城市道路清扫车的毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 我国 道路清扫 车行业历经数十年的发展，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，特别是在改革开放以后，通过进口关键外购件使扫路车产品性能和可靠性大大提高。但目前我国扫路车的水平与国外发达国家相比，还存在一定的差距，特别是在产品的可靠性方面。 文中介绍了道路清扫车的改装设计说明。叙述了在改装道路清扫车过程中容易出现的问题。对清扫系统进行了详细的设计，叙述了相关专用设备的工作原理，并进行了比较分析。对扫盘、吸嘴、集尘箱、风机等设备的选择进行了仔细的对比分析。保证道路清扫作业 的安全性。 关键词： 道路清扫车；扫刷；扫盘；吸嘴；集尘箱；专用车 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 ur to of to of in In in to in to of on so on on 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘要 I 1 章 绪论 1 路清扫车改装的意义和目的 1 路清扫车改装的意义 1 路清扫车改装的目的 1 路清扫汽车的发展与展望 1 路清扫汽车的发展历史 1 路清扫汽车的现状 1 路清扫车的发展与展望 2 路清扫车的比较 2 设计的主要内容 3 第 2 章 道路清扫车的总体设计 4 计思想 4 车参数的确定 4 寸参数 4 量参数 5 动机结构 7 速 器 7 装须知 7 体设计 8 作原理 8 造及功能 8 章小结 10 第 3 章 主要零件选择及其设计 11 机的选择 11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机的工作原理 11 机的选择 12 发动机的选择 14 发动机与风机的传动设计 14 尘箱的设计 15 尘箱卸载摆臂的设计 16 盘扫刷的设计 21 盘的布置形式 22 嘴的设计 23 水头、水泵、进尘管和水箱的选择设计 24 章小结 25 第 4 章 清扫系统的动力设计与计算 26 扫系统的动力选择 26 盘的驱动马达选择 26 泵马达的选择 26 压缸的选择 27 压泵的选择 27 路控制 27 力器的选择 28 章小结 29 第 5 章 整车性能分析 30 车动力性能分析 30 本参数确定 30 车的行驶方程 31 车最高车速的确定 33 油经济性计算 35 车轴荷分配计算 35 车稳定性分析 36 业质心高度的计算 36 业侧倾角的确定 36 小转弯直径的计算 36 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 章小结 37 结论 38 参考文献 39 致谢 41 附录 42 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 绪 论 路清扫车改装的意义和目的 路清扫车改装的意义 随着我国经济的发展 ， 人民生活水平的提高，城市的规模也越来越大。近年来城市的清扫任务量也越来越大。同时伴随着我国高速公路建设通行里程的迅猛增长，高速公路及公路的清扫除尘任务也越来越繁重，因此为提高清扫速度，减轻环卫工人及道路养护工人的任务量和劳动量，道路清扫车的需求量日益增加。 路清扫车改装的目的 我国城市规模发展迅速，伴随着尝试的环保任务越来越重。道路清扫车能大大减轻城市环卫和道路的保养，同时缩小我国在道路清扫车设计自造技术与国外的差异。 路清扫汽车的发展与展望 路清扫汽车的发展历史 道路清扫保洁机械 19 世纪 20 年代起源于欧洲，其技术发展经历了纯扫式、纯吸式、吸扫式扫路车 3 个阶段。