探析箱式电动环卫车的设计方案

　　随着国民经济发展和人民生活水平的提高，人们对于城市环境卫生情况的重视程度越来越高。与之相对应，环境卫生工作设备也面临着更新换代的需要。箱式电动环卫车以其绿色环保、低碳节能、轻便灵活的优点对于现代化城市环卫工作的要求有着非常良好的适应性。加大箱式电动环卫车开发力度，提高设计水平，促进我国环卫工作质量稳步提升，是我国环卫设备生产企业需要高度重视的问题。由于箱式电动环卫车出现时间尚短，人们对其的认识和了解还不够充分、深入，对箱式电动环卫车设计工作的顺利开展产生了一定负面影响。文章对箱式电动环卫车设计有关问题进行探讨，希望可以对电动车生产企业和技术人员更好的推进环卫电动车设计生产工作有所帮助。
　　1 箱式电动环卫车结构与功能设计
　　电动环卫车设计主要包括整车总体布局和局部布局两个方面的设计内容。两方面的设计要求各有特点，但最终需要实现协调统一。其中，整车总体布局设计要建立在车辆总体造型设计的基础上。为保障设计的可靠性和可执行性，尽量控制设计成本，当前环卫电动车整体设计普遍采用传统箱式布局方案。箱式布局方案技术发展时间较长，各方面都较为成熟稳定。使用箱式布局方案有助于电动车辆结构与系统功能的良好匹配和完美实现。局部布局方案在后续系统设计工作中发挥着极为重要的指导性作用，其主要功能是对全车各功能系统结构的合理统筹与安排。后面分别进行每个系统的方案设计，都必须符合局部布局方案的总体要求。从某个角度来看，各项系统方案设计是对局部布局方案进一步的说明和详细阐述，环卫电动车整车设计时，需要确定整车尺寸、车辆运行质量和相关性能参数等关键性或基础性指标。设计人员要根据产品设计目标和车辆具体使用条件科学设置相关指标，确保各项指标符合国家、行业相关法律法规和标准规范。箱式环卫电动车的设计参数主要分为三大类，其主要参数具体情况如下：一是整车尺寸。其中，外形尺寸为3.69m/1.45m/1.75m，车轮轮距为1.2m，轴距为2.55m。二是质量参数。其中，车辆承载能力必须达到1 千千克。三是性能参数。其中，上坡能力为18%，续驶里程为80km，最高行驶速度为每小时40 公里。
　　2 箱式电动环卫车造型设计
　　在进行车辆造型设计时，必须同时考虑技术和美感上两方面的需求。既要保证车辆使用要求，这是车辆设计开发的根本目标，也要让车辆尽可能地满足现代人在审美观上的需求。特别是环卫车辆，作为城市市政工程日常使用的主要设备，在保障城市清洁卫生的同时，环卫车辆本身也已经成为城市景观中的重要组成部分。基于上述原因，环卫车造型设计难度很大，需要面对来自各方面的考验。在进行电动环卫车造型设计时，在条件允许的情况下，设计出多套设计方案，每套方案都有其特点和突出的方向，从而将人们对环卫电动车的需求尽可能地的容纳其中，然后通过横向比较，仔细区分各方案间的优劣，最终确定一套综合指标最高的方案，从而实现综合效益的最大化。在方案分析对比过程中，可以通过三维模型的方式将方案直观地反馈给评估人员。
　　3 箱式电动环卫车系统设计及优化分析
　　和主流车辆一样，电动环卫车的性能质量受到两大因素影响，一方面要确保用来制作、组装车辆的零部件性能优良、质量过关，另一方面要确保各零部件间运转协调，能够充分发挥整体性能水平。由于这个原因，在进行车辆系统设计时，不仅要保障车辆功能系统的设计水平，还要做好系统设计优化，以保障系统间的协调性。
　　3.1 箱式电动环卫车产品系统设计
