機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文-家用小型掃地車

西安科技大學(xué)高新學(xué)院設(shè)計(jì)題目：家用小型掃地車學(xué) 院 機(jī)電信息學(xué)院 課 程機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)械1208班 姓 名田晉學(xué) 號(hào) 1202060830西安科技大學(xué)高新學(xué)院機(jī)電信息學(xué)院隨著人民生活水平和人力成本的提高，家用掃地機(jī)的出現(xiàn)可以減輕人們生活的負(fù)擔(dān)。據(jù)我們調(diào)查，目前除小型室內(nèi)吸塵器應(yīng)用較廣以外，一般的室內(nèi)外打掃方式仍然以最傳統(tǒng)的掃帚和拖把為主。如果需要打掃的場地面積過大（比如室內(nèi)體育館，室外廣場等），若只采用這些傳統(tǒng)的清掃工具（如掃把和拖把），不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且勞動(dòng)效率低。為了使減輕一般場地，特別是較大面積室內(nèi)外場所的清掃勞動(dòng)強(qiáng)度，提高清掃效率，我們設(shè)想將掃地與拖地功能有機(jī)的結(jié)合在一起，集成于一臺(tái)小型手推式清掃車上，并且可以通過調(diào)節(jié)來滿足不同的清掃狀況。最終設(shè)想出一臺(tái)環(huán)保節(jié)能、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的小型清潔掃地車。根據(jù)清潔裝置的功能需求，該清掃車應(yīng)該主要由掃地部分、拖地部分和附屬組件組成。根據(jù)一般想法，我們設(shè)想用滾柱式掃地刷和傳送帶實(shí)現(xiàn)將垃圾掃入車內(nèi)并送到垃圾箱的功能；用兩個(gè)可以方便相互切換的拖地滾筒實(shí)現(xiàn)輪換拖地再清洗的功能；車上再設(shè)清水箱與污水箱，用于拖地滾筒的清洗和污水的收集；另設(shè)拖地滾筒的切換裝置，實(shí)現(xiàn)上下拖地滾筒的切換。整臺(tái)機(jī)械所需施加較小動(dòng)力，掃地滾刷的動(dòng)力來自前車輪，拖地滾筒的動(dòng)力來自后車輪，由人力推動(dòng)整個(gè)掃地車。始終本著節(jié)能、環(huán)保、高效、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的原則，我們設(shè)計(jì)的這種的清潔裝置雖然體積小但功能齊全、節(jié)能環(huán)保、高效實(shí)用。一、清潔車工作原理掃路車的工作原理與吸塵器的工作原理相通。在車輛底部裝置了一個(gè)滾柱式的掃刷子。當(dāng)車輛向前行進(jìn)時(shí)、前述的滾掃刷子便會(huì)將地面上的垃圾和沙土直接地，滾送到車輛上的廢物收集箱中。除了前述的滾掃刷子(主干掃刷)外、該類的掃地車、大部份供貨都會(huì)多配置一個(gè)或兩個(gè)小型旋轉(zhuǎn)掃刷子(通稱傍掃刷子)，以便工作時(shí)、將垟角或路邊的垃圾和沙土透過旋動(dòng)而帶到主干掃刷子的工作行程中。隨而，讓主干掃刷子同時(shí)將該些垃圾與塵土掃進(jìn)廢物收集箱中。主要包括邊刷、主刷、垃圾儲(chǔ)存箱、過濾網(wǎng)等裝置來共同完成。1、邊刷由外向內(nèi)將角落等其他難以夠著的垃圾集中掃往主刷能清掃到的范圍。2、主刷再將垃圾，甚至是較大一點(diǎn)的垃圾卷起后投擲到垃圾集中箱。3、位于前部的抽氣系統(tǒng)能產(chǎn)生強(qiáng)大的吸力，再通過過濾系統(tǒng)再將灰塵過濾，以防止排出的氣體污染環(huán)境和影響操作人員身體健康。二、清潔車結(jié)構(gòu)組成掃路車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特的有清掃裝置、提卸料機(jī)構(gòu)、邊掃裝置、車體、灑水系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、操縱控制系統(tǒng)。1、清掃裝置做成一部獨(dú)立清掃小車的形式，清掃小車與主車采用隨動(dòng)拖牽方式，清掃小車上設(shè)置四個(gè)導(dǎo)向輪與主車滑動(dòng)導(dǎo)軌浮動(dòng)掛接，清掃小車的提升和下滑運(yùn)動(dòng)，通過四個(gè)導(dǎo)向輪導(dǎo)向；小車內(nèi)有小垃圾箱、大圓滾刷。