清洁用吸嘴和道路清洁车辆的制作方法

本发明涉及利用真空负压抽吸垃圾的清洁领域，具体地，涉及一种清洁用吸嘴和使用该清洁用吸嘴的道路清洁车辆。

背景技术：

在使用真空负压抽吸垃圾的领域中，清洁用吸嘴起到垃圾抽吸的重要作用，在真空负压的作用下，夹杂垃圾的气体能够通过该吸嘴进入指定的垃圾存储区。例如在清洁车领域，特别是在扫路车中，在风机的抽吸作用下，垃圾能够通过该吸嘴随空气一起进入扫路车的垃圾箱中，从而起到清洁路面的目的。因此，吸嘴的设计形式直接影响到其本身对垃圾的抽吸率和使用吸嘴的清洁车对路面的清洁能力。

为便于吸拾垃圾和防止物块撞坏吸嘴，现有吸嘴主要在其前端加装橡胶挡板，且橡胶挡板底端距地面设置固定间隙来保证吸嘴吸拾垃圾性能，其具有以下缺陷：

1、吸嘴前端橡胶挡板离地间隙小且固定，导致吸嘴不能吸拾大粒径、低密度垃圾。为保证吸嘴吸拾性能，吸嘴四周的橡胶围板距地面有一定间隙，由于此间隙通常小于10mm，因此，吸嘴则不能吸拾树叶、塑料瓶等大粒径垃圾，严重影响吸嘴的使用。

2、若要保证能吸拾大粒径颗粒而增大吸嘴前端橡胶挡板离地间隙，则导致吸嘴内腔负压不足，当路面垃圾层较厚时，不能完全吸拾，垃圾清洁效果不佳。

现有技术中，为了克服上述问题，也有将吸嘴前端的挡板设置为可调节的，以实现开口大小的可调节，实践发现现有技术中吸嘴前端的挡板并不能快速和灵活适应垃圾的大小，因此，有必要进一步优化吸嘴结构，以通过更加简单有效地手段实现吸嘴开口的可调，使吸嘴上的开口更好地与垃圾大小相适应，而又不影响吸嘴的负压吸力，及增加道路清洁车辆的工作能耗。

技术实现要素：

本发明提供一种清洁用吸嘴，该清洁用吸嘴的供夹杂垃圾的气体通过的开口能够自动适应垃圾的大小，可很好的应对复杂路面的垃圾清扫工作。

为了实现本发明的目的，该清洁用吸嘴，包括吸嘴体，所述吸嘴体下侧开放以形成抽吸腔，且所述吸嘴体顶部设置吸气口，其特征在于，所述吸嘴体前端设置前挡件,所述前挡件包括与所述吸嘴体固定连接的固定部和用于与待清洁垃圾相接触的调节部,以及连接在所述固定部与所述调节部之间的弹性部，所述调节部的下缘与待清洁地面之间的间隙形成为供夹杂垃圾的气体进入所述抽吸腔的开口,所述弹性部设置为向所述调节部提供背离所述待清洁地面的弹性力，当所述调节部受到所述待清洁垃圾的作用时，所述调节部在自身重力、所述待清洁垃圾的作用力与所述弹性部的弹性力的作用下进行伸缩运动以调节所述开口大小与所述待清洁垃圾的大小相适应。

优选地，在所述清洁用吸嘴处于第一工作状态时，所述调节部在所述弹性部的弹性力和自身重力的作用下其下缘保持与吸嘴体下端平面平齐，所述吸嘴体下端平面与所述待清洁地面之间的间隙h为5mm-10mm；在所述清洁用吸嘴处于第二工作状态时，所述调节部在所述弹性部的弹性力、自身重力及待清洁垃圾的作用力下其下缘高于所述吸嘴体下端平面，且所述调节部的下缘与所述待清洁地面之间的间隙与所述待清洁垃圾的大小相适应。

优选地，所述调节部包括直板和弧形板，所述直板通过所述弹性部与所述固定部伸缩连接，所述弧形板自所述直板向吸嘴体下端平面延伸，所述弧形板的凹面朝向所述吸嘴体的内部。

优选地，所述固定部的下缘与所述吸嘴体下端平面之间的间距为H，所述弧形板的弧度R满足：R＝λH，其中λ取值范围0.3≤λ≤0.5。

优选地，所述固定部为内部具有封闭腔体的立方体结构，所述弹性部设置在所述封闭腔体中，所述弹性部具有第一端和与所述第一端相对的第二端，其中，所述弹性部的所述第一端与所述固定部的顶部连接，所述调节部的一端延伸进所述封闭腔体中与所述弹性部的第二端连接。