其中吸扫式又有干、湿 2 种类型。 在我国的发展则始于 20 世纪 60 年 代，其发展历史可分 为 3 个 阶段。 20 世纪 60年代至 80 年代末，第 1 代纯扫式清扫车研制成功，揭开了我国自主研发清扫车技术的序幕；但因纯扫式清扫车有性能差、质量差、外观差，清扫效果差等缺陷。直至 20世纪 80 年代末，建设部长沙建设机械研究院设计出我国第一辆吸扫式清扫车，迅速缩短了我国清扫车与发达国家之间的差距，成为我国清扫 机械发展里程中的新起点。 第2 代 吸扫式扫路车具有清扫效率高、清扫能力强、清扫污染小等优点，被迅速应用到我国大中城市的主要道路清扫作业中。 21 世 纪之后，国内路面清扫车市场开始呈现多元发展的态势，出现了不同工作原理和模式的清扫机械，如纯吸式清扫车、干式清扫车等第 3 代扫路车。由于全国各地气候差异大，冬季水易结冰，对湿式除尘的吸扫式清扫车在部分区域作业效果有影响；而在高速公路，城市高架桥等处，由于取水点远，不便于湿式除尘清扫车连续作业，随着人们节水意识的加强，催生出无需洒水压尘的干式除尘扫路车系列 1。 路清扫汽车的现状 现在，在我国清扫车市场中，吸扫式清扫车占有率 在 95%以上。第 2 阶段 (20 世买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 纪 80 年代至 90 年代末 )，是我国清扫车发展最快的阶段，清扫车的使用不但从大中城市扩展到小城市，而且从城市道路拓展到公路和高速公路。市场需求的迅速膨胀，各种类型和各种规格的吸扫式清扫车不断涌现。这期间，我国清扫车多数 由 2 8 t 汽车底盘改装，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 2。 随着清扫车市场的扩大，用户对清扫车的需求也在发生变化，出现了小型全液压清扫机。由于它具有油 耗低、行驶无级变速、体积小巧、机动灵活及操作简单等优点，备受用户青睐，特别适用于人口密度大、交通繁忙的城市道路以及居民小区、公园、车站、机场、企事业单位等路面的清扫保洁作业。不少清扫车生产企业也开发出专用底盘的中小型全液压清扫车。但发达国家相比，我国清扫保洁机械还存在不小的差距。我国的清扫车在清扫保洁效率、清扫保洁能力及除尘效果等作业性能方面与发达国家的水平相当，而在清扫保洁车辆的噪声、排放、可靠性、舒适性以及自动调整等方面仍存在差距，特别是全液压清扫车，仅相当于发达 国家 20 世纪产品的水平。 路 清扫车的发展与展望 随着创建清洁城市的指标越来越高及环卫系统对清扫保洁车辆要求多功能化，出现了创新概念清扫保洁机 械 “洗扫车”，其中的代表车型有中联重科环卫机械分公司开发的大中型洗扫车。它集清扫、清洗、污水回收于一体，且一次行驶同步完成，清洁作业后即可达到无尘、无渍、无积水的作业效果，最大程度呈现路面本色，大大提高了道路清洁质量，实现了道路清扫保洁观念的突破，也是国际上首创的产品。 发展的趋势现代化清扫保洁机械应与生态型、现代化国际大都市发展相适应，具有环保优先、技术创新、国际先进等装备特征。从满足单一的 普通作业需求，向满足联合作业、规范作业、模块组合、环保作业及同步监控管理等需求发展 3。 路清扫车的比较 纯扫式清扫车有性能差、质量差、外观差，清扫效果差二次污染严重等缺陷，基本被淘汰。 吸扫式扫路车具有清扫效率高、清扫能力强、清扫污染小等优点，被迅速应用到我国大中城市的主要道路清扫作业中。我国吸扫式清扫车多数 由 2 8 t 汽车底盘改装，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。现在，在我国清扫车市场中，吸扫式清扫车占有率在 95%以上。随着清扫车市场的扩大，用户 对清扫车的需求也在发生变化，出现了小型全液压清扫机。