环卫车辆的一键排水系统及其控制方法与流程

[0001]
本发明涉及环卫车辆的吹气排水技术领域，特别地，涉及一种环卫车辆的一键排水系统，另外，还特别涉及一种上述环卫车辆的一键排水系统的控制方法。


背景技术：

[0002]
目前，几乎所有的环卫车辆(清洗车、洗扫车、垃圾桶清洗车/站、除雪车和抑尘车等)都存在冬季作业时水路里余水结冰冻坏水管、水泵或者水阀的问题，因此每次作业完毕都需要将水路里的余水排除干净，保障车上水路系统的安全。
[0003]
而常规的吹水方案里，高压水泵的出口(高压)和入口(低压)都是通过气动球阀或者电磁气阀连接，在实际使用过程中会被水泵出口的高压水冲击和水泵入口的负压倒吸，并且由于上述气动元件长期浸泡在水中会导致元件损坏，可靠性较低，有可能会导致水路系统反向冲入上装气动系统甚至底盘气路，导致安全事故。并且，上述气动球阀均需手动操作，智能化程度较低。例如，专利cn109797694a公开了一种洗扫车管路积水清理系统，其气动积水系统里电磁气阀的出气口直接与水路相连，电磁气阀由于长期被水浸泡会导致失效，并且也无法实现智能化吹水操作。专利cn106436617a公开了一种洗扫车智能气吹排水防冻系统，其采用了两套气源分别对高压水路系统和喷雾降尘系统进行吹水，但是其也没有考虑气路系统与水路系统的隔离问题，有可能出现水路反向击穿气路系统的问题。专利cn106286270a公开了一种新型路面清洗车水泵余水排出装置，其同样也存在气路系统未与水路系统隔离的问题，且无法实现智能化吹水操作。


技术实现要素：

[0004]
本发明提供了一种环卫车辆的一键排水系统及其控制方法，以解决目前的吹气排水方案中气动元件长期浸泡在水中容易导致失效，进而可能会导致水路系统反向冲入上装气动系统甚至底盘气路的技术问题。
[0005]
根据本发明的一个方面，提供一种环卫车辆的一键排水系统，包括手动气阀、辅助气罐、减压阀、电磁气阀、过滤器、气控箱、气缸推水路球阀、水滤和电控系统，所述辅助气罐与底盘气源连通的管路上设置有手动气阀，所述辅助气罐与水滤的进口连通的管路上依次设置有减压阀、电磁气阀和气缸推水路球阀，所述减压阀还通过管路与气控箱连通，且两者连接的管路上设置有过滤器，高压气体经过减压阀后分成两路，一路依次经电磁气阀和气缸推水路球阀输送至水滤的进口，通过该气缸推水路球阀实现气路与水路的隔离，另一路经过滤器输送至气控箱内，所述水滤的进口与水箱连接的管路上也设置有气缸推水路球阀，所述水箱的排水口处也设置有气缸推水路球阀，所述水滤的出口分别与高压水泵、低压水泵连接，高压水泵与高压水路系统连接，低压水泵与低压水路系统连接，所述高压水路系统和低压水路系统的每一路出水管路中、水滤的排水口均设置有气动球阀，所述气缸推水路球阀、气动球阀均与气控箱连接，所述气控箱、电磁气阀均与电控系统电性连接，所述电控系统通过控制气控箱内的各个电磁气阀的通断来控制各个气缸推水路球阀和气动球阀
打开或关闭；
[0006]
进行吹气排水作业时，所述电控系统先通过气控箱控制水箱排水口处的气缸推水路球阀打开以将水箱内的余水排空，再控制高压水路系统、低压水路系统和水滤的气动球阀打开，让管路里处于高位的水自流出去；一段时间后，所述电控系统再控制水箱排水口处的气缸推水路球阀、水滤与水箱之间的气缸推水路球阀、所有的气动球阀关闭，并控制辅助气罐与水滤之间的气缸推水路球阀打开以将气路与水路连通，再控制高压水路系统、低压水路系统和水滤中的至少一个气动球阀打开，最后控制电磁气阀打开进行吹水作业。
[0007]
进一步地，还包括用于检测气缸推水路球阀的开启状态和关闭状态的位置传感器，每个气缸推水路球阀对应设置一个位置传感器，所述位置传感器与电控系统电性连接，所述电控系统根据位置传感器的检测结果准确获取气缸推水路球阀的当前工作状态以决定是否执行下一步动作。
[0008]
