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        多功能全自動可升降洗墻車

        2021-02-23 19:35:01邢明洋張曉彤王凱戴佳楠吳宇婷李曉紅
        科教創(chuàng)新與實踐 2021年43期

        邢明洋 張曉彤 王凱 戴佳楠 吳宇婷 李曉紅

        摘要:多功能全自動可升降洗墻車是一種能夠適用于大型、小型街道上墻壁或者薄板結(jié)構(gòu)的自動清洗工作的洗墻移動設備。其結(jié)構(gòu)簡單緊湊,可控性高,清洗效果好。能夠完成洗墻車多階段、多動作、具有邏輯性洗墻工作。洗墻污水可做到回收并再利用,以達到綠色環(huán)保,能源回收再利用的目的。

        1、設計背景

        隨著我國車輛交通流量高速增加,穿行的車輛排出大量尾氣,同時車輛帶來的揚塵也很多,尾氣形成的炭黑,機油和揚塵帶來的灰塵混合在一起,最終沉積在墻壁表面。這些污漬會降低空氣質(zhì)量,影響行車安全,降低城市的整體形象。本項目設計的多功能自動洗墻車:噴出的高壓水簾對墻面產(chǎn)生的沖擊力,將污漬和灰塵從墻面剝離,融入水流流下,從而達到清洗墻面的效果,隨著車輛向前行駛,實現(xiàn)墻面整體的清洗。

        2、設計理念

        完成一款多功能全自動洗墻車功能及結(jié)構(gòu)設計使其能夠適用于大型、小型街道上墻壁或者薄板結(jié)構(gòu)的自動清洗工作,并滿足簡單緊湊,成本低廉,穩(wěn)定性高,清洗效果好的結(jié)構(gòu)特點,能夠支撐洗墻車完成工作3小時,累計工作長度15公里墻面清洗工作的水循環(huán)及負載系統(tǒng)并擁有自動清洗,自動報警,自動識別等自動清洗功能。

        3、現(xiàn)狀分析

        隨著科技的不斷進步,各種自動清洗車輛在各個領(lǐng)域都有著廣泛的應用。從清洗方式來看,隧道墻面清洗車主要分為兩類:高壓水清洗方式和毛刷清洗方式。

        (1)高壓水清洗方式

        高壓水清洗方式的原理是:噴出的高壓水簾對墻面產(chǎn)生的沖擊力,將污漬和灰塵從墻面剝離,并溶入水流流下,從而達到清洗墻面的效果。高壓水泵泵出的高壓水在墻面上形成一條高壓水簾,隨著車輛的向前行駛,實現(xiàn)隧墻面的清洗。

        (2)毛刷清洗方式

        毛刷清洗方式的原理是:利用低壓水泵將洗滌液噴射到墻面和滾刷,起到濕潤墻面、軟化污漬和降低污漬附著力的作用,接著用高速旋轉(zhuǎn)的毛刷刷洗墻面,利用刷毛沖擊力完全剝離墻面上的污漬混合物,最后用清水沖洗墻面,將污漬和污水從墻面沖洗到路面的排水溝,隨著車輛的向前行駛,實現(xiàn)隧道墻面的清洗。

        4、 工作原理及過程

        本設計產(chǎn)品洗墻車,能夠針對不同的墻面,在保證不損壞薄板結(jié)構(gòu)的墻面的前提下,克服洗墻時清洗水的干擾,高可靠性地實現(xiàn)洗刷與墻面之間的水平和垂直方向的位置穩(wěn)定。本設計產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示,在洗墻車的洗刷上安裝有傳感器連接座,傳感器安裝在連接座內(nèi),連接座的前端安裝有擋水罩,可以防止清洗墻面的清潔水對傳感器的干擾,實現(xiàn)對墻面的實時檢測,保證自動調(diào)刷。

        本設計產(chǎn)品洗墻車的運行過程如圖4所示,在洗墻車的底盤大梁和水箱縱梁處安裝有板簧穩(wěn)定油缸,在清洗作業(yè)前,系統(tǒng)將安裝在底盤大梁和水箱縱梁上的穩(wěn)定油缸伸出,用穩(wěn)定油缸承受上裝重量,使地盤板簧處于松弛狀態(tài),保證輪胎與大梁的相對位置不會因為外部原因發(fā)生變化,既保證了洗刷在作業(yè)過程中的穩(wěn)定,而且在洗墻車高速行駛狀態(tài),可將板簧穩(wěn)定系統(tǒng)復位,收回油缸,使板簧正常工作。

        本項目相關(guān)技術(shù)指標:

        (1)發(fā)動機功率:180KW;

        (2)作業(yè)時的車速:1.35~5km/h;

        (3)單次作業(yè)時間:120min;

        (4)最大清洗范圍:4.0m;

        (5)清洗高度:0.2~0.5m。

        5、創(chuàng)新點

        (1)一款多功能全自動洗墻車能夠適用于大型、小型街道上墻壁或者薄板結(jié)構(gòu)的自動清洗工作。

        (2)結(jié)構(gòu)簡單緊湊,成本低廉,穩(wěn)定性高,清洗效果好。

        (3)能夠支撐洗墻車清洗工作的水循環(huán)及負載系統(tǒng)。

        (4)能夠完成自動清洗,自動報警,自動識別等自動清洗控制系統(tǒng)設計。

        (5)能夠完成洗墻車多階段、多動作、具有邏輯性洗墻工作。

        (6)能夠在洗墻車的工作時限內(nèi),回收并再利用洗墻污水,以達到綠色環(huán)保,能源回收再利用的目的。

        6、結(jié)束語

        目前多數(shù)洗墻產(chǎn)品一般采用手動控制,無法準確控制位置,影響清洗效果;針對現(xiàn)有技術(shù)問題,本設計產(chǎn)品提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊,成本低廉,穩(wěn)定性高,清晰效果好的洗墻車,能夠針對不同的墻面,在保證不損壞薄板結(jié)構(gòu)的墻面的前提下,克服洗墻時清洗水的干擾,高可靠性地實現(xiàn)洗刷與墻面之間的水平和豎直放方向的位置穩(wěn)定且在洗墻車的底盤大梁和水箱縱梁處安裝板簧穩(wěn)定油缸,來保證洗刷在作業(yè)過程中的穩(wěn)定。這不僅僅方便了人們的生活,同時也節(jié)約了水資源的浪費,合理利用水自然共創(chuàng)人與自然地美好社會。

        參考文獻:

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        [3]置南大學、基于足式爬壁的智能玻璃清潔機器人:中國,103032934A[P],20130508.

        [4]蔣貞榮、高樓玻璃馨墻自動清洗系統(tǒng):中國,205314876U[P]2015-12-04.

        項目:大學生創(chuàng)新訓練項目“多功能全自動可升降洗墻車”(編號:2021101480089)

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