滚刷组件、滚扫装置、扫路车的制作方法 专利技术说明

道路,铁路或桥梁建设机械的制造及建造技术1.本实用新型涉及扫路车技术领域，特别地，涉及一种滚刷组件、滚扫装置、扫路车。背景技术：2.目前，大部分高速扫路车的中部都会放置一个大型滚扫装置用于清扫道路上的杂物，滚扫装置是扫路车的核心作业装置之一，对路面的清扫效果起到决定性作用。如图1所示，现有扫路车的滚扫装置一般由滚扫1、摆臂2、液压马达3、连接支架4和气缸5等组成，在进行清扫作业时，气缸5的活塞杆外伸，使滚扫1下降至与地面接触，滚扫装置的主要重量通过滚扫1自由支撑在路面上，滚扫1通过马达3驱动向前旋转，将路面的垃圾物斜向收集至吸嘴前部，再由吸嘴将垃圾吸入扫路车垃圾箱内。3.现有的滚扫1包括滚扫轴和轴上的扫毛，随着滚扫1的不断作业，扫毛的长度不断地磨损，从而导致滚扫1的直径越来越小。而扫毛的线速度等于滚扫的转速乘以扫毛的半径，随着扫毛的磨损，扫毛半径逐渐变小，扫毛的线速度也变得越来越小，清扫效果下降，而且还需要复杂提升机构来使滚扫下降以实时接触地面。技术实现要素：4.本实用新型提供了一种滚刷组件、滚扫装置、扫路车，以解决现有滚扫由于扫毛不断磨损导致扫毛半径逐渐变小，进而导致清扫效果下降的技术问题。5.根据本实用新型的一个方面，提供一种滚刷组件，包括滚扫轴、膨胀层、扫毛和托架，所述滚扫轴可转动地安装在所述托架上，且所述滚扫轴的一端与驱动装置连接，所述托架通过滚扫支架安装在扫路车的底盘上，所述膨胀层沿周向包覆式安装在所述滚扫轴上，所述扫毛安装在所述膨胀层上，通过控制所述膨胀层的膨胀程度使得所述扫毛的直径保持在初始直径。6.进一步地，所述托架上还安装有测距杆，所述测距杆位于所述扫毛的上方，所述测距杆上设置有用于检测所述扫毛长度的接触式传感器，在初始状态下，所述测距杆至滚扫轴中心的距离与所述滚扫轴中心至地面的距离相等。7.进一步地，所述膨胀层为气囊，气囊与气源连接，通过控制气囊的充气量调节气囊的膨胀程度。8.进一步地，所述滚扫轴的另一端通过中央回转接头与所述托架连接，气囊的供气线路和控制线路安装在中央回转接头的固定部分。9.进一步地，所述膨胀层或者所述滚扫轴上设置有预留的进气快换接口和电气控制端口。10.进一步地，所述膨胀层包括相互隔开的左侧膨胀层和右侧膨胀层，左侧膨胀层和右侧膨胀层均与气源连接，通过对左侧膨胀层和右侧膨胀层的膨胀程度进行单独控制以对两侧扫毛的直径进行单独调节。11.进一步地，所述膨胀层内设置有均匀分布的多个伸缩机构，通过同步控制多个伸缩机构的伸缩程度控制膨胀层的膨胀程度。12.进一步地，所述膨胀层通过电磁换向阀与液位物质供应源连接，通过控制电磁换向阀的状态调节所述膨胀层内的液态填充物质的填充量，从而控制所述膨胀层的膨胀程度。13.另外，本实用新型还提供一种滚扫装置，采用如上所述的滚刷组件。14.另外，本实用新型还提供一种扫路车，采用如上所述的滚扫装置。15.本实用新型具有以下效果：16.本实用新型的滚刷组件，通过托架安装在滚扫支架上，安装结构简单可靠，并且在滚扫轴和扫毛之间增加了膨胀层，通过控制膨胀层的膨胀程度可以调节扫毛的直径，在滚扫的生命周期中，扫毛的直径始终保持在初始直径，使扫毛与地面始终保持良好接触，并且保证滚刷组件对地面的清扫力在其生命周期内保持一致，提升了清扫效果。17.另外，本实用新型的滚扫装置、扫路车同样具有上述优点。18.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。附图说明19.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：20.图1是现有滚扫装置的结构示意图。21.图2是本实用新型优选实施例的滚扫装置的安装结构示意图。