路面清掃車(chē)的選型及常見(jiàn)問(wèn)題探析

許　蓓,余大平,邢　兵(.淄博市公路管理局,山東淄博　5508;.中國(guó)十七冶集團(tuán)有限公司發(fā)展改革部,安徽馬鞍山　4000; .青蘭高速公路沂源管理處,山東淄博　5600)

路面清掃車(chē)的選型及常見(jiàn)問(wèn)題探析

許蓓1,余大平2,邢兵3
(1.淄博市公路管理局,山東淄博255038;2.中國(guó)十七冶集團(tuán)有限公司發(fā)展改革部,安徽馬鞍山243000; 3.青蘭高速公路沂源管理處,山東淄博256100)

為了全面推廣機(jī)械化清掃的道路保潔模式,介紹了清掃車(chē)的分類(lèi)以及各類(lèi)清掃車(chē)的適用性,以供選型參考.結(jié)合實(shí)際使用情況,對(duì)二次揚(yáng)塵、抽吸力不足、使用成本高等影響清掃效率的問(wèn)題進(jìn)行探析,并從使用要點(diǎn)和技術(shù)創(chuàng)新上給出了改進(jìn)措施.實(shí)踐證明,改進(jìn)后清掃效果良好,可供在全國(guó)范圍推廣機(jī)械化清掃借鑒參考.

清掃車(chē);適用性分析;二次揚(yáng)塵;吸附力不足

0　引　言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,人們對(duì)改善路域環(huán)境和通行舒適性的要求越來(lái)越高,道路保潔已經(jīng)成為公路管理部門(mén)的一項(xiàng)重要任務(wù),傳統(tǒng)的人工清掃模式已不適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求,文明、安全、環(huán)保、高效的機(jī)械化清掃取代落后的人工清掃已成為共識(shí).優(yōu)化配套選型、提高作業(yè)效果、全面推廣機(jī)械化清掃具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.

1　路面清掃車(chē)的選型

路面清掃車(chē)是用于清除硬性路面上的雜質(zhì)、收集和運(yùn)輸垃圾及漏撒物的專(zhuān)用路面機(jī)械.清掃車(chē)形式多樣,分類(lèi)也各不相同.

1.1清掃車(chē)的分類(lèi)

路面清掃車(chē)按照工作原理可以分為吸掃式清掃車(chē)、真空吸塵式清掃車(chē)和純掃式清掃車(chē)三大類(lèi)[1].

吸掃式清掃車(chē)(圖1)具有伸出車(chē)體以外的盤(pán)刷和吸盤(pán).盤(pán)刷利用自身的旋轉(zhuǎn)將路緣、邊角和護(hù)欄下的垃圾進(jìn)行擾動(dòng),并橫向拋射至吸盤(pán)前方,形成一條垃圾帶,由吸盤(pán)利用空氣動(dòng)力抽吸到垃圾箱[2].

真空吸塵式清掃車(chē)(圖2)沒(méi)有盤(pán)刷等清掃機(jī)構(gòu),采用的是干式除塵方式,吸嘴寬度即為清掃寬度,按照氣流排出的方式不同分為純吸式和吹吸式兩類(lèi).純吸式真空吸塵車(chē)完全利用風(fēng)機(jī)負(fù)壓吸收垃圾塵粒,吹吸式則綜合利用負(fù)壓和空氣吹壓來(lái)實(shí)現(xiàn)清掃作業(yè).真空吸塵式清掃車(chē)主要用于粉塵量大、粒徑小、抑揚(yáng)塵困難以及不方便灑水的道路路面.

圖1　吸掃式清掃車(chē)

圖2　真空吸塵式清掃車(chē)

純掃式清掃車(chē)的盤(pán)刷位于車(chē)架中部?jī)蓚?cè),主要用于將垃圾集中輸送到滾刷前方,滾刷在翻滾過(guò)程中將垃圾拋射到輸送帶或鏈板上,隨輸送帶落入中部的垃圾箱內(nèi).純掃式清掃車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,清掃范圍寬,但是對(duì)微細(xì)塵粒的除凈率較低[3].

按照清掃車(chē)作業(yè)時(shí)的除塵方式還可以分為干式清掃車(chē)和濕式清掃車(chē)兩種類(lèi)型.