垃圾箱位于滾刷的前部，由圓滾刷掃起的垃圾落入、存貯于垃圾箱內(nèi)，當(dāng)該垃圾箱收集滿后，由一個(gè)滾提卸料總成將垃圾箱及圓滾刷組成的清掃小車，提升至主車車廂的上部，并將垃圾倒入車箱內(nèi)，然后放下清掃裝置，又可繼續(xù)進(jìn)行清掃作業(yè)。圓滾刷有八片，長、短各4片，短刷片的作用是掃起石塊等大件的物體。長、短刷片都有可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、用短后可更換；刷絲采用改性尼龍絲，內(nèi)還混裝有三分之一的波紋狀細(xì)鋼絲，相當(dāng)好用。 2、提卸料機(jī)構(gòu)是本車最為獨(dú)特設(shè)計(jì)之一，車體上兩側(cè)都設(shè)置有長導(dǎo)軌，清掃小車的四個(gè)導(dǎo)向輪可在導(dǎo)軌內(nèi)滾動(dòng)。當(dāng)清掃小車工作時(shí)或路面有變化及車廂載重有變化時(shí)，滾提卸料機(jī)構(gòu)能保證清掃小車始終處于浮動(dòng)狀態(tài)，這樣清掃小車才能正常工作。當(dāng)清掃小車?yán)涫占瘽M后，滾提卸料機(jī)構(gòu)的鋼絲繩加液壓絞車提升裝置工作，將清掃小車提升到車廂頂卸料，清掃小車要下降時(shí)，滾提卸料機(jī)構(gòu)的雙級(jí)調(diào)速裝置起作用，使其平穩(wěn)下降。滾提卸料機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)清掃小車提升卸料、下降著地后隨動(dòng)拖牽的最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的結(jié)構(gòu)形式之一。 3、邊掃裝置上采用關(guān)節(jié)軸承可調(diào)節(jié)四桿框架結(jié)構(gòu)，具有很好浮動(dòng)效果。當(dāng)邊掃中碰到路基時(shí)，該結(jié)構(gòu)能使邊掃彈回，沿著路基邊清掃，把路基邊掃干凈。圓盤刷采用108束尼龍絲的插裝結(jié)構(gòu)使用更換相當(dāng)方便。4、車體總成是通過與副車架相連固定在汽車底盤上，車體總成和副車架的固定是在尾端用銷軸鉸接的；車體翻轉(zhuǎn)采用單油缸直頂式，傾翻角度達(dá)到50°，使得卸料更完全。后門機(jī)構(gòu)用于完成清掃裝置垃圾箱門的開啟和關(guān)閉鎖緊。當(dāng)卸料時(shí)，車箱翻起后，后門可自動(dòng)開起卸料，落下后自動(dòng)關(guān)閉鎖緊。安全鎖定機(jī)構(gòu)用于清掃小車的在運(yùn)輸或保養(yǎng)檢修狀態(tài)下清掃小車被鉤住，不會(huì)下滑。5、灑水系統(tǒng) 灑水系統(tǒng)灑水系統(tǒng)在兩個(gè)邊掃上設(shè)有三個(gè)噴嘴，在保險(xiǎn)杠下方設(shè)有六個(gè)噴嘴，噴嘴的結(jié)構(gòu)能夠使灑水的效果更佳，完全能夠滿足灑水需要；水泵用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，使用汽車電源。 6、液壓系統(tǒng)：整車一共有四個(gè)油馬達(dá)（清掃機(jī)、邊掃、翻轉(zhuǎn)卸料機(jī)構(gòu)）和三個(gè)油缸（自卸翻斗、邊掃）。液壓閥全部集成安裝，結(jié)構(gòu)緊湊，美觀；兩個(gè)三位四通電磁換向閥采用“M”型中位機(jī)能，系統(tǒng)開機(jī)和待機(jī)時(shí)自動(dòng)卸荷，高效節(jié)能；四個(gè)油馬達(dá)串聯(lián)使用，壓力和速度控制良好；翻斗油缸和邊掃提升油缸都為單作用油缸；垃圾斗提升馬達(dá)設(shè)計(jì)有兩級(jí)可調(diào)速下降，保證了垃圾斗下降的平穩(wěn)性。 液壓系統(tǒng) 7、氣動(dòng)系統(tǒng)氣動(dòng)系統(tǒng)從底盤貯氣筒取得氣源，工作壓力不小于0.6Mpa。根據(jù)不同的作業(yè)要求，由電磁閥控制各個(gè)氣缸實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)力組合。 氣動(dòng)系統(tǒng) 8、操縱控制系統(tǒng)：液壓閥的動(dòng)作全為電控，在駕駛室即可完成各個(gè)油缸油馬達(dá)動(dòng)作：電控滾提卸料機(jī)構(gòu)升降，清掃裝置、邊掃裝置、車廂翻斗卸料和灑水系統(tǒng)的操縱都在駕駛室由電磁閥控制。