多功能灑水車的主要結(jié)構(gòu)及工作原理

盛成偉

(注：本文作者單位系山東迅力特種汽車有限公司。)

灑水車逐漸成為環(huán)衛(wèi)市場上的主要產(chǎn)品，本文主要介紹了國內(nèi)普通灑水車的現(xiàn)狀，同時著重介紹一款多功能灑水車主要結(jié)構(gòu)及工作原理。

隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速地增長，全國城市建設(shè)已進(jìn)入高速發(fā)展時期，市政道路、市民休閑廣場等公共設(shè)施的配備得到了極大地重視，新的街道、廣場的出現(xiàn)在人們的視野里。普通灑水車也隨著出現(xiàn)在大街小巷，進(jìn)行簡單的灑水作業(yè)。隨著人們生活水平的提高，社會各界對環(huán)境保護(hù)及市容市貌也提出了更高的要求，為適應(yīng)城市環(huán)境衛(wèi)生建設(shè)的需要，及時清理城市路面沙土灰塵，改善空氣質(zhì)量，需要一種多功能灑水車來滿足改善城市空氣質(zhì)量的需要。多功能灑水車需要同時具備灑水、噴霧降塵等功能的要求，配以低壓灑水系統(tǒng)，澆灌路邊綠化帶及消防功能等。隨著人們對環(huán)境要求的日益提高，城市用多功能灑水車的需求也越來越多。

1 .我國現(xiàn)有普通灑水車現(xiàn)狀

當(dāng)前我國在用的普通灑水車主(如圖1)要具有以下特點(diǎn)：

(1)罐體的容積一般在10 m3以下，裝載容積小，造成往復(fù)裝運(yùn)，耗油量高，灑水成本增加。

(2)結(jié)構(gòu)簡單、操作不方便，不能自動調(diào)節(jié)噴灑方式。

(3)用途單一，當(dāng)遇到特殊狀況時，不能靈活轉(zhuǎn)換功能。

(4)加水困難，只能通過罐體頂部注水口加水，效率低。

2 .多功能灑水車設(shè)計(jì)依據(jù)

多功能灑水車設(shè)計(jì)主要依據(jù)中華人民共和國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T54-2006《灑水車》、中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB 7258-2004《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB1589《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》。多功能灑水車吸收了現(xiàn)有普通灑水車的優(yōu)點(diǎn)，又在市場調(diào)研的基礎(chǔ)上采納了一部分用戶的意見，設(shè)計(jì)出了較為理想的多功能灑水車(如圖2)。

3 .多功能灑水車主要結(jié)構(gòu)

本文介紹的這類多功能灑水車是在二類底盤上配以一定容積的水箱及其它各操作系統(tǒng)，主要由動力傳動系統(tǒng)、水路系統(tǒng)組合而成。整車由底盤、罐體總成、水路系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)等組成(如圖3)。

罐體總成(如圖4)主要是水箱，水箱下方以副車架為支撐，水箱內(nèi)部設(shè)有兩道防波板，水箱上方安裝有平臺總成及灑水車專用罐蓋。水箱的截面形狀大體可分為圓形、橢圓形、長方形3種，從工藝工裝的加工難易程度來看，選用圓形、橢圓形罐體更為適合。圖3中多功能灑水車罐體水箱的截面形狀為橢圓形。

4 .多功能灑水車的工作原理

首先啟動發(fā)動機(jī)，接通取力器，通過操縱駕駛室內(nèi)操作開關(guān)，使灑水泵旋轉(zhuǎn)。該車既可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動控制灑水的各項(xiàng)功能，可使灑水車在停車時噴灑，也可以在行進(jìn)中噴灑，并可以同時改變噴灑寬度和高度。該車備具噴灑、沖洗、澆灌、消防等功能，適用于各種路面的沖洗、灑水作業(yè)，也可用于園林噴藥、澆水、應(yīng)急消防等。

水路系統(tǒng)是該車的核心部位，主要由灑水泵、粗濾器、氣動球閥(圖5)、噴嘴(圖6)、噴槍等組成。前沖噴嘴主要起到道路沖洗、清洗的作用；后噴部分由上噴和下噴組成，起壓塵、凈化空氣的作用。該車裝配有后工作平臺，平臺上安裝綠化灑水高炮系統(tǒng)(圖8，灑水高炮有大雨、中雨、毛毛雨、霧狀等模式可供調(diào)節(jié))，高炮垂直吸程＞6 m，灑水寬度＞14 m，射程＞28 m。車體的中部左右兩側(cè)均布置有消防快速接口(圖9)，可將水由灑水泵直接汲入，使加水時間大大縮短，提高勞動效率。本車可通過自吸泵汲取污水處理廠處理過的干凈水源，而不必直接采用自來水，從而可大大減輕北方城市用水緊張的問題。另外自吸泵具備低壓灑水及澆灌路邊綠化帶的功能，因此，該車可廣泛用于高等級公路、市政及環(huán)衛(wèi)等管理部門。水路系統(tǒng)組成如圖10所示、原理如圖11所示。