22.图3是现有滚扫在作业过程中的使用变化示意图。23.图4是本实用新型优选实施例的滚扫在作业过程中的使用变化示意图。24.图5是本实用新型优选实施例的滚刷组件的结构示意图。25.图6是本实用新型优选实施例的扫毛直径在作业过程中的使用变化示意图。26.附图标记说明27.1、滚刷；2、摆臂；3、液压马达；4、连接支架；5、气缸；100、滚刷组件；200、滚扫支架；300、电磁气阀；400、位置检测传感器；500、距离传感器；101、滚扫轴；102、膨胀层；103、扫毛；104、托架；105、测距杆；106、接触式传感器；107、中央回转接头。具体实施方式28.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。29.如图2所示，本实用新型的优选实施例提供一种滚扫装置，包括滚刷组件100和滚扫支架200，所述滚刷组件100通过滚扫支架200安装在扫路车的底盘上，所述滚刷组件100包括滚扫轴101、膨胀层102和扫毛103，所述滚扫轴101与滚扫支架200连接，所述滚扫轴101上安装有用于驱动所述滚扫轴101旋转的驱动装置，所述驱动装置为马达或电机，所述膨胀层102安装在所述滚扫轴101上，所述扫毛103安装在所述膨胀层102上，根据所述滚刷组件100的离地间隙调节所述膨胀层102的膨胀程度，使得所述滚刷组件100的直径保持在初始直径。30.可以理解，如图3所示，现有扫路车的滚扫由两部分组成，分别为滚扫轴和轴上的扫毛，随着滚扫的不断作业，扫毛的长度不断磨损，从而导致滚扫的直径越来越小，虽然可以通过调压阀调节气缸伸缩来实现滚扫升降，从而调节滚扫的离地间隙，但是由于滚扫直径的变小，在同等转速下，滚扫对地面的清扫速度会降低，清扫力也会随之下降。而本实施例的滚扫装置，通过在扫毛103和滚扫轴101之间增加一个膨胀层102，可以根据滚刷组件100的离地间隙适应性地调节膨胀层102的膨胀程度，在调节滚刷组件100的离地间隙以使扫毛103与地面保持良好接触的同时，使得滚刷组件100的直径始终保持在初始直径，保证滚刷组件100对地面的清扫力在其生命周期内保持一致，提升了清扫效果，如图4所示。并且，相比于老式滚扫，无需设置摆臂、气缸或油缸等复杂机构来支撑滚扫，滚刷组件100的支撑结构更加简单，可靠性更好。31.具体地，如图5和图6所示，所述滚刷组件100具体包括滚扫轴101、膨胀层102、扫毛103和托架104，所述滚扫轴101可转动地安装在所述托架104上，且所述滚扫轴101的一端与驱动装置连接，所述托架104通过滚扫支架200安装在扫路车的底盘上，所述膨胀层102沿周向包覆式安装在所述滚扫轴101上，所述扫毛103安装在所述膨胀层102上，通过控制所述膨胀层102的膨胀程度使得所述扫毛103的直径保持在初始直径，使扫毛103与地面始终保持良好接触，并且保证滚刷组件100对地面的清扫力在其生命周期内保持一致，提升了清扫效果。32.作为优选的，所述托架104上还安装有测距杆105，所述测距杆105位于所述扫毛103的上方，所述测距杆105上设置有用于检测所述扫毛103长度的接触式传感器106，在初始状态下，所述测距杆105至滚扫轴101中心的距离与所述滚扫轴101中心至地面的距离相等。当扫毛103出现磨损时，扫毛103与接触式传感器106不再接触，接触式传感器106的反馈信号发生变化，意味着扫毛103的直径变小，滚刷组件100的清扫力下降，此时，通过控制膨胀层102进行膨胀以增大扫毛103的直径，当扫毛103再次与接触式传感器106接触时，控制膨胀层102停止膨胀，从而将扫毛103的直径调节至初始直径。