CN104386033B - 喷淋装置的开闭结构 - Google Patents

Abstract

一种喷淋装置的开闭结构，包括有喷淋管(1)，在喷淋管(1)中上下间隔的分布有喷淋头(7)，喷淋头(7)与喷淋管内腔(11)相连通，所述喷淋管(1)中设置有活塞(2)，活塞(2)与喷淋管(1)内壁为紧贴密封设置，活塞(2)套装在伸入喷淋管(1)内的螺杆(3)上，且活塞(2)能随螺杆(3)的转动而沿喷淋管(1)内壁上下移动，活塞(2)通过偏心螺孔与螺杆(3)螺纹连接，螺杆(3)的一端伸出喷淋管(1)与驱动电机(4)的输出轴相联动，驱动电机(4)与程控电路相互构成回路，喷淋管(1)与液体源或高压气源相连通。其优点在于：通过螺杆的转动，带动活塞在喷淋管的内腔中前后运动，实现了控制喷淋管上指定喷淋头的连通或隔断，避免了喷淋头全开造成的水、电浪费，有十分明显的节能减排效果。

Description

喷淋装置的开闭结构

技术领域

本发明涉及一种清洗装置，尤其指一种应用于喷淋装置的开闭结构。

背景技术

现有一种专利号为CN200810059217.4名称为《环绕型无接触免擦拭洗车机》的中国发明专利申请公开了一种环绕型无接触免擦拭洗车机，包括安装在横梁两端部向下悬垂的两根悬挂架下端的两对红外字对射探头和由顶部喷液杆和喷液侧杆组成的弓形的喷液架，喷液架在电动机的带动下可做纵向、横向移动及沿喷液架的纵轴做360度的旋转。该发明提供了一种喷液架可360度连续旋转、喷液架与车体适中保持最佳洗车距离的汽车清洗设备。然而，该装置的喷液架虽能做纵向、横向及旋转运动，却无法根据被清洗车辆的各处车身高度变化调整喷淋头的开启数量，导致诸多问题。以车身侧面的清洗为例，对于一台最大清洗高度设计为1900mm的洗车机，用于清洗一辆车身高度在500-1480mm之间变化的三厢小轿车，在清洗车头部分时，因发动机盖高度不超过900mm，喷液侧杆的高度在900mm以上部分的各个喷淋头的喷洒动作实际是无效的。开启这部分喷淋头的结果，一是浪费了超过50％的水(相应造成了同比例电力的浪费)，二是喷液侧杆的高压水流对顶部喷液杆的工作水流造成了持续的横向冲击，严重削弱了顶部喷液杆的冲击力和清洗效果。同理，喷淋系统在喷洒洗车液时也造成了同比例的污染物的超量排放。由于喷液侧杆的高度按最大型的可洗车辆的最高点来设计，故被洗车辆的实际高度总是小于设计值，喷液侧杆的工作状态总是存在浪费现象，顶部喷杆也是如此，日积月累，结果十分惊人。此外，该喷杆功能较为单一，不能很好地适应车身不同部位的清洗要求。因此，该装置的结构亟待改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能根据待清洗物高度变化调整喷淋头开启数量，并可喷洒多种压力高压水或其它工作介质的用于喷淋装置的开闭结构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本喷淋装置的开闭结构，包括有喷淋管，在喷淋管中上下间隔的分布有喷淋头，喷淋头与喷淋管内腔相连通，其特征在于：所述喷淋管中设置有能沿喷淋管内壁上下移动的活塞，所述活塞与喷淋管内壁为紧贴密封设置，所述活塞套装在伸入喷淋管内的螺杆上，且活塞能随螺杆的转动而沿喷淋管内壁上下移动，所述活塞通过偏心螺孔与螺杆螺纹连接在一起，所述螺杆的一端伸出喷淋管与驱动电机的输出轴相联动，所述驱动电机与程控电路相互构成回路，所述喷淋管与液体源或高压气源相连通。活塞采用通过偏心螺孔与螺杆螺纹连接在一起的方式，使活塞的转动中心偏离喷淋管竖向中轴线，活塞始终受到来自喷淋管内壁支撑力与螺杆的摩擦力，保证活塞无法绕其转动中心转动，因而能有效避免喷淋管内腔通入高压水时，由于压力突然增大，活塞在向上或向下的水压推力作用下自行发生转动的可能，实现活塞的自锁，使用效果更好。