由于它具有油耗低、行驶无级变速、体积小巧、机动灵活及操作简单等优点，备受用户青睐，特别适用于人口密度大、交通繁忙的城市道路以及居民小区、公园、车站、机场、企买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 事业单位等路面的清扫保洁作业。不少清扫车生产企业也开发出专用底盘的中小型全液压清扫车。 纯吸式清扫车、干式清扫车等。由于全国各地气候差异大，冬季水易结冰，对湿式除尘的吸扫式清扫车在部分区域作业效果有影响。同时纯吸式清扫车清扫只适合灰尘较少的城市，对于我国东北地区、西北地区灰尘较大的城市基本不使用。 设计的主要内容 本设计主要内容： （ 1） 清扫形式的选择； （ 2） 对二类底盘的计算与选择； （ 3）对 清扫刷及其动力系统的选择与设计； （ 4） 对吸尘系统的选择和设计； （ 5）对 集尘系统的设计和计算； （ 6） 洒水系统的设计计算； （ 7） 对 整车液压系统的设计计算； （ 8） 整车性能的分析。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第 2 章 道路清扫车的总体设计 计思想 根据我国目前的实际情况，经过反复的调查研究，确定如下设计原则： （ 1）既可在高等级公路上使用，也可在城市道路中使用； （ 2）合理地选择底盘及有关总成，以保证各总成之间的匹配 和整车性能； （ 3）整车结构布置合理，便于组织生产； （ 4）车辆运行机动灵活，工作可靠，功能齐全，附件装夹迅速，操作使用方便； （ 5）为便于车辆的维修，结构设计要最大限度地贯彻标准化、系统化和通用化； （ 6）结构紧凑，造型新颖，美观大方，保证性能的前提下，尽量降低生产成本； （ 7）符合国家、行业的有关标准和法规 4。 车参数的确定 寸参数 （ 1） 外廊尺寸 外廓尺寸即指整车的长、宽、高，由所选的汽车底盘及工作装置确定，但最大尺寸要满足法规要求。在我 国 93 汽车外廓尺寸的界限 中， 明确规定，车辆高不 超过 4m； 车辆宽 (不包括后视镜 )不超过 开窗、后视镜等突出部分距车身不超 过 250辆长 :货车不超过 12m， 半挂汽车 列车不超过 挂汽车列车不 超过 20m。 设计的半挂液化气汽车总长度为 高为 宽为 2480 （ 2） 轴距 轴距影响到车辆总长，最小转向直径、纵向通过半径或纵向通过角、轴荷分配和质量转移系数，也影响到车辆的操纵稳定性和行驶平顺性。综合考虑设计的道路清扫车汽车 的车轴距 5200 （ 3） 轮距 轮距影响到车辆总宽、横向通过半 径、转向时的通道宽度以及车辆的横向稳定性，轮距要与车宽相适应，设计的道路清扫车的轮距为 1800 右。 （ 4）前 、后悬 汽车的前、后悬直接涉及到汽车的接近角和离去角，一般要求都 在 25 以上，至买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 少不小于 20 。前悬应满足车辆接近角和轴荷分配的要求。前悬与驾驶室、发动机、转向器、前保险杠等总成布置有关。后悬应满足车辆离去角和轴荷分配的要求，同时还要满足有关标准的规定，即对于客车和全封闭厢式车辆，后悬不得超出轴距 的 对于其它车辆，后悬不得超出轴距的 ，但最长不得超出 在实际改装过程中， 后悬变动比较多。例如对于自卸车，一般要将所选的普通汽车底盘的后悬变短，而对于有些罐式和厢式汽车，则要将后悬加长。设计的道路清扫车的前悬 为1205后悬为 1700。 量参数 （ 1） 装载质量 对装载质量考虑以下两方面 : 到清扫城市和清扫范围，如果中小城市则宜采用小吨位车辆，如果大中城市则宜采用大吨位车辆，以便于提清扫效率。 分布合理，以利于专用车产品的系列化、通用化和标准化。对于同一底盘，在设计时应尽量提高装载质量。设计的道路清扫的装载质量为 7000右 6。 （ 2） 整备质量 所谓整备质量是指专用汽车带有全部工作装置及底盘所有的附属设备，加满油和水，但未载人和载货时的整车质量。整备质量是一个重要设计指标，对运输型专用汽车的动力性和经济性有很大影响。据估计，载重汽车整备质量减 少 10%， 可使经济性提高 因此从设计原则上讲，应减少整备质量，尽量采用轻质金属材料和非金属材料，减少原材料消耗，降低制造成本。道路清扫的整备质量为 11000右。 （ 3） 总质量 所谓总质量是指专用汽车装备齐全，满载 (规定值 )货物及乘员时的质量。其计算公式为 0a e pm m m m （ 式中： 乘员质量 座位数计， 65。 对于作业型专用汽车，如起重举升车、高空作业车等，总质量主要由改装后的汽车底盘质量和专用工作装置质量确定，无需考虑装载质量。为了部分弥补专用汽车装载质量的下降，可采用原车底盘允许的最大总质量，合理地利用原车底盘的超载能力。一般最大允许可超过原车型总质量的 5%。设计的道路清扫的总质 量为 12000 右。 结合 设计要求及其我国主要城市环卫要求选择东风 牌 货汽车二类底盘进行改装。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 东风 牌 货汽车二类底盘的主要 参数见表 表 盘质量参数 底盘型号 载 整备质量 /750 前轴轴载质量 /970 后轴轴载质量 /465 额定轴载 质量分配 允许前轴最大轴载质量 /000 允许后轴最大轴载质量 /0000 表 能参数 底盘型号 单位或代号 高车速 Km/h 95 最大爬坡度 % 23 油箱容积 L 280 百公里油耗 L 35 最小转弯直径 m 车坡度 % 20 表 寸参数 外型尺 寸 总长 995 总宽 430 高 700 轴距 200 前悬 180 后悬 615 车架前高 50 车架后高 00 轮距 前轮 845 后轮 640 后轮胎最外尺寸 74 车架外宽 860 车架可用长度 5530 驾驶室后围位置 870 蓄电池位置 433 储气筒位置 198 油箱位置 2016 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 表 寸参数 续表 接近角（度） 34 离去角（度） 40 动机结构 该车的的发动机为直列六缸、四冲程水冷柴油增压发动机，参数见 表 表 动机参数 型式 直列四缸、四冲程水冷柴油增压发动机 型号 0 额定转速 r/ 2200 额定功率 2200r/m) 235 最大转矩 N M(1500r/ 880 最低燃油消耗率 g/(h) 200 缸径冲程 114135 排量 L 缩比 1 工作顺序 1油：夏季： 0 号轻柴油：冬季：根据气温选用合适的轻柴油 速器 变速器可以选装 六挡变速器，变速器参数见表 表 速器传动比 一档 二档 三档 四档 五档 六档 倒档 装须知 底盘的质量参数要求 底盘经过改装后，前、后轴的轴载质量应不超过允许的最大轴载质量。 改装后整车的要求： （ 1） 改装后，必须保证汽车 的功能和工作安全性，以及所有运动部件的运动空间； （ 2） 要保证改装部分有足够的维修保养空间，特别是各润滑点，紧固螺栓、蓄电池和制动装置零部件的可操作空间； （ 3） 日常保养的各检查及润滑点，必须保证不进行任何拆卸就能进行； （ 4） 为满足法规的要求，不允许撤卸所设置的隔音板； （ 5） 不允许对发动机的冷却系进行更改，不得妨碍空气吸入和废气排出； （ 6） 安装改装部分时，各个部件都必须保证安全通过性，运行安全性、可靠性、买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 功能及维修保养的方便性； （ 7） 要确保底盘运动件如车桥、悬架、传动轴、转向器、制动元件 及换档杆的功能和运动自由空间； （ 8） 不得妨碍维修保养和润滑作业的进行； （ 9） 当改装部分伸出驾驶室之上时，应保证驾驶室能够自由地翻转； （ 10） 不得因改装而影响汽车的行驶、制动和转向性能； （ 11） 所有的改装和对汽车的更改要按照国家现行法规实施； （ 12） 改装厂家不经许可不能取下或更换东风标志，也不得在其它部位设置东风的标志，随散装件提供的东风标志要安装在东风汽车有限公司规定的位置上 7。 