關(guān)于箱式電動環(huán)衛(wèi)車的設(shè)計(jì)方案分析

宋江軍

摘 要：環(huán)衛(wèi)工作是反映一個(gè)城市建設(shè)水平和精神風(fēng)貌的重要載體。一個(gè)性能優(yōu)良的環(huán)衛(wèi)設(shè)備對于環(huán)衛(wèi)工作的健康發(fā)展有著不可低估的重要作用。文章圍繞箱式電動環(huán)衛(wèi)車設(shè)計(jì)進(jìn)行討論，詳細(xì)闡述了其設(shè)計(jì)方法和注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：箱式電動環(huán)衛(wèi)車；設(shè)計(jì)方案；分析

引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對于城市環(huán)境衛(wèi)生情況的重視程度越來越高。與之相對應(yīng)，環(huán)境衛(wèi)生工作設(shè)備也面臨著更新?lián)Q代的需要。箱式電動環(huán)衛(wèi)車以其綠色環(huán)保、低碳節(jié)能、輕便靈活的優(yōu)點(diǎn)對于現(xiàn)代化城市環(huán)衛(wèi)工作的要求有著非常良好的適應(yīng)性。加大箱式電動環(huán)衛(wèi)車開發(fā)力度，提高設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)我國環(huán)衛(wèi)工作質(zhì)量穩(wěn)步提升，是我國環(huán)衛(wèi)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)需要高度重視的問題。由于箱式電動環(huán)衛(wèi)車出現(xiàn)時(shí)間尚短，人們對其的認(rèn)識和了解還不夠充分、深入，對箱式電動環(huán)衛(wèi)車設(shè)計(jì)工作的順利開展產(chǎn)生了一定負(fù)面影響。文章對箱式電動環(huán)衛(wèi)車設(shè)計(jì)有關(guān)問題進(jìn)行探討，希望可以對電動車生產(chǎn)企業(yè)和技術(shù)人員更好的推進(jìn)環(huán)衛(wèi)電動車設(shè)計(jì)生產(chǎn)工作有所幫助。

1 箱式電動環(huán)衛(wèi)車結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計(jì)

電動環(huán)衛(wèi)車設(shè)計(jì)主要包括整車總體布局和局部布局兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容。兩方面的設(shè)計(jì)要求各有特點(diǎn)，但最終需要實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。其中，整車總體布局設(shè)計(jì)要建立在車輛總體造型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上。為保障設(shè)計(jì)的可靠性和可執(zhí)行性，盡量控制設(shè)計(jì)成本，當(dāng)前環(huán)衛(wèi)電動車整體設(shè)計(jì)普遍采用傳統(tǒng)箱式布局方案。箱式布局方案技術(shù)發(fā)展時(shí)間較長，各方面都較為成熟穩(wěn)定。使用箱式布局方案有助于電動車輛結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)功能的良好匹配和完美實(shí)現(xiàn)。局部布局方案在后續(xù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中發(fā)揮著極為重要的指導(dǎo)性作用，其主要功能是對全車各功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理統(tǒng)籌與安排。后面分別進(jìn)行每個(gè)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，都必須符合局部布局方案的總體要求。從某個(gè)角度來看，各項(xiàng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是對局部布局方案進(jìn)一步的說明和詳細(xì)闡述，環(huán)衛(wèi)電動車整車設(shè)計(jì)時(shí)，需要確定整車尺寸、車輛運(yùn)行質(zhì)量和相關(guān)性能參數(shù)等關(guān)鍵性或基礎(chǔ)性指標(biāo)。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)和車輛具體使用條件科學(xué)設(shè)置相關(guān)指標(biāo)，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合國家、行業(yè)相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。箱式環(huán)衛(wèi)電動車的設(shè)計(jì)參數(shù)主要分為三大類，其主要參數(shù)具體情況如下：一是整車尺寸。其中，外形尺寸為3.69m/1.45m/1.75m，車輪輪距為1.2m，軸距為2.55m。二是質(zhì)量參數(shù)。其中，車輛承載能力必須達(dá)到1千千克。三是性能參數(shù)。其中，上坡能力為18%，續(xù)駛里程為80km，最高行駛速度為每小時(shí)40公里。

