路面清扫车的选型及常见问题探析

许　蓓,余大平,邢　兵(.淄博市公路管理局,山东淄博　5508;.中国十七冶集团有限公司发展改革部,安徽马鞍山　4000; .青兰高速公路沂源管理处,山东淄博　5600)

路面清扫车的选型及常见问题探析

许蓓1,余大平2,邢兵3
(1.淄博市公路管理局,山东淄博255038;2.中国十七冶集团有限公司发展改革部,安徽马鞍山243000; 3.青兰高速公路沂源管理处,山东淄博256100)

为了全面推广机械化清扫的道路保洁模式,介绍了清扫车的分类以及各类清扫车的适用性,以供选型参考.结合实际使用情况,对二次扬尘、抽吸力不足、使用成本高等影响清扫效率的问题进行探析,并从使用要点和技术创新上给出了改进措施.实践证明,改进后清扫效果良好,可供在全国范围推广机械化清扫借鉴参考.

清扫车;适用性分析;二次扬尘;吸附力不足

0　引　言

随着经济发展和社会的进步,人们对改善路域环境和通行舒适性的要求越来越高,道路保洁已经成为公路管理部门的一项重要任务,传统的人工清扫模式已不适应时代发展的要求,文明、安全、环保、高效的机械化清扫取代落后的人工清扫已成为共识.优化配套选型、提高作业效果、全面推广机械化清扫具有重要的现实意义.

1　路面清扫车的选型

路面清扫车是用于清除硬性路面上的杂质、收集和运输垃圾及漏撒物的专用路面机械.清扫车形式多样,分类也各不相同.

1.1清扫车的分类

路面清扫车按照工作原理可以分为吸扫式清扫车、真空吸尘式清扫车和纯扫式清扫车三大类[1].

吸扫式清扫车(图1)具有伸出车体以外的盘刷和吸盘.盘刷利用自身的旋转将路缘、边角和护栏下的垃圾进行扰动,并横向抛射至吸盘前方,形成一条垃圾带,由吸盘利用空气动力抽吸到垃圾箱[2].

真空吸尘式清扫车(图2)没有盘刷等清扫机构,采用的是干式除尘方式,吸嘴宽度即为清扫宽度,按照气流排出的方式不同分为纯吸式和吹吸式两类.纯吸式真空吸尘车完全利用风机负压吸收垃圾尘粒,吹吸式则综合利用负压和空气吹压来实现清扫作业.真空吸尘式清扫车主要用于粉尘量大、粒径小、抑扬尘困难以及不方便洒水的道路路面.

图1　吸扫式清扫车

图2　真空吸尘式清扫车

纯扫式清扫车的盘刷位于车架中部两侧,主要用于将垃圾集中输送到滚刷前方,滚刷在翻滚过程中将垃圾抛射到输送带或链板上,随输送带落入中部的垃圾箱内.纯扫式清扫车结构简单,清扫范围宽,但是对微细尘粒的除净率较低[3].

按照清扫车作业时的除尘方式还可以分为干式清扫车和湿式清扫车两种类型.

1.2适用性分析

淄博市地处鲁中枢纽,地理位置和产业结构特殊,建材、化工等原材料运输频繁,导致过境的重载车辆多,路面保洁任务繁重.随着社会文明程度的提高和生态环保意识的加强,淄博市公路局顺势而为,积极推进机械化清扫进程.为确保投资的合理性和清扫车配置的适用性,在不同路段试用了吸扫式清扫车和真空吸尘式清扫车(因纯扫式清扫车不符合环保要求未予考虑),并对二者的适用性进行了分析.

(1)基于清扫装置和路面结构相适性的分析.淄博市公路局的一级公路均设置的是下部结构为水泥混凝土墩台、上部结构为单柱双侧波形护栏的中央分隔带,在行车作用下路面垃圾主要集中在墩台与内侧车道路面夹角处、外侧车道和外侧立式路沿石夹角处.根据这种路面结构状况,分别试用了带扫刷的吸扫式清扫车和不带扫刷的真空吸尘式清扫车,通过观察清扫效果发现,因作业原理和工作机构的不同,二者的清扫效果迥异.

真空吸尘式清扫车靠伸出车体外的吸盘进行垃圾收集,因吸盘整体是刚性的,实际作业时吸盘侧面很难与墩台紧密接触,容错性差.如果接触过甚,易损坏吸盘构件;而接触稍有偏离,则夹角处积聚的垃圾很难清扫干净,容易产生死角.

吸扫式清扫车靠伸出车体外的扫刷进行垃圾收集,因扫刷是柔性的,可以和墩台侧面紧密接触,容错性强,即使操作不够精准,也只是稍改变了刷毛对墩台的侧压力,并不影响对夹角处垃圾的清扫,具有更强的适用性.