作为改进，所述螺杆为中空结构，所述的一端与驱动电机相连接，所述螺杆的另一端开口与喷淋管内腔相连通，所述螺杆的内腔通过道管与液体源或高压气源相连通。

进一步改进，所述螺杆的内腔通过道管与液体源或高压气源相连通的具体结构为：所述螺杆周面上设置有环形凹腔，所述道管与环形凹腔密封连接紧贴在一起，在环形凹腔的底部分别设置有1至4个与螺杆的内腔相连通的通孔，所述环形凹腔的上圆周面与下圆周面与相应喷淋管内壁相密封的密封圈。

再改进，所述螺杆与驱动电机的输出轴相连接的连接处设置有使喷淋管内腔与外界密封的密封圈。

作为改进，所述喷淋管中的螺杆有两根，一根从喷淋管的一端插入喷淋管内腔中，另一根从喷淋管的另一端插入喷淋管内腔中，插入喷淋管内的两根螺杆的端面不相接触，在每根螺杆上套穿偏心的活塞，各自螺杆的外端延伸出喷淋管并与对应驱动电机的输出轴相联动，所述驱动电机分别通过线路与程控电路相连接，所述喷淋管的中部内腔通过输送管与液体源或高压气源相连通。

进一步改进，所述螺杆延伸出喷淋管处分别设置密封圈。

再改进，所述喷淋管为竖向的喷淋管时，在位于喷淋管下部的活塞下方的喷淋管内腔亦设置有与低压清洗液或低压水源或高压水源或高压气源或低压气源相连通的道水管。

与现有技术相比，本装置通过改进喷杆的结构，使喷淋装置的工作方式不再简单粗放，不再是所有喷淋头全程开启，不再是所有喷淋头只能喷洒同一压力的水，而是按需开启、针对车身不同部位的脏污特性采用不同的冲洗压力，其结构简单、生产成本低、安装空间小，无需对喷淋装置之外的结构做改动，却能大幅改善现有喷淋装置存在的水、电严重浪费问题，应用于洗车机中能实现对车身下摆、车轮等部位的针对性清洗效果，同时也减少洗车液的使用和排放量，应用前景良好。