进一步地，还包括用于检测辅助气罐内压力值的压力传感器，所述压力传感器与电控系统电性连接，当压力传感器检测到辅助气罐内的压力值低于阈值时，所述电控系统控制电磁气阀关闭以停止吹水，直至辅助气罐内的压力值大于等于阈值时再控制电磁气阀打开以恢复吹水。
[0009]
进一步地，所述电磁气阀与气缸推水路球阀之间还设置有单向阀，以防止气缸推水路球阀中的水路球阀失效后水路反向冲击气路。
[0010]
进一步地，每进行一次吹水作业时，所述电控系统仅控制一个气动球阀打开，待该路出水管路吹水完成后再延迟预设时间控制另一个气动球阀打开以进行下一路出水管路的吹水作业。
[0011]
进一步地，待所有出水管路吹水完成后，所述电控系统控制电磁气阀关闭，再控制辅助气罐与水滤之间的气缸推水路球阀关闭以隔离水路和气路，并控制水滤与水箱之间的气缸推水路球阀打开以确保下次工作时水路系统能正常工作。
[0012]
进一步地，每次进行清洗作业前，所述电控系统通过位置传感器检验辅助气罐与水滤之间的气缸推水路球阀、水箱排水口处的气缸推水路球阀是否处于关闭状态，且水滤与水箱之间的气缸推水路球阀是否处于打开状态。
[0013]
另外，本发明还提供一种环卫车辆的一键排水系统的控制方法，采用如上所述的一键排水系统，包括以下步骤：
[0014]
步骤s1：控制水箱排水口处的气缸推水路球阀打开以将水箱内的余水排空；
[0015]
步骤s2：控制高压水路系统、低压水路系统和水滤的气动球阀打开，让管路里处于高位的水自流出去；
[0016]
步骤s3：控制水箱排水口处的气缸推水路球阀、水滤与水箱之间的气缸推水路球阀、所有的气动球阀关闭，并控制辅助气罐与水滤之间的气缸推水路球阀打开以将气路与水路连通；
[0017]
步骤s4：控制高压水路系统、低压水路系统和水滤中的至少一个气动球阀打开；
[0018]
步骤s5：控制电磁气阀打开进行吹水作业，以将出水管路中残留在低位处的余水吹出。
[0019]
进一步地，每次控制气缸推水路球阀打开或关闭时，通过对应的位置传感器确认气缸推水路球阀的当前状态，并根据确认结果决定是否执行下一步动作。
[0020]
进一步地，还包括以下步骤：
[0021]
步骤s6：待所有出水管路吹水完成后，控制电磁气阀关闭，再控制辅助气罐与水滤之间的气缸推水路球阀关闭以隔离水路和气路，并控制水滤与水箱之间的气缸推水路球阀打开以确保下次工作时水路系统能正常工作。
[0022]
本发明具有以下效果：
[0023]
本发明的环卫车辆的一键排水系统，只采用了底盘气源供气，并通过辅助气罐来进行储气和加压，辅助气罐的大小可以根据水路中管路的长度和管径大小来选择，减少了气源的数量，节约了成本和安装空间，并且经过减压阀的减压作用后气路分成两路，一路作为吹气排水用，另一路输送至气控箱内用于控制气动系统中的多个气动元件打开或关闭，实现了单一气源的多功能应用，简化了气路系统的结构设计，并且可以通过控制电磁气阀打开或关闭来控制吹气排水气路的通断，而气动系统的气路控制则不受影响。并且，由于气缸推水路球阀的结构特性，不会出现长期浸泡在水中而导致失效的问题，实现了气路和水路的绝对隔离，避免出现因阀失效而导致水路反向击穿气动系统的情况。并且，整个吹气排水作业过程由电控系统控制自动化执行，无需人工操作阀门，实现了一键吹水的功能，智能化程度高。
[0024]
另外，本发明的环卫车辆的一键排水系统的控制方法同样具有上述优点。
[0025]
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0026]
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：
[0027]
图1是本发明优选实施例的环卫车辆的一键排水系统的管路示意图。
[0028]
图2是本发明另一实施例的环卫车辆的一键排水系统的控制方法的流程示意图。
[0029]
附图标记说明
[0030]
