水击路面凹陷空腔、辅助滚刷收集除尘装置的制作方法

本发明涉及路面除尘装置领域，尤其涉及水击路面凹陷空腔、辅助滚刷收集除尘装置。

背景技术：

路面清洁工作中需要将路面上的灰尘进行回收，避免灰尘沉积而增大清洁的难度。现有的路面清洁装置难以对灰尘进行有效回收，清洁效果普遍不高。

任何路面，无论水泥路面，沥青路面，路面都存在不同形状的凹陷空腔，贴砖路面的连接处存在缝隙凹陷，这些凹陷空腔对微量泥沙尘有一定的收容作用，起到一定的控尘，这个过程出现在新路面建成初期。随着外部带来的泥沙尘对凹陷空腔的持续注入，凹陷空腔的泥沙尘堆积起来越多，最终将失去对泥沙尘的收集，这种状态，开启了扬尘的过程。因为利用目前技术无法清除路面凹陷空腔内的泥沙尘，无论怎样刷、洗、冲、吸，其凹陷空腔的泥沙尘均无法清除，雨天车辆碾压路面，轮胎对路面凹陷空腔的冲击，带出凹陷空腔的泥沙尘，形成带泥路面。当晴天路面干澡时，凹陷空腔的泥沙尘被汽车车轮震荡出来，随扰流四处飞扬，这种恶性循环，成了城市“雨天泥四溅，晴天尘飞杨”的通病。

专利申请号为201520540548.5的发明专利公布了一种路面清洁车，包括车体和清扫装置，所述清扫装置设置在车体前端，清扫装置包括有封闭循环的环形带、若干供环形带绕设的安装辊轴组和驱动环形带转动的弧形凝带驱动机构，所述环形带外侧设置有沿环形带长度方向等间距设置的清扫刷，环形带上和清扫刷之间为供垃圾放置的容料空间，所述安装辊轴组包括有呈上下分布的上支承辊和下支撑辊，本装置通过在车体内设置清扫装置和除尘装置，在车体进行移动时，地面先通过清扫装置清扫，再通过除尘装置将清扫装置清扫时遗漏的垃圾进行收集，保证了清扫效果，并且通过除尘装置的设置，避免了常规方式在进行路面清扫时出现的扬尘现象，减少了对空气的污染。

上述清洁车的除尘装置包括过桥板，然而过桥板与地面之间始终存在缝隙，当风筒对过桥板充气时，灰尘从过桥板与地面之间的缝隙被吹走，导致过桥板难以收集灰尘。清扫装置能将体积较大的垃圾进行清扫，却不能将路面表面或沉积在路面凹陷处的灰尘清扫出来。用吹气的方式对路面进行除尘，不能清除路面凹陷处的灰尘，因此，该装置的除尘效果有限。

从上述分析可以看出，将气体作为携带泥沙尘的介质的除尘收集效果较差，因此，考虑将水作为携带泥沙尘的介质。水作为很好的泥沙尘溶解冲洗或回收介质，但其具有三大不利特点:1、水的可控性极差，喷出击向地面，很难有效回收。2、必须在高水速下，才能溶解夹带泥沙尘运动，喷出降速后的低速水夹带泥沙尘的效果极差。3、路面扬尘，主要是路面凹陷空腔内的泥沙尘造成，清除极其困难，目前还没有针对路面凹陷空腔的专有清除技术。只有对路面凹陷空间泥沙尘进行水冲击时，在高速介质水悬浮泥沙尘的短暂时间间隙内快速带走并回收冲击水，才能真正对路面泥沙尘进行彻底并高效清除。水的平行冲击或冲击后不立即回收冲击水造成水再低速平行流动，对凹陷空腔的泥沙尘只能起到微小清除作用。然而，路面凹陷空间的泥沙尘是造成扬尘的根源，如果凹陷空间的泥沙尘无法清除，则扬尘无法避免。