附图说明

图1是本发明实施例的应用效果图；

图2是图1中单根喷淋管沿中心轴线所在平面剖开后的剖面图；

图3是图2中喷淋管的结构分解图；

图4是图1中喷淋管沿中心轴线所在平面剖开后的剖面图；

图5是图4中喷淋管的结构分解图；

图6是图4中另一种形式的喷淋管沿中心轴线所在平面剖开后的剖面图；

图7是图6中喷淋管的结构分解图；

图8是图4所示喷淋管沿A-A线的剖面图；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图8所示，本实施例的喷淋装置的开闭结构，包括有喷淋管1，在喷淋管1中上下间隔的分布有喷淋头7，喷淋头7与喷淋管内腔11相连通，所述喷淋管1中设置有能沿喷淋管1内壁上下移动的活塞2，所述活塞2与喷淋管1内壁为紧贴密封设置，所述活塞2套装在伸入喷淋管1内的螺杆3上，且活塞2能随螺杆3的转动而沿喷淋管1内壁上下移动，所述活塞2通过偏心螺孔与螺杆3螺纹连接在一起，所述螺杆3的一端伸出喷淋管1与驱动电机4的输出轴相联动，所述驱动电机4与程控电路相互构成回路，所述喷淋管1与液体源或高压气源相连通。所述螺杆3为中空结构，所述的一端与驱动电机4相连接，所述螺杆3的另一端开口与喷淋管1内腔相连通，所述螺杆3的内腔31通过道管5与液体源或高压气源相连通。所述螺杆3的内腔31通过道管5与液体源或高压气源相连通的具体结构为：所述螺杆3周面上设置有环形凹腔6，所述道管5与环形凹腔6密封连接紧贴在一起，在环形凹腔6的底部分别设置有1至4个与螺杆3的内腔31相连通的通孔61，所述环形凹腔6的上圆周面62与下圆周面63与相应喷淋管1内壁相密封的密封圈。所述螺杆3与驱动电机4的输出轴相连接的连接处设置有使喷淋管内腔11与外界密封的密封圈8。所述喷淋管1中的螺杆3有两根，一根从喷淋管1的一端插入喷淋管内腔11中，另一根从喷淋管1的另一端插入喷淋管内腔11中，插入喷淋管1内的两根螺杆3的端面不相接触，在每根螺杆3上套穿偏心的活塞2，各自螺杆3的外端延伸出喷淋管1并与对应驱动电机4的输出轴相联动，所述驱动电机4分别通过线路与程控电路相连接，所述喷淋管1的中部内腔通过输送管51与液体源或高压气源相连通。所述螺杆3延伸出喷淋管1处分别设置密封圈8。所述喷淋管1为竖向的喷淋管1时，在位于喷淋管1下部的活塞2下方的喷淋管内腔11亦设置有与低压清洗液或低压水源或高压水源或高压气源或低压气源相连通的道水管52。

以下对本发明作更进一步说明：

清洗汽车时，不同车辆停放位置、不同车身部位的高宽尺寸及清洗工艺，往往要求喷淋装置在不同车身位置处只需开启部分喷淋头。此外，同一辆车的车身上部、车头、车下摆、车轮位置的污垢特性也大不相同，比如，车头部分有较多昆虫尸斑、车下摆有较多泥浆，车轮部分黑色油垢较重，等等，需要采用针对性的清洁剂、不同的高压水冲洗压力、不同的吸收溶解和软化时间，进行针对性的清洗操作。本发明应用于洗车机上时，能提供一种可根据被清洗部位的车身高度、宽度，酌情开启或关闭部分喷淋头，根据被清洗部分的污垢特性喷洒工作介质和不同压力的高压水的方法和装置，实现洗车机的喷淋头因需开启、喷杆内介质的针对性喷洒，避免喷淋头全程打开、同一压力或同一介质的粗放方式所造成的用水用电浪费、污染物排放增加、清洗效果不理想等问题。

喷淋装置的喷淋管由一根顶喷淋管、两根竖向喷淋管组成，整体安装在横梁上，随着横梁的运动，竖向喷淋管可同时环绕车身运动，完成洗车液喷洒或清水冲洗等动作。以竖向喷杆结构来说明，本发明是这样实现的：洗车机喷淋管内腔11安装有活塞2(即图3中的下部活塞、上部活塞)，活塞2套装在螺杆3上能随着螺杆3的转动而前后移动，螺杆3与安装在喷淋管1的端部的驱动电机4的电机轴相联结。

由于活塞2的存在，且活塞2与喷淋管内腔11的内壁之间相互密封地设置在一起，该喷淋管内腔11被活塞2分隔成三部分：中空下部分111，中空中部分112，中空上部分113，这三段内腔对应的喷淋头7由此处于不同的管路导通状态。控制活塞2的运动和位置，结合管路中三通阀、四通阀的开闭，即可控制实现各个喷淋头7喷洒液体的各种工况组成。喷淋管1上安装有9个喷淋头，自下而上依次为喷淋头一至九。以图2所示，中空下部分111的喷淋头一～喷淋头三可以与高压的道水管52导通，可喷洒泥砂松散剂、洗车液或高压水；中空中部分112的喷淋头四～喷淋头六可以与低压的输送管51导通，可喷洒洗车液或低压水；而中空上部分113的喷淋头七～喷淋头九与道管隔断，该段的各个喷淋头7无水可流，处于实际上的关闭状态。

