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摘要:在環(huán)衛(wèi)洗掃車的工作中，高壓水路系統(tǒng)是重要系統(tǒng)之一,其工作性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到環(huán)衛(wèi)洗掃車的實(shí)際使用。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外樣機(jī),對(duì)洗掃車高壓水路系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方法做出了系統(tǒng)的描述,為我國(guó)今后的環(huán)衛(wèi)洗掃車開(kāi)發(fā)提供了一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞:環(huán)衛(wèi)洗掃車；高壓水路；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，公路的數(shù)量和質(zhì)量都在不斷地提高。因此，對(duì)于整個(gè)城市的道路清潔的范圍也在不斷擴(kuò)大，道路清潔的任務(wù)日趨繁重。傳統(tǒng)的清掃基本由人力完成，而當(dāng)下的城市化水平下，人力的清掃已不能承擔(dān)城市道路的清掃重任。目前，機(jī)械化的清掃車已經(jīng)逐漸代替人工，并在經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步的今天得到了廣泛的運(yùn)用。因此環(huán)衛(wèi)清掃車的開(kāi)發(fā)和研究逐漸成為了當(dāng)下研究的熱點(diǎn)話題。一般而言，環(huán)衛(wèi)清掃車本身具備較強(qiáng)的功能，如道路清掃，灑水工作以及高壓清洗工作等等。這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)路面的有效沖洗和清潔，還能進(jìn)行防塵灑水，提高居民的出行質(zhì)量。并且還將清掃，清洗和污水回收利用等多種功能集成起來(lái)。與傳統(tǒng)的道路清掃車相比，功能更多，清洗效果佳，在當(dāng)下的發(fā)展情境下，具備著較大的市場(chǎng)前景。通常來(lái)說(shuō)，當(dāng)下的清掃車高壓水路系統(tǒng)基本具備了高壓噴霧壓塵、沖洗路面、箱體內(nèi)部自潔等多種功能。另外在實(shí)際使用中，結(jié)合有關(guān)的輔助洗掃車等裝置來(lái)共同來(lái)完成清掃工作。

1工作原理

在環(huán)衛(wèi)清掃車中，高壓洗掃車的水泵會(huì)承受原來(lái)液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)，將HPW高壓水泵作為水源，在水箱中的水需要借助高壓水泵的驅(qū)動(dòng)作用，使水通過(guò)過(guò)濾會(huì)后再壓入高壓水泵，從而產(chǎn)生壓力較強(qiáng)的水，然后經(jīng)由自動(dòng)卸荷閥進(jìn)入總分水管，之后再將水流向不同的控制端口。一般而言，高壓水路系統(tǒng)主要包含了道路清掃與壓塵，箱體的內(nèi)部自潔等多個(gè)部分。路面的清洗裝置重點(diǎn)部分在于“吸嘴”，以及布置在清掃車兩端的高壓噴桿兩部分組成，這樣可以實(shí)現(xiàn)單途清掃完兩側(cè)路面，較于傳統(tǒng)的灑水車有效的增大了清潔道路面積，提高清掃車的清洗效率。多個(gè)高壓噴嘴共同工作，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器像推土機(jī)一般將垃圾進(jìn)行清掃。垃圾盒清潔裝置一般而言，包含了裝置在垃圾箱內(nèi)部的高壓噴桿。位于高壓洗掃車車尾的噴霧裝置一般帶有相應(yīng)的噴霧噴頭，其主要作用便是對(duì)清掃之后的路面做出相應(yīng)的壓塵處理。洗掃車的清洗過(guò)程一般是全自動(dòng)控制的。需要噴嘴和支撐輪的作用配合，KPL自動(dòng)街道清理系統(tǒng)就可以簡(jiǎn)單的將泥漿和垃圾進(jìn)行清洗。該灑水車還能實(shí)現(xiàn)水利資源的節(jié)約，基本每平米的耗水量都小于一升。

2系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1高壓噴桿的設(shè)計(jì)