2 箱式電動環(huán)衛(wèi)車造型設(shè)計(jì)

在進(jìn)行車輛造型設(shè)計(jì)時(shí)，必須同時(shí)考慮技術(shù)和美感上兩方面的需求。既要保證車輛使用要求，這是車輛設(shè)計(jì)開發(fā)的根本目標(biāo)，也要讓車輛盡可能地滿足現(xiàn)代人在審美觀上的需求。特別是環(huán)衛(wèi)車輛，作為城市市政工程日常使用的主要設(shè)備，在保障城市清潔衛(wèi)生的同時(shí)，環(huán)衛(wèi)車輛本身也已經(jīng)成為城市景觀中的重要組成部分。基于上述原因，環(huán)衛(wèi)車造型設(shè)計(jì)難度很大，需要面對來自各方面的考驗(yàn)。在進(jìn)行電動環(huán)衛(wèi)車造型設(shè)計(jì)時(shí)，在條件允許的情況下，設(shè)計(jì)出多套設(shè)計(jì)方案，每套方案都有其特點(diǎn)和突出的方向，從而將人們對環(huán)衛(wèi)電動車的需求盡可能地的容納其中，然后通過橫向比較，仔細(xì)區(qū)分各方案間的優(yōu)劣，最終確定一套綜合指標(biāo)最高的方案，從而實(shí)現(xiàn)綜合效益的最大化。在方案分析對比過程中，可以通過三維模型的方式將方案直觀地反饋給評估人員。

3 箱式電動環(huán)衛(wèi)車系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析

和主流車輛一樣，電動環(huán)衛(wèi)車的性能質(zhì)量受到兩大因素影響，一方面要確保用來制作、組裝車輛的零部件性能優(yōu)良、質(zhì)量過關(guān)，另一方面要確保各零部件間運(yùn)轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)，能夠充分發(fā)揮整體性能水平。由于這個(gè)原因，在進(jìn)行車輛系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要保障車輛功能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平，還要做好系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，以保障系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)性。

3.1 箱式電動環(huán)衛(wèi)車產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)

環(huán)衛(wèi)電動車產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)又分為兩個(gè)方面，即系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。布局設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既彼此獨(dú)立又互相聯(lián)系，二者間是一種互動的關(guān)系，彼此依賴，相互影響，一方面變化都會對另一方面產(chǎn)生巨大影響。在進(jìn)行各系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)時(shí)，要在滿足系統(tǒng)功能充分正常實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，充分考慮設(shè)計(jì)對象與車輛整體以及其他系統(tǒng)間的相互聯(lián)系和影響，既要滿足法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，又要盡量提升車輛系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)化、合理化和效率化水平。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟，推動了車輛設(shè)計(jì)，特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展?，F(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)輔助制圖技術(shù)（CAD）廣泛應(yīng)用于車輛各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，從而大幅提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，但同時(shí)也給車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了新的要求。在進(jìn)行電動環(huán)衛(wèi)車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意以下幾個(gè)方面：一是要以車輛設(shè)計(jì)方案為對象，建立計(jì)算機(jī)虛擬模型，以此為基礎(chǔ)逐步開展模擬裝配、檢驗(yàn)?zāi)M裝配工作，再根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果修改計(jì)算機(jī)虛擬模型，并根據(jù)需要不斷實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化、完善。此外，計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)（CAE）也是環(huán)衛(wèi)電動車系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中常用的設(shè)計(jì)工具，通過CAE，設(shè)計(jì)人員可以直觀感受到各個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣，從而以更快的速度和更高的效率完成設(shè)計(jì)方案的評估工作。此外，CAE還能夠幫助設(shè)計(jì)人員對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，并形成配套效果圖。