1、手动气阀；2、辅助气罐；3、减压阀；4、电磁气阀；5、单向阀；6、过滤器；7、气控箱；8、气缸推水路球阀；9、位置传感器；10、水箱；11、高压水泵；12、低压水泵；13、高压水路系统；14、低压水路系统；15、水滤；16、气动球阀；17、电控系统；18、压力传感器。
具体实施方式
[0031]
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0032]
如图1所示，本发明的优选实施例提供一种环卫车辆的一键排水系统，包括手动气阀1、辅助气罐2、减压阀3、电磁气阀4、过滤器6、气控箱7、气缸推水路球阀8、水滤15和电控系统17，所述辅助气罐2与底盘气源连通的管路上设置有手动气阀1，所述辅助气罐2与水滤15的进口连通的管路上依次设置有减压阀3、电磁气阀4和气缸推水路球阀8，所述减压阀3还通过管路与气控箱7连通，且两者连接的管路上设置有过滤器6。气路系统从底盘气源取气后，通过手动气阀1后进入辅助气罐2内，在辅助气罐2内冷却和存储升压后，经过减压阀3减压到系统需要的压力后分成两路，一路依次经电磁气阀4和气缸推水路球阀8输送至水滤
15的进口，并且通过该气缸推水路球阀8实现气路与水路的隔离，另一路经过滤器6输送至气控箱7内，气控箱7与气动系统中的多个气动元件连接，可以通过控制气控箱7的电磁气阀的通断来控制气动元件打开或关闭。其中，本发明采用的气缸推水路球阀8与现有的气动球阀不同，现有的气动球阀是整体浸泡在水中，其气动执行器与气路球阀之间仅存在一个隔水膜，而由于气动系统里的球阀的适用环境要求无水、无尘的状态，长期浸泡在水中会导致元件失效，一旦气路球阀和隔水膜出现损坏，水路中的水流将会反向冲击至气动执行器，进而冲入气动系统甚至底盘气源，容易造成安全事故，而本发明采用的气缸推水路球阀8，采用的是外置气缸推动水路球阀，只有水路球阀浸泡在水中，而气缸是处于无水环境中的，并且水路球阀由于其本身的适用环境就是水环境，因此不会出现由于长期浸泡在水中而导致失效，可靠性更高，并且采用的气动执行器是外置的气缸，即使水路球阀失效，水路中的水流也不会冲击气缸，确保了水路系统与气路系统的绝对隔离。
[0033]
所述水滤15的进口与水箱10连接的管路上也设置有气缸推水路球阀8，所述水箱10的排水口处也设置有气缸推水路球阀8，所述水滤15的出口分别与高压水泵11、低压水泵12连接，高压水泵11与高压水路系统13连接，低压水泵12与低压水路系统14连接，所述高压水路系统13和低压水路系统14的每一路出水管路中、水滤15的排水口均设置有气动球阀16，所述气缸推水路球阀8、气动球阀16均与气控箱7连接，即每一个气动元件均与气控箱7连接，并且连接的管路上设置有电磁气阀，由气控箱7来控制各个气动元件打开或关闭。并且，所述气控箱7、电磁气阀4均与电控系统17电性连接，所述电控系统17可以通过控制气控箱7内的各个电磁气阀的通断来控制各个气缸推水路球阀8和气动球阀16打开或关闭，便于实现吹气排水作业的自动化进行。所述电控系统17还通过控制电磁气阀4打开或关闭来控制吹气排水气路的通断，当控制电磁气阀4关闭时，吹气排水气路断开，而气动系统的气动元件的控制则不受影响，可以正常工作。其中，高压水路系统13的出水管路具体包括水泵卸荷管路、右喷杆出水管路、左喷杆出水管路、吸嘴出水管路和垃圾箱体自洁出水管路，这五个出水管路上均设置有一个气动球阀16来控制管路的通断。
[0034]
当进行吹气排水作业时，所述电控系统17先通过气控箱7控制水箱10排水口处的气缸推水路球阀8打开以将水箱10内的余水排空，再控制高压水路系统13、低压水路系统14和水滤15的气动球阀16打开，让管路里处于高位的水自流出去，这一排水阶段为自流阶段；一段时间后，即自流阶段结束后，所述电控系统17再控制水箱10排水口处的气缸推水路球阀8、水滤15与水箱10之间的气缸推水路球阀8、所有的气动球阀16均关闭，并控制辅助气罐2与水滤15之间的气缸推水路球阀8打开以将气路与水路连通，再控制高压水路系统13、低压水路系统14和水滤15中的至少一个气动球阀16打开，最后控制电磁气阀4打开进行吹气排水作业，将每路水管里残留在低处的水吹走，保证了水路系统在冬季时的安全。整个吹气排水作业过程由电控系统17控制自动化执行，通过预先编制控制程序即可实现一键排水作业。