具体工作时，电机驱动喷淋装置沿着架体运动到待清洗的车身部位附近。首先，程控电路系统打开泥浆松散剂泵、泥浆松散剂阀门，而水泵及其它阀门处于关闭状态，泥浆松散剂于是通过高压的道水管52，由下部各喷淋头向喷洒、浸润车身下摆，使车身表面板结的泥浆快速软化。此过程中，上部活塞不动作，程控电路根据测定或事先设置的车型数据指令下部活塞动作，使相应喷淋头打开，以喷洒相应高度范围内的车身下摆部位。一般地，对于同一辆车，下部活塞处于一固定位置处，在喷洒启动初期运行到位后，喷洒过程中不做调整。

上述操作完成后，打开洗车液泵及洗车液阀，通过高压的道水管52、低压的输送管51向全车身喷洒，水泵及其它阀门处于关闭状态。此过程中，下部活塞不动作。在不同的车身部位处，程控电路按测得的车型轮廓设定应喷洒泥洗车液的车身高度，向驱动电机4发出旋转指令，进而驱动螺杆转动、拖动上部活塞在螺杆3内部沿着螺杆3移动至相应的位置处，从而控制相应喷淋头7的导通或闭合。比如，某时刻喷淋管1对应的车身高度为1.0米，喷淋管1上高于1米的喷淋头是喷淋头七～喷淋头九，在此高度以下的是喷淋头一六。则：在程控电路控制下，驱动电机4旋转，驱动电机轴正转或反转，进而带动活塞2沿着螺杆3前后移动，使活塞2移动到喷淋管内腔11的合适位置，将喷淋头七～九的管道予以阻断，这三个喷淋头于是呈关闭状态；而喷淋头一～六与中空下部分111、中空中部分112及输送管51、52之间的通路无阻断，故从水源进入的洗车液，得以从这六个喷淋头喷出。

前述操作完成后，开始清水冲洗动作。此过程中，水泵启动，活塞的控制、动作与喷洒洗车液时相同，因中空下部分111、中空中部分112实现了分段控制，可分别由输送管51与道水管52供给不同压力的清水。输送管51和道水管52可采用同一高压水泵，但输送管51与高压水泵连通的管路上受调压阀控制，供给中空部分112的喷淋头的是低压水。中空上部分113部分的各个喷淋头7受上部活塞阻隔而无法与高压水泵连通，不能喷水。对于车身侧面，在常规的冲洗时间下，车窗玻璃只有浮灰，只需2MPa以下的清水清洗，而泥浆、油垢、昆虫尸瘢较重的车身下摆和车轮则需要10MPa左右的高压水进行冲洗。对泥泞道路行驶过的越野车等脏污程度严重的车辆，可以关闭输送管51、打开道水管52，对车身下部进行大流量、高压力的反复冲洗，具体可做多种程序设计和实际选择。

因活塞2与螺杆3呈偏心设置，故螺杆3转动时，活塞2(即此处的下部活塞、上部活塞)能沿着螺杆3保持轴向上下移动，而不是同时发生旋转。活塞2也不会因为在其两底面间存在压力差而沿着螺杆3自行移动。即，此种活塞2、螺杆3不同心的结构，实现了活塞2的自锁。

还有，在竖向喷杆的上端安装了一套电机、活塞2和螺杆3，道管5从喷杆下部接入，兼做泥砂松散剂、洗车液和水的输入管道，活塞2上方的喷淋头7处于关闭状态，活塞2下方的喷淋头7与道管5导通，但各喷淋头喷出的高压水处于同一工况，压力无区别。当然，也无法在喷淋管1内同时喷洒不同工作介质。要实现前述2个活塞的工作要求，需要喷杆多次更换工作介质，从而增加了清洗时间。此结构中，螺杆3可为实心，不起到液体输送管路的功能。

