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1、毕 业 论 文题 目： 小型马路清扫机的设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 2008级2班 学 生： 丁鹏鹏 指导教师： 崔鹏 二0一二年六月目 录摘要 第一章 绪论(1) 1.1 马路清扫机的背景及设计意义(1) 1.2马路清扫机的发展和现状(2)第二章 (8) 2.1 (8) 2.2 (14)第三章 (17) 3.1 (17) 3.2 (18)第四章 (19) 4.1 (19)4.2 (19)4.3 (20)结束语(21)致谢(22)参考文献(23) 小型马路清扫机摘要：1.1道路清扫车的发展趋势道路清扫车是个个性化极强的车辆产品，由于我国地域广阔，南方多雨多水，北方气候干燥
2、，尘土较多，对道路清扫车有不同的需求。对经济性、安全性、可靠性、可维修性的个质量要素的要求也各不相同。道路清扫车行业历经数十年的发展，从天津市第一台道路清扫车研制开始，产品从单一的纯扫式发展到目前的多种型式，产品性能和产品质量迅速提高，特别是在我国改革开放以后，通过进口关键外购件使道路清扫车产品性能和可靠性大大提高。目前，我国道路清扫车的水平与国外发达国家的相比，还存在一定的差距，特别是体现在产品的可靠性方面。为尽快提高我国道路清扫车的水平，缩小与先进国家道路清扫车水平的差距，满足我国环卫部门对路面清扫作业的要求，道路清扫车生产企业应选择一个合适的道路清扫车研究方向。为此，本文根据目前我国道路
3、清扫车的水平，就我国道路清扫车的发展趋势浅谈一下自己的看法。一、我国道路清扫车的发展我国道路清扫车的发展历史与发达国家的发展过程类似，也是从纯扫式道路清扫车开始，然后向吸扫式和纯吸式发展。上个世纪五十年代，天津市环卫设备厂的前身天津市卫生局汽车修理厂就研制出纯扫式道路清扫车，从此揭开了我国研发道路清扫车的序幕。八十年代，天津市环卫设备厂大量纯吸式生产道路清扫车（当时称为吸尘车），尽管当时的道路清扫车有性能差、质量差，外观差，清扫效果差等缺陷，加之又限于当时我国的体制和经济状况，只有少数大城市和新建的高速公路使用数量很少的道路清扫车，但是，这种型式道路清扫车在我国道路清扫车的发展史上有着浓浓的一
4、笔。我国吸扫式道路清扫车的研制成功，使我国道路清扫车与世界先进国家之间的技术水平迅速拉近，是我国道路清扫车发展旅程中的又一个新起点。当时，正是我国文化大革命以后经济的突飞猛进的时代，城市建设高速发展，城市路面的人工清扫已难以满足日益增长的城市道路的需要。纯吸式道路清扫车正是在这个恰当的时代推出的最适宜的产品，由于当时车辆产量较小，一时间洛阳纸贵，购买这种车辆的单位甚至不择手段进行抢购。 二十世纪末期至今，是我国道路清扫车发展最快的阶段，道路清扫车的使用不但从大中城市扩展到小城市，高速公路，而且不少企业、居民小区也采用道路清扫车进行路面清扫。市场需求的迅速膨胀，使道路清扫车生产企业之间的竞争也随
5、之激烈。许多生产厂家加入到道路清扫车的生产行列，其中不乏有一些军转名兵工厂，其优秀的技术研发人员和先进的生产设备，使得道路清扫车技术飞速发展。在我国，道路清扫车生产企业已发展到数十家，生产的道路清扫车囊括了所有道路清扫车的类型，道路清扫车规格多达数十种。吸扫式道路清扫车便在便在这时甩开纯扫式和纯吸式道路清扫车高歌猛进，各种类型和各种规格的吸扫式道路清扫车不断涌现。现在，在我国道路清扫车市场中，吸扫式道路清扫车占有率迅速上升。目前，我国道路清扫车多数为汽车底盘改装，这种道路清扫车转场速度快，适合于大面积、远距离清扫，常用于城市主干道、城乡结合部、高速公路的路面清扫作业。不少道路清扫车生产企业也开