1.2適用性分析

淄博市地處魯中樞紐,地理位置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特殊,建材、化工等原材料運(yùn)輸頻繁,導(dǎo)致過(guò)境的重載車(chē)輛多,路面保潔任務(wù)繁重.隨著社會(huì)文明程度的提高和生態(tài)環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),淄博市公路局順勢(shì)而為,積極推進(jìn)機(jī)械化清掃進(jìn)程.為確保投資的合理性和清掃車(chē)配置的適用性,在不同路段試用了吸掃式清掃車(chē)和真空吸塵式清掃車(chē)(因純掃式清掃車(chē)不符合環(huán)保要求未予考慮),并對(duì)二者的適用性進(jìn)行了分析.

(1)基于清掃裝置和路面結(jié)構(gòu)相適性的分析.淄博市公路局的一級(jí)公路均設(shè)置的是下部結(jié)構(gòu)為水泥混凝土墩臺(tái)、上部結(jié)構(gòu)為單柱雙側(cè)波形護(hù)欄的中央分隔帶,在行車(chē)作用下路面垃圾主要集中在墩臺(tái)與內(nèi)側(cè)車(chē)道路面夾角處、外側(cè)車(chē)道和外側(cè)立式路沿石夾角處.根據(jù)這種路面結(jié)構(gòu)狀況,分別試用了帶掃刷的吸掃式清掃車(chē)和不帶掃刷的真空吸塵式清掃車(chē),通過(guò)觀察清掃效果發(fā)現(xiàn),因作業(yè)原理和工作機(jī)構(gòu)的不同,二者的清掃效果迥異.

真空吸塵式清掃車(chē)靠伸出車(chē)體外的吸盤(pán)進(jìn)行垃圾收集,因吸盤(pán)整體是剛性的,實(shí)際作業(yè)時(shí)吸盤(pán)側(cè)面很難與墩臺(tái)緊密接觸,容錯(cuò)性差.如果接觸過(guò)甚,易損壞吸盤(pán)構(gòu)件;而接觸稍有偏離,則夾角處積聚的垃圾很難清掃干凈,容易產(chǎn)生死角.

吸掃式清掃車(chē)靠伸出車(chē)體外的掃刷進(jìn)行垃圾收集,因掃刷是柔性的,可以和墩臺(tái)側(cè)面緊密接觸,容錯(cuò)性強(qiáng),即使操作不夠精準(zhǔn),也只是稍改變了刷毛對(duì)墩臺(tái)的側(cè)壓力,并不影響對(duì)夾角處垃圾的清掃,具有更強(qiáng)的適用性.

(2)基于清掃方式和垃圾種類(lèi)相適性的分析.因淄博市特殊的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),路面漏撒物主要是粒徑較大的砂石料、建材原料(部分有一定粘性)等,這就需要清掃車(chē)具有一定的地面附著垃圾剝離能力和較強(qiáng)的抽吸能力.

真空吸塵式清掃車(chē)因?yàn)槲P(pán)面積大,抽吸力不夠集中,對(duì)大粒徑的砂石料和有粘性的垃圾(未經(jīng)壓實(shí))清掃效果不夠理想.吸掃式清掃車(chē)是通過(guò)掃刷先將垃圾收集到車(chē)輛中路形成垃圾帶,再由抽吸口強(qiáng)力吸入垃圾箱.這樣,掃刷的接地壓力和旋轉(zhuǎn)對(duì)有粘性的垃圾(未經(jīng)壓實(shí))有較好的清理能力;而且其抽吸口小,吸力集中,可以有效地把大粒徑的砂石料抽吸到垃圾箱內(nèi),清掃效果較好.

總之,真空吸塵式清掃車(chē)雖然擺脫了對(duì)水的依賴(lài)性,對(duì)粉塵類(lèi)的垃圾清掃效果較好,但是統(tǒng)籌考慮并分析對(duì)比了所轄公路的路面結(jié)構(gòu)情況、垃圾類(lèi)型和作業(yè)效果后,還是將適用性更強(qiáng)的吸掃式清掃車(chē)作為配置的主要機(jī)型.目前,淄博市公路局共配置保有清掃車(chē)32臺(tái),其中30臺(tái)吸掃式清掃車(chē)、2臺(tái)干式吸塵車(chē).

