基本信息
- 项目名称：
- 自动式旱厕吸粪车
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 该自动式旱厕吸粪车体积较小，运动灵活，具有很高的通过性，能适应街道狭窄的棚户区的复杂环境，机械自动化代替人工完成旱厕的清理工作。同时可用于小型养殖场、工厂车间等小型污水池的清理。 自动控制主要部件是浮标式自动泄压阀。当箱体内液面达到规定的高度时，自动控制气压系统使液体停止进入箱体内；当向外喷吐时，保持气压传动路线处于封闭状态。结构简单，功能先进，可用于各种型号的吸粪车。
- 详细介绍：
- 该多功能自走式旱厕专用吸粪车包括三大部分，一是气压路线系统；二是传动系统；三是车体结构部分。气压路线系统包括提供原动力的汽油机；产生气体压力差的空气泵；控制气体流动路线的三位四通换向阀；空气滤清器；通气管道；缓冲箱通气孔；水气分离器；浮标式自动泄压阀；压力表；安全阀。传动系统包括提供原动力的汽油机；汽油机动力输出轴；控制整车运动的三档位变速器；将动力传到车轮主轴的主传动轴；传递动力并改变传动比的车轮锥形齿轮副；承载车体重量并将动力传递到两主动轮的车轮主轴；在车轮主轴的另一端车轮内侧的刹车摩擦轮。车体结构包括容纳粪水的主箱体；起缓冲作用，使污水与控制元件远离的缓冲箱；进出料的通道进出料管，长软管，粗虑笼头；减少排出剩余量并排出残渣和残液的沉槽和排水螺塞；液位计可以随时观察主箱体内液面的高度；直径大，承载能力大，通过性强的主动车轮；可使车体实现转向并承载部分车重的万向轮。 当吸取时，将三位四通换向阀打到吸取一侧，空气泵在汽油机的带动下将车体内的空气排出，形成一定的真空度，污水在外界大气压的作用下被压入主箱体内贮存。液位计可以随时观察主箱体内液面的高度。当车体内的液面达到设定的高度时，浮标式自动泄压阀就会打开开始泄压，真空度减小，进出料管就停止进料。实现进料停止的自动控制。将长软管和粗虑笼头从坑里收起后，可以用三档位变速器控制车在汽油机的带动下转移。当向大型吸粪车里喷吐时，将三位四通换向阀打到喷吐一侧，空气泵在汽油机的带动下向车体内压入空气，浮标式自动泄压阀自动关闭，当车体内的空气达到一定的压力时，粪水通过进出料管喷吐进入大型吸粪车。完成吸粪与喷吐的功能。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计目的：在“城中村”和城市的边缘有很多的棚户区，在这些等待开发的老城区，城市建筑规划性都很差，街道狭窄，过道更窄，而且弯折较多，所以大型的吸粪车是不可能通过的，就有环卫工人仍然用传统的方法粪桶来挑粪，然后倒进大型吸粪车里运走。前年某城市环卫局招收五名大学生挑粪工，引起了社会上很大的意识问题，使社会对国家人才的培养模式产生了怀疑。本发明即可解决上述问题。 基本思路：为克服传统大型吸粪车的不足，拟设计一种轻便灵活的新型吸粪车，采用小型发动机为空气泵提供运转动力，改变车箱内气压以完成吸取或喷吐功能；同时发动机可以将动力传递到变速器，进而带动驱动轮，实现整车自行运动。空气泵可以在泄压阀的控制下建立箱体内外的气压差，实现吸取或喷吐功能。三位四通换向阀可以控制气压传递路线，进而控制吸取、停止吸取与喷吐功能之间的转换。浮标式自动泄压阀利用阀芯上下气压平衡实现箱体满时自动泄压，简单可靠。 创新点： 1、该自动式旱厕吸粪车体积较小，运动灵活，具有很高的通过性。 2、自动控制主要部件是浮标式自动泄压阀，为机械结构，精巧可靠。 技术关键: 1、整车结构紧凑，外形体积较小。 2、当箱体内液面达到规定的高度时，自动控制气压系统使液体停止进入箱体内；当向外喷吐时，保持气压传动路线处于封闭状态。 主要技术指标： （1）车体长1.2米，宽0.6米，主箱体高0.8米； （2）最大真空度0.094MPa； （3）最大工作压力0.5MPa
科学性、先进性
