CN109691936A - 一种蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机，包括行走系统、清洗系统、高温高压蒸汽发生器、控制和真空装置及以及连接管等附件。该清洗机采用行走系统作为机架及运动机构，高温高压蒸汽带动清洗盘转动，在蒸汽与毛刷旋转的共同作用下进行清洗。清洗盘有两处进气口，主进气口1位于连接板侧面，此处进入的高温高压蒸汽通过轴上通孔从鸭嘴喷头喷出来清洗壁面；副进气口2位于蜗壳处，此处通入的蒸汽通过叶轮，推动刷盘旋转，再从刷盘底部小孔排出，同时作清洗用。本发明的有益效果是使用方便和安全，不需上楼顶吊装，蒸汽清洗与毛刷清洗共同作用，节省水量，清洗效果好，不需添加清洗剂，无污染。

Description

一种蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机

技术领域

本发明涉及墙壁清洗技术领域，特别是涉及一种蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机。

背景技术

随着中国城市化进程的加快，高层建筑如雨后春笋般出现，其外墙因常年累月暴露在空气中，经常会附着各种各样的灰尘和杂质，大大降低了建筑物及城市的美观度，故而需要定期进行清洗工作，自动爬壁墙壁清洗机应运而生。

目前自动爬壁墙壁清洗机的主要清洗方式有：人工清洗、高射水流清洗和机械力清洗。人工清洗效率低，工作劳动强度大，人生安全难以保证；高射水流清洗能源效率低，耗水量大，有二次污染，一些污垢难以清除；机械力装置复杂，成本高，清洗局限性大，不适用于10层以上的高楼。综上所述，自动爬壁墙壁蒸汽清洗机是一种清洗效果好且无明显缺点的清洗方式来清洗墙壁。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机，其结构简单、重量轻、使用方便、成本低、无污染、节省水量、清洗效果好，可以高效去除多种顽渍，且清洗前后不会产生环境污染物。

本发明所采用的技术方案是：

一种蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机，包括丝杆运动机构、真空吸盘组、短程气缸、清洗盘、连接管、高温高压蒸汽发生器、真空装置和管路等附件。

进一步地，所述清洗盘包括毛刷、蜗壳、连接轴托架、连接板、圆螺母、角接触球轴承、刷盘（叶轮）、鸭嘴喷头；清洗盘上连接板与丝杆连接座通过螺栓连接；刷盘（叶轮）是由轴、叶轮、底盘组成的一个整体，由轴承支撑，轴承下方设置孔用挡圈及密封圈，上端由小圆螺母锁紧以固定其轴向位置，刷盘底部开有四个排气孔，毛刷与刷盘通过螺栓相连；连接轴托架支撑轴承并与连接板通过螺栓连接，蜗壳位于叶轮外部且与托架通过螺栓连接；刷盘开一通孔，鸭嘴喷头与通孔螺纹连接；清洗盘通过螺栓与丝杆连接座连接。

进一步地，所述丝杆运动机构由两组同样的丝杆机构重叠构成，每组由一个驱动电机、一个丝杆、两个光杆、一个丝杆连接座、一个联轴器组成，其中电机与丝杆通过联轴器连接，相互垂直的水平丝杆与竖直丝杆通过丝杆连接座连接，水平及竖直方向分别由两个滚珠丝杆机构带动，光杆安装于滚珠丝杆两旁以提升系统刚度。

进一步地，所述短程气缸位于丝杆端部上方并且通过连接架与之连接；吸盘组通过螺栓与气缸连接且位于气缸下方；丝杆连接座下方设置清洗盘，与其通过螺栓连接。

进一步地，吸盘组共有四组，即水平丝杆和竖直丝杆两端安装垂直于竖直壁面的吸附吸盘共四组，为了抗倾覆，在竖直杆上方吸盘组安放四个吸盘，其余吸盘组每组两个吸盘。吸盘组的上下（左右）行程上，采用与一个短程气缸配合，将其支架穿过与短程气缸的推杆相连的连接板，再下方用螺纹旋合固定，连接板与气缸的推动杆和两根辅助导杆连接，可以保证其随着推杆上下运动而运动。