为了实现单个活塞的控制要求，道管5从喷淋管1上部接入喷淋管内腔11的结构类型，螺杆3呈中空结构，所述螺杆3的中空结构的内腔31与道管5、喷淋管内腔11相连通，具体结构为：道管5接口处的螺杆3设置有环形凹腔6，在环形凹腔6的底部分别设置有1至4个与螺杆3的内腔31相连通的通孔61，环形凹腔6的上下端面为圆周面，且上下密封圈与此处同为圆周面的喷淋管内腔11的内壁相互密封。高压水从道管5经环形凹腔6处的通孔61进入螺杆3的内腔31中，进而通过内腔31的与通孔61位置相反的一端的通孔，流入喷淋管1的喷淋管内腔11，进而进入未被活塞2阻隔的那部分喷淋头7的内孔，并经这些喷淋头7形成水射流洒向车身，进行清洗操作。

当然，前述两个活塞2的实施例中的螺杆3也可以是中空通液的结构，相应的道管可以有其它安装方式，不影响结构功能。

图4是本实施例中的顶部喷淋管1的结构，该喷淋管1带有两个活塞及一根输送管51。因车身宽度及车身停放位置的差异，需要以位于顶部喷淋管的中部的不同数量的喷淋头7对车顶喷洒洗车液或高压水，一般不需要喷洒泥砂松散剂，也不需要区分喷淋管不同段的水压。具体工作时，图4中的两个活塞之间的喷淋头打开，而活塞与各自的喷管端部之间的喷淋头7不导通。此种活塞的控制目的，主要在于节约洗车液和水，并避免车身之外的喷淋头7造成对竖向喷淋管的喷淋头7的水射流的干扰，影响车身侧面的清洗效果。

当然，以上喷淋装置的工作方式与管道、喷淋管中的介质无关，无论是水、洗车液还是空气，都可以实现相应的部分喷淋头导通或关闭的调控效果，其原理相同。比如，以上实施例中选取既适合喷水又适合喷气的两用喷淋头，设备工作时只要通过切换装置，将道管5所连接的水源切换到与压缩空气源连通，则工作介质改为压缩空气，整个喷淋装置即是风干装置的功能，可方便地用于汽车清洗之后的风干工序，相应的喷淋管的设计和工作方式完全相同不须改动。以上只是为说明简便而选取的较为简单的喷淋头控制要求和解决方案。实际上，根据活塞2数量、各类工作介质的选择、阀门控制及泵的组合，以及不同清洗工艺和程序的要求，可实现的喷淋头喷洒动作的组合方式还可以更丰富多样，因原理上相同，在此不作展开，可根据汽车清洗工艺的复杂性按需设计。

