张戈

摘 要：在现有的联合吸污车中，通常没有对吸污软管排管装置进行安装，因此在收管和放管的过程中，会存在一定的问题，主要包括了软管不均匀、错位和杂乱无序等等，为了可以解决这些存在的问题，本文首先对联合吸污车自动排管装置的设计方案进行了阐述，然后对联合吸污车自动排管装置结构的设计进行了叙述，希望可以为联合吸污车自动排管装置的稳定性提供一定的借鉴依据。

关键词：联合吸污车;自动排管装置;结构设计

随着社会经济的不断发展，自动排管装置得到了应用，常用的结构主要包括了导向轨道式结构和可伸缩式结构这两种。在导向轨道式结构中，对第一层软管的缠绕有着导向的作用，在单层缠绕的滚筒中得到了应用，但是不能在联合吸污车多层缠绕进行应用。在可伸缩式结构当中，主要是设计排管，不仅结构会有不同，并且布置形式也会存在不同，其操作复杂程度较高，并且需要投入大量的成本。综合各方面的考虑，本文介绍了结构和操作简单，并且投入成本较低的全新自动排管装置。

1 设计方案

根据联合吸污车卷盘布置空间的情况，在单层缠绕的情况下，不能完成长度为120m的软管缠绕工作，在对自动排管装置进行设计的过程中，需要根据不同车辆总体的布置要求，还需要有效的结合软管参数，保证设计工作的合理性。

在软管卷盘当中，通过马达驱动方式的运用，可有效的保证正反向旋转的自由切换。在马达的转矩当中，通过减速器和齿轮副可以放大转矩，然后再带动卷盘，开展旋转运动。在对软管排管器进行设计的过程中，在尼龙滚轮作用下，可以保证软管的导向和支撑作用，有效的降低软管损坏，从而可以提高使用软管的寿命，减少使用的成本。为了可以满足直径软管排管的不同需求，这不仅需要对链轮组进行设计，同时还需要构建往复丝杠传动系统，这就需要根据软管直径的需求，选择不同的链轮组传动比，保证设计排管的合理性。在应用往复丝杠结构，其传动操作较为简单，是不需要提供驱动力。在卷盘中排列软管时，需要对弹簧压管装置进行设计，保证排管过程软管施加压紧力的持续性。在弹簧压管装置当中，需要设计压管滚筒，可以让压管滚筒随着卷盘滚筒的旋转而转动，从而有效的降低摩擦力，防止出现排管卡滞的情况。

2 结构设计

2.1 排管器

在排管器中，其组成部分包括了开口、排管器支架和尼龙滚轮。在排管支架的中间，需要安装尼龙滚轮，在尼龙滚轮中间间隙中，大于软管直径圆孔的情况下，可以保证尼龙滚轮转动的灵活性。在尼龙滚轮进行放管和收管的过程中，会与软管直接接触，通过尼龙滚轮的应用，其软管会起到支撑的作用。同时，在软管应用尼龙滚轮的过程中，会产生滚动摩擦，一定程度上可以降低软管的损坏，提高软管使用的时间，从而减少使用成本。

2.2 传动系统

在对传动系统进行设计的过程中，主要包括了兩种结构：往复丝杠传动结构和链轮组传动结构。

2.2.1 往复丝杠传动结构

往复丝杠传动结构组成部分主要包括了三种：导向轴、往复丝杠和转向块。在导向轴作用下，应用往复丝杠传动结构的过程中，其排气管可以自由进行转动，不需要单独设计限位装置，并且不会对排管器的运动轨迹造成影响。

在转向块滑舌及往复丝杠参数中，首先，需要对转向块滑舌基本尺寸进行确定，其中主要包括了厚度t、长度L和高度h。在选择转向块滑舌材质的过程中，不仅需要对滑块长度L进行考虑，同时还需要根据材质的厚度t，其计算公式为：

在计算公式中，其中的含义为经验参数，而的取值在5～6之间，的含义为滑舌剪切应力，在黄铜材质摩擦副中，其最高的屈服强度为33Mpa;而[S]的含义为允许使用安全的系数，在这类机械设备中，其取值为3～5;F的含义为排管时的工作阻力，经过受力分析的数值为1500N。

通过转向块滑舌挤压强度的计算公式，可以知道滑舌的高度h为5mm，其公式为：

在计算公式中，[p]的含义为允许挤压的轻度，其修正系数的取值为1.5～2.0。

通常情况下，对软管提出了一定的要求，其直径为33mm，在对螺距P进行设置的过程中，其数值为33mm，同时还需要确定丝杠的尺寸，主要包括了螺纹槽宽度B、直径D以及螺纹槽深H，通常的要求为：