进一步地，清洗机的行走通过底面的控制系统和真空装置控制和驱动。

进一步地，蒸汽发生器使用常见电蒸汽锅炉，让锅炉内水温度升高变为高压高温蒸汽，然后通过连接管运输至清洗盘，一根连接管分支与连接板侧面气管接头连接，另一根连接管分支与蜗壳相连，最后高温高压蒸汽通过鸭嘴喷头及排气孔释放出来。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使用易于获取且无污染的高温高压水蒸气来清洗墙壁，污物可在高温蒸汽作用下受力发生位移和松动而脱落，同时蒸汽遇冷迅速凝聚成小水滴，形成巨大的气液表面，对油泥和污垢产生吸附和分散作用，喷射蒸汽产生的冲击力对污物也具有很强的清除作用，同时毛刷也可产生摩擦力机械清除污物；此种蒸汽清洗与毛刷摩擦二合一清洗方式节能环保，清洗执行机构只需一个清洗盘，所以重量轻、效率高、清洗效果好、且结构简单紧凑、安全性高，可以高效去除多种顽渍，清洗前后不会产生环境污染物。

附图说明

图1为蒸汽式自动爬壁清洗机拆去右部吸盘组及其装配机构的结构示意图；

图2为蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机行走系统俯视图；

图3为蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机运动状态图；

图4为清洗盘剖视图；

图5为清洗盘仰视图；

图6为蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机三维图。

图中附图标记如下：1、短程气缸，2、驱动电机，3、联轴器，4、丝杆连接座，5、清洗盘，6、真空吸盘组,7、光杆，8、水平丝杆，9、竖直丝杆，10、毛刷，11、蜗壳，12、连接轴托架，13、孔用挡圈，14、螺栓，15、连接板，16、圆螺母，17、止动垫圈，18、软管接头，19、连接管，20、角接触球轴承，21、密封圈，22、刷盘（叶轮），23、螺钉，24、鸭嘴喷头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

参见图1、图2、图6，一种蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机，其特征在于，该清洗机包括丝杆运动机构、真空吸盘组（6）、短程气缸（1）、清洗盘（5）、连接管（19）、高温高压蒸汽发生器。

如图1及图6，本蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机是通过驱动电机（2）输出动力，通过联轴器（3）将动力传递给丝杆（8，9），传动系统由相互垂直的水平丝杆（8）与竖直丝杆（9）组成，两丝杆（8，9）通过丝杆连接座（4）连接在一起，水平及竖直两方向分别由两个滚珠丝杆机构带动，光杆（7）安装于滚珠丝杆（8，9）两旁以提升系统刚度；所述短程气缸（1）通过螺栓分别连接在两丝杆（8，9）两端，吸盘组（6）的上下（左右）行程上，采用与一个短程气缸（1）配合，将其支架穿过与短程气缸（1）的推杆相连的连接板，再下方用螺纹旋合固定，连接板与气缸（1）的推动杆和两根辅助导杆连接，可以保证其随着推杆上下运动而运动。

如图4及图5，清洗盘（5）包括毛刷（10）、蜗壳（11）、连接轴托架（12）、连接板（15）、圆螺母（16）、角接触球轴承（20）、刷盘（叶轮）（22）、鸭嘴喷头（24）。清洗盘（5）上连接板（15）与丝杆连接座（4）通过螺栓连接。刷盘（叶轮）（22）是由轴、叶轮、底盘组成的一个整体，由轴承（20）支撑，轴承（20）下方设置孔用挡圈（13）及密封圈（21），上端由小圆螺母（16）锁紧以固定其轴向位置，刷盘（22）底部开有四个排气孔，毛刷（10）与刷盘（22）通过螺栓相连。连接轴托架（12）支撑轴承并与连接板（15）通过螺栓连接，蜗壳（11）位于叶轮（22）外部且与托架（12）通过螺栓（23）连接；刷盘（22）开一通孔，鸭嘴喷头（24）与通孔螺纹连接。清洗盘（6）通过螺栓与丝杆连接座（4）连接。清洗盘（5）有两处进气口，进气口1位于连接板（15）侧面，此处进入的高温高压蒸汽通过轴上通孔从鸭嘴喷头（24）喷出来清洗壁面，进气口2位于蜗壳（11）处，此处通入的高温高压蒸汽推动刷盘（叶轮）（22）并使之旋转，之后从刷盘（22）底部小孔排出作清洗用，同时刷盘（22）底部毛刷（10）被叶轮带动旋转达到清洗壁面的效果。