(2)基于清扫方式和垃圾种类相适性的分析.因淄博市特殊的产业结构,路面漏撒物主要是粒径较大的砂石料、建材原料(部分有一定粘性)等,这就需要清扫车具有一定的地面附着垃圾剥离能力和较强的抽吸能力.

真空吸尘式清扫车因为吸盘面积大,抽吸力不够集中,对大粒径的砂石料和有粘性的垃圾(未经压实)清扫效果不够理想.吸扫式清扫车是通过扫刷先将垃圾收集到车辆中路形成垃圾带,再由抽吸口强力吸入垃圾箱.这样,扫刷的接地压力和旋转对有粘性的垃圾(未经压实)有较好的清理能力;而且其抽吸口小,吸力集中,可以有效地把大粒径的砂石料抽吸到垃圾箱内,清扫效果较好.

总之,真空吸尘式清扫车虽然摆脱了对水的依赖性,对粉尘类的垃圾清扫效果较好,但是统筹考虑并分析对比了所辖公路的路面结构情况、垃圾类型和作业效果后,还是将适用性更强的吸扫式清扫车作为配置的主要机型.目前,淄博市公路局共配置保有清扫车32台,其中30台吸扫式清扫车、2台干式吸尘车.

2　常见问题探析及效能提高

在推进机械化清扫的进程中,虽然总体效果令人满意,但是在实际清扫中也遇到了一些如二次扬尘、抽吸力不足、使用成本偏高等影响清扫效果、作业质量和效率的问题;为了克服这些困难、提高清扫车的作业效能,进行了深入的跟踪观察、分析探讨,重点从使用要点和技术创新上进行了强化,取得了较好的效果.

2.1使用上的问题

对吸扫式清扫车在作业过程中存在的各种问题进行统计分析后,发现83%的问题出在操作使用上.因此,须从操作使用要点入手,采取有针对性的措施解决这些普遍存在的问题.

2.1.1刷盘调节不当影响清扫效率

刷盘作为清扫车重要的工作装置,其调整的正确与否对清扫效果起着举足轻重的作用.其中,刷毛接地点速度的大小和方向是影响刷盘性能的重要因素,它的大小决定了垃圾尘粒在盘刷刷毛的作用下所获得的抛尘速度和抛射距离.当盘刷的转速过小时,会造成盘刷接地点的绝对速度和内倾角都较小,使尘粒向内侧被抛射的距离较短,仍存留在刷盘附近,造成二次抛射,加大功率损耗和刷毛磨损[4].另一部分垃圾尘粒由于抛射不到位,会在清扫后的路面形成条形垃圾带,影响清扫效率.当盘刷的转速过大时,会造成垃圾无谓的抛射,甚至超出车体清扫范围,同样造成功率的损耗,还会在路面产生过大的扬尘,这些因素都会加大清扫难度,降低清扫效率.

因此,应综合考虑车速和盘刷转速对盘刷接地点速度及方向的影响,找到最佳的参数组合,并通过调整扫刷前后角度、左右角度以及扫刷对地压力等来提高清扫车清扫效率.合适的调整方法如图3所示.结合道路状况,通过跟踪分析和多次试验,发现在大多数路段把车速、刷盘接地点的速度、内倾角分别设定在8～10km·h－1、7～12 m·s－1、30°时可以取得最好的清扫效果.

图3　扫刷接地位置及角度调整

2.1.2清扫作业时二次扬尘比较重

二次扬尘现象在清扫车作业过程中比较普遍.二次扬尘不但污染环境,而且会降低道路上的能见度,造成行车安全隐患.通过现场观察,发现清扫车的二次扬尘除了前面所涉及的扫刷调节因素外,还与喷水的设置、垃圾箱的密封以及抽吸系统的密封都有密切的关系,对此分别采取了以下针对性措施.

(1)洒水降尘效果不良.洒水降尘效果不良的主要原因是喷洒的位置不对,喷水雾化不好.从现场检查来看,清扫车喷水位置在扫刷接地位置以外、喷嘴堵塞等原因会造成喷水雾化不良,不但费水,而且很难达到有效的降尘.首先将喷嘴位置进行调整,将喷水主要集中在刷毛触地的正前方,并及时清理堵塞喷嘴的水垢(可卸下疏通后再装上);其次,在更换或安装喷嘴时,须注意对好喷嘴头部的开槽方向,要求左、右两扫刷处的喷嘴所喷出的水成扇形互相衔接,且吸管内喷头与吸口喷头的喷嘴口须朝下.

