淺析國(guó)內(nèi)電動(dòng)掃地車，道路清掃車發(fā)展和研究方向

我國(guó)道路清掃車的發(fā)展歷史與發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展歷程有相似但也有不同的地方。相同的事從清掃車開始，發(fā)展也有吸塵器和純吸塵器，不同在于國(guó)內(nèi)的清掃車還加入了拖地功能的掃拖一體機(jī)和洗拖一體機(jī)。

20世紀(jì)50年代，天津研制出了純掃式掃路車，拉開了我國(guó)掃路車研發(fā)的序幕。20世紀(jì)80年代，天津市環(huán)衛(wèi)設(shè)備廠生產(chǎn)了大量的純吸式掃路車(當(dāng)時(shí)叫掃塵車)。雖然當(dāng)時(shí)的掃路車存在性能差、質(zhì)量差、外觀差、清掃效果差等缺陷，且受限于當(dāng)時(shí)中國(guó)的體制和經(jīng)濟(jì)條件，只有少數(shù)大城市和新建高速公路使用了少量的掃路車。然而，這種類型的道路清掃車在中國(guó)道路清掃車的發(fā)展中有著悠久的歷史。吸入式掃路車在中國(guó)的成功發(fā)展，拉近了中國(guó)掃路車與世界先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)水平，是中國(guó)掃路車發(fā)展的又一新起點(diǎn)。當(dāng)時(shí)是我國(guó)文革后經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)代，城市建設(shè)發(fā)展迅速，城市道路的人工清掃已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的城市道路需求。純吸式掃路車就是在這個(gè)合適的時(shí)代推出的。而后2010年之后帶有拖地功能的掃地車和無人駕駛開始流行，因?yàn)楫?dāng)時(shí)車輛產(chǎn)量小，加上當(dāng)時(shí)洛陽紙貴，購買這類車輛的單位甚至不惜一切手段搶購。

自20世紀(jì)末以來，道路清掃車在我國(guó)發(fā)展迅速。

目前，我國(guó)的清掃車轉(zhuǎn)移速度快，適合大面積、長(zhǎng)距離清掃，常用于城市主干道、城鄉(xiāng)交界處、高速公路路面的清掃作業(yè)。許多清掃車生產(chǎn)企業(yè)也開發(fā)了中小型全液壓清掃車專用底盤，以適應(yīng)當(dāng)前中國(guó)清掃機(jī)械市場(chǎng)的需求。

雖然我國(guó)掃路車技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)引起了全世界的關(guān)注，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的掃路車還存在很多差距。我國(guó)掃路車的清潔性能雖然在清潔效率、清潔能力、除塵效果等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相當(dāng)，但在噪聲、排放、可靠性、舒適性、自動(dòng)調(diào)節(jié)等方面仍有較大差距。

根據(jù)我國(guó)道路清掃車目前的水平和質(zhì)量，我國(guó)道路清掃車的特殊部件設(shè)計(jì)研究還很少，缺乏設(shè)計(jì)理論指導(dǎo)，經(jīng)驗(yàn)多于計(jì)算，模仿多于創(chuàng)新。可以說，目前我國(guó)對(duì)掃路機(jī)的研究能力還很薄弱，對(duì)掃路機(jī)的研究目的和要求還沒有真正實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，缺乏必要的研究條件。國(guó)內(nèi)掃路機(jī)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，掃路機(jī)產(chǎn)品批量小，使用的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)手段相對(duì)落后，加工零部件難以保證質(zhì)量穩(wěn)定。另外，我國(guó)公用零部件制造水平較低，也影響了清掃車的質(zhì)量。

二、我國(guó)道路清掃車的發(fā)展和研究方向

根據(jù)我國(guó)清掃車市場(chǎng)的需求。要提高我國(guó)掃路機(jī)的水平，首先要確定其發(fā)展方向，研究開發(fā)先進(jìn)性能、高可靠性、符合我國(guó)國(guó)情的掃路機(jī)。其次，對(duì)我國(guó)掃路機(jī)的發(fā)展方向進(jìn)行敘述。

主要部分是研究對(duì)象。在我國(guó)，由于掃路機(jī)的研制時(shí)間短、使用數(shù)量少、研制人員有限，而且沒有專門的研究機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行研究，因此對(duì)掃路機(jī)主要部件的研究還很缺乏。