优选地，所述固定部包括分别平行且相对设置的顶板和底板，第一侧板和第二侧板，以及第三侧板和第四侧板，所述顶板连接在所述第一侧板、第二侧板、第三侧板及第四侧板的顶部，所述底板连接在所述第一侧板、第二侧板、第三侧板及第四侧板的底部，所述第一侧板、第三侧板、第二侧板及第四侧板依次首尾连接，所述第二侧板用于与所述吸嘴体连接，所述第一侧板、第三侧板和第四侧板三者中至少有一者为可拆卸连接。

优选地，所述调节部通过两个所述弹性部与所述固定部连接，两个所述弹性部的第一端均连接所述顶板，两个所述弹性部的第二端均与所述调节部的延伸进所述封闭腔体中的端部连接，两个所述弹性部对称设置在所述调节部的纵向对称中心线两侧，两个所述弹性部中靠近所述第三侧板的弹性部与所述第三侧板之间的距离为W1，两个所述弹性部中靠近所述第四侧板的弹性部与所述第四侧板之间的距离也为W1，且W1满足：(1/5)W≤W1≤(1/3)W，其中W为所述第三侧板与所述第四侧板之间的距离。

优选地，所述调节部的延伸进所述封闭腔体中的端部上连接有引导所述调节部沿所述固定部的侧板进行伸缩运动的引导轮。

优选地，所述弹性部为弹簧，所述弹簧处于拉伸状态。

本发明还提供一种道路清洁车辆，包括垃圾箱和将垃圾抽吸到所述垃圾箱内的吸嘴，其中，所述吸嘴为上面所述的任一项清洁用吸嘴，其中，所述吸气口与所述垃圾箱通过抽吸管连通。

通过上述技术方案，由于本发明的调节部受到弹性部提供的背离待清洁地面的弹性力，即向上的弹性力，使得不管待清洁垃圾给调节部的作用力是大是小，调节部在弹性部提供的弹性力的作用下均会相应进行伸缩运动，这样吸嘴的开口能够很好的自动适应地面上的垃圾大小

本发明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。

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是本发明实施例提供的清洁用吸嘴的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的清洁用吸嘴的沿图1中的A-A线的剖视结构示意图；

图3是本发明实施例提供的清洁用吸嘴的主视结构示意图；

图4是图2中I部分的局部放大图；

图5是本发明实施例提供的清洁用吸嘴第一工作状态图；以及

图6是本发明实施例提供的清洁用吸嘴第二工作状态图。

附图标记说明

100 清洁用吸嘴 200 待清洁地面

300 待清洁垃圾 10 吸嘴体

20 抽吸腔 30 吸嘴体下端平面

12 抽吸腔 14 吸气口

16 前挡件 160 固定部

162 弹性部 164 调节部

166 引导轮 1601 封闭腔体

1602 顶板 1603 底板

1604 第一侧板 1605 第二侧板

1606 第三侧板 1607 第四侧板

1641 直板 1642 弧形板

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”通常是指本发明提供的吸嘴正常使用的情况下定义的，而“前、后、左、右”则是以吸嘴正常使用时移动方向定义的，例如图2中，左侧为“前”，右侧为“后”，相对地，该“前”的相邻两侧为“左”和“右”，例如图3中，左侧为“左”，右侧为“右”，且“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。需要说明的是，这些方位词只用于说明本发明，并不用于限制本发明。

参考图1至图3，在本发明的优选方式中，本发明提供一种用于道路清洁车辆的清洁用吸嘴100(下文简称吸嘴100)，该吸嘴100包括吸嘴体10，通常地，该吸嘴体10能够沿待清洁地面200移动，该吸嘴体10下侧开放以形成抽吸腔12，且该吸嘴体10顶部设置有吸气口14，吸气口14连接与道路清洁车辆的垃圾箱相连的抽吸管20(参见图3)；其中，吸嘴体10前端设置有前挡件16,前挡件16包括与吸嘴体10固定连接的固定部160、用于接触待清洁地面200的待清洁垃圾300的调节部164,以及连接在固定部160与调节部164之间的弹性部162，调节部164的下缘与待清洁地面200之间的间隙形成为供夹杂垃圾的气体进入抽吸腔12的开口,弹性部162设置为向调节部164提供背离待清洁地面200的弹性力，当调节部164受到待清洁垃圾300的作用时，调节部164在自身重力、待清洁垃圾300的作用力与弹性部162的弹性力的作用下进行伸缩运动以调节所述开口大小与待清洁垃圾300的大小相适应。