2　常見(jiàn)問(wèn)題探析及效能提高

在推進(jìn)機(jī)械化清掃的進(jìn)程中,雖然總體效果令人滿(mǎn)意,但是在實(shí)際清掃中也遇到了一些如二次揚(yáng)塵、抽吸力不足、使用成本偏高等影響清掃效果、作業(yè)質(zhì)量和效率的問(wèn)題;為了克服這些困難、提高清掃車(chē)的作業(yè)效能,進(jìn)行了深入的跟蹤觀察、分析探討,重點(diǎn)從使用要點(diǎn)和技術(shù)創(chuàng)新上進(jìn)行了強(qiáng)化,取得了較好的效果.

2.1使用上的問(wèn)題

對(duì)吸掃式清掃車(chē)在作業(yè)過(guò)程中存在的各種問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后,發(fā)現(xiàn)83%的問(wèn)題出在操作使用上.因此,須從操作使用要點(diǎn)入手,采取有針對(duì)性的措施解決這些普遍存在的問(wèn)題.

2.1.1刷盤(pán)調(diào)節(jié)不當(dāng)影響清掃效率

刷盤(pán)作為清掃車(chē)重要的工作裝置,其調(diào)整的正確與否對(duì)清掃效果起著舉足輕重的作用.其中,刷毛接地點(diǎn)速度的大小和方向是影響刷盤(pán)性能的重要因素,它的大小決定了垃圾塵粒在盤(pán)刷刷毛的作用下所獲得的拋塵速度和拋射距離.當(dāng)盤(pán)刷的轉(zhuǎn)速過(guò)小時(shí),會(huì)造成盤(pán)刷接地點(diǎn)的絕對(duì)速度和內(nèi)傾角都較小,使塵粒向內(nèi)側(cè)被拋射的距離較短,仍存留在刷盤(pán)附近,造成二次拋射,加大功率損耗和刷毛磨損[4].另一部分垃圾塵粒由于拋射不到位,會(huì)在清掃后的路面形成條形垃圾帶,影響清掃效率.當(dāng)盤(pán)刷的轉(zhuǎn)速過(guò)大時(shí),會(huì)造成垃圾無(wú)謂的拋射,甚至超出車(chē)體清掃范圍,同樣造成功率的損耗,還會(huì)在路面產(chǎn)生過(guò)大的揚(yáng)塵,這些因素都會(huì)加大清掃難度,降低清掃效率.

因此,應(yīng)綜合考慮車(chē)速和盤(pán)刷轉(zhuǎn)速對(duì)盤(pán)刷接地點(diǎn)速度及方向的影響,找到最佳的參數(shù)組合,并通過(guò)調(diào)整掃刷前后角度、左右角度以及掃刷對(duì)地壓力等來(lái)提高清掃車(chē)清掃效率.合適的調(diào)整方法如圖3所示.結(jié)合道路狀況,通過(guò)跟蹤分析和多次試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)路段把車(chē)速、刷盤(pán)接地點(diǎn)的速度、內(nèi)傾角分別設(shè)定在8～10km·h－1、7～12 m·s－1、30°時(shí)可以取得最好的清掃效果.

圖3　掃刷接地位置及角度調(diào)整

2.1.2清掃作業(yè)時(shí)二次揚(yáng)塵比較重

二次揚(yáng)塵現(xiàn)象在清掃車(chē)作業(yè)過(guò)程中比較普遍.二次揚(yáng)塵不但污染環(huán)境,而且會(huì)降低道路上的能見(jiàn)度,造成行車(chē)安全隱患.通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察,發(fā)現(xiàn)清掃車(chē)的二次揚(yáng)塵除了前面所涉及的掃刷調(diào)節(jié)因素外,還與噴水的設(shè)置、垃圾箱的密封以及抽吸系統(tǒng)的密封都有密切的關(guān)系,對(duì)此分別采取了以下針對(duì)性措施.