现有形式的路面除尘作业，能依靠介质冲击出路面凹陷空腔的部分泥沙尘，也能带走部分喷洒在路面的污水，但都没有有效利用高速介质水悬浮泥沙尘的短暂时间间隙对泥沙尘进行回收，因此，污水回收率普遍不高。清洗介质水水速下降后，泥沙尘重新沉淀于路面其它凹陷空腔内，从而路面凹陷空腔始终含尘且无法彻底清除。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供一种能彻底清除路面凹陷空间积尘并提高积尘收集率的路面除尘装置，该装置基于介质水将泥沙尘击出路面凹陷空腔后，在介质水还没有失去对泥沙尘夹带悬浮时，将其收集带走，避免了泥沙尘在水速下降后，重新沉淀于路面其它凹陷空腔内；解决了现有路面除尘装置不能彻底清除路面积尘、难以进行积尘完全收集的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

水击路面凹陷空腔、辅助滚刷收集除尘装置，包括机架，机架上分别安装有储水系统和水泵，储水系统包括分别安装在机架上的清水箱和污水回收箱，清水箱与水泵的进水口连通，机架上安装有用于对路面进行喷水的若干喷水装置，若干喷水装置层叠设置，水泵的出水口与喷水装置连通；机架上固定有电机，电机的输出轴通过皮带传动连接有转轮，转轮通过轴承安装于机架上，转轮上设置有若干除尘介质水收集刷；污水回收箱上安装有导流板，导流板的端部铰接有导流底板，转轮位于喷水装置与导流板之间，除尘介质水收集刷将导流底板压紧在路面上。

作为本发明的优选方案，所述机架上还固定有转轮壳，转轮壳套设在转轮外，转轮壳上设置有用于收集除尘介质水收集刷甩出的污水并将污水重新输送到路面的导流槽。

作为本发明的优选方案，所述机架上还安装有循环水泵，循环水泵的进水管与污水回收箱连通，循环水泵的出水管与清水箱连通。

作为本发明的优选方案，其运行方向为喷水装置到导流板的方向。

作为本发明的优选方案，所述污水回收箱上安装有真空泵。

作为本发明的优选方案，所述导流底板包括若干导流块，若干导流块分别与导流板铰接。

作为本发明的优选方案，所述导流板的中段设置有可弯折的软板段，机架上安装有导流板油缸，导流板油缸的缸套固定于机架上，导流板油缸的活塞杆与导流板铰接。

作为本发明的优选方案，所述喷水装置包括波纹管，波纹管与水泵的出水口连通，波纹管的一端铰接于机架上，波纹管的另一端连接有喷水管，喷水管的另一端连接有喷水头；机架上安装有喷水管油缸，喷水管油缸的缸套固定于机架上，喷水管油缸的活塞杆与喷水管铰接。

作为本发明的优选方案，所述污水回收箱上安装有预喷头，预喷头和喷水装置分别位于导流板的两侧；导流板的前后两侧均设置有挡板，挡板固定于机架上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的除尘介质水收集刷在转轮带动下移动时，不仅能对冲过水的路面进行洗刷，将积尘刷出来并带进导流板，同时，除尘介质水收集刷能将导流底板压到与地面接触，避免污水从导流底板与路面之间的间隙流走，从而，大大增加污水收集率，提高路面清洁效果。由于除尘介质水收集刷的洗刷作用，喷水装置仅使用较小水量和较小的流速就能将路面洗刷干净。除尘介质水收集刷的作用不同于普通的路面清洁刷，本发明的除尘介质水收集刷的作用是控制和带走含泥沙尘的介质水，而不是简单地对路面的清扫。当本发明使用于人行横道或其他凹凸不平的路面时，一方面导流底板始终与路面压紧，避免了污水流走，另一方面，使用较小流量和较低流速的水能更利于污水收集，因此，本发明尤其适用于提高凹凸不平路面的除尘作业。

2、转轮转动时，除尘介质水收集刷上的部分污水会被污水回收箱收集，除尘介质水收集刷上多余的水分由于离心力的作用被甩到转轮壳的导流槽内，并被导流槽再次输送到除尘介质水收集刷与路面接触部位进行重复利用，提高了水资源利用率。