进一步，本实施例中的清洁用吸嘴100因调节部164可以进行伸缩运动，从而具有两种工作状态。具体地，在清洁用吸嘴100处于第一工作状态时，调节部164在弹性部162提供的垂直向上的弹性力和自身重力的作用下其下缘保持与吸嘴体下端平面30平齐，吸嘴体下端平面30与待清洁地面200之间的间隙h为5mm-10mm(如图2所示)；在清洁用吸嘴100处于第二工作状态时，调节部164在弹性部162提供的垂直向上的弹性力、自身重力及待清洁垃圾300产生的垂直向上的作用力的作用下其下缘高于吸嘴体下端平面30，且调节部164的下缘与待清洁地面200之间的间隙与待清洁垃圾300的大小相适应。

上述吸嘴100中，吸嘴100开始工作时调节部164与待清洁地面200之间具有一定间隙即开口，该开口用于供夹杂垃圾的气体进入抽吸腔12，当地面垃圾主要是一些体积很小的灰尘时，这些灰尘垃圾会直接通过该开口进入抽吸腔12中而不会对调节部164产生作用力，调节部164在自身重力和弹性部162的弹性力的作用下保持初始的平稳状态。特别地，调节部164初始状态时，其保持与吸嘴体下端平面30(即吸嘴体10的下缘所在平面)平齐，而吸嘴体下端平面30与待清洁地面200之间的间隙h为5mm-10mm，此时吸嘴100前端进气截面积比传统吸嘴前端进气截面积减小了50％～80％，根据流体力学原理，流道面积减小，吸嘴100进入端流速越大，压力越小，将增大吸嘴100内部和外部压差，使得吸嘴100内部局部负压增强，可提升吸嘴100清洁性能。当待清洁垃圾300的体积大一些时(如树叶、塑料瓶、石块等)，调节部164会与这些体积较大的垃圾相接触，由于吸嘴100随着清洁车辆一直往前方运动，在两者相接触的地方待清洁垃圾300会对调节部164产生一个作用力，该作用力会产生垂直向上的分力，此时的调节部164不仅受到自身的重力和弹性部162的弹性力，还受到该垂直向上的分力，从而调节部164原有的平衡会打破进行垂直向上的伸缩运动，以使开口的变大以能够将垃圾顺利吸入抽吸腔12中。当体积较大的垃圾进入吸嘴100内部后，调节部164在其自身重力作用下，向下运动到初始位置。一般地，垃圾体积越大产生的作用力越大，从而弹性部162给予调节部164的弹性力就相应的越小，从而调节部164向上运动的距离越大，即调节部164运动的距离受垃圾体积的影响，这样可以使开口的大小适应垃圾的体积大小，实现吸嘴100开口随垃圾粒径大小自动调节和自适应。

在本发明的上述实施例中，由于调节部164一直受到弹性部162向上的弹性力，而只要稍稍改变该弹性力的大小调节部164就会相应的调节其所处的位置，这样不管待清洁垃圾300给予调节部164向上的力是大是小，均能够较快使调节部164进行伸缩运动，进而能够快速调整吸嘴100的开口以适应垃圾的大小，而不至于影响清洁车辆的工作效率。换句话说，本发明中的调节部164位置的调节特别灵敏，这样即使是遇到体积较大但重量较小的垃圾(如塑料瓶等)时，调节部164受到的垂直向上的分力较小，但由于调节部164很灵敏，吸嘴100的开口也会相应增大，从而本发明中的吸嘴100可顺利将多种类型的垃圾吸入吸嘴100的内部。

参考图2，本发明提供的实施例中，固定部160为内部具有封闭腔体的立方体结构，弹性部162设置在封闭腔体1601中，弹性部162具有第一端和与第一端相对的第二端，其中，弹性部162的第一端与固定部160的顶部连接，调节部164的一端延伸进封闭腔体1601中与弹性部162的第二端连接。通过将弹性部162设置在封闭腔体1601中，可以防止地面垃圾如树叶、细绳等条带物缠绕弹性部162，从而可延长弹性部162的使用寿命以及提高清洁车辆的工作效率。