如图2，所述吸盘组（6）共有四组，即水平丝杆（8）和竖直丝杆（9）两端安装垂直于竖直壁面的吸附吸盘共四组，为了抗倾覆，在竖直杆（9）上方吸盘组安放四个吸盘，其余吸盘组每组两个吸盘。

下面阐述一下，爬壁清洗机的行进模式：

如图2及图3，通过滚珠丝杆机构，爬壁清洗机可以实现四个方向的行进，向每个方向行进的机器姿态其实相互一致，为了便于描述机器的行进动作，定义机器的初始状态为四个吸盘组（6）均处在工作状态，即四个吸盘的吸盘均处吸附状态，当需要向右移动时，竖杆两端吸盘组（6）断开吸附状态，水平丝杆电机（2）驱动竖直丝杆（9）向右运动（动作1），到达指定地点后，电机（2）停止驱动，竖直丝杆（9）两端吸盘组（6）重新建立吸附状态，水平丝杆（8）两端吸盘组（6）断开吸附状态，电机驱动水平丝杆（8）向右运动（动作2），到达指定地点后，电机（2）停止驱动，水平丝杆（8）两端吸盘组重新建立吸附状态，若不继续运动，回到初始状态，若继续运动，重复动作1和动作2，当需要向其他方向运动时，只需改换电机（2）驱动方向和水平及竖直丝杆（8、9）运动先后顺序即可。

下面阐述爬壁清洗机的清洗模式：

如图4，地面上的高温高压蒸汽发生器通过连接管（19）向清洗盘（5）输送高温高压蒸汽，清洗盘（5）有两处进气口，进气口1位于连接板（15）侧面，此处进入的高温高压蒸汽通过刷盘（叶轮）（22）轴上通孔从鸭嘴喷头（24）喷出来清洗壁面，进气口2位于蜗壳（11）处，此处通入的高温高压蒸汽推动刷盘（叶轮）（22）并使之旋转，之后从刷盘（22）底部小孔排出作清洗用，同时刷盘（22）底部毛刷（10）被叶轮带动旋转摩擦达到清洗壁面的效果。

Claims (6)

1.一蒸汽式自动爬壁墙壁清洗机，主要包括行走系统、清洗盘（5）、连接管（19）和高温高压蒸汽发生器等；该清洗机采用丝杆和光杆（十字框架）作为机架及运动机构，以高温高压蒸汽为动力带动清洗工具（清洗盘）转动，同时蒸汽与清洗盘（5）上的毛刷（10）作为清洗工具，二效合一进行清洗，其特征在于：所述行走系统包括：真空吸盘组（6）、短程气缸（1）以及滚珠丝杠；清洗盘（5）上的蜗壳（11）、连接轴托架（12）以及连接板（15）均固定；清洗盘（5）有两处进气口，进气口1位于连接板（15）侧面，此处进入的高温高压蒸汽，通过轴上通孔从鸭嘴喷头（24）喷出来清洗壁面，进气口2位于蜗壳（11）处，此处通入的高温高压蒸汽推动刷盘（叶轮）（22）并使之旋转，之后从刷盘（22）底部小孔排出作清洗用，同时刷盘（22）底部毛刷（10）被叶轮带动旋转达到清洗壁面的效果；高温高压蒸汽既是动力又是清洗工具，毛刷与蒸汽共同清洗，此种方式高效环保无污染。