(2)抽吸系统及垃圾箱密封的气密性不好.气密性是抑制扬尘的另一个重要原因,在风机的强大负压下,气流裹挟着垃圾尘粒通过吸盘、抽吸管进入垃圾箱(图4).如果抽吸系统某一个部位气密性不好,将产生严重的扬尘,远甚于扫刷造成的二次扬尘.实际作业中遇到的气密性不好主要是抽吸胶管老化开裂和垃圾箱后门密封不严造成的扬尘.这个问题处理起来相对简单,一是要求操作人员密切关注胶管的密封情况,出现漏气及时更换;二是收车后将垃圾箱后门打开,使其与箱体无外力自然接触,防止密封胶条因长期的压力作用产生疲劳性老化并开裂,造成密封不良的现象.

图4　抽吸系统

2.1.3抽吸力不足

清扫车抽吸力不足会导致清扫效率降低,影响清扫质量.通过样本分析,抽吸力不足主要归结为以下三大原因.

(1)抽吸系统气密性不好.这不但会造成作业中出现扬尘,还会导致整个系统的真空度降低,使聚集在吸盘附近的垃圾尘粒不能被有效吸入垃圾箱.

(2)系统内气流不畅.这主要是因为风机、垃圾箱、抽吸管等组成的气流循环通路中出现了淤塞现象.在使用中发现,问题主要出在抽吸胶管和垃圾箱上方的滤网处.由于降尘洒水的原因,会有部分垃圾尘粒形成泥浆附着在抽吸胶管管壁,如不采取措施会越积越厚,导致管径变小,影响垃圾的抽吸;通过抽吸胶管进入垃圾箱的泥浆也不会全部沉降,部分在垃圾箱上方的除尘滤网处淤积,导致通风量减少,降低了对垃圾的抽吸能力.针对第一个问题,在抽吸胶管内设置并开启自流水喷嘴,通过水流的作用冲刷掉淤积在胶管壁的泥浆.至于第二个问题,则要求操作人员强化例行保养,每次收车后须用高压水枪对垃圾箱滤网进行冲洗,防止泥浆干结后彻底堵塞气路.

(3)吸盘口离地间隙不合适.间隙太小,稍大粒径的垃圾收集不到吸盘的下方;间隙太大则会降低抽吸能力.该间隙尺寸可通过调整吸口两侧及后部的支撑滚轮的高度来调节(图5).调节各支撑滚轮时,先松开其各处紧固螺母,再通过调节滚轮固定座上部的调节顶丝,使吸口下边缘的离地间隙达到合适尺寸,最后再紧固各处备帽及螺栓.最佳抽吸效果的间隙尺寸为5 mm左右.为防止吸口在路面不平的情况下工作时出现吸口前部下滑倾斜的现象,一般在吸口前部的摆杆上设有拉绳拉紧.

图5　抽吸管结构

2.2技术上的问题

在解决操作问题的同时,为了满足实际需求,在原车上进行了一定的技术创新和改造,进一步提升清扫车的作业效能和适用性,降低作业成本.

(1)安装中央隔离带清扫器.近年来,淄博市一级公路都施作有中央隔离带(基座宽度1 m,高度0.18 m,立柱间距2 m),提高了公路安全通行水平;但安装后增加了日常管理难度,尤其是中央隔离带护栏基座的日常保洁.主要存在以下问题:一是易聚集漏撒物,雨雪后污染更加严重;二是不易清扫,人工清扫作业效率低、费用高,超车道作业安全隐患大,洒水车冲洗会对路面造成二次污染,且用水量大.

在多次试验的基础上,对原有清扫车左前方加装扫刷用以清扫护栏基座.利用原车液压系统,单独加装一套液压油路驱动该扫刷马达,进行旋转清扫.加装液压马达的位置如图6所示.

图6　加装液压马达的位置

原清扫车清扫液压系统为串联式,将加装的基座清扫装置马达设计在原3号、4号液压马达之间最易于改装.阀门关闭时,液压马达依次按①→②→③→⑤→④顺序工作,实现路面、基座同时清扫.阀门开启时,加装马达前后压力相同,工作顺序变为①→②→③→④,保持原清扫状态不变,只清扫路面.清扫完毕后,加装扫刷通过折臂、插销等装置,折向车前,不影响正常行驶且拆卸方便.该加装扫刷在实际使用中收到了很好的清扫效果(清扫过程和清扫后的效果如图7、8所示),实现了路面清扫和中隔带清扫的一体化作业,大大节约了保洁成本.

(2)其他技术措施.为了减少清扫车的空驶里程、细化成本测算、加强作业监测,还采取了加装水箱、安装3-视频回传系统等措施,减少了往返加水造成的空驶里程,强化了清扫车作业状况的实时监测,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

图7　清扫过程

U418.3

B

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

2014-07-28