帶式清掃裝置在小型環(huán)衛(wèi)清掃車中的應(yīng)用

（昌邑市環(huán)境衛(wèi)生中心，山東昌邑261300）

關(guān)鍵詞：帶式清掃裝置；小型環(huán)衛(wèi)清掃車；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；原理；市場(chǎng)應(yīng)用；能耗中圖分類號(hào)：U469.691 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào):1008-9500(2025)06-0050-03DOI: 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.06.013

Application of Belt Cleaning Device in Small Environmental Sanitation Cleaning Vehicles

XULichang

(Changyi Environmental Sanitation Center，Changyi 2613Oo，China)

Abstract:Atpresent，themainstreamroadsweeping machinery inChinaisdivided intotwocategories，namelysuction sweepingsweepersandrolingsweepingsweepers.Inscenarios withhighloads，highhumiditygarbage，orcomplex terrain， traditionalcleaning vehicles havelowcleaningeficiencyandhighmaintenancecosts.Itisnecessarytodesignanew typeof belt cleaning device andapplyit tosmallsanitationcleaning vehicles.During this process，anadaptivecontinuous cleaning system isconstructed through modulardesignand bidirectional conveying technology.The beltcleaningdeviceadopts modulardesignand improvescleaning eficiencyand environmentaladaptabilitythroughadaptiveadjustmenttechnology. Through practical verification， when the garbage load is 5kg/m² ，the cleaning efficiency of the device is 99 % ，energy consumption is reduced by 18% ，effectively solving the problems of garbage adhesion and entanglement，and providing a new solution for optimizing smalland medium-sized environmental sanitation equipment.

Keywords:belt cleaningdevice;smallenvironmental sanitation cleaning vehicles;structuraldesign;principle;market application; energy consumption

在大負(fù)荷、高濕度或復(fù)雜地形場(chǎng)景中，傳統(tǒng)清掃車存在清掃效率低、維護(hù)成本高等問題。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)中小型環(huán)衛(wèi)設(shè)備市場(chǎng)年增長(zhǎng)率為 12% ，但用戶滿意度不足 65%^[1-2] 。本文基于模塊化設(shè)計(jì)，開發(fā)帶式清掃裝置并將其應(yīng)用在小型環(huán)衛(wèi)清掃車中，通過自適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)提升清掃效率與環(huán)境適應(yīng)性。

1掃路機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國(guó)主流掃路機(jī)械分為兩類，即吸掃式

清掃車和滾掃式清掃車。二者工作原理不同，均存在部分突出問題[3-5]。

1.1 吸掃式清掃車

吸掃式清掃車依賴負(fù)壓吸力收集垃圾，適用于國(guó)道、高速公路等寬闊道路[6-7，但其在部分場(chǎng)景中表現(xiàn)欠佳。一是大負(fù)荷垃圾。當(dāng)垃圾堆積量超過 5kg/m² 時(shí)，吸盤易被堵塞，需要人工干預(yù)進(jìn)行清理。二是高濕度垃圾。含水量超過 30% 的垃圾易黏附在吸盤內(nèi)壁，降低吸掃效率。三是動(dòng)力消耗大。一般設(shè)有主機(jī)、副機(jī)兩套燃油動(dòng)力系統(tǒng)，主機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，副機(jī)為各作業(yè)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，能耗較高，污染較重。

1.2滾掃式清掃車

滾掃式清掃車憑借旋轉(zhuǎn)滾刷拋送垃圾，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低[8-10]，但其缺陷同樣突出。一是垃圾收集容量小。標(biāo)準(zhǔn)滾掃車?yán)淙莘e僅為 0.5m³ ，垃圾需要頻繁傾倒。二是易纏繞與高磨損。絲狀物（如繩索、塑料袋）纏繞滾刷的概率達(dá) 60% ，且滾刷壽命僅為3～6 個(gè)月。三是復(fù)雜地形適應(yīng)性差。滾掃式清掃車離地間隙通常小于 12cm ，無法通過路緣石或凹凸路面（如老舊社區(qū)巷道）。四是操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力。垃圾收集箱采用后抽屜式設(shè)計(jì)，卸垃圾比較費(fèi)力，尤其是清掃的垃圾中塵土比較多時(shí)，抽出卸垃圾難度較大，老人操作起來比較吃力。另外，滾掃式清掃車需要專門設(shè)立垃圾傾倒場(chǎng)所。

2帶式清掃裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理

2.1普通型裝置設(shè)計(jì)模塊化結(jié)構(gòu)組成

如圖1所示，普通型帶式清掃裝置由前掃盤機(jī)構(gòu)、輸送箱體組件及帶式清掃系統(tǒng)3部分構(gòu)成。

2.1.1 前掃盤機(jī)構(gòu)

一是雙盤刷設(shè)計(jì)。左右盤刷轉(zhuǎn)速可調(diào)（ .0～ 200r/min ），將垃圾集中至車輛中部，覆蓋寬度根據(jù)車型設(shè)計(jì)，可達(dá) 1.5～2.0m 。二是霧化噴頭。噴水量為 0.5L/min ，降塵效率達(dá) 85% ，有效抑制細(xì)顆粒物擴(kuò)散。

2.1.2 輸送箱體組件

輸送箱體組件由輸送箱、導(dǎo)流板和擋桿等構(gòu)成。系統(tǒng)采用分體式密封設(shè)計(jì)。輸送箱分為上箱體和下箱體，整個(gè)輸送箱體與垃圾收集箱形成一個(gè)封閉的通道，輸送箱下箱體底部的左、右、后設(shè)有橡膠擋板，以保證下箱體三面的密閉性。另外，上箱體出料口處上部設(shè)有導(dǎo)流板，作用是引導(dǎo)垃圾向下流動(dòng)。出料口的下部設(shè)有擋桿，其作用是把粘在輸送帶清掃板上的垃圾抖動(dòng)掉。系統(tǒng)可以進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)。下箱體可升降，適應(yīng)不同路面條件。清掃機(jī)械工作時(shí)，輸送箱的下箱體放下，由于上、下箱體鉸接在一起，因此根據(jù)地面垃圾（或地面）高低，下箱體會(huì)隨著作業(yè)錕浮動(dòng)。不工作時(shí)，把輸送箱下箱體收起，以利車輛行駛。