3、循环水泵可将污水回收箱的水抽到清水箱，从而水路形成循环，节约了用水。虽水中含有会灰尘，但是本发明最重要的理念是利用冲击水的余动力将路面灰尘携带走，因此，只要保证喷水装置的冲击力，导流板就能将污水进行回收，从而起到除尘效果。

4、本发明沿喷水装置到导流板的方向行径，从而，从导流底板与路面间隙泄露的水流会在导流板行径到该泄漏的水流位置时，水流被重新收集，从而保证污水的收集率，提高除尘效果。并且，沿此方向行径时，能避免与地面接触的导流底板被地面卡住的情况，保证导流板的正常使用。

5、真空泵可将污水回收箱形成负压，提高导流板吸水效果，增加污水收集效率。

6、当某块导流块遇到路面凸起时被弹起，而其余导流块能正常收集污水，避免导流底板为整体式时，遇到路面一小块凸起导流底板即被弹起，导致大量水流从导流底板泄漏的情况。

7、通过导流板油缸的活塞杆的伸缩，可将导流板的端部提起或放下。当需要使用导流板时，导流板油缸的活塞杆伸长，导流底板端部接触地面，从而导流板能收集污水。当不需要使用导流板时，将导流板收起，避免本发明快速行径时导流底板与地面过度摩擦。

8、通过喷水管油缸的活塞杆的伸缩，可将喷水管提起或放下。喷水管放下时，喷水头可对地面进行喷水；喷水管收起时，避免喷水头与地面过度摩擦。喷水头的喷嘴形状可为长方形，以适应较宽路面的喷水。

9、预喷头可将路面进行预先喷水，使沉积在路面凹陷处的泥沙尘被浸泡而松动，保证喷水装置对路面喷水时，沉积的泥沙尘能被立即携带走，进一步提高除尘效果。导流板前后两侧的挡板能将导流板围住，避免污水从导流板前后两侧流失的情况，提高污水收集率。

附图说明

图1是水循环式的本发明的结构示意图；

图2是非水循环式的本发明的结构示意图；

图3是本发明的局部结构图；

图4是导流板的局部结构图。

图中，1-机架，2-储水系统，3-水泵，4-喷水装置，5-电机，6-转轮，7-导流板，8-预喷头，9-挡板，11-导流板油缸，12-喷水管油缸，21-清水箱，22-污水回收箱，23-循环水泵，24-真空泵，41-波纹管，42-喷水管，43-喷水头，61-除尘介质水收集刷，62-转轮壳，71-导流底板，72-软板段，621-导流槽，711-导流块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

对比试验

实验主体：a、具有普通喷水头并用普通水管结构收集污水的除尘装置；b、利用滚轮对地面进行滚刷除尘并用刮板收集滚轮上的污水；c，仅有单级喷水头的水击路面凹陷空腔余动力导流板快速收集除尘装置；d、多级水击路面凹陷空腔余动力导流板快速收集除尘装置，e,本发明。

实验目的：对比a、b、c、d的污水收集率和除尘率，其中，污水收集率为一定时间内回收水和喷出水的比例，除尘率为单位面积内被收集的灰尘质量与单位面积内除尘前路面灰尘质量的比例，被收集的灰尘质量等于除尘前灰尘质量减去除尘后路面灰尘质量。

实验结果：a的污水收集率为30％～40％，除尘率为20％～30％；b的污水收集率为25％～35％，除尘率为30％～40％；c的污水收集率为70％～80％，除尘率达到70％～80％；d的污水收集率为70％～80％，除尘率大于90％，e的污水收集率为75％～90％，除尘率大于90％，未清除的微量泥沙尘在凹陷空间的容尘范围内，基本能杜绝扬尘的问题，达到净尘效果。。

结果分析：由于导流板7结构和导流板7相对于喷水头43位置的设置，并且运行方向为沿喷水装置4到导流板7的方向，使得c、d、e的污水收集率大大提高。本发明具有滚刷结构，除尘介质水收集刷不仅能将水刷到导流板，还能将导流板下压而避免水流失，从而，进一步，提高了污水收集率。除尘介质水收集刷的洗刷作用，将更多的积尘携带走，从而，本发明的除尘率进一步提高。