車輛計(jì)算機(jī)虛擬模型的建立是多方面因素綜合考慮的結(jié)果。一個(gè)高質(zhì)量的計(jì)算機(jī)虛擬模型的形成，不僅考慮設(shè)計(jì)方案在技術(shù)層面是否具有可行性，還要考慮其反映的設(shè)計(jì)方案是否符合國家關(guān)于設(shè)計(jì)對象的規(guī)范要求，也要考慮乘車人員的駕車體驗(yàn)。比如主車架的長寬指標(biāo)必須符合設(shè)計(jì)要求，車體結(jié)構(gòu)要盡可能實(shí)現(xiàn)輕型化以及轉(zhuǎn)向機(jī)設(shè)安裝、轉(zhuǎn)向輪主銷傾角參數(shù)等問題。只有上述一切要求都滿足后，計(jì)算機(jī)虛擬模型所反饋的數(shù)據(jù)才具有足夠的參考價(jià)值。

3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化

從上述闡述的內(nèi)容可以看到，在整車系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，也包含了整車設(shè)計(jì)優(yōu)化的內(nèi)容。CAE技術(shù)就是最有力的證明。設(shè)計(jì)人員使用CAE，根本目的就是為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為直觀感受，從中找出優(yōu)點(diǎn)和不足，進(jìn)而進(jìn)行針對性地改進(jìn)，這本質(zhì)上就是開展系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作。CAE的應(yīng)用，大幅提高了設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)費(fèi)用，對于車輛設(shè)計(jì)工作具有著十分積極的促進(jìn)作用。

4 箱式電動環(huán)衛(wèi)車樣車試生產(chǎn)與測試分析

4.1 樣車試生產(chǎn)

盡管經(jīng)過了計(jì)算機(jī)虛擬模型的檢測，但在設(shè)計(jì)方案投入正式生產(chǎn)前，必須經(jīng)過樣車試生產(chǎn)這一過程，通過將數(shù)據(jù)化的設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)為實(shí)體產(chǎn)品，可以最大限度的對設(shè)計(jì)方案的好壞進(jìn)行實(shí)際評估。樣車試生產(chǎn)主要有以下幾個(gè)階段：一是將原料加工成毛坯，二是零件的加工生產(chǎn)，三是對毛坯以及零件進(jìn)行熱處理，四是各系統(tǒng)的組裝，最后是整車組裝。這一過程與正式生產(chǎn)過程相同，從而確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝兩方面都滿足實(shí)際需要。

4.2 樣車測試

樣車完成后，就要進(jìn)行測試工作。這也是車輛設(shè)計(jì)定型前的最后一道把關(guān)程序。通過對樣車大量的系統(tǒng)的測試，對車輛設(shè)計(jì)思維的準(zhǔn)確性、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、生產(chǎn)工藝的合理性、生產(chǎn)、使用和維修工作的便利性以及各零部件的可靠性等進(jìn)行全面評估。最終判斷車輛設(shè)計(jì)是否滿足預(yù)設(shè)的目標(biāo)要求。

5 結(jié)束語

環(huán)衛(wèi)電動車設(shè)計(jì)是項(xiàng)系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)工作中需要考慮的因素極為繁多，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，既要保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，確保方案的可行性和成本的最低化，又要充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，不斷開發(fā)出新的設(shè)計(jì)方案，提高設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)車輛性能質(zhì)量的提升。就箱式環(huán)衛(wèi)電動車而言，全封閉的車廂方式，保障了車輛防水、防塵和防腐蝕的要求，在車廂側(cè)門安裝了主力開啟裝置，通過電液一體化舉升模式實(shí)現(xiàn)了車輛自動卸載和舉升功能，極大地改善了環(huán)衛(wèi)車輛的操作舒適度，體現(xiàn)了創(chuàng)新思維，更有利于該型車輛提高市場競爭力。

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