摘 要：現(xiàn)有隔音屏清洗裝置一般采用滾刷或者高壓噴管裝置對(duì)隔音屏的立面進(jìn)行清洗。但現(xiàn)有隔音屏種類繁多，現(xiàn)有裝置無法因地制宜，在作業(yè)之后容易存在死角，無法滿足清洗要求，同時(shí)隔音屏清洗車價(jià)格普遍昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作難度大。本文針對(duì)清洗車的隔音屏清洗裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，采用上下活動(dòng)噴管作為清洗裝置，通過氣缸控制各噴管角度，實(shí)現(xiàn)多角度清洗隔音屏的功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，改裝費(fèi)用低，操作方便，同時(shí)能適配不同種類的隔音屏，使隔音屏的清洗達(dá)到最佳的清洗效果。

關(guān)鍵詞：清洗車 隔音屏清洗 多角度噴桿

1 緒論

隨著城市道路的不斷發(fā)展，空間式道路設(shè)計(jì)已成為城市道路設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向，尤其是地下隧道、高架橋等道路的建設(shè)；同時(shí)人居環(huán)境的要求不斷升級(jí)，為了防治地下隧道、高架橋等設(shè)施對(duì)周圍居住人員的影響，一般設(shè)置有隔音屏裝置，用于防治車輛噪聲對(duì)周圍環(huán)境的影響。對(duì)隔音屏的機(jī)械化清洗設(shè)備將作為清洗隔音屏的主要手段。

目前國(guó)內(nèi)隔音屏的清洗一般采用環(huán)衛(wèi)設(shè)備廠家提供的隔音屏清洗車，通過旋轉(zhuǎn)臂、滾刷、噴桿等裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)隔音屏的清洗。但隔音屏清洗車的價(jià)格較高，一臺(tái)車動(dòng)輒上百萬(wàn)，存在車輛的功能單一，車輛使用率低，旋轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，清洗角度單一，故障率高等問題。又因各個(gè)地區(qū)的隔音屏種類存在差異，外形、角度均不一致，通過隔音屏清洗車已無法滿足市面的環(huán)衛(wèi)需求。

2 基于清洗車隔音屏清洗裝置的設(shè)計(jì)

2.1 隔音屏清洗裝置噴管的設(shè)計(jì)

2.1.1 噴嘴的布置及選型

目前市面上清洗車的制造商繁多，性能及特點(diǎn)也各有優(yōu)劣。但使用的高壓水泵的流量及壓力參數(shù)基本一致，所以本文裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)能滿足市面上大部分清洗車的改裝需求。

本文選用市面上常用的清洗車高壓水泵參數(shù)為額定流量142L/min，額定壓力10Mpa。選用高架公路使用的隔音屏為例，具體尺寸見附圖1，進(jìn)行本裝置設(shè)計(jì)、使用進(jìn)行闡述。

如附圖1所示，隔音屏結(jié)構(gòu)分兩部分，分別是第一段垂直于地面部分長(zhǎng)度為2500mm及第二段與垂直面呈150°夾角長(zhǎng)度為900mm。該隔音屏?xí)r需設(shè)計(jì)兩段噴管進(jìn)行清洗。隔音屏清洗應(yīng)選用扇形截面噴嘴，表1可知：扇形噴嘴噴射角度越大，噴嘴打擊力占總理論打擊力的百分比越?。唤Y(jié)合表1及表2以及同時(shí)考慮噴嘴數(shù)量可知噴嘴型號(hào)選用5004噴嘴為宜。

根據(jù)清洗寬度要求，第一段噴嘴布置如圖2所示，相鄰噴嘴距離為150mm，作業(yè)時(shí)噴嘴出水口距離隔音屏尺寸為200mm，此時(shí)噴嘴水線搭接量為30mm，16個(gè)噴嘴清洗寬度為2550mm，滿足清洗寬度要求。

如圖3所示，為第二段隔音屏清洗噴嘴布置圖，布置尺寸與第一段布置一致，6個(gè)噴嘴滿足清洗寬度要求。

根據(jù)實(shí)際作業(yè)情況，清洗壓力為4Mpa時(shí)能滿足隔音屏清洗效果，根據(jù)表3當(dāng)壓力為4Mpa時(shí)，單個(gè)噴嘴流量為5.7L/min，高壓水泵最大流量為142L/min，總噴嘴數(shù)量為22個(gè)，作業(yè)總流量為125.4L/min，高壓水泵流量滿足作業(yè)要求。

2.1.2 噴管的選型

目前市面上噴管的制作一般有兩種方式：第一種，采用鐵質(zhì)管焊接成型；第二種，采用鋁合金管，通過機(jī)械加工制作成型。第一種造價(jià)低，重量較重，同時(shí)存在噴管在焊接的過程中容易發(fā)生變形，導(dǎo)致噴嘴水線無法正常搭接，影響清洗效果，第二種造價(jià)相對(duì)較高，噴管重量輕，制作過程噴管形變較小，精度較高。

根據(jù)流體流速的要求，水流量≤40L/min，選擇內(nèi)徑≥8mm的高壓管；40L/min＜水流量＜80L/min，選擇內(nèi)徑≥13mm的高壓管；水流量≥80L/min，選擇內(nèi)徑≥16mm的高壓管。