- 现有的吸粪车都是大型机动车装载式的，车体本身较大，同时所装载的吸粪机械也是大型的，对道路条件有一定的要求。在“城中村”和城市的边缘有很多的棚户区，在这些等待开发的老城区，城市建筑规划性都很差，街道狭窄，过道更窄，而且弯折较多，所以大型的吸粪车是不可能通过的，就有环卫工人仍然用传统的方法粪桶来挑粪，然后倒进大型吸粪车里运走。人工操作效率低，劳动量大，工作条件差。 该自动式旱厕吸粪车体积较小，运动灵活，具有很高的通过性，能适应街道狭窄的棚户区的复杂环境，机械自动化代替人工完成旱厕的清理工作。同时可用于小型养殖场、工厂车间等小型污水池的清理。 自动控制主要部件是浮标式自动泄压阀。当箱体内液面达到规定的高度时，自动控制气压系统使液体停止进入箱体内；当向外喷吐时，保持气压传动路线处于封闭状态。结构简单，功能先进，可用于各种型号的吸粪车。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年02月09日国家发明专利申请审查合格 专利号201010607528.7 2011年05月06日该申请在27卷17号专利公报上予以公布
作品所处阶段
- D 实物已完成并调试完毕
技术转让方式
- 有偿转让
作品可展示的形式
- 实物、图纸和图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：换向阀打到吸取一侧，空气泵将车体内的空气抽出，形成真空度，粪水在外界大气压的作用下被压入车体内。液面达到设定高度时，泄压阀开始泄压，进出料管停止进料。换向阀打到喷吐一侧，空气泵向车体内压入空气，泄压阀自动关闭，车体内的空气达到一定压力时，粪水通过进出料管喷吐入大型吸粪车。 技术特点：该车体积小，运动灵活，通过性很好。液面达到设定的高度时，浮标式自动泄压阀使液体停止进入箱体内；结构简单，功能先进，可用于各种型号的吸粪车。 适用范围：该车能适应街道狭窄的环境清理旱厕，同时可用于工厂车间和小型养殖场等污水池的清理。 技术性说明：该车多采用标准件，降低制造难度。浮标式泄压阀结构精巧。 市场分析：车体较小，能以低成本实现完善的功能，推广难度低，利润空间大。 经济效益预测：该车制造成本约5000元，每次吸粪约0.5吨，每个工作日吸粪约5吨。人工清理旱厕需要4—5人，可节约劳动力2—3人，每月可节约劳动力成本月4000-6000元，一个月的时间即可收回成本。
同类课题研究水平概述
- 当前国内外并无此项项目的深入研究和开发，现有的吸粪车都是大型机动车装载式的，车体本身较大，同时所装载是吸粪机械也是大型的，体积跟普通轻型货车相近，成本较高且对道路条件有一定的要求。只能完成交通道路条件好的地区的吸粪清污工作，不能深入建筑规划性较差的城市边缘待开发地区以及交通条件差的广大农村地区，且大型吸粪车成本较高，一般售价五万元以上，农村落后地区推广难度大。现有吸粪车一般都是依靠连通器式液位计观测控制液位，不能自动实现箱体满时自动停止：有些吸粪车通过复杂的电子系统控制液面，维修成本较高且故障率高。现今大型汽车厂注重大型吸粪车的研发，在小型轻便实用吸粪车的研究开发方面存在空白，而现在中国处于快速城市化发展阶段，很多城市周边都存在的待开发地区，以及广大农村地区旱厕应用比较普遍，旱厕的清理主要依靠人工，是一个不容忽视的环境卫生工作，同时农村地区多小型个体户式养殖场，粪便垃圾的处理人工需求量大且劳动繁重。需要一种实用的工具代替人工完成这些工作。 该自动式旱厕吸粪车与大型吸粪车相比，主要优点是通过性强，体积小而灵活，能通过窄小的通道。自动控制主要部件是浮标式自动泄压阀。当箱体内液面达到规定的高度时，自动控制气压系统使液体停止进入箱体内；当向外喷吐时，保持气压传动路线处于封闭状态。结构简单，功能先进，可用于各种型号的吸粪车。旱厕垃圾一般粘度比较大，该吸粪车可以先向坑内注入水，降低粪水粘度然后再吸取，防止阻塞。当有较大的垃圾堵住吸管口时，可以扳动换向阀，向外喷吐冲开垃圾后再次吸取。密封性好，防止传统粪桶的滴漏污染，安全卫生。利用牺牲阳极电化学防腐技术，有效延缓主箱体的腐蚀，延长使用寿命。 该设计能够在低成本的情况下实现完善的功能，生产利润空间大，精简实用，推广难度低。具有极强的推广前景，一旦投入使用能很好的节约人力物力，带来巨大的经济效益。
