探究聯(lián)合吸污車(chē)自動(dòng)排管裝置的設(shè)計(jì)

張戈

摘 要：在現(xiàn)有的聯(lián)合吸污車(chē)中，通常沒(méi)有對(duì)吸污軟管排管裝置進(jìn)行安裝，因此在收管和放管的過(guò)程中，會(huì)存在一定的問(wèn)題，主要包括了軟管不均勻、錯(cuò)位和雜亂無(wú)序等等，為了可以解決這些存在的問(wèn)題，本文首先對(duì)聯(lián)合吸污車(chē)自動(dòng)排管裝置的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了闡述，然后對(duì)聯(lián)合吸污車(chē)自動(dòng)排管裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了敘述，希望可以為聯(lián)合吸污車(chē)自動(dòng)排管裝置的穩(wěn)定性提供一定的借鑒依據(jù)。

關(guān)鍵詞：聯(lián)合吸污車(chē);自動(dòng)排管裝置;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，自動(dòng)排管裝置得到了應(yīng)用，常用的結(jié)構(gòu)主要包括了導(dǎo)向軌道式結(jié)構(gòu)和可伸縮式結(jié)構(gòu)這兩種。在導(dǎo)向軌道式結(jié)構(gòu)中，對(duì)第一層軟管的纏繞有著導(dǎo)向的作用，在單層纏繞的滾筒中得到了應(yīng)用，但是不能在聯(lián)合吸污車(chē)多層纏繞進(jìn)行應(yīng)用。在可伸縮式結(jié)構(gòu)當(dāng)中，主要是設(shè)計(jì)排管，不僅結(jié)構(gòu)會(huì)有不同，并且布置形式也會(huì)存在不同，其操作復(fù)雜程度較高，并且需要投入大量的成本。綜合各方面的考慮，本文介紹了結(jié)構(gòu)和操作簡(jiǎn)單，并且投入成本較低的全新自動(dòng)排管裝置。

1 設(shè)計(jì)方案

根據(jù)聯(lián)合吸污車(chē)卷盤(pán)布置空間的情況，在單層纏繞的情況下，不能完成長(zhǎng)度為120m的軟管纏繞工作，在對(duì)自動(dòng)排管裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要根據(jù)不同車(chē)輛總體的布置要求，還需要有效的結(jié)合軟管參數(shù)，保證設(shè)計(jì)工作的合理性。

在軟管卷盤(pán)當(dāng)中，通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方式的運(yùn)用，可有效的保證正反向旋轉(zhuǎn)的自由切換。在馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩當(dāng)中，通過(guò)減速器和齒輪副可以放大轉(zhuǎn)矩，然后再帶動(dòng)卷盤(pán)，開(kāi)展旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在對(duì)軟管排管器進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在尼龍滾輪作用下，可以保證軟管的導(dǎo)向和支撐作用，有效的降低軟管損壞，從而可以提高使用軟管的壽命，減少使用的成本。為了可以滿足直徑軟管排管的不同需求，這不僅需要對(duì)鏈輪組進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要構(gòu)建往復(fù)絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)，這就需要根據(jù)軟管直徑的需求，選擇不同的鏈輪組傳動(dòng)比，保證設(shè)計(jì)排管的合理性。在應(yīng)用往復(fù)絲杠結(jié)構(gòu)，其傳動(dòng)操作較為簡(jiǎn)單，是不需要提供驅(qū)動(dòng)力。在卷盤(pán)中排列軟管時(shí)，需要對(duì)彈簧壓管裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證排管過(guò)程軟管施加壓緊力的持續(xù)性。在彈簧壓管裝置當(dāng)中，需要設(shè)計(jì)壓管滾筒，可以讓壓管滾筒隨著卷盤(pán)滾筒的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而有效的降低摩擦力，防止出現(xiàn)排管卡滯的情況。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 排管器

