洗掃車冬季除水方案對比分析

摘要：洗掃車除水分為高壓水路系統(tǒng)除水和低壓水路系統(tǒng)除水，低壓水路由于管徑較大，一般采用重力放水方式。高壓水路系統(tǒng)管理復(fù)雜且管徑較小，采用自動控制的氣力凈水技術(shù)一鍵操作，將高壓氣體打入高壓水路管道之中，將殘余在管道中的水迅速排除，能降低操作者的勞動強(qiáng)度，同時能避免誤操作導(dǎo)致的管路結(jié)冰引起的水路損壞。

關(guān)鍵詞：洗掃車；冬季；除水

中圖分類號：U462.1 收稿日期：2024-01-22

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.04.015

1 前言

洗掃車是指承擔(dān)城區(qū)、高速公路等道路的洗掃、沖洗、清掃作業(yè)的車輛，車輛中置兩刷盤、寬吸盤或者四盤掃，后置吸口［1］。

我國北方地區(qū)的路面清潔主要依賴洗掃車，該車可以帶來較高質(zhì)量的道路清掃效果，同時避免了二次揚(yáng)塵。尤其在冬季，北方地區(qū)環(huán)境治理壓力大，洗掃車在一天中氣溫達(dá)到一定值時才能工作，由于使用后設(shè)備管路中殘留的水排除困難，如果不采取相應(yīng)措施會導(dǎo)致管路、閥體等零件凍裂損壞，如圖1所示。

許多有條件的使用單位，將洗掃車存放在有暖氣的車庫里，防止設(shè)備在停放不用時管路結(jié)冰。但對于條件差沒有庫房或庫房沒有暖氣的單位，解決該問題就較為棘手。所以對于后者來說，每次使用完成之后需要人工擰開各處水路的接頭，將管路中水盡可能放干凈，但由于洗掃車管路相對復(fù)雜，放水需要較為繁雜的步驟，對人員的要求較高，因此洗掃車被迫只能整個冬季不再使用，待來年回暖水不再結(jié)冰時才能再次使用，這極大地上影響了環(huán)衛(wèi)車的使用率，該問題亟待解決。

按功能和使用方式來分類，洗掃車水路系統(tǒng)可分為低壓水路和高壓水路系統(tǒng)，需要分別進(jìn)行除水作業(yè)。

2 低壓水路系統(tǒng)及其除水過程

低壓沖洗系統(tǒng)一般由變速器側(cè)取力器、傳動軸、低壓水泵和低壓沖洗管路等組成。該系統(tǒng)主要功能是對路面進(jìn)行低壓沖洗作業(yè)，能滿足整車的加水工作，其布置及原理如圖2所示。

低壓水路系統(tǒng)中，中間部分為取力器驅(qū)動的低壓水泵，水泵出口的壓力水通過管路輸送給前部的對沖結(jié)構(gòu)，水泵的進(jìn)水口連接了清水箱和污水箱，起到加水和供水的作用。

低壓水路系統(tǒng)的工作特性決定了管路的管徑相對較大，一般可以達(dá)到80 mm以上，且管路相較于高壓水路要簡單得多，所以主要依賴于重力放水和一些輔助動作。

低壓水路水泵中各水管的最低處都設(shè)置了放水球閥，一般可配置手動和電磁閥兩種，放水需要開啟低壓水泵放水球閥和所有管路中的低點(diǎn)放水球閥，開啟對沖開關(guān)，依靠重力放空管路中大部分的清水。值得注意的是，放水場地不能做到完全的水平，所以重力放水一般受整車姿態(tài)的影響較大，重力放水完成后可以駕駛整車前進(jìn)、倒車急剎各一次，以依靠慣性進(jìn)一步排水。排水完畢后要保持球閥處于開啟狀態(tài)，避免關(guān)閉后少部分水在球閥處聚集，影響球閥開啟，甚至凍裂球閥或設(shè)備。完成低壓水路的排水之后，需要進(jìn)行高壓水路排水。

3 高壓水路及其自動除水過程

3.1 高壓水管路除水原理

高壓水管路原理圖見圖3。高壓水泵產(chǎn)生的高壓水通過高壓球閥分別輸送給各個管路，分別實(shí)現(xiàn)左右噴桿和中間噴桿對地面的打擊功能。為了便于垃圾箱垃圾的傾倒還要設(shè)置垃圾箱內(nèi)的自潔系統(tǒng)，自潔管路需繞過垃圾箱后部的鉸接點(diǎn)，需要較長的管路。