D≥（1.5～1.8）L

通过以上要求，可以知道直径D为65mm。

在确定螺纹槽深H的过程中，可以根据转向块滑舌作用高度h进行确定，也就是H≥h，其H的取值为6mm。

在对螺纹槽宽度B进行确定的过程中，需要根据转向块滑舌厚度t进行确定，其取值为：

B≈t+0.5

通过取值范围，可以知道B的取值大约为7.5mm。根据卷盘滚筒宽度为350mm，按照软管的直径，其设置形成为330mm。

2.2.2 链轮组传动结构

链轮组传动结构的组成部分主要包括了主动链轮和从动链轮这两个部分。在设计排管器的过程中，需要根据复丝杠软管直径的长度，保证软管卷盘可以转动一周，在往复丝杠技术参数不变的情况下，设计排管的过程中，根据常用的软管直径，设计了两种不同传动比的链轮组，其如表1所示。通过对排管链轮组的更换，可以保证不同直径软管的整齐性，实现排列软管卷盘的紧凑性。

2.3 弹簧压管装置

在弹簧压管装置的组成部分主要包括压缩弹簧、可调节支架、压管滚筒等等。在对压缩弹簧进行支撑的过程中，其方式为支撑杆，并且通过可调节支架的运用，可以有效的保证软管产生压紧力的持续性。在可调节支架中，包括了3个横杆，可以与套管间隙进行配合，按照现场排管时软管直径所需压力的不同，需要选择不同的横杆。按照一般的配置，在对压缩弹簧进行设计的过程中，其安装要求为原长300mm，圈数22圈，内径31.5mm，线径3mm，其可压缩量大于等于180mm。

3 工作原理及控制策略

3.1 工作原理

在卷盘滚筒进行传动的过程中，需要以卷盘滚筒驱动控制信号为中心，然后要链轮组、往复丝杠进行配合，在进行收管和放管的过程中，需要通过卷盘滚筒旋转方向的控制，就可以顺利完成排管作业。本文以收管工作作为例子，在操作面板上面，按下“收管”的按钮，就可以控制驱动卷盘，以逆时针收管的方向进行旋转，同时在卷盘轴上的主动链轮，就带动往复丝杠进行转动，转动轨迹为从动链轮按照选定的传动进行转动，然后往复丝杠就会进行旋转，使排管器按照往复直线进行运动，在弹簧压管装置的压紧力作用下，软管可以在卷盘滚筒上进行自动运用，然后来回进行紧密缠绕。

3.2 控制策略

为了可以提高排管的有效性，主要的控制策略包括了以下2点：

第一，在进行排管的过程中，可以根据现场软管缠绕情况的反馈，对卷盘旋转的方式进行临时切换，从而可以保证排管的有效性。

第二，在排管运行的过程中，其初始速度不能过快，尤其在进行第一圈排管的过程中，需要保持相对缓慢的速度，主要的原因是第一圈的排管效果，在整体的排管效果中占据着重要的地位。

4 应用实例及效果

为了可以自动排管装置的效果，以下进行了验证，其试验车辆为某型联合吸污車，然后在此车辆上安装新设计的自动排管装置，以车辆同等为基础，例如软管卷盘大小、马达驱动力等等，实施自动排管装置的验证试验。在进行试验的过程中，需要软管的直径包括了两种：33mm和38mm，通过比较实用自动排管装置前后的效果，以及对比使用的时间、投入人员的数量，可以知道通过新审计自动排管装置的安装，可以有效解决排管杂乱和错位等问题，并且结构和操作较为简单，并且可以降低使用的成本，提高工作效率。

5 结束语

综上所述，随着政府越来越重视环境污染的治理力度，联合吸污车在治理城市环境中发挥着重要的作用。在联合吸污车进行作业的过程中，其自动排管装置有着重要的地位，这不仅会对整车的功能造成影响，并且还可以对工作效率产生一定的影响。

参考文献：

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[3]三江学院.联合吸污车的压滚和平口剪刀过滤孔自清洁污水分离系统：CN201820488162.8[P].2018-12-04.

[4]三江学院.联合吸污车的平口剪刀自清洁过滤孔污水分离系统及方法：CN201810308397.9[P].2018-07-24.