其中，所述测距杆105上沿轴向均匀设置有多个接触式传感器106，可以检测多个轴向位置处扫毛103的扫毛长度。可以理解，在初始状态下，扫毛103与地面接触良好，滚刷组件100的离地间隙在期望范围内，后续通过检测扫毛103长度就可以间接得到滚刷组件100的离地间隙。33.可选地，所述膨胀层102为气囊，气囊与气源连接，通过控制气囊的充气量调节气囊的膨胀程度。具体地，气囊通过电磁气阀300与气源连接，通过控制电磁气阀300的状态控制气囊的膨胀程度。其中，气源可以是扫路车的底盘气源或者扫路车上搭载的供气设备。当滚刷组件100的离地间隙过大时，例如扫毛103由于磨损未与地面接触时，可以通过控制系统输出信号至电磁气阀300的阀块dt1，打开电磁气阀300，使来自底盘的高压气体进入到气囊内，使气囊膨胀，从而增大扫毛103的直径，使扫毛103与地面接触在合理区间内，即将滚刷组件100的离地间隙控制在期望范围内。而当滚刷组件100的离地间隙过小时，例如扫毛103的直径过大而与地面过度接触时，可以通过控制系统输出信号至电磁气阀300的阀块dt2，打开电磁气阀300，使气囊内的高压气体排出一部分到大气中，使得气囊收缩，从而减小扫毛103的直径，使扫毛103与地面接触在合理区间内。34.可以理解，在实际使用中，若扫毛103直径过小导致未接触地面，则滚扫装置的扫地效果不佳，若扫毛103直径过大导致触地过多，则扫毛103在扫地过程中的磨损过快，只有将扫毛103的直径控制在合理区间内，才能在保证清扫效果的同时减少扫毛103的磨损，提升滚扫装置的使用寿命。而本实用新型通过控制电磁气阀300的状态来向气囊内充气或者使气囊放气，使得扫毛103的直径始终保持在初始直径，既保证了清扫效果又减少了扫毛103的磨损，提升了滚扫装置的使用寿命。35.可选地，在本实用新型的另一实施例中，所述膨胀层102内设置有均匀分布的多个伸缩机构，通过同步控制多个伸缩机构的伸缩程度控制膨胀层102的膨胀程度。其中，所述伸缩机构可以是气缸或者电动伸缩杆。通过同步控制多个伸缩机构进行伸缩动作也可以控制膨胀层102处于膨胀状态或者收缩状态，但相比于气囊充气的控制方式，成本相对较高且控制精度要求高。36.可选地，在本实用新型的又一实施例中，所述膨胀层102通过电磁换向阀与液位物质供应源连接，通过控制电磁换向阀的状态调节所述膨胀层102内的液态填充物质的填充量，从而控制所述膨胀层102的膨胀程度。通过控制膨胀层102内填充液态物质的填充量也可以控制膨胀层102的膨胀程度，当需要增大扫毛103的直径时，控制电磁换向阀的其中一个阀块动作，向膨胀层102内补充液态物质，当需要减小扫毛103的直径时，控制电磁阀的另一个阀块动作，使得膨胀层102内的液态填充物质排出一部分。但是，液态填充方式相比于上述的气体填充方式而言，成本相对较高。37.可以理解，由于滚扫装置在工作时一直处于旋转状态，若需要给气囊提供膨胀所需的气体或者电信号，则需要使得气囊的供气线路和控制线路在工作状态下也能与气源或控制系统连接。因此，所述滚扫轴101的另一端通过中央回转接头107与所述托架104连接，气囊的供气线路和控制线路安装在中央回转接头107的固定部分，使得气囊的供气线路和控制线路与滚扫装置的旋转动作不干扰。38.可选地，因为中央回转接头107较贵，考虑到降低成本，所述膨胀层102或者所述滚扫轴101上设置有预留的进气快换接口和电气控制端口，在每次进行滚扫作业前先进行扫毛103的状态判定，当需要调节扫毛103的直径时，将气源通过气路快换接头与预留的进气快换接口连接，将控制系统通过控制线路与电气控制端口连接，调节完毕后拔下气路快换接头和控制线路。39.可以理解，在实际作业过程中，由于地面不平会导致滚刷组件100出现偏磨现象，即左右两侧的磨损量不一致。