实施例一

如图1所示，本发明包括机架1，机架1上分别安装有储水系统2和水泵3，储水系统2包括分别安装在机架1上的清水箱21和污水回收箱22，清水箱21与水泵3的进水口连通，机架1上安装有用于对路面进行喷水的若干喷水装置4，若干喷水装置4层叠设置，水泵3的出水口与喷水装置4连通；机架1上固定有电机5，电机5的输出轴通过皮带传动连接有转轮6，转轮6通过轴承安装于机架1上，转轮6上设置有若干除尘介质水收集刷61；污水回收箱22上安装有导流板7，导流板7的端部铰接有导流底板71，转轮6位于喷水装置4与导流板7之间，除尘介质水收集刷61将导流底板71压紧在路面上。

本发明的除尘介质水收集刷61在转轮6带动下移动时，不仅能对冲过水的路面进行洗刷，将积尘刷出来并带进导流板7，同时，除尘介质水收集刷61能将导流底板71压到与地面接触，避免污水从导流底板71与路面之间的间隙流走，从而，大大增加污水收集率，提高路面清洁效果。由于除尘介质水收集刷61的洗刷作用，喷水装置4仅使用较小水量和较小的流速就能将路面洗刷干净。除尘介质水收集刷的作用不同于普通的路面清洁刷，本发明的除尘介质水收集刷的作用是控制和带走含泥沙尘的介质水，而不是简单地对路面的清扫。当本发明使用于人行横道或其他凹凸不平的路面时，一方面导流底板71始终与路面压紧，避免了污水流走，另一方面，使用较小流量和较低流速的水能更利于污水收集，因此，本发明尤其适用于提高凹凸不平路面的除尘作业。

本发明利用喷水装置4对路面进行喷水，带有压力的水能将路面表面和凹陷处的灰尘全都冲击出来。喷水装置4可连续对路面进行喷水，也可以按一定频率间隔喷水，当按一定频率间隔喷水时，水击动力能更高效地将积尘冲刷出来。携带灰尘的水仍具有余动力，继续往前方流动，灰尘会被水流牢牢锁住而不会飞扬。由于导流板7的末端与喷水装置4的末端紧邻设置，则泥沙尘还悬浮在水流中时，具有余动力的水流随即流入紧邻喷水装置4设置的导流板7，避免了泥沙尘再次沉降于凹陷空间内。从导流板7与地面之间间隙流失的水会在本发明前进中形成一定的水封，从而，降低冲击水的进一步流失，最终形成漏水、水封、再回收的可控循环，提高污水收集率。水作为液态流体能将大部分灰尘冲刷出来并携带进入导流板7，避免了使用气体携带灰尘时，气体流向不稳定、灰尘飘散开的问题。

所述机架1上还安装有循环水泵23，循环水泵23的进水管与污水回收箱22连通，循环水泵23的出水管与清水箱21连通。循环水泵可将污水回收箱的水抽到清水箱，从而水路形成循环，节约了用水。虽水中含有会灰尘，但是本发明最重要的理念是利用冲击水的余动力将路面灰尘携带走，因此，只要保证喷水装置的冲击力，导流板就能将污水进行回收，从而起到除尘效果。

喷水装置4纵向多级设置不是简单地叠加，而是具有一加一大于二的效果。第一级喷水装置4不可能完全将灰尘冲走并被导流板7收集，没有被收集的灰尘仍具有一定的正向运行速度，则后一级的喷水装置4可更容易将该灰尘冲到前一级喷水装置4或导流板7，从而，灰尘最终被收集。容易想到，如果对路面进行一次清洁，再回头进行第二次清理，第二次清理时，遗留的灰尘已经沉沉积下来，此时需要更大的水力才能将其冲走并收集。因此，多级喷水装置4的一次清洁效果优于两次单级喷水装置4清洁的效果。

