紧凑型城市街道自动清扫作业设备结构

　　做环卫设备结构设计快十年，经手的清扫类设备三维模型不下三十套，这次拿到的紧凑型自动清扫车结构，第一眼就能看出是针对窄域作业场景做的定向优化，和常规大型洗扫车的设计逻辑完全是两个方向。先从实际落地的场景说，这类设备的核心作业边界不是城市主干道，而是老城区背街小巷、商业步行街步行区、产业园区内部步道、大型商超外围广场、社区内部通行道这些大型清扫设备开不进去的区域——这些区域的通行宽度普遍在1.8米到2.5米之间，常规3米以上宽度的洗扫车根本无法转弯作业，之前大多靠人工持扫帚清扫，作业效率低，且人工清扫时的扬尘问题很难控制。这套结构在做总体布置的时候，首先卡的就是外形尺寸边界，整车宽度控制在1.2米以内，长度不含边刷的状态下控制在1.8米，转向半径做到0.9米，刚好能在两米宽的巷道里完成原地转向，不会出现卡滞、需要反复倒车调整的问题，这个尺寸边界是前期和环卫运营端反复核对过的，完全匹配国内多数老旧城区的巷道通行条件。功能布置上没有堆砌冗余配置，核心作业模块分成三个部分：前部的浮动边刷单元、中部的滚扫拾捡单元、后部的垃圾储纳仓。

　　边刷采用了浮动铰接结构，不是刚性固定在车架上的，遇到路沿石、路面凸起的井盖、减速带的时候，边刷可以自动向上抬升15毫米，不会因为硬接触导致刷丝弯折、铰接座变形，之前做过的几款刚性边刷结构，实际作业中边刷支架的损坏率能到30%以上，浮动结构能把这个故障率压到5%以内。中部的滚扫单元和垃圾仓之间做了导料溜板的倾角优化，滚扫扫起的落叶、烟头、碎纸屑、小颗粒砂石能顺着溜板直接滑入储纳仓，不会在滚扫腔里堆积残留，之前有几款早期模型的溜板倾角做小了，湿树叶很容易粘在溜板上堵死进料口，这次的倾角设置在42度，哪怕是雨天吸附在路面的湿落叶，也能被滚扫带起后顺利滑入仓内，不会出现卡料。垃圾储纳仓的容积做了0.3立方米的配置，针对窄域作业的垃圾量来说刚好，这类区域的单次作业里程一般在3到5公里，0.3方的容积完全能覆盖单次作业的垃圾存储需求，不需要中途往返倾倒，仓体采用抽拉式结构，作业人员不需要借助工具，提拉仓体侧面的卡扣就能把整个储纳仓拉出来倾倒垃圾，比传统的上开盖式结构操作更顺手，尤其是在垃圾桶旁边倾倒的时候，抽拉结构不会把垃圾撒在桶外。

　　行走系统的布置也做了针对性调整，采用后轮驱动、前轮转向的布局，驱动轮的直径做了200毫米的选型，能轻松越过30毫米高的路沿台阶，不会出现轮径太小卡台阶的问题，底盘离地间隙控制在100毫米，既能避开路面常见的凸起障碍物，又不会因为底盘太高导致整车重心上移，在步行街的光滑路面转弯时也不会侧倾。整车的外壳覆盖件全部采用圆弧过渡设计，没有突出的棱角，一方面是在人流密集的商业区域作业时，就算不小心碰到行人，也不会造成尖锐磕碰伤害，另一方面圆弧面的冲压成型难度更低，后期量产的时候模具成本能降不少，覆盖件和内部车架的安装点全部做了预留，每个安装面都留了2毫米的调节余量，就算覆盖件冲压有轻微的尺寸误差，也能通过安装点的调节完成装配，不会出现装不上的问题。

　　设计的时候还考虑了后期维护的便利性，滚刷和边刷的快拆结构都做了外露式的卡扣设计，不需要拆整个覆盖件，作业人员徒手就能把磨损的刷组拆下来更换，整个更换过程不超过两分钟，比传统的螺栓固定结构维护效率高很多。电路走线全部在车架内部的穿线腔里布置，不会外露在车架外面，避免作业的时候被路边的树枝、路沿刮破线束造成短路，电池仓布置在整车重心的正下方位置，一方面降低整车重心提升行驶稳定性，另一方面电池的配重刚好平衡前部边刷和滚扫机构的重量，不会出现头重尾轻的问题，空载和满载垃圾的时候，整车的前后轴荷比都能控制在45:55的合理区间，转向的时候不会出现转向过重、前轮抓地力不足的问题。另外在滚扫腔的上部预留了喷雾降尘模块的安装位，用户如果有降尘需求，可以直接加装微型水泵和雾化喷嘴，不需要对原有结构做切割改动，安装位的固定孔、走线孔都已经在模型里做了预留，后期改型的时候不需要重新做车架结构的设计，能省不少二次开发的时间。