為了提高吸入式和拖地式掃路車的設(shè)計(jì)能力，有必要對(duì)其主要部件，如清掃系統(tǒng)、電機(jī)、拖地系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)的耐磨性進(jìn)行試驗(yàn)研究，從而提高掃路車設(shè)計(jì)的理論水平，為設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

1、刷盤

掃路機(jī)掃刷大致分為圓盤式和滾筒式兩種。圓盤式主要用于清洗車輛兩側(cè)，滾筒式主要用于清洗車輛下方較寬的路面。刷子的接地壓力大小不僅影響清掃車的清掃效果，而且對(duì)刷子的磨損也有重要影響。我國(guó)掃路機(jī)刷子的地面壓力由掃路機(jī)操作員手動(dòng)調(diào)整。在正常情況下，操作人員只在車外時(shí)調(diào)整刷子的地壓，有的甚至連續(xù)幾天調(diào)整刷子的地壓。刷子地面壓力的調(diào)節(jié)使掃路機(jī)的地面壓力隨著路面凹凸不平和掃路機(jī)減震彈簧的高度發(fā)生變化。這種變化的結(jié)果是清洗效果不穩(wěn)定，刷子磨損加重。因此，清掃車生產(chǎn)企業(yè)有必要探索清掃車刷子的最佳地面壓力，并設(shè)計(jì)一種能自動(dòng)調(diào)節(jié)刷子地面壓力的清掃裝置，以達(dá)到最佳清掃效果，同時(shí)減少刷子磨損。

2.電池

電池是掃路車的重要組成部分。電動(dòng)掃地車的動(dòng)力性能、清掃作業(yè)時(shí)間、使用壽命都是由蓄電池好壞來決定的。

而續(xù)航時(shí)長(zhǎng)與電池組密切相關(guān)。不同體積大小的電動(dòng)掃地車配置的電池組數(shù)量不同，所以可工作時(shí)長(zhǎng)不同，不過體積越大的掃地車，電池組越多，整機(jī)的重量也會(huì)增加，購買的價(jià)格也會(huì)更貴。

電動(dòng)掃地車的續(xù)航時(shí)長(zhǎng)除了與電池組的多少有關(guān)以外，還跟電池的類型有關(guān)。

國(guó)內(nèi)外知名品牌供應(yīng)與生產(chǎn)的電動(dòng)掃地車所采用的電池組目前都是以鉛酸電池與鋰電池為主。鋰電池比鉛酸電池價(jià)格要高很多，但是續(xù)航時(shí)間久，使用壽命長(zhǎng)，比較節(jié)能環(huán)保。而鉛酸電池較重，續(xù)航能力較差，但價(jià)格實(shí)在親民。

3. 封閉式自循環(huán)風(fēng)道

掃路車風(fēng)道的設(shè)計(jì)嚴(yán)重影響掃路車的吸塵能力和動(dòng)力利用率。

大多數(shù)清掃車的風(fēng)道型式只有背風(fēng)和無背風(fēng)兩種風(fēng)道，但形狀不同。風(fēng)道形狀、是否有反吹以及反吹風(fēng)量與風(fēng)機(jī)風(fēng)量的比例對(duì)掃路機(jī)的氣流阻力有影響。這種氣流阻力的影響將改變風(fēng)機(jī)的總壓力和風(fēng)量。在掃路機(jī)的設(shè)計(jì)中，若風(fēng)方式設(shè)計(jì)不當(dāng)，流動(dòng)阻力大，要使掃路機(jī)的吸嘴和吸管達(dá)到一定的體積，就必須提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或使用更大的風(fēng)機(jī)，這樣不可避免地會(huì)增加風(fēng)機(jī)的功率，降低掃路機(jī)的功率利用率，增加燃料消耗。因此，必須對(duì)掃路機(jī)的風(fēng)道系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試和研究，以確定掃路機(jī)風(fēng)道形狀對(duì)氣流阻力影響的風(fēng)阻系數(shù)，以及反吹風(fēng)道阻力的大小及其對(duì)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的影響。

目前有些掃路車廠家將風(fēng)道設(shè)計(jì)成閉路自循環(huán)方式，即氣流在風(fēng)道內(nèi)閉路運(yùn)行，只在吸塵口加入少量氣流，基本氣流在風(fēng)機(jī)、風(fēng)道和除塵系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。只有這樣才能設(shè)計(jì)出清潔效果好、氣流阻力小、功率利用率高的風(fēng)道系統(tǒng)。