[0035]
可以理解，本发明的一键排水系统只采用了底盘气源供气，并通过辅助气罐2来进行储气和加压，辅助气罐2的大小可以根据水路中管路的长度和管径大小来选择，减少了气源的数量，节约了成本和安装空间，并且经过减压阀3的减压作用后气路分成两路，一路作为吹气排水用，另一路输送至气控箱7内用于控制气动系统中的多个气动元件打开或关闭，实现了单一气源的多功能应用，简化了气路系统的结构设计，并且可以通过控制电磁气阀4
打开或关闭来控制吹气排水气路的通断，而气动系统的气路则不受影响。并且，由于气缸推水路球阀8的结构特性，不会出现长期浸泡在水中而导致失效的问题，实现了气路和水路的绝对隔离，避免出现因阀失效而导致水路反向击穿气动系统的情况。并且，整个吹气排水作业过程由电控系统17控制自动化执行，无需人工操作阀门，实现了一键吹水的功能，智能化程度高。另外，还可以理解，所述手动气阀1设置的目的是为了防止在清洗作业时环卫人员由于误操作开启一键吹水按钮而导致同时抽水和吹气，进而引发安全事故，当然，为了实现完全智能化，所述手动气阀1可以设置为常开状态，或者将手动气阀1替换为电磁气阀，由电控系统17控制其自动开启或关闭。
[0036]
作为优选的，所述一键排水系统还包括用于检测气缸推水路球阀8的开启状态和关闭状态的位置传感器9，每个气缸推水路球阀8都对应设置有一个位置传感器9，所述位置传感器9可以检测气缸推水路球阀8目前是处于开启状态还是关闭状态，所述位置传感器9与电控系统17电性连接，所述电控系统17根据位置传感器9的检测结果准确获取气缸推水路球阀8的当前工作状态以决定是否执行下一步动作，即所述电控系统17通过位置传感器9对气缸推水路球阀8的当前状态进行确认，确认无误后再控制执行下一步动作。本发明的一键排水系统，还通过位置传感器9来检验气缸推水路球阀8的当前状态以决定是否执行下一步动作，进一步确保了整个吹气排水作业过程的安全性。
[0037]
作为优选的，所述一键排水系统还包括用于检测辅助气罐2内压力值的压力传感器18，所述压力传感器18与电控系统17电性连接，当压力传感器18检测到辅助气罐2内的压力值低于阈值时，所述电控系统17控制电磁气阀4关闭以停止吹水，直至辅助气罐2内的压力值大于等于阈值时再控制电磁气阀4打开以恢复吹水。由于只采用了底盘气源作为单一气源，本发明的一键排水系统，还通过压力传感器18来检测辅助气罐2内的压力值，若压力值过低，则吹气排水的效果会比较差，因此，在吹气排水的过程中，若检测到辅助气罐2内的压力值低于阈值时，压力传感器18会输出信号至电控系统17，电控系统17控制电磁气阀4关闭，停止吹水，让底盘气源给辅助气罐2不断充气，直至辅助气罐2内的压力值大于等于阈值，再控制电磁气阀4打开，再次进行吹气排水作业，确保了吹气排水效果。
[0038]
作为优选的，所述电磁气阀4与气缸推水路球阀8之间还设置有单向阀5，以防止气缸推水路球阀8中的水路球阀由于达到使用寿命而失效后水路反向冲击气路，进一步确保了气路与水路的隔离，提高了一键排水系统的可靠性。
[0039]
另外，考虑到辅助气罐2的容量有限，并且底盘空压机的排量也较小，供应的气流量有限，每进行一次吹水作业时，所述电控系统17仅控制一个气动球阀16打开，待该路出水管路吹水完成后中止吹水作业，延迟预设时间让空压机给辅助气罐2充气，当辅助气罐2内的压力值达到阈值后再控制另一个气动球阀16打开以进行下一路出水管路的吹水作业。当然，在本发明的其它实施例中，若辅助气罐2的容量足够大，也可以同时控制两路甚至多路的气动球阀16打开，从而实现多路出水管路同时吹气排水。
[0040]