2.根据权利要求1所述清洗盘（5），其特征在于：清洗盘（5）包括毛刷（10）、蜗壳（11）、连接轴托架（12）、连接板（15）、小圆螺母（16）、角接触球轴承（20）、刷盘（叶轮）（22）、鸭嘴喷头（24）；清洗盘（5）上连接板（15）与丝杆连接座（4）通过螺栓连接；（叶轮）（22）是由轴、叶轮、底盘组成的一个整体，由轴承（20）支撑，轴承（20）下方设置孔用挡圈（13）及密封圈（21），上端由小圆螺母（16）锁紧以固定其轴向位置，刷盘（22）底部开有四个排气孔，毛刷（10）与刷盘（22）通过螺栓相连；连接轴托架（12）支撑轴承并与连接板（15）通过螺栓连接，蜗壳（11）位于叶轮（22）外部且与托架（12）通过螺栓（23）连接；刷盘（22）开一通孔，鸭嘴喷头（24）与通孔螺纹连接；清洗盘（5）通过螺栓与丝杆连接座（4）连接；此机构减轻了清洗机爬壁部分的质量，蒸汽清洗方式节水节能无污染，机械力（毛刷）清洗方式清洗效果好且易于实现自动化，保证了机构的安全性及清洗效果。

3.根据权利要求1所述行走系统，其特征在于：所述丝杆运动机构由两组同样的丝杆机构重叠构成，每组由一个驱动电机（2）、一个丝杆（8/9）、两个光杆（7）、一个丝杆连接座（4）、一个联轴器（3）组成；其中每组丝杆机构中的电机（2）与丝杆（8，9）通过联轴器（3）连接，相互垂直的水平丝杆（8）与竖直丝杆（9）通过丝杆连接座（4）相互连接，光杆（7）安装于滚珠丝杆（8，9）两旁；所述短程气缸（1）位于丝杆（8，9）端部上方并且通过连接架与之连接；为了跨越障碍，吸盘组（6）通过螺栓与气缸（1）连接且位于气缸（1）下方，可以实现吸盘的收取与放下；传动系统为十字框架式结构，由于两组丝杆机构既是机器的框架又是机器的运动机构，可以通过水平丝杆（8）与竖直丝杆（9）的交替行进来实现整个机器四个方向的行进，且保证了清洗机简单轻便、结构紧凑、安全性能高的特点。

4.根据权利要求1所述真空吸盘组（6），其特征在于：真空吸盘组（6）共有四组，即水平丝杆（8）和竖直丝杆（9）两端安装垂直于竖直壁面的吸附吸盘共四组，为了抗倾覆，在竖直丝杆（9）上方吸盘组安放四个吸盘，其余吸盘组每组两个吸盘，吸盘组（6）的上下行程上，采用与一个短程气缸（1）配合，将其支架穿过与短程气缸（1）的推杆相连的连接板，再下方用螺纹旋合固定；连接板与气缸（1）的推动杆和两根辅助导杆连接，可以保证其随着推杆上下运动而运动；吸盘分布位置可保证机构避免倾覆，短程气缸（1）可抬起吸盘，进行一定的跨障。

5.根据权利要求1所述高温高压蒸汽发生器，其特征在于：蒸汽发生器置于地面上，通过连接管（19）向清洗盘（5）输送高温高压蒸汽，一根分支与连接板（15）侧面气管接头（18）连接，另一分支与蜗壳（11）相连。

6.根据权利要求1所述鸭嘴喷头（24），其特征在于：鸭嘴喷头（24）与出气口螺纹连接，更换方便，可设计成不同出口大小和形状的鸭嘴喷头（24），以改变蒸汽的喷射的方向和速度，获得不同的清洗效果，对污染比较重的墙面，可更换出气口小的鸭嘴喷头（24），以提高蒸汽的喷出压力。