本发明程控电路是公知技术，活塞2的高度、螺杆3的长度及活塞运动距离的控制等均运用常规机电设计知识完成，在此不做具体描述。

此外，下述各种方案方式的差异(包括但不限于下述情形)均在本发明的意图之列：

1)该喷淋装置不只适用于图1的洗车机结构，可以是龙门式、隧道式等各种类型；

2)喷淋管内腔11的截面可以是圆形，也可以是长方形、椭圆形等其它形状，只要能利于活塞保持前后运动即可；

3)螺杆3的转动可以有各种驱动方式，可按具体情况而定，比如：手动或气动方式驱动的螺杆3。

4)喷淋管用途不限，包括但不限于：用于清洗车顶的顶喷淋管、用于清洗车身侧面的侧喷淋管、用于清洗车底盘的底喷淋管等。不论其是否相互连结或独立运动。

5)喷淋管上喷淋头的数量、间距及喷淋头类型。

本发明针对被清洗车辆的高度变化等产生的不同清洗要求，通过设定活塞2的不同数量、位置，配合以洗车液、清水或空气等介质的泵阀控制，实现了部分喷淋头导通、部分喷淋头被隔断及不同介质、不同水压的针对性喷洒等的工作组合。本发明的技术方案在实现喷淋头7受控喷洒的目标时，采用的结构新颖而简洁、易于加工实现，改造成本不高、工作可靠性高，很好地解决了现有技术和产品中全部喷淋头全程开启所造成的水电浪费、洗涤剂消耗量大等问题，解决了车身不同部位难以采用不同清洗措施的问题，甚至直接降低水泵配置功率，大幅压缩设备制造成本和运营费用。测算表明，设计限高1900mm的洗车机清洗一辆车身高度在500-1480mm之间变化的三厢家用轿车时，如采用本发明的技术设计，单是竖向喷淋管即可节约用水或洗涤剂消耗量约33.8％，而且减少了相应的电能消耗，同时能对车身不同部位进行针对性的洗涤，直接改进清洗效果，并且洗车机除喷淋系统之外的其它结构无须任何改动，大大增强了设备在各种应用场地的适用性。故，本发明的经济效益和社会效益均十分显著。

Claims (7)

1.一种喷淋装置的开闭结构，包括有喷淋管(1)，在喷淋管(1)中上下间隔的分布有喷淋头(7)，喷淋头(7)与喷淋管内腔(11)相连通，其特征在于：所述喷淋管(1)中设置有能沿喷淋管(1)内壁上下移动的活塞(2)，所述活塞(2)与喷淋管(1)内壁为紧贴密封设置，所述活塞(2)套装在伸入喷淋管(1)内的螺杆(3)上，且活塞(2)能随螺杆(3)的转动而沿喷淋管(1)内壁上下移动，所述活塞(2)通过偏心螺孔与螺杆(3)螺纹连接在一起，所述螺杆(3)的一端伸出喷淋管(1)与驱动电机(4)的输出轴相联动，所述驱动电机(4)与程控电路相互构成回路，所述喷淋管(1)与液体源或高压气源相连通。

2.根据权利要求1所述的开闭结构，其特征在于：所述螺杆(3)为中空结构，所述螺杆(3)的一端与驱动电机(4)相连接，所述螺杆(3)的另一端开口与喷淋管(1)内腔相连通，所述螺杆(3)的内腔(31)通过道管(5)与液体源或高压气源相连通。

3.根据权利要求2所述的开闭结构，其特征在于：所述螺杆(3)的内腔(31)通过道管(5)与液体源或高压气源相连通的具体结构为：所述螺杆(3)周面上设置有环形凹腔(6)，所述道管(5)与环形凹腔(6)密封连接紧贴在一起，在环形凹腔(6)的底部分别设置有1至4个与螺杆(3)的内腔(31)相连通的通孔(61)，所述环形凹腔(6)的上圆周面(62)与下圆周面(63)与相应喷淋管(1)内壁设置有密封的密封圈。

4.根据权利要求3所述的开闭结构，其特征在于：所述螺杆(3)与驱动电机(4)的输出轴相连接的连接处设置有使喷淋管内腔(11)与外界密封的密封圈(8)。

5.根据权利要求1或2所述的开闭结构，其特征在于：所述喷淋管(1)中的螺杆(3)有两根，一根从喷淋管(1)的一端插入喷淋管内腔(11)中，另一根从喷淋管(1)的另一端插入喷淋管内腔(11)中，插入喷淋管(1)内的两根螺杆(3)的端面不相接触，在每根螺杆(3)上套穿偏心的活塞(2)，各自螺杆(3)的外端延伸出喷淋管(1)并与对应驱动电机(4)的输出轴相联动，所述驱动电机(4)分别通过线路与程控电路相连接，所述喷淋管(1)的中部内腔通过输送管(51)与液体源或高压气源相连通。

6.根据权利要5所述的开闭结构，其特征在于：所述两根螺杆(3)延伸出喷淋管(1)处分别设置密封圈(8)。

7.根据权利要求6所述的开闭结构，其特征在于：所述喷淋管(1)为竖向的喷淋管(1)时，在位于喷淋管(1)下部的活塞(2)下方的喷淋管内腔(11)亦设置有与低压清洗液或低压水源或高压水源或高压气源或低压气源相连通的道水管(52)。