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新型扫地机的设计
2014-09-13 来源:
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摘要

    新型扫地机是一种结构简单、清洁环保的清扫工具。该扫地机无须喷水即可达到除尘目的,人力驱动即可。它主要通过扫地机构、间歇性抛碴滑道升降机构、除尘机构三种机构配合工作,实现对垃圾的清扫、撮集、除尘的全部清扫过程。

1 前言

    道路扫地机的基本功能有三:地面清扫干净(扫净);把垃圾从地面撮起倒入斗中(撮起);清除扫起的灰尘(除尘)。现在国内批量生产的汽车型扫地机,都采用所谓“吸扫—喷水式”结构。它们的共同特点是:汽车底盘作基础车,以提供能源和行驶要求,并配以强力风机、清扫边刷、吸管、料仓、喷水系统、液压系统、电控系统等。这是一个十分复杂的机、电、液相结合的工程系统。笔者设计的新型扫地机则是一种结构简单、清洁环保的清扫工具。它无须喷水,利用箱内负压差即可达到除尘目的;无须太大功率,人力驱动即可。

2 工作原理分析

    新型扫地机采用手推式,推行时,时速约4km/h,扫幅宽0.8m(含扫边刷),每小时清扫面积约3200m2,大约为用扫把清扫的2~3倍。新型扫地机的主要支撑构件为车轮及框架。在车轮两边各装有一个大链轮,随着车轮的转动,左边大链轮由链条通过过桥齿轮带动滚扫高速转动,利用滚扫上的毛刷驱撵地面上的灰尘、垃圾在其前方堆积;同时车轮链轮带动凸轮转动,通过凸轮摆杆机构使撮土板间歇上下运动,以抛射方式集撮垃圾到垃圾箱内,箱内放置塑料垃圾袋,垃圾袋装满后可进行更换;在扫地机右车轮上装有的链轮通过链条驱动带动左边的小链轮,小链轮与锥齿轮啮合驱动扫边刷清扫路边沿的垃圾,与小链轮固定同轴的大链轮又通过链条传动驱动排风扇,风扇将箱内空气经很细的滤网排到箱外(灰尘排不出),并使箱内空气低于外界大气压,箱内负压使灰尘不能向外逸出,完成清扫、撮集垃圾、消除灰尘三个目的。

3 机构分析

    3.1 扫地机构

    可实现对地面分散的灰尘和垃圾的清扫与堆集。随着整车行进,右车轮上的大链轮带动车体前部的小链轮,小链轮又通过与锥齿轮啮合带动扫边刷,接地毛刷快速驱撵地面上的垃圾灰尘到滚扫的前方。车体后部的滚扫上也装有毛刷,通过链轮传动高速旋转,当搓土板下搓时,滚扫将搓集的垃圾(此时垃圾具有一定初速度)抛射到垃圾箱内的塑料垃圾袋中,从而完成最终的清扫任务。

    3.2 间歇性抛碴滑道升降机构

    此机构可使垃圾从地面“撮起”来。它是一个倾斜向上、可间歇性升降的弧形抛射滑道。凸轮转动过程中,与凸轮相接触的触轮在两极限位置摆动。当触轮与凸轮最大半径接触时,撮土板位于最上方;随着凸轮的转动,触轮与凸轮的最小半径接触时,撮土板向下运动,并且与地面相接触,此时滚扫将撮集的垃圾,以一定的初速度抛入撮土板的弧形抛射轨道,使其落入车体前方的垃圾箱内的塑料垃圾袋中,完成最终的撮扫任务。

    3.3 除尘机构

    此机构可实现除尘要求。当整车行进时,车体前部与锥轮同轴的大链轮通过链条驱动排风扇工作,抽走车体内的空气,使车体内的气流压力低于外界大气压。由于在排风扇外侧装了一层很细密的过滤网,所以车体内的灰尘不能排出(只排空气),从而解决了灰尘逸出的问题。

4 新型扫地机的特点

    该新型扫地机清扫省力、使用轻便、操作容易、结构简单,降低了清扫工人的劳动强度,改善了劳动条件。能防止扬尘,并改善了城市形象。突出特点是:(1)实现“除尘”不设置喷水系统,节约水源。(2)实现不耗能源的人力驱动,可操作性强。(3)结构简单、造价低廉、保养维修简便,对操作者无须经过技术培训,无须选择性别,适合大街小巷、车站码头、居民小区、公园等地方作业。(4)待推广完善后,可以开发动力系列扫地机。

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