為保證較好的清洗效果，本裝置噴管選用內(nèi)徑20mm鋁合金管進(jìn)行制作，以達(dá)到最佳的清洗效果。

2.2 隔音屏清洗裝置結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

本文提出的隔音屏清洗裝置如圖4所示，序號(hào)1為第一段噴管總成，序號(hào)2為擺臂1，序號(hào)3為底座，序號(hào)4為擺臂2，序號(hào)5為第一段噴管氣缸，序號(hào)6為噴管固定座，序號(hào)7為第二段噴管氣缸，序號(hào)8為第二段噴管總成。

序號(hào)1第一段噴管總成包含噴管及噴嘴，通過騎馬螺栓固定在序號(hào)6噴管固定座上；序號(hào)擺臂1與序號(hào)6噴管固定座及序號(hào)3底座鉸接；序號(hào)4擺臂2與序號(hào)6噴管固定座及序號(hào)3底座鉸接；序號(hào)五第一段噴管氣缸與序號(hào)4擺臂2及序號(hào)3底座鉸接；當(dāng)?shù)谝欢螄姽軞飧咨斐鰰r(shí)，通過兩個(gè)擺臂控制第一段噴管總成處于垂直地面狀態(tài)，此時(shí)裝置處于車輛隔音屏清洗狀態(tài)；當(dāng)?shù)谝欢螄姽軞飧谆厥諘r(shí)，通過兩個(gè)擺臂控制第一段噴管總成處于平行于地面狀態(tài)，此時(shí)裝置處于車輛轉(zhuǎn)場(chǎng)狀態(tài)。

序號(hào)8第二段噴管總成包含噴管及噴嘴，與序號(hào)6噴管固定座鉸接；序號(hào)7第二段噴管氣缸采用帶機(jī)械限位裝置氣缸，該氣缸可在活塞桿任意位置停留并形成限位，序號(hào)7第二段噴管氣缸與序號(hào)6噴管固定座及序號(hào)8噴管鉸接；序號(hào)7第二段噴管氣缸可控制序號(hào)8第二段噴管總成與序號(hào)6第一段噴管總成的夾角在90°至180°之間的任意角度。

如圖5所示，為清洗裝置安裝在車輛前部的視圖，清洗裝置處回收狀態(tài)裝置寬度為2450mm，根據(jù)車輛通過性法規(guī)要求：車輛外寬不得超過2550mm，清洗裝置寬度不超過整車寬度，故加裝本裝置不影響車輛通過性，同時(shí)適配不同品牌環(huán)衛(wèi)車的改裝。

本裝置采用清洗車進(jìn)行改裝，為不影響清洗車的使用功能，本裝置在清洗車控制前清洗架球閥前部增加三通及控制球閥，通過膠管將清洗車的高壓水源引至車輛前部的兩段噴管總成上。

當(dāng)車輛進(jìn)行隔音屏清洗作業(yè)時(shí)，第一步將序號(hào)5第一段噴管氣缸伸出，通過序號(hào)3擺臂1及序號(hào)4擺臂2使序號(hào)1第一段噴管總成及序號(hào)3噴管固定座處于地面垂直狀態(tài)；第二步將車輛行駛至隔音屏側(cè)面；第三步通過調(diào)節(jié)序號(hào)7第二段噴管氣缸調(diào)整序號(hào)8第二段噴管總成的角度，使序號(hào)8第二段噴管總成與隔音屏上方平面角度平行，使隔音屏清洗裝置兩段噴管的清洗角度與隔音屏角度完全貼合，達(dá)到最佳的隔音屏清洗效果，如附圖六所示；第四步啟動(dòng)清洗車上裝發(fā)動(dòng)機(jī)使高壓水泵工作，同時(shí)打開隔音屏清洗裝置的高壓水控制球閥，此時(shí)隔音屏清洗噴管開始噴水作業(yè)，此時(shí)駕駛員觀察噴嘴與隔音屏的距離調(diào)整好位置后正常行駛即可對(duì)隔音屏完成清洗工作。

3 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)清洗車的隔音屏清洗裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，提供一種采用上下活動(dòng)噴桿作為隔音屏的清洗裝置，通過高壓水流對(duì)隔音屏清洗壓力的設(shè)定，以及清洗車高壓水泵的參數(shù)選型噴嘴型號(hào)及噴管布置方式；同時(shí)根據(jù)市面的隔音屏尺寸，設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)裝置，使本清洗裝置能實(shí)現(xiàn)最佳的隔音屏清洗效果。

通過兩個(gè)氣缸分別控制隔音屏清洗裝置的兩段噴管的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)裝置回收時(shí)滿足車輛正常行駛及清洗隔音屏作業(yè)狀態(tài)切換；同時(shí)作業(yè)時(shí)可根據(jù)氣缸來調(diào)整第二段噴管的角度，使隔音屏清洗裝置與隔音屏角度完全貼合，使本裝置適應(yīng)各種不同尺寸的隔音屏清洗，具備較強(qiáng)的通用性。

本清洗裝置采用上下活動(dòng)噴管作為清洗裝置，通過氣缸控制各噴管角度，實(shí)現(xiàn)多角度清洗隔音屏的功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，改裝費(fèi)用低，操作方便，同時(shí)能適配不同種類的隔音屏，使隔音屏的清洗達(dá)到最佳的清洗效果。

采用清洗車進(jìn)行加裝本裝置進(jìn)行隔音屏清洗工作，不但豐富了清洗車的工作功能，達(dá)到一車多用，也大大提升了清洗車的使用率，同時(shí)也提升了隔音屏清洗效率，進(jìn)一步減少市政環(huán)衛(wèi)服務(wù)的運(yùn)營(yíng)成本。

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