6、发了专用底盘的中小型全液压道路清扫车，以适应目前我国对路面清扫机械市场的需要。虽然，我国道路清扫车技术的发展令世界瞩目，但是，与发达国家相比，我国道路清扫车还存在不少差距。虽然我国的道路清扫车在清扫效率、清扫能力、除尘效果等清扫作业性能方面与发达国家的水平相当，而在道路清扫车的噪声、排放、可靠性、舒适性，自动调整等方面仍存在较大差距。就目前我国道路清扫车的水平和质量可知，我国在道路清扫车设计中，还缺少对专用部件的研究，缺少设计理论的指导，经验多于计算，模仿较多，创新较少。可以说，目前我国对道路清扫车的研究能力还较差，还未真正实现对道路清扫车进行研究的目的和要求，同时，缺乏必要的研究条件。由于国
7、内道路清扫车生产企业的生产规模都较小，而且扫路机产品批量也较小，所以采用的生产设备和生产手段都较为落后，加工的零部件难以有稳定的质量。此外，我国通用零部件制造水平较低，也影响了扫路机的质量。二、我国道路清扫车的发展、研究方向根据我国道路清扫车市场的需求。要提高我国道路清扫车的水平，必须要首先确定其发展方向，研究开发出性能先进、可靠性高、符合我国国情的道路清扫车。下面，将对我国道路清扫车的发展方向进行叙述。主要部件是研究对象。在我国，由于道路清扫车发展时间较短，使用数量较少，研究开发人员有限，又没有专门的研究机构对其进行研究，所以缺少对道路清扫车主要部件的研究。为了提高吸扫式和纯吸式道路清扫车设
8、计的能力，必须对其主要部件清扫系统、风机、风道系统和除尘系统以及零部件的耐磨性等进行试验研究，以提高道路清扫车设计的理论水平，为设计提供理论依据。（一）清扫系统1. 扫盘道路清扫车的扫刷大致分为盘式和滚筒式两种。盘式基本上用来清扫车辆两侧，滚筒式用来清扫车身下较大宽度的路面。扫刷接地压力的大小，不仅影响道路清扫车的清扫效果，而且对扫刷的磨损也产生重大影响。我国道路清扫车的扫刷接地压力是由道路清扫车操作人员手动调整，一般情况下，操作人员最多只是在出车时对扫刷接地压力进行调整，有的甚至是几天才对扫刷接地压力进行一次调整。这种扫刷接地压力的调整方式，使道路清扫车作业时的扫刷接地压力随着路面的高低不平
9、和道路清扫车减振弹簧高度的变化而产生变化，而这种变化带来的后果则是清扫效果不稳定和加剧扫刷磨损。因此，道路清扫车生产企业有必要对扫路机扫刷的最佳接地压力进行探讨，并设计具有对扫刷接地压力能进行自动调整的清扫装置，以在达到最佳清扫效果的同时使扫刷磨损最少。2.专用风机风机是道路清扫车中一个相当重要的部件。风机也属于风道的一部份，但由于风机在道路清扫车中十分重要，且我国道路清扫车的风机与发达国家的有较大差距，所以本文将风机从风道系统中剥离出来单独进行叙述。目前，我国道路清扫车的风机大多数都采用通用风机或采用通用风机改制的风机。由于通用风机是为一般用途的通风而设计的，从体积、耐磨性、防尘能力等都有不
10、能满足道路清扫车恶劣工况的要求。可以说，目前我国道路清扫车使用的风机，大大影响了道路清扫车的性能。因此，道路清扫车生产企业应加强对道路清扫车专用风机的研究，从风机叶片形状、叶片材料、进出风口的形状和位置、加工工艺等进行探讨，以设计出体积小、风量大、噪声低、耐磨的风机。目前有些风机厂家生产的风机，在内表面焊接钨金属焊条，用来增加耐磨性。3. 闭路自循环风道扫路机风道的设计如何，严重影响到道路清扫车的吸尘能力和功率利用率。大多数扫路机的风道型式只有带反吹风的风道和不带反吹风的风道两种，但形状各异。风道形状、是否带反吹风以及反吹风风量占风机风量的比例大小都会对道路清扫车的气流阻力产生影响。这种气流阻