5 .整車制造技術(shù)措施

多功能灑水車整車的組裝成型需要按照由底盤部分、動力系統(tǒng)、罐體總成、水道系統(tǒng)、操作系統(tǒng)及后工作平臺組成的順序進(jìn)行加工，在底盤車架上裝配灑水泵、管道系統(tǒng)，操作系統(tǒng)，駕駛室和罐體部分，最后安裝整車氣路、電路、水路及駕駛室內(nèi)飾。最后是整體的調(diào)試。

罐體采用高強(qiáng)度板，通過三維軟件對罐體進(jìn)行有限元分析，在保證性能的前提下，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，把自質(zhì)量降到最低。通過氣閥的行程來調(diào)節(jié)水量的大小，在保證灑水、沖洗等功能和效果的情況下，把用水量降到最低。該車可通過集中在駕駛室內(nèi)的操作閥，來達(dá)到方便操作的目的。

圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后，在生產(chǎn)工藝方面，根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用了自動流水線作業(yè)，將罐體生產(chǎn)工藝分為:下料、封頭旋壓成型，罐體環(huán)焊縫自動焊機(jī)，以保證制造精度，滿足圖紙要求。并通過公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)直接將圖紙傳到加工設(shè)備中進(jìn)行加工。一般零部件采用數(shù)控設(shè)備，可保證零部件的加工精度。

6 .車輛使用說明

(1)對水源的要求。當(dāng)灑水車?yán)煤訙?、池塘作為水源時，注意吸水管端部全部沒入水中。為避免吸入石塊或較多的泥沙、漂雜物，吸水管端部一般設(shè)有過濾裝置，吸水時嚴(yán)禁將過濾裝置拆下。如果水源較淺，需要事先將吸水處挖深一些，以保證不含有雜物及不進(jìn)空氣。不同灑水車的水泵對水源的要求是有區(qū)別的，清水泵要求水中不能有雜質(zhì)，濁水泵則要求水中不能有石塊和過多的泥沙。

(2)加引水。離心式水泵每次吸水前，必須向水泵內(nèi)加入一定量的引水，加完后必須關(guān)閉加水口。自吸式水泵第一次使用時，需要加引水，以后則不必再加引水。

(3)進(jìn)水管必需要真空。吸水時進(jìn)水管系統(tǒng)必須保持一定的真空度,才能將水吸入箱內(nèi)。進(jìn)水管系統(tǒng)務(wù)必要密封可靠，軟管不能破損，硬管不能有裂紋，否則將產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象，也就造成吸不上水的情況。

(4)停車掛擋。灑水車無論是在吸水前，還是在灑水前，取力裝置掛擋都必須在停車時進(jìn)行。灑水車不進(jìn)行灑水作業(yè)時，其行駛速度的調(diào)整均可實(shí)現(xiàn)順利換擋，其取力器不影響變速器同步器的同步性。當(dāng)灑水作業(yè)時，取力器直接驅(qū)動水泵，當(dāng)踏下離會器換擋時，由于水泵較大的扭矩，迫使變速器動力輸出齒輪轉(zhuǎn)速迅速降低，造成換擋不能進(jìn)行，迫使停車才能換擋。若在取力器與水泵傳動之間加裝離合器，則可實(shí)現(xiàn)灑水作業(yè)的不停車換擋。

(5)冬季放水。冬季來臨前，應(yīng)將水泵和水管內(nèi)的水放空，以防凍裂。我國北方一般嚴(yán)冬不再施工，故在施工結(jié)束后，就立即將水泵及水管內(nèi)的水排空，以防后患。

(6)灑水注意事項(xiàng)灑水車前噴頭位置較低，靠近地面，噴灑壓力較大，可用于沖洗路面；后噴頭位置較高(灑水車后噴頭一般左右各安裝1個)，灑水面較寬，可用于公路施工灑水，使用后噴頭時，應(yīng)將前噴管關(guān)閉；使用可調(diào)噴頭灑水時，灑水寬度可根據(jù)需要調(diào)整。灑水寬度越寬，中間重疊量越少，灑水密度越均勻。

(7)潤滑與緊固。在使用過程中要定期潤滑傳動總成各潤滑點(diǎn)，經(jīng)常緊固聯(lián)結(jié)點(diǎn)，以保證正常使用。

(8)定期排污。灑水車貯水箱設(shè)有排污管，該管的進(jìn)口為水箱的最低點(diǎn)。經(jīng)過一段時間的使用，應(yīng)定期打開排污管開關(guān)，將罐內(nèi)積存的雜物排除，直到水變清為止。

7 .結(jié)語

這種多功能灑水車結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，既能壓塵灑水，也能滿足消防澆灌的功能，提高了灑水車的工作效率，降低了工人的勞動強(qiáng)度，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。