探究聯合吸污車自動排管裝置的設計

張戈

摘 要：在現有的聯合吸污車中，通常沒有對吸污軟管排管裝置進行安裝，因此在收管和放管的過程中，會存在一定的問題，主要包括了軟管不均勻、錯位和雜亂無序等等，為了可以解決這些存在的問題，本文首先對聯合吸污車自動排管裝置的設計方案進行了闡述，然后對聯合吸污車自動排管裝置結構的設計進行了敘述，希望可以為聯合吸污車自動排管裝置的穩定性提供一定的借鑒依據。

關鍵詞：聯合吸污車;自動排管裝置;結構設計

隨著社會經濟的不斷發展，自動排管裝置得到了應用，常用的結構主要包括了導向軌道式結構和可伸縮式結構這兩種。在導向軌道式結構中，對第一層軟管的纏繞有著導向的作用，在單層纏繞的滾筒中得到了應用，但是不能在聯合吸污車多層纏繞進行應用。在可伸縮式結構當中，主要是設計排管，不僅結構會有不同，并且布置形式也會存在不同，其操作復雜程度較高，并且需要投入大量的成本。綜合各方面的考慮，本文介紹了結構和操作簡單，并且投入成本較低的全新自動排管裝置。

1 設計方案

根據聯合吸污車卷盤布置空間的情況，在單層纏繞的情況下，不能完成長度為120m的軟管纏繞工作，在對自動排管裝置進行設計的過程中，需要根據不同車輛總體的布置要求，還需要有效的結合軟管參數，保證設計工作的合理性。

在軟管卷盤當中，通過馬達驅動方式的運用，可有效的保證正反向旋轉的自由切換。在馬達的轉矩當中，通過減速器和齒輪副可以放大轉矩，然后再帶動卷盤，開展旋轉運動。在對軟管排管器進行設計的過程中，在尼龍滾輪作用下，可以保證軟管的導向和支撐作用，有效的降低軟管損壞，從而可以提高使用軟管的壽命，減少使用的成本。為了可以滿足直徑軟管排管的不同需求，這不僅需要對鏈輪組進行設計，同時還需要構建往復絲杠傳動系統，這就需要根據軟管直徑的需求，選擇不同的鏈輪組傳動比，保證設計排管的合理性。在應用往復絲杠結構，其傳動操作較為簡單，是不需要提供驅動力。在卷盤中排列軟管時，需要對彈簧壓管裝置進行設計，保證排管過程軟管施加壓緊力的持續性。在彈簧壓管裝置當中，需要設計壓管滾筒，可以讓壓管滾筒隨著卷盤滾筒的旋轉而轉動，從而有效的降低摩擦力，防止出現排管卡滯的情況。

2 結構設計

2.1 排管器

在排管器中，其組成部分包括了開口、排管器支架和尼龍滾輪。在排管支架的中間，需要安裝尼龍滾輪，在尼龍滾輪中間間隙中，大于軟管直徑圓孔的情況下，可以保證尼龍滾輪轉動的靈活性。在尼龍滾輪進行放管和收管的過程中，會與軟管直接接觸，通過尼龍滾輪的應用，其軟管會起到支撐的作用。同時，在軟管應用尼龍滾輪的過程中，會產生滾動摩擦，一定程度上可以降低軟管的損壞，提高軟管使用的時間，從而減少使用成本。

2.2 傳動系統

在對傳動系統進行設計的過程中，主要包括了兩種結構：往復絲杠傳動結構和鏈輪組傳動結構。

2.2.1 往復絲杠傳動結構

往復絲杠傳動結構組成部分主要包括了三種：導向軸、往復絲杠和轉向塊。在導向軸作用下，應用往復絲杠傳動結構的過程中，其排氣管可以自由進行轉動，不需要單獨設計限位裝置，并且不會對排管器的運動軌跡造成影響。

在轉向塊滑舌及往復絲杠參數中，首先，需要對轉向塊滑舌基本尺寸進行確定，其中主要包括了厚度t、長度L和高度h。在選擇轉向塊滑舌材質的過程中，不僅需要對滑塊長度L進行考慮，同時還需要根據材質的厚度t，其計算公式為：

在計算公式中，其中的含義為經驗參數，而的取值在5～6之間，的含義為滑舌剪切應力，在黃銅材質摩擦副中，其最高的屈服強度為33Mpa;而[S]的含義為允許使用安全的系數，在這類機械設備中，其取值為3～5;F的含義為排管時的工作阻力，經過受力分析的數值為1500N。