　　环卫电动车产品系统设计又分为两个方面，即系统的布局设计和结构设计。布局设计和结构设计既彼此独立又互相联系，二者间是一种互动的关系，彼此依赖，相互影响，一方面变化都会对另一方面产生巨大影响。在进行各系统的布局设计时，要在满足系统功能充分正常实现的基础上，充分考虑设计对象与车辆整体以及其他系统间的相互联系和影响，既要满足法规标准，又要尽量提升车辆系统设计的科学化、合理化和效率化水平。
　　计算机技术的成熟，推动了车辆设计，特别是结构设计的发展。现阶段，计算机辅助制图技术(CAD)广泛应用于车辆各系统结构设计领域，从而大幅提高了设计效率和设计质量，但同时也给车辆系统结构设计提出了新的要求。在进行电动环卫车系统结构设计时，要注意以下几个方面：一是要以车辆设计方案为对象，建立计算机虚拟模型，以此为基础逐步开展模拟装配、检验模拟装配工作，再根据检验结果修改计算机虚拟模型，并根据需要不断实施结构设计的优化、完善。此外，计算机辅助工程技术(CAE) 也是环卫电动车系统设计工作中常用的设计工具，通过CAE，设计人员可以直观感受到各个系统结构设计方案的优劣，从而以更快的速度和更高的效率完成设计方案的评估工作。此外，CAE 还能够帮助设计人员对设计方案进行优化，并形成配套效果图。
　　车辆计算机虚拟模型的建立是多方面因素综合考虑的结果。一个高质量的计算机虚拟模型的形成，不仅考虑设计方案在技术层面是否具有可行性，还要考虑其反映的设计方案是否符合国家关于设计对象的规范要求，也要考虑乘车人员的驾车体验。比如主车架的长宽指标必须符合设计要求，车体结构要尽可能实现轻型化以及转向机设安装、转向轮主销倾角参数等问题。只有上述一切要求都满足后，计算机虚拟模型所反馈的数据才具有足够的参考价值。
　　3.2 系统设计优化
　　从上述阐述的内容可以看到，在整车系统设计的过程中，也包含了整车设计优化的内容。CAE 技术就是最有力的证明。设计人员使用CAE，根本目的就是为了验证设计方案的可行性，通过计算机技术将设计方案转化为直观感受，从中找出优点和不足，进而进行针对性地改进，这本质上就是开展系统设计优化工作。CAE 的应用，大幅提高了设计效率，缩短设计周期，降低设计费用，对于车辆设计工作具有着十分积极的促进作用。
　　4 箱式电动环卫车样车试生产与测试分析
　　4.1 样车试生产
　　尽管经过了计算机虚拟模型的检测，但在设计方案投入正式生产前，必须经过样车试生产这一过程，通过将数据化的设计方案转为实体产品，可以最大限度的对设计方案的好坏进行实际评估。样车试生产主要有以下几个阶段：一是将原料加工成毛坯，二是零件的加工生产，三是对毛坯以及零件进行热处理，四是各系统的组装，最后是整车组装。这一过程与正式生产过程相同，从而确保产品质量和生产工艺两方面都满足实际需要。
　　4.2 样车测试
　　样车完成后，就要进行测试工作。这也是车辆设计定型前的最后一道把关程序。通过对样车大量的系统的测试，对车辆设计思维的准确性、产品设计的先进性、生产工艺的合理性、生产、使用和维修工作的便利性以及各零部件的可靠性等进行全面评估。最终判断车辆设计是否满足预设的目标要求。
　　5 结束语
　　环卫电动车设计是项系统工程，设计工作中需要考虑的因素极为繁多，设计人员在进行设计工作时，既要保证设计质量，确保方案的可行性和成本的最低化，又要充分发挥想象力和创造力，不断开发出新的设计方案，提高设计水平，促进车辆性能质量的提升。就箱式环卫电动车而言，全封闭的车厢方式，保障了车辆防水、防尘和防腐蚀的要求，在车厢侧门安装了主力开启装置，通过电液一体化举升模式实现了车辆自动卸载和举升功能，极大地改善了环卫车辆的操作舒适度，体现了创新思维，更有利于该型车辆提高市场竞争力。