另外，待所有出水管路都吹水完成后，所述电控系统17先控制电磁气阀4关闭，断开气路供应，再控制辅助气罐2与水滤15之间的气缸推水路球阀8关闭以隔离水路和气路，并控制水滤15与水箱10之间的气缸推水路球阀8打开以确保下次工作时水路系统能正常工作。
[0041]
可以理解，在每次进行清洗作业前，所述电控系统17通过位置传感器9检验辅助气
罐2与水滤15之间的气缸推水路球阀8、水箱10排水口处的气缸推水路球阀8是否处于关闭状态，且水滤15与水箱10之间的气缸推水路球阀8是否处于打开状态，确认无误后再进行清洗作业，防止辅助气罐2与水滤15之间的气缸推水路球阀8处于打开状态而导致水路冲击气路，水箱10排水口处的气缸推水路球阀8处于打开状态而导致水箱10排水，水滤15与水箱10之间的气缸推水路球阀8处于关闭状态而导致水泵吸空。
[0042]
另外，如图2所示，本发明还提供一种环卫车辆的一键排水系统的控制方法，采用如上所述的一键排水系统，其包括以下步骤：
[0043]
步骤s1：控制水箱10排水口处的气缸推水路球阀8打开以将水箱10内的余水排空；
[0044]
步骤s2：控制高压水路系统13、低压水路系统14和水滤15的气动球阀16打开，让管路里处于高位的水自流出去；
[0045]
步骤s3：控制水箱10排水口处的气缸推水路球阀8、水滤15与水箱10之间的气缸推水路球阀8、所有的气动球阀16关闭，并控制辅助气罐2与水滤15之间的气缸推水路球阀8打开以将气路与水路连通；
[0046]
步骤s4：控制高压水路系统13、低压水路系统14和水滤15中的至少一个气动球阀16打开；
[0047]
步骤s5：控制电磁气阀4打开进行吹水作业，以将出水管路中残留在低位处的余水吹出。
[0048]
可以理解，本发明的环卫车辆的一键排水系统的控制方法，整个吹气排水作业过程由电控系统17控制自动化执行，无需人工操作阀门，实现了一键吹水的功能，智能化程度高。
[0049]
另外，每次控制气缸推水路球阀8打开或关闭时，均通过对应的位置传感器9确认气缸推水路球阀8的当前状态，并根据确认结果决定是否执行下一步动作，确保了吹气排水作业的安全性。
[0050]
另外，在开始吹气排水作业后，通过压力传感器18实时监测辅助气罐2内的压力值，一旦检测到其压力值低于阈值时，则控制电磁气阀4关闭，停止吹水，直至检测到辅助气罐2内的压力值大于等于阈值后，再控制电磁气阀4打开，继续吹水。
[0051]
另外，考虑到辅助气罐2的容量有限，并且底盘空压机的排量也较小，供应的气流量有限，每进行一次吹水作业时，仅控制一个气动球阀16打开，待该路出水管路吹水完成后中止吹水作业，延迟预设时间让空压机给辅助气罐2充气，当辅助气罐2内的压力值达到阈值后再控制另一个气动球阀16打开以进行下一路出水管路的吹水作业。当然，在本发明的其它实施例中，若辅助气罐2的容量足够大，也可以同时控制两路甚至多路的气动球阀16打开，从而实现多路出水管路同时吹气排水。
[0052]
另外，所述环卫车辆的一键排水系统的控制方法还包括以下步骤：
[0053]
步骤s6：待所有出水管路吹水完成后，控制电磁气阀4关闭，再控制辅助气罐2与水滤15之间的气缸推水路球阀8关闭以隔离水路和气路，并控制水滤15与水箱10之间的气缸推水路球阀8打开以确保下次工作时水路系统能正常工作。
[0054]
另外，在每次进行清洗作业之前，还通过位置传感器9检验辅助气罐2与水滤15之间的气缸推水路球阀8、水箱10排水口处的气缸推水路球阀8是否处于关闭状态，且水滤15与水箱10之间的气缸推水路球阀8是否处于打开状态，确认无误后再进行清洗作业，防止辅
助气罐2与水滤15之间的气缸推水路球阀8处于打开状态而导致水路冲击气路，水箱10排水口处的气缸推水路球阀8处于打开状态而导致水箱10排水，水滤15与水箱10之间的气缸推水路球阀8处于关闭状态而导致水泵吸空。
[0055]
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。