車尾部裝有6個(gè)黃色警示燈，掃路車工作時(shí)，該燈會(huì)閃爍。清掃小車滾提升到上掛鉤位時(shí)，壓下行程開關(guān)，滾提停止。清掃小車導(dǎo)軌下方裝行程開關(guān)，當(dāng)清掃小車滿載時(shí)，壓下行程開關(guān)駕駛室內(nèi)控制面板上“清掃小車滿載”提示燈亮。三、清潔車主要功能及特點(diǎn)1、掃路車通過副發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)及其他工作裝置，采用以吸為主、吸掃結(jié)合、濕式除塵的工作原理對(duì)路面進(jìn)行清掃作業(yè)，電液操縱控制，液壓傾翻卸料；2、掃路車副發(fā)動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)之間的傳動(dòng)設(shè)置設(shè)有獨(dú)創(chuàng)的自動(dòng)離合器裝置。該裝置可保證副發(fā)動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)和副發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)與風(fēng)機(jī)的自動(dòng)脫離，簡化了操作，降低對(duì)副發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊，提高了副發(fā)動(dòng)機(jī)的工作可靠性和使用壽命，同時(shí)，副發(fā)動(dòng)機(jī)除有工作轉(zhuǎn)速顯示外，還有累計(jì)作業(yè)時(shí)間的自動(dòng)記錄顯示，便于使用和維護(hù)保養(yǎng)；3、掃路車清掃裝置具有遇障自動(dòng)避讓保護(hù)功能和自動(dòng)復(fù)位功能（已獲國家專利）。掃路車掃盤遇到障礙物后自動(dòng)回縮，越過障礙物后自動(dòng)復(fù)位，該功能有效地解決了清掃裝置易碰損的問題；4、掃路車掃盤轉(zhuǎn)速可根據(jù)各種不同清掃工況調(diào)整選擇高、中、低三檔，保證在各種污染狀況下都可以有良好的清掃效果，又可相應(yīng)降低運(yùn)行成本。注塑成型的片型掃刷更換方便快捷,并有鋼片混合掃刷備選；5、掃路車“中置四盤刷后置吸嘴”的結(jié)構(gòu)布置，清掃寬度大，清掃效率高，并方便于清掃裝置與吸嘴的調(diào)整和維護(hù)；由于該結(jié)構(gòu)形式前懸短、吸嘴離地間隙大，因此轉(zhuǎn)場運(yùn)輸時(shí)整車通過性好；6、掃路車氣力輸送系統(tǒng)采用消化吸收國外先進(jìn)掃路車技術(shù)的高效專用風(fēng)機(jī)和可隨路面自動(dòng)找平的全浮動(dòng)式吸嘴，吸力強(qiáng)勁，吸嘴離地間隙均勻，對(duì)常見路面垃圾、泥砂、小石塊及輕飄物等均能吸干凈；7、掃路車風(fēng)機(jī)出風(fēng)口采用下排風(fēng)方式，壓塵效果好，二次污染??；8、掃路車可選用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)電動(dòng)水泵；9、掃路車采用全不銹鋼內(nèi)膽的垃圾箱和水箱，耐腐蝕；10、掃路車底盤載重量大、垃圾箱和水箱容積大，連續(xù)作業(yè)時(shí)間長。三、結(jié)論掃地清潔車到現(xiàn)在已經(jīng)有大概三十年代發(fā)展歷史，可以說，在科技越來越發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì)，掃地清潔車的功能和用途也是越來越廣。掃地清潔車從最開始的簡單的垃圾裝卸功能，到后來的實(shí)現(xiàn)垃圾的自動(dòng)收集功能，再到后來的車載式大型路面掃地刷地車，再到后來的小型場地的駕駛式或手推式柴電能源類的智能掃地清潔車，清潔車在體積上越來越小，功能上卻越來越集中。目前，世界上大部分國家都有自己生產(chǎn)的高科技含量的掃地清潔車，而我國雖然起步較晚，但也設(shè)計(jì)制造出很多功能實(shí)惠的設(shè)備，并已廣泛的投入到實(shí)踐生產(chǎn)中去。對(duì)于價(jià)格昂貴的進(jìn)口設(shè)備來說，較便宜實(shí)惠的國產(chǎn)設(shè)備，在技術(shù)上日趨完善，未來將具有很大的市場前景空間。