通过多级喷水并回收污水，本发明大大提高了路面除尘率。经实验，本发明在路面状况良好的情况下，污水收集率能达到90％，路面除尘率大于90％。由于本发明的除尘效率提高，使得单位时间内路面的积尘率降低，或者说延长了路面达到积尘极限的时间，从而减少了路面清洁次数，降低了成本。并且，本发明可有效避免路面扬尘，有效降低pm10污染；由于pm10会经车辆碾压分解为pm2.5，则环境中pm2.5能得到有效控制。

污水回收箱22的底板倾斜设置，并且底板可以调节高度，从而避免路面凸起或石块将污水回收箱22碰坏导致漏水的情况。

当本发明体积很小时，可设计成手提式除尘装置，人工对路面的死角进行除尘并收集污水，同样达到上述效果。

实施例二

如图2所示，本发明包括机架1，机架1上分别安装有储水系统2和水泵3，储水系统2包括分别安装在机架1上的清水箱21和污水回收箱22，清水箱21与水泵3的进水口连通，污水回收箱22上设置有排污口，机架1上安装有用于对路面进行喷水的若干喷水装置4，若干喷水装置4层叠设置，水泵3的出水口与喷水装置4连通；机架1上固定有电机5，电机5的输出轴通过皮带传动连接有转轮6，转轮6通过轴承安装于机架1上，转轮6上设置有若干除尘介质水收集刷61；污水回收箱22上安装有导流板7，导流板7的端部铰接有导流底板71，转轮6位于喷水装置4与导流板7之间，除尘介质水收集刷61将导流底板71压紧在路面上。

本发明的除尘介质水收集刷61在转轮6带动下移动时，不仅能对冲过水的路面进行洗刷，将积尘刷出来并带进导流板7，同时，除尘介质水收集刷61能将导流底板71压到与地面接触，避免污水从导流底板71与路面之间的间隙流走，从而，大大增加污水收集率，提高路面清洁效果。由于除尘介质水收集刷61的洗刷作用，喷水装置4仅使用较小水量和较小的流速就能将路面洗刷干净。当本发明使用于人行横道或其他凹凸不平的路面时，一方面导流底板71始终与路面压紧，避免了污水流走，另一方面，使用较小流量和较低流速的水能更利于污水收集，因此，本发明尤其适用于提高凹凸不平路面的除尘作业。

本发明利用喷水装置4对路面进行喷水，带有压力的水能将路面表面和凹陷处的灰尘全都冲击出来。携带灰尘的水仍具有余动力，继续往前方流动，灰尘会被水流牢牢锁住而不会飞扬。由于导流板7的末端与喷水装置4的末端紧邻设置，则泥沙尘还悬浮在水流中时，具有余动力的水流随即流入紧邻喷水装置4设置的导流板7，避免了泥沙尘再次沉降于凹陷空间内。水作为液态流体能将大部分灰尘冲刷出来并携带进入导流板7，避免了使用气体携带灰尘时，气体流向不稳定、灰尘飘散开的问题。

清水箱22为喷水装置4供水，污水回收箱22用于回收污水，并通过排污口将污水排到路边。此时，本发明使用的水始终未干净水，提高了水流携带灰尘的能力，从而能一定程度上提高除尘效果。

喷水装置4纵向多级设置不是简单地叠加，而是具有一加一大于二的效果。第一级喷水装置4不可能完全将灰尘冲走并被导流板7收集，没有被收集的灰尘仍具有一定的正向运行速度，则后一级的喷水装置4可更容易将该灰尘冲到前一级喷水装置4或导流板7，从而，灰尘最终被收集。容易想到，如果对路面进行一次清洁，再回头进行第二次清理，第二次清理时，遗留的灰尘已经沉沉积下来，此时需要更大的水力才能将其冲走并收集。因此，多级喷水装置4的一次清洁效果优于两次单级喷水装置4清洁的效果。

通过多级喷水并回收污水，本发明大大提高了路面除尘率。由于本发明的除尘效率提高，使得单位时间内路面的积尘率降低，或者说延长了路面达到积尘极限的时间，从而减少了路面清洁次数，降低了成本。并且，本发明可有效避免路面扬尘，有效降低pm10污染；由于pm10会经车辆碾压分解为pm2.5，则环境中pm2.5能得到有效控制。