在排管器中，其組成部分包括了開(kāi)口、排管器支架和尼龍滾輪。在排管支架的中間，需要安裝尼龍滾輪，在尼龍滾輪中間間隙中，大于軟管直徑圓孔的情況下，可以保證尼龍滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性。在尼龍滾輪進(jìn)行放管和收管的過(guò)程中，會(huì)與軟管直接接觸，通過(guò)尼龍滾輪的應(yīng)用，其軟管會(huì)起到支撐的作用。同時(shí)，在軟管應(yīng)用尼龍滾輪的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦，一定程度上可以降低軟管的損壞，提高軟管使用的時(shí)間，從而減少使用成本。

2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)

在對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，主要包括了兩種結(jié)構(gòu)：往復(fù)絲杠傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和鏈輪組傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

2.2.1 往復(fù)絲杠傳動(dòng)結(jié)構(gòu)

往復(fù)絲杠傳動(dòng)結(jié)構(gòu)組成部分主要包括了三種：導(dǎo)向軸、往復(fù)絲杠和轉(zhuǎn)向塊。在導(dǎo)向軸作用下，應(yīng)用往復(fù)絲杠傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，其排氣管可以自由進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要單獨(dú)設(shè)計(jì)限位裝置，并且不會(huì)對(duì)排管器的運(yùn)動(dòng)軌跡造成影響。

在轉(zhuǎn)向塊滑舌及往復(fù)絲杠參數(shù)中，首先，需要對(duì)轉(zhuǎn)向塊滑舌基本尺寸進(jìn)行確定，其中主要包括了厚度t、長(zhǎng)度L和高度h。在選擇轉(zhuǎn)向塊滑舌材質(zhì)的過(guò)程中，不僅需要對(duì)滑塊長(zhǎng)度L進(jìn)行考慮，同時(shí)還需要根據(jù)材質(zhì)的厚度t，其計(jì)算公式為：

在計(jì)算公式中，其中的含義為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，而的取值在5～6之間，的含義為滑舌剪切應(yīng)力，在黃銅材質(zhì)摩擦副中，其最高的屈服強(qiáng)度為33Mpa;而[S]的含義為允許使用安全的系數(shù)，在這類機(jī)械設(shè)備中，其取值為3～5;F的含義為排管時(shí)的工作阻力，經(jīng)過(guò)受力分析的數(shù)值為1500N。

通過(guò)轉(zhuǎn)向塊滑舌擠壓強(qiáng)度的計(jì)算公式，可以知道滑舌的高度h為5mm，其公式為：

在計(jì)算公式中，[p]的含義為允許擠壓的輕度，其修正系數(shù)的取值為1.5～2.0。

通常情況下，對(duì)軟管提出了一定的要求，其直徑為33mm，在對(duì)螺距P進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程中，其數(shù)值為33mm，同時(shí)還需要確定絲杠的尺寸，主要包括了螺紋槽寬度B、直徑D以及螺紋槽深H，通常的要求為：

D≥（1.5～1.8）L

通過(guò)以上要求，可以知道直徑D為65mm。

在確定螺紋槽深H的過(guò)程中，可以根據(jù)轉(zhuǎn)向塊滑舌作用高度h進(jìn)行確定，也就是H≥h，其H的取值為6mm。

在對(duì)螺紋槽寬度B進(jìn)行確定的過(guò)程中，需要根據(jù)轉(zhuǎn)向塊滑舌厚度t進(jìn)行確定，其取值為：

B≈t+0.5

通過(guò)取值范圍，可以知道B的取值大約為7.5mm。根據(jù)卷盤(pán)滾筒寬度為350mm，按照軟管的直徑，其設(shè)置形成為330mm。

2.2.2 鏈輪組傳動(dòng)結(jié)構(gòu)

鏈輪組傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的組成部分主要包括了主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪這兩個(gè)部分。在設(shè)計(jì)排管器的過(guò)程中，需要根據(jù)復(fù)絲杠軟管直徑的長(zhǎng)度，保證軟管卷盤(pán)可以轉(zhuǎn)動(dòng)一周，在往復(fù)絲杠技術(shù)參數(shù)不變的情況下，設(shè)計(jì)排管的過(guò)程中，根據(jù)常用的軟管直徑，設(shè)計(jì)了兩種不同傳動(dòng)比的鏈輪組，其如表1所示。通過(guò)對(duì)排管鏈輪組的更換，可以保證不同直徑軟管的整齊性，實(shí)現(xiàn)排列軟管卷盤(pán)的緊湊性。