为了便于制造，固定部160优选为长方体结构，包括分别平行且相对设置的顶板1602和底板1603，第一侧板1604和第二侧板1605，以及第三侧板1606和第四侧板1607，顶板1602连接在第一侧板1604、第二侧板1605、第三侧板1606及第四侧板1607的顶部，底板1603连接在第一侧板1604、第二侧板1605、第三侧板1606及第四侧板1607的底部，第一侧板1604、第三侧板1606、第二侧板1605及第四侧板1607依次首尾连接，其中，第二侧板1605用于与吸嘴体10连接，第一侧板1604、第三侧板1606和第四侧板1607三者中至少有一者为可拆卸连接，采用可拆卸的连接方式，便于定期打开封闭腔体1601以清理弹性部162中的灰尘、布条等杂物。由于第一侧板1604为朝向吸嘴100前方的侧板，打开第一侧板1604便于对封闭腔体1601中的两个弹性部162(后文会提道)进行维护，因此优选地，第一侧板1604采用可拆卸连接，而第三侧板1606和第四侧板1607均采用固定连接。

参考如图3，本发明提供的实施例中，优选地，调节部164通过两个弹性部162与固定部160连接，两个弹性部162对称设置在调节部164的纵向对称中心线两侧，这样可以使调节部164受力更平衡且易于进行伸缩运动。更具体地，本发明提供的实施例中，两个弹性部162的第一端均连接在固定部160的顶板1602上，两个弹性部162的第二端均与调节部164的延伸进封闭腔体1601中的端部连接。在其他实施例中，调节部也可以通过多于两个的弹性部与固定相连接。

为了使调节部164受力更加合理，两个弹性部162在固定部160中的位置也有所讲究。经实验验证，两个弹性部162中靠近第三侧板1606的弹性部162与第三侧板1606之间的距离为W1，即图3中左侧的弹性部162与左侧的侧板之间的距离为W1，两个弹性部162中靠近第四侧板1607的弹性部162与第四侧板1607之间的距离也为W1，即图3中右侧的弹性部162与右侧的侧板之间的距离为W1，且W1满足：(1/5)W≤W1≤(1/3)W(公式一)，其中，W为吸嘴体10的宽度，即第三侧板1606与第四侧板1607之间的距离。当W1满足上述公式一时，可以使调节部164受到的弹性力更加合理，有利于调节部164进行伸缩运动。

值得一提的，本发明提供的实施例中，第三侧板1606和第四侧板1607也为吸嘴体10的两个侧板，即固定部160的左右的两个侧板与吸嘴体10左右的两个侧板一体成形，这样便于加工制造。当然在其他实施例中，固定部160的左右的两个侧板与吸嘴体10左右的两个侧板分别设置也是可以的。

优选地，在本发明提供的实施例中，弹性部162为弹簧，且该弹簧处于拉伸状态，这样在调节部164处于第一工作状态时，弹簧向调节部164提供的向上的弹性力可以与调节部164自身的重力相平衡，而使调节部164保持在平衡状态，而当调节部164处在第二状态时，由于待清洁垃圾300会对调节部164产生一个向上的分力，因此弹簧提供的弹性力相应的会减少一些即可平衡调节部164自身的重力，这样弹簧拉伸的长度将变小以减小弹性力，调节部164相应的向上运动而使吸嘴100的开口变大。可知的，本发明中的弹性部162也可以是弹片和橡胶弹性机构等可以向调节部164提供弹性力的部件。

为了使调节部164运动的更加平稳及快速，优选地，调节部164的延伸进封闭腔体1601中的端部上连接有引导调节部164沿固定部160的侧板进行伸缩运动的引导轮166。具体而言，本实施例中，调节部164上连接有两个引导轮166，即两上引导轮166的转轴连接在调节部164的面向第二侧板1605的侧面上，且两个引导轮166分别位于调节部164的靠近第三侧板1606和第四侧板1607的位置上，以使两个引导轮166分别与第三侧板1606和第四侧板1607形成滚动连接，以在调节部164进行伸缩运动时，引导调节部164沿第三侧板1606和第四侧板1607上下运动。在其他实施例中，引导轮166也可以在调节部164的其他侧面上，或者安装在固定部160的侧板上，或者不采用引导轮，而是采用滑动连接的方式，即固定部和调节部之间设置滑动连接的结构，只要能够引导调节部164进行伸缩运动的方式均可。