污水回收箱22的底板倾斜设置，并且底板可以调节高度，从而避免路面凸起或石块将污水回收箱22碰坏导致漏水的情况。

当本发明体积很小时，可设计成手提式除尘装置，人工对路面的死角进行除尘并收集污水，同样达到上述效果。

实施例三

在实施例一或实施例二的基础上，所述机架1上还固定有转轮壳62，转轮壳62套设在转轮6外，转轮壳62上设置有用于收集除尘介质水收集刷61甩出的污水并将污水重新输送到路面的导流槽621。

转轮转动时，除尘介质水收集刷61上的部分污水会被储水系统2收集，除尘介质水收集刷61上多余的水分由于离心力的作用被甩到转轮壳62的导流槽621内，并被导流槽621再次输送到除尘介质水收集刷61与路面接触部位进行重复利用，提高了水资源利用率。

实施例四

在上述任意一项实施例的基础上，本发明运行方向为喷水装置4到导流板7的方向。本发明沿喷水装置4到导流板7的方向行径，从而，从导流底板71与路面间隙泄露的水流会在导流板7行径到该泄漏的水流位置时，水流被重新收集，从而保证污水的收集率，提高除尘效果。并且，沿此方向行径时，能避免与地面接触的导流底板71被地面卡住的情况，保证导流板7的正常使用。

实施例五

在上述任意一项实施例的基础上，所述污水回收箱22上安装有真空泵24。

真空泵24可将污水回收箱22形成负压，提高导流板7吸水效果，增加污水收集效率。

实施例六

在上述任意一项实施例的基础上，所述导流底板71包括若干导流块711，若干导流块711分别与导流板7铰接。当某块导流块711遇到路面凸起时被弹起，而其余导流块711能正常收集污水，避免导流底板71为整体式时，遇到路面一小块凸起导流底板71即被弹起，导致大量水流从导流底板71泄漏的情况。

实施例七

在上述任意一项实施例的基础上，所述导流板7的中段设置有可弯折的软板段72，机架1上安装有导流板油缸11，导流板油缸11的缸套固定于机架1上，导流板油缸11的活塞杆与导流板7铰接。

通过导流板油缸11的活塞杆的伸缩，可将导流板7的端部提起或放下。当需要使用导流板7时，导流板油缸11的活塞杆伸长，导流底板71端部接触地面，从而导流板7能收集污水。当不需要使用导流板7时，将导流板7收起，避免本发明快速行径时导流底板71与地面过度摩擦。

实施例八

在上述任意一项实施例的基础上，所述喷水装置4包括波纹管41，波纹管41与水泵3的出水口连通，波纹管41的一端铰接于机架1上，波纹管41的另一端连接有喷水管42，喷水管42的另一端连接有喷水头43；机架1上安装有喷水管油缸12，喷水管油缸12的缸套固定于机架1上，喷水管油缸12的活塞杆与喷水管42铰接。

通过喷水管油缸12的活塞杆的伸缩，可将喷水管42提起或放下。喷水管42放下时，喷水头43可对地面进行喷水；喷水管42收起时，避免喷水头43与地面过度摩擦。喷水头43可以设计成摆动式的，喷水头43前后摆动时更容易将积尘冲走；喷水头43左右摆动时，有利于宽度方向各个部位的路面被均衡除尘；当喷水头43复合摆动时，有利于复杂路面的除尘。喷水头43的喷嘴形状可为长方形，以适应较宽路面的喷水。

实施例九

在上述任意一项实施例的基础上，所述污水回收箱22上安装有预喷头8，预喷头8和喷水装置4分别位于导流板7的两侧。预喷头8安装于污水回收箱22上，预喷头8可将路面进行预先喷水，使沉积在路面凹陷处的泥沙尘被浸泡而松动，保证喷水装置4对路面喷水时，沉积的泥沙尘能被立即携带走，进一步提高除尘效果。

导流板7的前后两侧均设置有挡板9，挡板9固定于机架1上。导流板7前后两侧的挡板9能将导流板7围住，避免污水从导流板7前后两侧流失的情况，提高污水收集率。