2.3 彈簧壓管裝置

在彈簧壓管裝置的組成部分主要包括壓縮彈簧、可調(diào)節(jié)支架、壓管滾筒等等。在對(duì)壓縮彈簧進(jìn)行支撐的過(guò)程中，其方式為支撐桿，并且通過(guò)可調(diào)節(jié)支架的運(yùn)用，可以有效的保證軟管產(chǎn)生壓緊力的持續(xù)性。在可調(diào)節(jié)支架中，包括了3個(gè)橫桿，可以與套管間隙進(jìn)行配合，按照現(xiàn)場(chǎng)排管時(shí)軟管直徑所需壓力的不同，需要選擇不同的橫桿。按照一般的配置，在對(duì)壓縮彈簧進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其安裝要求為原長(zhǎng)300mm，圈數(shù)22圈，內(nèi)徑31.5mm，線徑3mm，其可壓縮量大于等于180mm。

3 工作原理及控制策略

3.1 工作原理

在卷盤(pán)滾筒進(jìn)行傳動(dòng)的過(guò)程中，需要以卷盤(pán)滾筒驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)為中心，然后要鏈輪組、往復(fù)絲杠進(jìn)行配合，在進(jìn)行收管和放管的過(guò)程中，需要通過(guò)卷盤(pán)滾筒旋轉(zhuǎn)方向的控制，就可以順利完成排管作業(yè)。本文以收管工作作為例子，在操作面板上面，按下“收管”的按鈕，就可以控制驅(qū)動(dòng)卷盤(pán)，以逆時(shí)針收管的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同時(shí)在卷盤(pán)軸上的主動(dòng)鏈輪，就帶動(dòng)往復(fù)絲杠進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡為從動(dòng)鏈輪按照選定的傳動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，然后往復(fù)絲杠就會(huì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使排管器按照往復(fù)直線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在彈簧壓管裝置的壓緊力作用下，軟管可以在卷盤(pán)滾筒上進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)用，然后來(lái)回進(jìn)行緊密纏繞。

3.2 控制策略

為了可以提高排管的有效性，主要的控制策略包括了以下2點(diǎn)：

第一，在進(jìn)行排管的過(guò)程中，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軟管纏繞情況的反饋，對(duì)卷盤(pán)旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行臨時(shí)切換，從而可以保證排管的有效性。

第二，在排管運(yùn)行的過(guò)程中，其初始速度不能過(guò)快，尤其在進(jìn)行第一圈排管的過(guò)程中，需要保持相對(duì)緩慢的速度，主要的原因是第一圈的排管效果，在整體的排管效果中占據(jù)著重要的地位。

4 應(yīng)用實(shí)例及效果

為了可以自動(dòng)排管裝置的效果，以下進(jìn)行了驗(yàn)證，其試驗(yàn)車(chē)輛為某型聯(lián)合吸污車(chē)，然后在此車(chē)輛上安裝新設(shè)計(jì)的自動(dòng)排管裝置，以車(chē)輛同等為基礎(chǔ)，例如軟管卷盤(pán)大小、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)力等等，實(shí)施自動(dòng)排管裝置的驗(yàn)證試驗(yàn)。在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中，需要軟管的直徑包括了兩種：33mm和38mm，通過(guò)比較實(shí)用自動(dòng)排管裝置前后的效果，以及對(duì)比使用的時(shí)間、投入人員的數(shù)量，可以知道通過(guò)新審計(jì)自動(dòng)排管裝置的安裝，可以有效解決排管雜亂和錯(cuò)位等問(wèn)題，并且結(jié)構(gòu)和操作較為簡(jiǎn)單，并且可以降低使用的成本，提高工作效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著政府越來(lái)越重視環(huán)境污染的治理力度，聯(lián)合吸污車(chē)在治理城市環(huán)境中發(fā)揮著重要的作用。在聯(lián)合吸污車(chē)進(jìn)行作業(yè)的過(guò)程中，其自動(dòng)排管裝置有著重要的地位，這不僅會(huì)對(duì)整車(chē)的功能造成影響，并且還可以對(duì)工作效率產(chǎn)生一定的影響。

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