进一步，在本发明提供的实施例中，可参见图4，调节部164包括直板1641和用于与待清洁垃圾300接触的弧形板1642，直板1641通过弹性部162与固定部160伸缩连接，弧形板1642自直板1641向吸嘴体下端平面30延伸，弧形板1642的凹面朝向吸嘴体10的内部，即弧形板1642的凸面朝向吸嘴体10的前方。由于与待清洁垃圾300相接触的是弧形板1642，垃圾对调节部164产生的垂直向上的分力更大，使得调节部164向上运动更容易，即垃圾的通过性更好，能更好适应不同特性的垃圾。

优选地，调节部164选用质量较轻、材质坚硬的材料制成，一方面可保证调节部易于进行伸缩运动，另一面防止被垃圾撞坏。

本发明提供的实施例中，吸嘴体10的前端的前挡件16与吸嘴体10的顶板及侧板共同围成下侧开放的抽吸腔12，因此前挡件16的固定部160的下缘与吸嘴体下端平面30之间的距离为调节部164可以调节的范围。设固定部160的下缘与吸嘴体下端平面30之间的间距为H，则H+h是保证吸嘴100能顺利吸拾垃圾的最大的开口的高度，即若开口的高度大于H+h，吸嘴100内部的负压太小，从而无法顺利将垃圾吸入垃圾箱内。因此，在设计固定部160时需要根据实际情况来确定其下缘与吸嘴体下端平面30之间的距离H，并且调节部164也只能在h—H+h的范围之内调节开口的大小。

为了使调节部164受到的垃圾的向上的分力不会太小，经过本发明的发明人的多次实验验证，弧形板1642的弧度R需满足：R＝λH(公式二)，其中λ为弧形板弯曲半径调节因子，以控制弧形板1642的弯曲半径在合理的弧度范围内，优选地，λ的取值范围0.3≤λ≤0.5。满足公式二的弧形板1642的弧度将不会太陡也不会太平缓，从而可以避免影响垃圾对调节部164的向上的分力。

下面结合图5和图6来说明一下本发明提供的实施例中的吸嘴100的工作过程。

如图5所示，在清洁用吸嘴100处于第一工作状态时，调节部164受到自身的重力和弹簧的弹性力而保持平衡状态，在该平衡状态下，调节部164的下缘与待清洁地面200之间的开口的大小为h，该开口可以保证灰尘等粒径很小的垃圾的顺利吸入，其中，弹簧在该状态下长度为X0+△X0，其中X0为弹簧原长，△X0为弹簧的第一伸缩量。

当清洁用吸嘴100前方出现的待清洁垃圾300的体积较大时，随着吸嘴100向前运动，调节部164受到待清洁垃圾300向上的分作用力，使得弹簧给予调节部164的弹性力相应减小，从而使弹簧的长度变为X0+△X，其中X0为弹簧原长，△X为弹簧的第二伸缩量，且△X小于△X0，如图6所示，此时，调节部164向上运动(△X0-△X)的距离，使吸嘴100的开口相应增大(△X0-△X)，使得待清洁垃圾300可以顺利通过该开口而进行吸嘴100内部。可以理解地，开口增大的程度与待清洁垃圾300的体积相关。

当体积较大的垃圾被吸入吸嘴100内部后，调节部164在自身重力的作用下，向下运动，回到初始的状态，即保持与待清洁地面200之间的间隙为h。

综上，同现有吸嘴相比，在本发明提供的清洁用吸嘴100中，调节部164能够在弹性部162的弹性力、待清洁垃圾300的作用力及自身重力的作用下进行伸缩运动以调节开口大小与待清洁垃圾300的大小相适应，其中由于调节部164受到弹性部162的向上的弹性力，使得不管待清洁垃圾300给调节部164的作用力是大是小，弹性部162给予调节部164的弹性力均会相应变化使调节部164顺利进行伸缩运动，这样吸嘴100的开口能够很好的自动适应地面上的垃圾大小。同时，通过上述技术方案，因为开口的大小与垃圾的大小相适应，因而不会因为开口的增大而导致进口流量增大，进而影响吸嘴体10内部的负压吸力的情况，从而不会增加道路清洁车辆的额外能耗，就可以完成对复杂路面的垃圾清洁工作。

本发明还提供一种道路清洁车辆，包括垃圾箱和将垃圾抽吸到垃圾箱内的吸嘴100，其中，该吸嘴100为上述本发明提供的清洁用吸嘴100，清洁用吸嘴100上的吸气口14与垃圾箱通过抽吸管20连通。优选地，道路清洁设备为扫路车。

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。