11、力的影响，将使风机的全压和风量产生变化。在道路清扫车的设计中，若风道设计不合适，气流阻力大，为使扫路机吸嘴处和吸管中能达到一定的风量，就必须使风机转速更高或采用更大风量的风机，这样，就必然会增大风机的功率，降低道路清扫车的功率利用率，加大油耗。为此，必须对道路清扫车的风道系统进行试验研究，确定道路清扫车风道形状对气流阻力的产生影响的阻力系数，确定反吹风风道对产生的阻力的大小以及其阻力对风机风量的影响。目前，有些道路清扫车生产企业将风道设计为闭路自循环方式，即气流在风道内做闭路运行，在吸尘口处只有少量气流补充，基本气流都在风机、风道和除尘系统中循环运行。只有这样，才能设计出清扫效果好、气流阻力小
12、、功率利用率高的风道系统。4.除尘系统除尘系统的优劣，影响到道路清扫车的二次排放。道路清扫车的除尘分为湿式除尘和干式除尘，其中湿式除尘又可分为喷水除尘和循环水除尘。目前，我国道路清扫车的除尘系统虽然与发达国家的相比有一定差距，但是在除尘系统方面的研究还是取得了一定的成绩。如中联重工科技发展股份有限责任公司中标事业部的干式道路清扫车的除尘系统，其结构有其独到之处，性能较好。如福建龙马车辆有限公司的湿式除尘系统中就有国家实用专利的循环水除尘系统，节省了水资源。为了使道路清扫车具有好的除尘性能，应加强对影响除尘效果的喷水量与风量的关系和垃圾箱容积以及灰尘过滤器的结构和型式的研究。5. 易磨损零部件道
13、路清扫车的易磨损零部件主要有：扫刷、吸管、风机、吸嘴、风道等。道路清扫车零部件的耐磨性直接影响到道路清扫车的使用成本，特别是扫刷是否耐磨对道路清扫车的使用成本影响最大。可以说，扫刷磨损是目前我国道路清扫车磨损问题中最严重的。提高道路清扫车零部件耐磨性是提高其可靠性的直接有效的方法之一，所以道路清扫车生产企业应对如何提高零部件的耐磨性引起高度重视。国外道路清扫车的扫刷、吸管、风机、吸嘴和风道等磨损件远比我国道路清扫车的耐磨。分析其原因主要有材料的原因和设计上的的原因。所以对道路清扫车易磨损件材料的研究和合理设计，提高易磨损件的耐磨性也是提高我国道路清扫车可靠性必不可少的工作。三、道路清扫车研制发
14、展的问题抑止我国道路清扫车发展的瓶颈是底盘。据了解，国内大的主机厂完全能够做特殊作业类底盘但是都不愿做，国民经济发展又必需，造成专用车厂选不到合适的底盘。这种情况下，一些专用车厂只好买回底盘自己改装，这样做一方面由于专用车企业技术能力有限而改不好，另一方面也不符合国家禁止专用车企业私改底盘的规定。还有的专用车企业，由于买不到适合改装的底盘只好自己做底盘，可是自己生产的底盘上不了公告，无奈之下，只好把它归到机械类产品系列。在发达国家的道路清扫车市场，中小型吸扫结合式道路清扫车的数量远远高于汽车底盘改装车的数量，这种车辆不采用通用的汽车底盘改装，而是制造为专用的整体车辆，这主要因为发达国家车辆制造
15、技术先进，而且发达国家路面较清洁，垃圾为生活垃圾，垃圾量也较少。此外，中小吸扫结合式道路清扫车采用单台发动机传动，以扫为主，以吸为辅，这样就可达到油耗低；行驶无级变速，清扫效果好，清扫效率高的效果。另外驾驶室视野好等优点，备受用户青睐，特别是非城市街道和非公路道路清扫车用户。综上所述，虽然中小型吸扫结合式道路清扫车的开发从二十世纪九十年代初就已经开始，但是，由于当时条件的限制，国产配套件不能满足产品的需要，加上道路清扫车开发水平较低，所以开发出的中小型吸扫结合式道路清扫车不能满足市场的要求。到二十世纪九十年代未，国产中小型吸扫结合式道路清扫车才真正意义上地进入了市场。但是，由于我国目前道路清扫车用户主要为城市环卫部门和公路部门，且路面垃圾成分复杂，包括生活垃圾、建筑垃圾，加之道路状况也较差，所以多采用汽车底盘改装的道路清扫车。可以预言，随着我国经济的发展，城市垃圾成份的单一化，中小型吸扫结合式道路清扫车的使用比例将迅速增加。为适应市场发展的需要，对中小型吸扫结合式道路清扫车的研究工作已刻不容缓。