体设计 作原理 该道路清扫车由东 风 车底盘、副发动机、风机、垃 圾箱、水箱、水泵、油箱、油泵、扫刷、吸盘、附车架等组成。见图 刷将垃圾扫至规定位置 ,吸尘系统的高压风机产生高速运动的气流 ,在吸盘处形成较强负压 ,将垃圾吸入垃圾箱。由于垃圾箱空间突然加大 ,气流速度突然降低 ,同时集尘箱在两进灰口交接处喷出高压雾化水，将进出集尘箱内的灰尘喷湿，喷湿的尘土、垃圾及体积质量较小的颗粒在重力作用下沉至垃圾箱底部 ,树叶、纸张等被网挡住 ,细小颗粒再经垃圾箱隔板、挡板等进行二次降尘 ,使空气进一步净化 ,最后经风机再次回吹到吸尘口。 图 道路清扫总体布置 造及功能 （ 1） 副发动机及风机传动系统 该系统由发动机、发动机支座、带轮、风机、等组成。它为风机提供动力 ,副发动机启动后带动风机作业。副发动 机采用 油机 ,经传动轴、皮带传动带动风机运转 ,副发动机通过安装在驾驶室内的油门控制器控制油门开度对转速进行调整 ,通买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 过油门控制器上的限位螺钉限定其最高工作转速和怠速。发动机怠速 为 750800r/高工作转速限定 为 2200r/发动机最大扭矩为 200r/3800r/机采用 926 准通用 型风机 8。 （ 2） 吸盘装置 由吸盘、吸管、拖杆、吸口、侧滚轮、后滚轮等组成。为确保最佳清扫效果 ,吸盘支承滚轮着地后底边和地面的间隙应保 持 20右 ,该间隙可通过提高和降低吸盘两侧支承滚轮的安装高度来调节。不清扫时通过提升装置提起吸盘 ,保证吸盘刚性部分离地间隙大于 100利快速行驶。 （ 3） 清扫装置 该装置由与车架中心线对称的左、右两清扫装置组成。扫盘 离地 110右，扫刷触地状况对清扫效果和减少扫丝的磨损很重要 ,必须将扫盘对地倾斜成一定的角度 ,即将扫盘外 倾 3 左右。扫刷磨损后必须对扫盘进行调整 。当扫刷长度磨损减短至100就需更换新扫刷。 （ 4）垃 圾箱 垃圾箱为密闭的簿壁焊接容器 ,其作用是沉积垃圾和除尘。当从吸口吸入垃圾尘粒时含尘气流从吸口进入 ,经过垃圾箱空腔 ,通过分离孔板进入风机。垃圾箱内部经过防锈处理 ,垃圾箱安装在副车架上 ,由翻斗油缸倾翻卸料。垃圾箱与吸盘、风机、后箱门结合处用密封条严密密封以提高吸尘效果。当以上结合部密封条脱落或损坏时吸尘效果会明显下降 ,此时应及时紧固或更换密封条 9。 （ 5） 液压与电气系统 扫路车扫盘的旋转、伸出、缩回 ,垃圾箱的倾翻收回 ,吸盘的放下、提起等动作都由液 压系统驱动和控制。液压系统主要由液压泵、液压马达、液压缸、电磁阀、单向节流阀、液压单向阀、背压阀、集流块、液压油箱、连接油管等组成。 扫路车具有汽车底盘电气和专用工作装置电控与仪表两个独立的电气系统。底盘电气系统为常规通用系统 ;专用工作装置电控与仪表系统由电控箱、副发动机电气元件及电磁阀等组成 ,通过驾驶室内的仪表盘按钮操作实现专用工作装置电、液控制 10。 （ 6） 洒水系统 本扫路车是湿式、吸扫式扫路车 ,该车在清扫时和吸入时都设有喷水装置 ,达到压尘和防止二次污染的目的。水泵选择三缸活塞泵，额定 转速 820r/高转速1200r/流 量 30L/最高压 力 3最大耗用功 率 扫作业时 ,将水泵工作控制开关旋至“工作”位置 ,压力水经洒水喷嘴及垃圾箱内喷嘴喷出 ,并形成水雾。