2.1.1高壓噴嘴的型號(hào)的選擇

洗掃車內(nèi)部的高壓水在工作中，離開(kāi)噴嘴時(shí)一般都具有較高的速度。這樣對(duì)于噴嘴而言都具有一定的磨損，從而降低了其噴嘴整體的耐用性。因此在選擇噴嘴的過(guò)程中，需要綜合考慮到洗掃車內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換效率以及裝置的持久耐用性。噴嘴在工作時(shí)一般會(huì)選取不同的工作對(duì)象，并根據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)象方位,制定不同的噴射角度。比如，洗掃車兩側(cè)的噴桿和用于箱體自身清潔的噴桿之間的角度θ應(yīng)取最小值。只有確認(rèn)較佳的噴射角度，才能最終保證噴嘴的水具備著較大的沖擊力，從而實(shí)現(xiàn)最終的清洗效果。而位于洗掃車尾端的噴霧噴桿與吸嘴噴桿之間的角度則應(yīng)選取最大值,這樣才能在實(shí)現(xiàn)沖洗效果的同時(shí)達(dá)到節(jié)約水資源的目的。結(jié)合噴射角度的選擇，選取不同型號(hào)的高壓噴嘴。

2.1.2高壓噴桿的設(shè)計(jì)計(jì)算

在路面清洗的過(guò)程中，需要注重高壓噴桿的位置布置。由于在清掃的過(guò)程中，具備一定的沖洗寬度要求。因此，如果噴頭的數(shù)量較少，就需要注重噴頭之間的布置距離。如果噴頭噴出的水無(wú)法形成重疊的水幕，則會(huì)造成路面無(wú)法完全被沖洗的情況。如果在洗掃車上有較多的高壓噴頭，則需要減少其布置的距離。因此，雖然這樣的布置在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)路面的完全清洗，但距離過(guò)密的情況也會(huì)引起水資源的浪費(fèi)，從而造成清掃成本的增加。因此，合理的布置噴桿，可以實(shí)現(xiàn)路面的完全清潔，還能節(jié)約水資源。噴桿的噴射寬度一般是指水在經(jīng)過(guò)噴頭時(shí)噴出的距離。由于擴(kuò)散作用，噴射水的路面的作用面基本呈橢圓形。因此，將一般將橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度作為噴射的寬度。根據(jù)現(xiàn)有的噴霧理論，一般而言，噴嘴都會(huì)產(chǎn)生扁平的水霧。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，在噴桿之間合理的設(shè)置間距距離可以有效的增加水霧的疊加效果，從而實(shí)現(xiàn)噴霧整體截面的噴灑均勻。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，噴嘴寬度應(yīng)該重疊1/3至1/4。

2.1.3最大流量

一般而言，高壓水路系統(tǒng)中設(shè)計(jì)到最大流量，主要包含了三種工作模式：a.左右的噴射桿，尾部的后噴桿以及吸嘴噴射桿都會(huì)同時(shí)噴射水;b.在垃圾箱在傾斜垃圾時(shí)，箱體內(nèi)部會(huì)進(jìn)行自潔噴水c.洗掃車在自行清潔的過(guò)程中高壓水槍噴水。所需的最大流量（左和右的蓬勃發(fā)展，尾梁，和噴嘴吊桿被掃頻操作期間同時(shí)噴霧）。

2.2高壓水泵的選擇

高壓水泵是高壓水路系統(tǒng)的重點(diǎn)動(dòng)力源。高壓水泵和使用壽命的性能對(duì)于清掃車而言非常重要。一般而言，清掃車的高壓水泵一般主要采用的是高壓活塞泵，同時(shí)考慮洗掃車的實(shí)際工作環(huán)境以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在進(jìn)行高壓水泵的選擇時(shí)，需要注意以下問(wèn)題：2.2.1考慮流體的介質(zhì)特點(diǎn)以及整體系統(tǒng)的壓力，初步確認(rèn)高壓水泵的型號(hào)。2.2.2高壓水的實(shí)際流速以及全壓效率都需要得到有效的控制，并保持在相對(duì)經(jīng)濟(jì)的使用范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)工作性能的穩(wěn)定。當(dāng)泵的額定壓力小于整體系統(tǒng)壓力時(shí)，就需要慎重考慮高壓水泵的額定轉(zhuǎn)速與實(shí)際排量了。2.2.3洗掃車高壓水泵的輸送介質(zhì)主要是高壓水，而高壓水一般都有一定的氣蝕現(xiàn)象。因此，需要保證高壓水泵能夠持久耐用，從而實(shí)現(xiàn)高壓水泵使用壽命的有效延長(zhǎng)。

