洗扫车冬季除水方案对比分析

摘要：洗扫车除水分为高压水路系统除水和低压水路系统除水，低压水路由于管径较大，一般采用重力放水方式。高压水路系统管理复杂且管径较小，采用自动控制的气力净水技术一键操作，将高压气体打入高压水路管道之中，将残余在管道中的水迅速排除，能降低操作者的劳动强度，同时能避免误操作导致的管路结冰引起的水路损坏。

关键词：洗扫车；冬季；除水

中图分类号：U462.1 收稿日期：2024-01-22

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2024.04.015

1 前言

洗扫车是指承担城区、高速公路等道路的洗扫、冲洗、清扫作业的车辆，车辆中置两刷盘、宽吸盘或者四盘扫，后置吸口［1］。

我国北方地区的路面清洁主要依赖洗扫车，该车可以带来较高质量的道路清扫效果，同时避免了二次扬尘。尤其在冬季，北方地区环境治理压力大，洗扫车在一天中气温达到一定值时才能工作，由于使用后设备管路中残留的水排除困难，如果不采取相应措施会导致管路、阀体等零件冻裂损坏，如图1所示。

许多有条件的使用单位，将洗扫车存放在有暖气的车库里，防止设备在停放不用时管路结冰。但对于条件差没有库房或库房没有暖气的单位，解决该问题就较为棘手。所以对于后者来说，每次使用完成之后需要人工拧开各处水路的接头，将管路中水尽可能放干净，但由于洗扫车管路相对复杂，放水需要较为繁杂的步骤，对人员的要求较高，因此洗扫车被迫只能整个冬季不再使用，待来年回暖水不再结冰时才能再次使用，这极大地上影响了环卫车的使用率，该问题亟待解决。

按功能和使用方式来分类，洗扫车水路系统可分为低压水路和高压水路系统，需要分别进行除水作业。

2 低压水路系统及其除水过程

低压冲洗系统一般由变速器侧取力器、传动轴、低压水泵和低压冲洗管路等组成。该系统主要功能是对路面进行低压冲洗作业，能满足整车的加水工作，其布置及原理如图2所示。

低压水路系统中，中间部分为取力器驱动的低压水泵，水泵出口的压力水通过管路输送给前部的对冲结构，水泵的进水口连接了清水箱和污水箱，起到加水和供水的作用。

低压水路系统的工作特性决定了管路的管径相对较大，一般可以达到80 mm以上，且管路相较于高压水路要简单得多，所以主要依赖于重力放水和一些辅助动作。

低压水路水泵中各水管的最低处都设置了放水球阀，一般可配置手动和电磁阀两种，放水需要开启低压水泵放水球阀和所有管路中的低点放水球阀，开启对冲开关，依靠重力放空管路中大部分的清水。值得注意的是，放水场地不能做到完全的水平，所以重力放水一般受整车姿态的影响较大，重力放水完成后可以驾驶整车前进、倒车急刹各一次，以依靠惯性进一步排水。排水完毕后要保持球阀处于开启状态，避免关闭后少部分水在球阀处聚集，影响球阀开启，甚至冻裂球阀或设备。完成低压水路的排水之后，需要进行高压水路排水。

3 高压水路及其自动除水过程

3.1 高压水管路除水原理

高压水管路原理图见图3。高压水泵产生的高压水通过高压球阀分别输送给各个管路，分别实现左右喷杆和中间喷杆对地面的打击功能。为了便于垃圾箱垃圾的倾倒还要设置垃圾箱内的自洁系统，自洁管路需绕过垃圾箱后部的铰接点，需要较长的管路。

为了实现洗扫车的多功能作业，洗扫车在尾部一般还配置了尾部喷雾降尘功能，喷雾降尘半圆形设计，结构复杂。同时洗扫车长期处于较差的工作环境，表面极易沾染污渍，因此需要经常冲洗。洗扫车还要配置高压卷盘供洗车使用，因车型较大，卷盘管路的长度通常达到了20 m以上。

3.2 高压水路系统气动除水原理

上述高压水路实现的功能决定了其管路特别复杂，其末端一般都安装有扇形喷嘴或者喷雾喷嘴，因此单单依靠重力排水和惯性排水是远远不够的，即便进行了重力排水后还是会造成管路和设备的损坏，还需要借助其他手段进行除水。

目前绝大多数的洗扫车底盘都配备了高压气体，并且配备了辅助气包供改装使用。因此利用高压气体充入高压水路系统中将水快速排出是最佳的解决方案，可以有效地防止设备在停放不用时管路结冰，也可间接解决因管路结冰堵塞而导致清扫效果差的难题。

高压水路系统气动除水的原理如图4所示。

洗扫车冬季除水装置，需要将高压气体通过快插接头形式接入高压水路中，增加单向阀，防止高压水反冲进入气路中对底盘气路造成损坏。由于高压水路中存在着进水管路、水过滤器等耐压等级不高的结构，需要安装减压阀调定充入气压，既满足除水使用，也不超过整个系统的耐压最低点。还要设置气压报警装置，避免除水过程中气压降低严重而影响底盘供气，从而影响除水效果。安装电磁切断阀，当气压报警器检测到压力过低时，及时切断供气气路，避免不良影响，待底盘气压恢复时，重新开启电磁气阀，除水动作继续进行。

如此循环，直至各路动作全部完成。高压水路系统的管路较多，如果全部同时开始，气压降低会比较严重，影响除水效果，所以一般按照顺序逐个进行。又由于管路长度和管径不同，每个管路的除水时间也各不相同，因此要根据实际情况来调整每个水路的除水时间。为了降低劳动强度，上述判断和执行工作由总控制器完成，通过各电磁气阀和切断阀、压力报警器实现执行动作控制，需要人为操作的只有将高压气体接入水路中，在除水完成后解除气路连接即可。

在洗扫车原有控制面板上增加一个一键除水按钮，通过此按钮可实现管路中残留水自动排除。因该除水系统是各水路依次单独动作的，各管路之间没有复合动作，所以该操作系统也可用于系统的故障诊断，可查出是哪路零件有问题而导致系统故障。

4 结语

通过低压水路系统和高压水路系统的排水，可以避免冬季洗扫车后冻坏设备的风险，高压水路系统一键除水操作的加持，简化了操作流程，降低了劳动强度，为洗扫车冬季按温度灵活使用提供了有力保障。

参考文献：

[1]QC/T957-2013 洗扫车[S].

[2]刘洋.洗扫车高压水路系统的设计分析[J].专用汽车，2010（2）：50-52。

作者简介：

宋月辉，男，1981年生，工程师，研究方向为煤矿机械及环卫车辆产品的设计研发及管理。