4.拖具循環(huán)水洗技術(shù)

掃地車的拖具設(shè)計(jì)嚴(yán)重影響著新型掃拖一體機(jī)和洗拖一體機(jī)的效果

帶有拖地功能的掃地車作為2010年之后新興起的電動(dòng)掃地車，在掃地的同時(shí)用后置拖具拖洗地面，使得地面更加干凈而且不傷石材。拖具采用循環(huán)水洗技術(shù)，拖布在水箱中高速旋轉(zhuǎn)清洗，保證拖具本身的潔凈，潔凈的拖布拖地可以避免二次污染。但帶有拖具的掃地車體積和重量如果設(shè)計(jì)不好，將影響掃地車的使用場(chǎng)景和適用范圍。

5.除塵系統(tǒng)

除塵系統(tǒng)的優(yōu)劣影響著清掃車的二次污染。

清掃車的除塵分為濕式除塵和干式除塵。濕式除塵可分為水霧除塵和循環(huán)水除塵。

目前，我國(guó)道路清掃車除塵系統(tǒng)雖然與發(fā)達(dá)國(guó)家有一定差距，但除塵系統(tǒng)的研究已經(jīng)取得了一些成果。如中聯(lián)重工科技發(fā)展有限公司中標(biāo)事業(yè)部干式掃路車除塵系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)獨(dú)特，性能良好。比如鄭州清辰雨清潔設(shè)備有限公司的循環(huán)水除塵系統(tǒng)中，有一套擁有國(guó)家實(shí)用專利的循環(huán)水除塵系統(tǒng)，節(jié)約了水資源。為了使掃路車具有良好的除塵性能，應(yīng)加強(qiáng)噴水量與風(fēng)量、垃圾箱容積以及濾塵器結(jié)構(gòu)和類型之間關(guān)系的研究。

6. 耗材零部件

清掃車的主要部件易磨損:噴霧、刷盤、拖具、主刷、風(fēng)道等。

掃路車耗材零部件的耐磨性直接影響到掃路車的使用成本，尤其是刷子是否耐磨。可以說，清掃刷的磨損是目前我國(guó)道路清掃車磨損問題中最嚴(yán)重的一個(gè)。

提高清掃車零部件的耐磨性是提高其可靠性的直接有效途徑之一，因此如何提高清掃車零部件的耐磨性是清掃車生產(chǎn)廠家應(yīng)該高度重視的問題。

國(guó)外掃路機(jī)的刷子、秸稈、風(fēng)扇、吸嘴、風(fēng)道等部件的耐磨性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于我國(guó)的掃路機(jī)。分析了主要原因的材料原因和設(shè)計(jì)原因。因此，研究和合理設(shè)計(jì)易損件的材料，提高易損件的耐磨性，對(duì)提高我國(guó)掃路機(jī)的可靠性也是至關(guān)重要的。

三、道路清掃車的研發(fā)

雖然中小型組合式吸掃式道路清掃車的研制始于上世紀(jì)90年代初，但由于當(dāng)時(shí)條件的限制，國(guó)內(nèi)配件不能滿足產(chǎn)品的需求，結(jié)合道路清掃車的發(fā)展水平較低，中小型組合式吸掃式道路清掃車的研制不能滿足市場(chǎng)的需求。不到20世紀(jì)90年代，國(guó)內(nèi)中小型吸掃結(jié)合道路清掃車才真正進(jìn)入市場(chǎng)。但是，由于我國(guó)目前使用道路清掃車的主要是城市環(huán)衛(wèi)部門和公路部門，路面垃圾成分復(fù)雜，包括生活垃圾和建筑垃圾，道路狀況也較差。可以預(yù)見，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工廠、工廠、倉庫、學(xué)校、物業(yè)公司、園區(qū)、機(jī)場(chǎng)、碼頭、物流、衛(wèi)生等大批單位迫切需要質(zhì)量和廉價(jià)的小型電動(dòng)環(huán)保清掃車，中小型吸掃結(jié)合使用的清掃比例將迅速擴(kuò)大。

為適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要，清晨雨電動(dòng)掃地機(jī)不斷改進(jìn)創(chuàng)新，以提供超低價(jià)格、快速、清潔的掃地機(jī)。

目前，我國(guó)中小型吸掃聯(lián)合掃路機(jī)車主存在舒適性差、噪音大、空車質(zhì)量大、外觀不美觀等問題。