通過轉向塊滑舌擠壓強度的計算公式，可以知道滑舌的高度h為5mm，其公式為：

在計算公式中，[p]的含義為允許擠壓的輕度，其修正系數的取值為1.5～2.0。

通常情況下，對軟管提出了一定的要求，其直徑為33mm，在對螺距P進行設置的過程中，其數值為33mm，同時還需要確定絲杠的尺寸，主要包括了螺紋槽寬度B、直徑D以及螺紋槽深H，通常的要求為：

D≥（1.5～1.8）L

通過以上要求，可以知道直徑D為65mm。

在確定螺紋槽深H的過程中，可以根據轉向塊滑舌作用高度h進行確定，也就是H≥h，其H的取值為6mm。

在對螺紋槽寬度B進行確定的過程中，需要根據轉向塊滑舌厚度t進行確定，其取值為：

B≈t+0.5

通過取值范圍，可以知道B的取值大約為7.5mm。根據卷盤滾筒寬度為350mm，按照軟管的直徑，其設置形成為330mm。

2.2.2 鏈輪組傳動結構

鏈輪組傳動結構的組成部分主要包括了主動鏈輪和從動鏈輪這兩個部分。在設計排管器的過程中，需要根據復絲杠軟管直徑的長度，保證軟管卷盤可以轉動一周，在往復絲杠技術參數不變的情況下，設計排管的過程中，根據常用的軟管直徑，設計了兩種不同傳動比的鏈輪組，其如表1所示。通過對排管鏈輪組的更換，可以保證不同直徑軟管的整齊性，實現排列軟管卷盤的緊湊性。

2.3 彈簧壓管裝置

在彈簧壓管裝置的組成部分主要包括壓縮彈簧、可調節支架、壓管滾筒等等。在對壓縮彈簧進行支撐的過程中，其方式為支撐桿，并且通過可調節支架的運用，可以有效的保證軟管產生壓緊力的持續性。在可調節支架中，包括了3個橫桿，可以與套管間隙進行配合，按照現場排管時軟管直徑所需壓力的不同，需要選擇不同的橫桿。按照一般的配置，在對壓縮彈簧進行設計的過程中，其安裝要求為原長300mm，圈數22圈，內徑31.5mm，線徑3mm，其可壓縮量大于等于180mm。

3 工作原理及控制策略

3.1 工作原理

在卷盤滾筒進行傳動的過程中，需要以卷盤滾筒驅動控制信號為中心，然后要鏈輪組、往復絲杠進行配合，在進行收管和放管的過程中，需要通過卷盤滾筒旋轉方向的控制，就可以順利完成排管作業。本文以收管工作作為例子，在操作面板上面，按下“收管”的按鈕，就可以控制驅動卷盤，以逆時針收管的方向進行旋轉，同時在卷盤軸上的主動鏈輪，就帶動往復絲杠進行轉動，轉動軌跡為從動鏈輪按照選定的傳動進行轉動，然后往復絲杠就會進行旋轉，使排管器按照往復直線進行運動，在彈簧壓管裝置的壓緊力作用下，軟管可以在卷盤滾筒上進行自動運用，然后來回進行緊密纏繞。

3.2 控制策略

為了可以提高排管的有效性，主要的控制策略包括了以下2點：

第一，在進行排管的過程中，可以根據現場軟管纏繞情況的反饋，對卷盤旋轉的方式進行臨時切換，從而可以保證排管的有效性。

第二，在排管運行的過程中，其初始速度不能過快，尤其在進行第一圈排管的過程中，需要保持相對緩慢的速度，主要的原因是第一圈的排管效果，在整體的排管效果中占據著重要的地位。

4 應用實例及效果

為了可以自動排管裝置的效果，以下進行了驗證，其試驗車輛為某型聯合吸污車，然后在此車輛上安裝新設計的自動排管裝置，以車輛同等為基礎，例如軟管卷盤大小、馬達驅動力等等，實施自動排管裝置的驗證試驗。在進行試驗的過程中，需要軟管的直徑包括了兩種：33mm和38mm，通過比較實用自動排管裝置前后的效果，以及對比使用的時間、投入人員的數量，可以知道通過新審計自動排管裝置的安裝，可以有效解決排管雜亂和錯位等問題，并且結構和操作較為簡單，并且可以降低使用的成本，提高工作效率。

5 結束語

綜上所述，隨著政府越來越重視環境污染的治理力度，聯合吸污車在治理城市環境中發揮著重要的作用。在聯合吸污車進行作業的過程中，其自動排管裝置有著重要的地位，這不僅會對整車的功能造成影響，并且還可以對工作效率產生一定的影響。

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