(1)灑水降塵效果不良.灑水降塵效果不良的主要原因是噴灑的位置不對(duì),噴水霧化不好.從現(xiàn)場(chǎng)檢查來(lái)看,清掃車(chē)噴水位置在掃刷接地位置以外、噴嘴堵塞等原因會(huì)造成噴水霧化不良,不但費(fèi)水,而且很難達(dá)到有效的降塵.首先將噴嘴位置進(jìn)行調(diào)整,將噴水主要集中在刷毛觸地的正前方,并及時(shí)清理堵塞噴嘴的水垢(可卸下疏通后再裝上);其次,在更換或安裝噴嘴時(shí),須注意對(duì)好噴嘴頭部的開(kāi)槽方向,要求左、右兩掃刷處的噴嘴所噴出的水成扇形互相銜接,且吸管內(nèi)噴頭與吸口噴頭的噴嘴口須朝下.

(2)抽吸系統(tǒng)及垃圾箱密封的氣密性不好.氣密性是抑制揚(yáng)塵的另一個(gè)重要原因,在風(fēng)機(jī)的強(qiáng)大負(fù)壓下,氣流裹挾著垃圾塵粒通過(guò)吸盤(pán)、抽吸管進(jìn)入垃圾箱(圖4).如果抽吸系統(tǒng)某一個(gè)部位氣密性不好,將產(chǎn)生嚴(yán)重的揚(yáng)塵,遠(yuǎn)甚于掃刷造成的二次揚(yáng)塵.實(shí)際作業(yè)中遇到的氣密性不好主要是抽吸膠管老化開(kāi)裂和垃圾箱后門(mén)密封不嚴(yán)造成的揚(yáng)塵.這個(gè)問(wèn)題處理起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單,一是要求操作人員密切關(guān)注膠管的密封情況,出現(xiàn)漏氣及時(shí)更換;二是收車(chē)后將垃圾箱后門(mén)打開(kāi),使其與箱體無(wú)外力自然接觸,防止密封膠條因長(zhǎng)期的壓力作用產(chǎn)生疲勞性老化并開(kāi)裂,造成密封不良的現(xiàn)象.

圖4　抽吸系統(tǒng)

2.1.3抽吸力不足

清掃車(chē)抽吸力不足會(huì)導(dǎo)致清掃效率降低,影響清掃質(zhì)量.通過(guò)樣本分析,抽吸力不足主要?dú)w結(jié)為以下三大原因.

(1)抽吸系統(tǒng)氣密性不好.這不但會(huì)造成作業(yè)中出現(xiàn)揚(yáng)塵,還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的真空度降低,使聚集在吸盤(pán)附近的垃圾塵粒不能被有效吸入垃圾箱.

(2)系統(tǒng)內(nèi)氣流不暢.這主要是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)、垃圾箱、抽吸管等組成的氣流循環(huán)通路中出現(xiàn)了淤塞現(xiàn)象.在使用中發(fā)現(xiàn),問(wèn)題主要出在抽吸膠管和垃圾箱上方的濾網(wǎng)處.由于降塵灑水的原因,會(huì)有部分垃圾塵粒形成泥漿附著在抽吸膠管管壁,如不采取措施會(huì)越積越厚,導(dǎo)致管徑變小,影響垃圾的抽吸;通過(guò)抽吸膠管進(jìn)入垃圾箱的泥漿也不會(huì)全部沉降,部分在垃圾箱上方的除塵濾網(wǎng)處淤積,導(dǎo)致通風(fēng)量減少,降低了對(duì)垃圾的抽吸能力.針對(duì)第一個(gè)問(wèn)題,在抽吸膠管內(nèi)設(shè)置并開(kāi)啟自流水噴嘴,通過(guò)水流的作用沖刷掉淤積在膠管壁的泥漿.至于第二個(gè)問(wèn)題,則要求操作人員強(qiáng)化例行保養(yǎng),每次收車(chē)后須用高壓水槍對(duì)垃圾箱濾網(wǎng)進(jìn)行沖洗,防止泥漿干結(jié)后徹底堵塞氣路.

(3)吸盤(pán)口離地間隙不合適.間隙太小,稍大粒徑的垃圾收集不到吸盤(pán)的下方;間隙太大則會(huì)降低抽吸能力.該間隙尺寸可通過(guò)調(diào)整吸口兩側(cè)及后部的支撐滾輪的高度來(lái)調(diào)節(jié)(圖5).調(diào)節(jié)各支撐滾輪時(shí),先松開(kāi)其各處緊固螺母,再通過(guò)調(diào)節(jié)滾輪固定座上部的調(diào)節(jié)頂絲,使吸口下邊緣的離地間隙達(dá)到合適尺寸,最后再緊固各處備帽及螺栓.最佳抽吸效果的間隙尺寸為5 mm左右.為防止吸口在路面不平的情況下工作時(shí)出現(xiàn)吸口前部下滑傾斜的現(xiàn)象,一般在吸口前部的擺桿上設(shè)有拉繩拉緊.