3不足及改進(jìn)

目前，道路清掃車中，主要使用氣缸來(lái)控制水路。由于氣缸的球閥在使用過(guò)程中經(jīng)需要有氣源，而氣缸密封性能問(wèn)題也將會(huì)影響氣缸球閥從而產(chǎn)生故障，具有較差的工作穩(wěn)定性，大部分的水路系統(tǒng)由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)過(guò)濾或者過(guò)濾精度不足的情況下將會(huì)造成堵塞。其次，環(huán)衛(wèi)洗掃車遇到路面特殊情況是難免的事情，比如嚴(yán)重的雨雪天氣或者某些泥濘路段。因此，車身的底部將會(huì)累積較多的污泥，如果車主沒(méi)有使用內(nèi)部水路系統(tǒng)進(jìn)行沖洗，那么將會(huì)使得各個(gè)運(yùn)動(dòng)部位都會(huì)產(chǎn)生較多的濕氣，導(dǎo)致物件出現(xiàn)生銹的情況。再次，環(huán)衛(wèi)洗掃車一般使用的是城市水源或者某些消防栓的水源。當(dāng)然，也存在著水源不能供應(yīng)，距離較遠(yuǎn)的情況。此時(shí)，環(huán)衛(wèi)車可以在吸水管的頂部設(shè)置一些過(guò)濾裝置，從而促進(jìn)車內(nèi)能夠在使用河道等多種水源時(shí)，能夠有效的過(guò)濾廢渣、漂浮物以及石塊兒等。這個(gè)方法可以在一定程度上解決供水問(wèn)題，但是對(duì)濁水泵就具備了較高的條件要求，因?yàn)樗枰挥绊懫∥锖湍嗌车挠绊憽Ａ硗猓性S多水路系統(tǒng)存在著沒(méi)有排水功能或者排水不徹底的情況。而冬季氣候低溫干燥，容易導(dǎo)致道路凍結(jié)且產(chǎn)生裂縫，使整個(gè)水路系統(tǒng)無(wú)法便利使用。針對(duì)上述問(wèn)題，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種具有過(guò)濾器電磁閥控制裝置以及高壓溢流保護(hù)功能的水路系統(tǒng)。將過(guò)濾器安裝在水箱的進(jìn)水管處，防止雜質(zhì)通過(guò)進(jìn)水管進(jìn)入高壓水路系統(tǒng)，過(guò)濾器中的水由水泵排出，防止冬季結(jié)冰和開(kāi)裂;安全閥一般設(shè)置在高壓水泵出口處。安全閥根據(jù)水泵和水路系統(tǒng)的最大壓力結(jié)果來(lái)選擇合適的型號(hào)，安全閥根據(jù)需要進(jìn)一步調(diào)節(jié)壓力值。在高壓水進(jìn)入電磁水閥控制塊之前設(shè)計(jì)安裝一定數(shù)量的減壓閥，根據(jù)運(yùn)行要求設(shè)定壓力值，當(dāng)超過(guò)壓力值時(shí)，安全閥打開(kāi)，防止水壓過(guò)高而造成系統(tǒng)的損壞。

4結(jié)論

本文主要對(duì)高壓水路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，對(duì)高壓噴嘴、高壓水泵和高壓噴桿做出了詳細(xì)的分析，并針對(duì)當(dāng)下使用中的不足給出一些改進(jìn)建議。以望為之后的工作起到一定的參考作用。

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作者:趙晨暉 單位:杭州市余杭區(qū)城鄉(xiāng)環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)管中心