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 章小结 本章主要是对整车方案进行了初步的分析，并确定了整车方案中基本参数。对整车设计基本方案的确定。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 第 3 章 主要零件选择及其设计 机的选择 机的工作原理 扫路车对尘粒的吸拾主要依赖风机对尘粒的作用力。这种作用力有两种形式 ，即空气流动对尘粒产生的动压和风机直接对尘粒产生的负压 (静压 )。动压和负压之和为风机的全风压。空气流动时产生的动压力相对较小，它只能带动较小的尘粒流动，最终还要依靠风机产生的负压吸拾尘粒。对质量较大的尘粒的吸拾主要依靠风机对尘粒产生的负压力。动压和负压可以相互转化，根据风流通道的形式，动压和负压会有不同的表现形式。 通 过 尘粒在进人垃圾箱之前会经过两种不同形式的路径，即风道和吸嘴。在风 道内 ，风机对尘粒的作用力主要体现在风机的负压上。若仅使 用通道 吸拾尘粒，那么风机只需要有足够的负压力便可。风机的风流量可以很小。 但仅用风道吸拾尘粒，使得扫路车对路面的吸拾宽度太小，不适合扫路车的工作性能，为此增设 吸嘴，目 的是通过风流产生的动压将吸嘴宽度内的尘粒都带 到风道的 进口。在 吸嘴 内，除风道的进口存在极大的负压外，其余空间的负压较小，此时风机对尘粒的作用力主要依赖风机流量产生的动压力。根据动能定理 （ 可知风的流速越大，风流产生的动压越大。其中 ， E 为 风的动 能， m 为 空气介质的密度， v 为 空气的流速。能量守恒定律告诉我们 :在一个封闭的系统中，流体的总能量是一个常数。根据伯努利方程可知 （ (在扫路车的吸尘系统中，式中的流体势 能 小，可以忽略不计 )，如果吸尘系统中的气流流经一个收缩 (节流 )截面时，气体将被加速。这种气体的加速将使它的动能增加，却使被加速处的静压力降低。 根据式 ( 以看出若能获得较大的流速，则 吸嘴的 风流截面越小越好。为此，在设计吸 嘴 时，在保证尘粒能顺利进人吸嘴的同时，应尽量减少吸 嘴与路 面的距 离。吸嘴的两个侧 面 和后侧面使 用围板，也可以有效地减少 吸嘴 的风流截面，同时在较大尘粒不能被风流的动能带动时，还可以将其 拖送至风道的 进口。根据几种典型风机的性能参数绘制风机的流量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 几种 风机的流量和功率曲线 从图 以看出，随风流量的增加，风机所需的能量会急剧增加。而且，风机产生的噪声主要是因为气流间的摩擦、流量的增加。因此，在风机的负压能满足吸拾尘粒的要求时，尽量选用小流量的风机，在降低能耗的同时，还可有效的降低风流产生的噪声，有利于除尘。 机的选择 扫路车欲吸拾尘粒，必须满足下述条件 F 吸拾 G 尘粒 （ 式中： F 吸拾为吸拾尘粒所需的吸拾力， N； G 尘粒的重力， N。 选取尘粒密 度为 P，初 设可吸拾直 径为沪 d 的 尘粒 (不规则物体按当量直径计算 )，则吸拾尘粒所需的负压为 （ 式中： 理想状态下吸拾灰粒所需要的 负压， 密 度， D 直 径（或当量直 径）， 式（ 理想状态下，风机吸拾尘粒所需的负压。但在实际工作过程中往往因为吸口形式、管路形状、路面状况的影响，所需的 负压会大于理想状态下的负压，为此，需要用工况系数 k(kl)来弥补作业中的能量损失，此时 （ 风机的全风压为动压和负压之和，动压和负压的比例会随着吸尘系统结构的不同买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 而有所变化。离心式通风机在最佳工况下，出口动压约占全 压的 1020%，当偏离最佳工况时会大些。在此，取动压是全压的 20%计 算，于是，所需风机的全压为 （ 扫路车有多种除尘形式，每种除尘形