圖5　抽吸管結(jié)構(gòu)

2.2技術(shù)上的問(wèn)題

在解決操作問(wèn)題的同時(shí),為了滿(mǎn)足實(shí)際需求,在原車(chē)上進(jìn)行了一定的技術(shù)創(chuàng)新和改造,進(jìn)一步提升清掃車(chē)的作業(yè)效能和適用性,降低作業(yè)成本.

(1)安裝中央隔離帶清掃器.近年來(lái),淄博市一級(jí)公路都施作有中央隔離帶(基座寬度1 m,高度0.18 m,立柱間距2 m),提高了公路安全通行水平;但安裝后增加了日常管理難度,尤其是中央隔離帶護(hù)欄基座的日常保潔.主要存在以下問(wèn)題:一是易聚集漏撒物,雨雪后污染更加嚴(yán)重;二是不易清掃,人工清掃作業(yè)效率低、費(fèi)用高,超車(chē)道作業(yè)安全隱患大,灑水車(chē)沖洗會(huì)對(duì)路面造成二次污染,且用水量大.

在多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)原有清掃車(chē)左前方加裝掃刷用以清掃護(hù)欄基座.利用原車(chē)液壓系統(tǒng),單獨(dú)加裝一套液壓油路驅(qū)動(dòng)該掃刷馬達(dá),進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清掃.加裝液壓馬達(dá)的位置如圖6所示.

圖6　加裝液壓馬達(dá)的位置

原清掃車(chē)清掃液壓系統(tǒng)為串聯(lián)式,將加裝的基座清掃裝置馬達(dá)設(shè)計(jì)在原3號(hào)、4號(hào)液壓馬達(dá)之間最易于改裝.閥門(mén)關(guān)閉時(shí),液壓馬達(dá)依次按①→②→③→⑤→④順序工作,實(shí)現(xiàn)路面、基座同時(shí)清掃.閥門(mén)開(kāi)啟時(shí),加裝馬達(dá)前后壓力相同,工作順序變?yōu)棰佟凇邸?保持原清掃狀態(tài)不變,只清掃路面.清掃完畢后,加裝掃刷通過(guò)折臂、插銷(xiāo)等裝置,折向車(chē)前,不影響正常行駛且拆卸方便.該加裝掃刷在實(shí)際使用中收到了很好的清掃效果(清掃過(guò)程和清掃后的效果如圖7、8所示),實(shí)現(xiàn)了路面清掃和中隔帶清掃的一體化作業(yè),大大節(jié)約了保潔成本.

(2)其他技術(shù)措施.為了減少清掃車(chē)的空駛里程、細(xì)化成本測(cè)算、加強(qiáng)作業(yè)監(jiān)測(cè),還采取了加裝水箱、安裝3-視頻回傳系統(tǒng)等措施,減少了往返加水造成的空駛里程,強(qiáng)化了清掃車(chē)作業(yè)狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),取得了很好的效果.

Discussion on Selection and Common Problems of Road Sweeper

XU Bei1,YU Daping2,XIN Bing3
(1.Zibo Highway Administration Bureau,Zibo 255038,Shandong,China;2.Development and Reform Department of China MCC17 roup Co.Ltd.,Maanshan 243000,Anhui,China;3.Yiyuan Branch of Qinglan Highway Management Office,Zibo 256100,Shandong,China)

In order to popularize the mechanized sweeping of roads,the classification of road sweepers and applicability of each kind were introduced.Combined with actual application, problems that might affect the efficiency of road sweeping such as rising of dust,lack of suction force and high usage cost were analyzed,and improvement measure was proposed based on key points of usage and technical innovation.The practice shows that the improvement is noticeable, which makes it worth being popularized in mechanized sweeping of roads.

road sweeper;applicability analysis;rising of dust;lack of suction force

圖7　清掃過(guò)程

U418.3

B

1000-033X(2015)01-0095-04

2014-07-28