為了實(shí)現(xiàn)洗掃車的多功能作業(yè)，洗掃車在尾部一般還配置了尾部噴霧降塵功能，噴霧降塵半圓形設(shè)計，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。同時洗掃車長期處于較差的工作環(huán)境，表面極易沾染污漬，因此需要經(jīng)常沖洗。洗掃車還要配置高壓卷盤供洗車使用，因車型較大，卷盤管路的長度通常達(dá)到了20 m以上。

3.2 高壓水路系統(tǒng)氣動除水原理

上述高壓水路實(shí)現(xiàn)的功能決定了其管路特別復(fù)雜，其末端一般都安裝有扇形噴嘴或者噴霧噴嘴，因此單單依靠重力排水和慣性排水是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，即便進(jìn)行了重力排水后還是會造成管路和設(shè)備的損壞，還需要借助其他手段進(jìn)行除水。

目前絕大多數(shù)的洗掃車底盤都配備了高壓氣體，并且配備了輔助氣包供改裝使用。因此利用高壓氣體充入高壓水路系統(tǒng)中將水快速排出是最佳的解決方案，可以有效地防止設(shè)備在停放不用時管路結(jié)冰，也可間接解決因管路結(jié)冰堵塞而導(dǎo)致清掃效果差的難題。

高壓水路系統(tǒng)氣動除水的原理如圖4所示。

洗掃車冬季除水裝置，需要將高壓氣體通過快插接頭形式接入高壓水路中，增加單向閥，防止高壓水反沖進(jìn)入氣路中對底盤氣路造成損壞。由于高壓水路中存在著進(jìn)水管路、水過濾器等耐壓等級不高的結(jié)構(gòu)，需要安裝減壓閥調(diào)定充入氣壓，既滿足除水使用，也不超過整個系統(tǒng)的耐壓最低點(diǎn)。還要設(shè)置氣壓報警裝置，避免除水過程中氣壓降低嚴(yán)重而影響底盤供氣，從而影響除水效果。安裝電磁切斷閥，當(dāng)氣壓報警器檢測到壓力過低時，及時切斷供氣氣路，避免不良影響，待底盤氣壓恢復(fù)時，重新開啟電磁氣閥，除水動作繼續(xù)進(jìn)行。

如此循環(huán)，直至各路動作全部完成。高壓水路系統(tǒng)的管路較多，如果全部同時開始，氣壓降低會比較嚴(yán)重，影響除水效果，所以一般按照順序逐個進(jìn)行。又由于管路長度和管徑不同，每個管路的除水時間也各不相同，因此要根據(jù)實(shí)際情況來調(diào)整每個水路的除水時間。為了降低勞動強(qiáng)度，上述判斷和執(zhí)行工作由總控制器完成，通過各電磁氣閥和切斷閥、壓力報警器實(shí)現(xiàn)執(zhí)行動作控制，需要人為操作的只有將高壓氣體接入水路中，在除水完成后解除氣路連接即可。

在洗掃車原有控制面板上增加一個一鍵除水按鈕，通過此按鈕可實(shí)現(xiàn)管路中殘留水自動排除。因該除水系統(tǒng)是各水路依次單獨(dú)動作的，各管路之間沒有復(fù)合動作，所以該操作系統(tǒng)也可用于系統(tǒng)的故障診斷，可查出是哪路零件有問題而導(dǎo)致系統(tǒng)故障。

4 結(jié)語

通過低壓水路系統(tǒng)和高壓水路系統(tǒng)的排水，可以避免冬季洗掃車后凍壞設(shè)備的風(fēng)險，高壓水路系統(tǒng)一鍵除水操作的加持，簡化了操作流程，降低了勞動強(qiáng)度，為洗掃車冬季按溫度靈活使用提供了有力保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]QC/T957-2013 洗掃車[S].

[2]劉洋.洗掃車高壓水路系統(tǒng)的設(shè)計分析[J].專用汽車，2010（2）：50-52。

作者簡介：

宋月輝，男，1981年生，工程師，研究方向?yàn)槊旱V機(jī)械及環(huán)衛(wèi)車輛產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)及管理。