2.1.3帶式清掃系統(tǒng)

帶式清掃系統(tǒng)由輸送帶、作業(yè)輥、動(dòng)力輥、支撐輥及張緊輥等構(gòu)成。輸送帶由耐磨橡膠（邵氏硬度 70A ）與尼龍纖維復(fù)合層制成，抗拉強(qiáng)度不小于15MPa 。作業(yè)輥骨架為鋼管，外表附有橡膠結(jié)構(gòu)層，其橡膠結(jié)構(gòu)層表面分布若干有規(guī)律的凸起，以增加摩擦力。設(shè)計(jì)采用可拆卸柔性清掃板，利用廢舊輪胎制成，成本降低 72% 。

2.2作業(yè)流程與優(yōu)勢(shì)

作業(yè)時(shí)，前掃盤將垃圾集中至輸送帶前端，清掃板與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的作業(yè)輥協(xié)同將垃圾拋送至輸送帶，隨后輸送帶將垃圾輸送至垃圾收集箱。對(duì)比試驗(yàn)顯示，在垃圾負(fù)荷 5kg/m² 的條件下，清掃效率達(dá) 99.3% （傳統(tǒng)滾掃車為 82.1% ）。經(jīng)能耗對(duì)比，電機(jī)功率從傳統(tǒng)滾掃車的 降至 4.5kW ，單日能耗減少 18.5% 。經(jīng)運(yùn)營(yíng)成本對(duì)比，耗材費(fèi)用從年均1.8萬元降至0.5萬元。

2.3加強(qiáng)型帶式清掃裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)

為應(yīng)對(duì)極端工況（如綠籬修剪枝葉、集市成堆菜葉），裝置進(jìn)行多項(xiàng)改進(jìn)。一是作業(yè)輥間隙調(diào)節(jié)。支撐輥配備液壓伸縮裝置，作業(yè)輥與地面間隙可調(diào)至 20mm ，避免大塊垃圾卡滯（如磚塊、石塊）。二是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。作業(yè)輥由獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)，確保連續(xù)作業(yè)。三是增強(qiáng)抓取力。橡膠凸起高度從 6mm 增至10mm ，抓取力提升 40% 。加強(qiáng)型作業(yè)輥驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

在特殊的作業(yè)場(chǎng)景，如綠籬修剪枝葉清掃、集市貿(mào)易市場(chǎng)成堆的菜葉，這些垃圾往往堆積得比較高或垃圾含水量比較大，工作時(shí)作業(yè)輥往往翻滾不過去，出現(xiàn)推著垃圾向前堆集的情況。這時(shí)，把作業(yè)輥改為電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，而靠近作業(yè)輥的支撐輥改為前后自動(dòng)伸縮的工作狀態(tài)，如圖3所示。當(dāng)遇到特別多的垃圾或比較大的石塊、磚塊等，該支撐輥會(huì)自動(dòng)后縮，加大作業(yè)輥與輸送帶的間隙，使垃圾能順利傳送到輸送帶上。

2.4實(shí)際案例

昌邑市農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)日均垃圾產(chǎn)生量為 8t ，垃圾含水率為 40% 。帶式清掃裝置應(yīng)用后，單次垃圾收集量從 0.5m³ 提升至 2.5m³ ，故障率降至0.6次／月。

3市場(chǎng)應(yīng)用前景與挑戰(zhàn)

帶式清掃裝置已成功應(yīng)用于多個(gè)場(chǎng)景。一是狹窄街道。昌邑市老城區(qū)試點(diǎn)中，日均作業(yè)里程從 20km 提升至 45km ，清掃效率提升 50% 。二是公園綠地。落葉清掃周期從3d縮短至 1.5d ，且未出現(xiàn)植被損傷投訴。三是工業(yè)廠區(qū)。針對(duì)金屬碎屑（密度 8kg/m² ），清掃效率穩(wěn)定保持在 98% 以上，無設(shè)備磨損異常。四是其他道路。帶式清掃裝置可用于除主干道外的其他道路的清掃作業(yè)，保潔人員用車配備標(biāo)準(zhǔn)垃圾桶作為垃圾收集箱，解決傾倒垃圾費(fèi)時(shí)費(fèi)力、設(shè)立專門垃圾場(chǎng)等問題。從技術(shù)挑戰(zhàn)來看，系統(tǒng)需要集成智能識(shí)別與路徑規(guī)劃，減少人工干預(yù)。

4結(jié)論

帶式清掃裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，可以應(yīng)用在小型環(huán)衛(wèi)清掃車中，它通過自適應(yīng)調(diào)節(jié)技術(shù)提升清掃效率與環(huán)境適應(yīng)性。帶式清掃裝置由前掃盤機(jī)構(gòu)、輸送箱體組件及帶式清掃系統(tǒng)構(gòu)成，現(xiàn)已成功應(yīng)用于多個(gè)場(chǎng)景，如狹窄街道、公園綠地、工業(yè)廠區(qū)和其他道路。帶式清掃裝置通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新解決傳統(tǒng)設(shè)備痛點(diǎn)，適用于中小型車輛及特殊場(chǎng)景，未來可推動(dòng)環(huán)衛(wèi)作業(yè)高效化。

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