作为优选的，所述膨胀层102包括相互隔开的左侧膨胀层和右侧膨胀层，左侧膨胀层和右侧膨胀层均与气源连接，通过对左侧膨胀层和右侧膨胀层的膨胀程度进行单独控制以对两侧扫毛103的直径进行单独调节，从而保证左右两侧扫毛103的直径一致，有效解决滚扫偏磨的问题。在本实用新型的另一实施例中，所述膨胀层102分为左、中、右三段，可以分别控制三段的膨胀程度，提高调节精度。当然，在其它实施例中，还可以将膨胀层102分为更多段，甚至可以实现网格化膨胀控制。40.可选地，所述滚扫支架200上安装有位置检测传感器400，用于间接检测所述扫毛103的长度，所述滚扫轴101上安装有距离传感器500，用于检测所述滚扫轴101的离地高度，根据所述位置检测传感器400和距离传感器500的检测结果获得所述滚刷组件100的离地间隙，并根据所述滚刷组件100的离地间隙调节所述膨胀层102的膨胀程度。41.可以理解，由于所述位置检测传感器400固定安装在滚扫支架200上，其固定点与滚扫轴101的轴心的距离l中心为定值，而当滚刷组件100在驱动件的驱动下旋转时，扫毛103的末端会击打位置检测传感器400的顶端，从而压缩位置检测传感器400内部的弹簧，使得位置检测传感器400内的弹簧往回收，从而测量得到扫毛103的末端与位置检测传感器400的固定点之间的距离l测距。则扫毛103的长度l扫毛＝l中心-l测距。当扫毛103在扫地过程中不断磨损时，位置检测传感器400的顶端会在自身弹簧的作用下不断往前伸，从而可以实时检测扫毛103的长度。可以理解，l扫毛并非扫毛103的自身长度，而扫毛103的末端到滚扫轴101轴心的距离。然后，通过距离传感器500检测得到滚扫轴101的离地高度l离地，则可以计算得到滚刷组件100的离地间隙l离地间隙＝l离地-l扫毛，进而根据离地间隙调节所述膨胀层102的膨胀程度。例如，当l离地间隙＞1mm时，则判定扫毛103未触地，当-1mm≤l离地间隙≤1mm时，则判定扫毛103触地良好，当离地间隙＜-1mm时，则判定扫毛103触地过多，通过调节膨胀层102的膨胀程度来调节扫毛长度，使得滚刷组件100的离地间隙始终在[-1mm，1mm]之间，既保证了清扫效果又减少了扫毛103的磨损，提高了滚扫装置的使用寿命。[0042]可以理解，本实用新型通过位置检测传感器400间接检测扫毛长度，通过距离传感器500检测滚扫轴的离地高度，从而计算得到滚刷组件100的离地间隙，进而根据离地间隙适应性地调节膨胀层102的膨胀程度，使得滚刷组件100的直径始终保持在初始直径，实现了离地间隙的自动化、自适应调节，无需操作人员下车人为观察滚扫的离地间隙，尤其是在高速公路进行清扫作业时，保证了操作人员的人身安全。另外，本实用新型既可以通过接触式传感器106直接检测扫毛103的长度，也可以通过位置检测传感器400间接检测扫毛103的长度，提高了扫毛103长度检测的裕度。在实际作业过程中，可以单独采用接触式传感器106或位置检测传感器400的检测结果作为控制系统的输入数据，也可以统一采用两个传感器的数据，例如，采用两个传感器检测结果的平均值作为输入数据，或者通过设置优先级的方式选择输入数据，例如优先采集接触式传感器106的数据，待接触式传感器106出现故障时再采用位置检测传感器400的数据。[0043]另外，本实用新型还提供一种扫路车，优选采用如上所述的滚扫装置。其中，所述扫路车可以是普通清扫车或者高速扫路车。[0044]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。









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