，吸嘴离地间隙也会成楔形状，影响吸嘴吸入能力。对于本实施例中的吸嘴装置而言，活塞缸20的总长度可以自动调整以适应地面情况，从而保证设计离地间隙H，确保吸嘴高效作业。其中，图9为下坡的路面，图10为上坡的路面。

如图11和图12所示，在扫路车宽度方向倾斜的路面上，如该倾斜路面的倾斜角为θ，左、右方向上的调节装置总长度会有所不同。左、右弹簧调节装置中弹簧拉伸长度不同使得左、右行走轮实际承载有所不同，相应的左、右行走轮磨损不同，吸嘴离地间隙也会成楔形状，影响吸嘴吸入能力。对于本实施例中的吸嘴装置而言，活塞缸20的总长度可以自动调整以适应地面情况，从而保证设计离地间隙H，确保吸嘴高效作业。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明通过借助自补偿气缸、调压阀和消声器等气动元件，通过气缸自动调节伸缩长度，保证吸嘴吸力恒定。

本发明以气缸作为自动补偿调节，简单易用、使用成本较低。

本发明中的吸嘴装置适应于各种路况和工况，可广泛应用于洗扫车、湿式扫路车、干扫车，提高了吸嘴作业的可靠性和高效性。

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。