CN111229674A - 一种路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置 - Google Patents
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Abstract
一种路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置，包括底座以及支撑固定在底座上的漏斗，底座的内腔当中设有动力机构和第一控制器，动力机构包括转动电机，转动电机的转轴连接一级直齿轮，一级直齿轮与键连接在转动轴上的二级直齿轮啮合，漏斗的内部设有刷洗及擦干机构，转动轴穿过漏斗与刷洗及擦干机构连接；刷洗及擦干机构包括半球笼型支架，半球笼型支架的顶面圆环件上沿周向均匀布置若干个刷头，沿直径方向平行横跨连接两根滚筒，滚筒之间与间隙平行设置海绵；半球笼型支架的中心设置有一根丝杠花键轴，丝杠花键轴在转动轴的带动下使海绵穿过滚筒之间的间隙上下移动。本发明同时实现了对灯罩的刷洗与擦干功能。
Description
技术领域
本发明属于户外交通路灯清洁领域，具体涉及一种路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置。
背景技术
路灯作为一种常见的照明用具，是城市基础设施当中的一个重要组成部分。随着国家经济的高速发展，城镇化快速推进，我国城乡道路照明路灯的数量也在不断地增加。但是，路灯灯具表面的污垢往往会影响到路灯的亮度，会使路灯光亮度损失10％-20％左右，如果路灯长时间得不到清洗，附在灯具表面上的污垢和灰尘将会大大影响路灯的照明，对行人和往来的车辆造成很大的影响。现有技术在刷洗路灯灯罩的过程中，灯罩的表面会残存有水滴，这样空气中漂浮着的尘埃很容易沾在路灯的灯罩表面，使清洁效果大大下降。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中路灯灯罩刷洗过后容易沾上较多灰尘的问题，提供一种路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置，实现对灯罩的刷洗与擦干功能，提高清洁效果。
为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
一种路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置，包括具有内腔的底座，以及支撑固定在底座上的漏斗，底座的内腔当中设置有动力机构和第一控制器，动力机构包括转动电机，转动电机的转轴连接一级直齿轮，一级直齿轮与键连接在转动轴上的二级直齿轮相啮合，漏斗的内部设有刷洗及擦干机构，转动轴穿过漏斗与刷洗及擦干机构连接，转动电机接收第一控制器的指令而动作；刷洗及擦干机构包括半球笼型支架，半球笼型支架的顶面圆环件上沿周向均匀布置若干个刷头，刷头的底端固连在套筒上，套筒的一端与顶面圆环件铰接，套筒的内部设置能够自由滑动的套杆，套杆穿出套筒的另一端均铰接在导引盘上，半球笼型支架的若干根弧形连杆将其顶面圆环件与支架定位板相连，半球笼型支架的顶面圆环件上沿直径方向平行横跨连接两根滚筒，滚筒之间与间隙平行设置海绵；半球笼型支架的中心设置有一根丝杠花键轴，丝杠花键轴的轴体由上至下加工有拉杆段、花键段以及丝杠段，所述的导引盘与支架定位板套接在花键段，拉杆段的顶端与海绵相连，丝杠段伸入转动轴的内部；所述的转动轴内部设有控制电机以及第二控制器，控制电机接收第二控制器的指令而动作，控制电机通过蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮与丝杠段啮合；刷洗及擦干机构旁侧设置有喷头，喷头通过清水输送管道穿过漏斗与水箱相连，漏斗的底部通过废水回收管道与废水箱相连。
所述的水箱当中设置有水泵，通过水泵的增压来提供喷头所需的水流压力。
所述转动轴的内部设置有电池，通过电池为第二控制器和控制电机供电；所述的转动电机镶嵌固定在底座上，通过220V交流电源为第一控制器和转动电机供电。
所述的漏斗在转动轴穿过的部分设置有防水圈，支架定位板与转动轴的上端面之间采用法兰连接，转动轴的下端穿过透盖，透盖固定在底座的上表面。
所述二级直齿轮上下两侧的转动轴上分别设置有第一上轴承和第一下轴承，并且第一上轴承和二级直齿轮之间的转动轴上设置第一定位套筒，第一下轴承和二级直齿轮之间的转动轴上设置第二定位套筒，转动轴的末端通过轴承盖固定在底座的内腔表面；第一上轴承通过透盖与第一定位套筒夹紧定位，第一下轴承通过轴承盖与第二定位套筒夹紧定位。
所述转动轴的内部设置有安装蜗轮的轴杆，蜗轮上下两侧的轴杆上分别设置有第二上轴承与第二下轴承，轴杆的顶部设置有涡轮轴盖，转动轴的内部设置有与轴杆端部连接固定的横接板，通过涡轮轴盖对第二上轴承夹紧定位，横接板对第二下轴承夹紧定位。
所述的控制电机以及第二控制器固定在转动轴的内壁上。
所述海绵的宽度大于两根滚筒之间的间隙，丝杠花键轴能够带动海绵从间隙通过。
相较于现有技术，本发明具有如下的有益效果：通过路灯擦洗机器人的擦洗臂将刷头升高至与灯罩表面接触，转动轴内部的蜗轮和蜗杆配合动作，首先使丝杠花键轴带动海绵穿过滚筒之间的间隙向下移动，所有刷头在铰接套筒的带动下向内收缩，配合转动轴的旋转，将灯罩刷洗干净，刷洗过程中由喷头提供刷洗用水，脏水通过漏斗收集起来经过废水回收管道通入废水箱。刷洗完毕后，转动电机停止工作，喷头停止喷水，通过转动轴内部的蜗轮和蜗杆反向动作，使丝杠花键轴带动海绵穿过滚筒之间的间隙向上移动，直至与灯罩表面接触，之后控制电机停止工作，转动电机开始工作，通过海绵将刷洗完毕的灯罩擦干。最后丝杠花键轴再次带动海绵从滚筒之间的间隙通过，将海绵中的水挤出并使装置复位。本发明的装置解决了在机器人刷洗灯罩之后，由于灯罩表面残存水滴，从而使得灯罩重新沾染上灰尘的问题，在实现刷洗功能的同时，还实现了擦干的功能，有效的提高了清洁效果，省时省力。
附图说明
图1本发明装置的整体结构示意图；
图2本发明装置的刷洗及擦干机构装配示意图；
图3本发明装置的转动轴结构示意图；
图4本发明装置的转动轴A-A向剖面示意图；
图5本发明装置的刷洗及擦干机构内部结构示意图；
图6本发明装置的漏斗结构示意图；
图7本发明装置的漏斗A-A向剖面示意图；
附图中：1-水箱；2-废水箱；3-清水输送管道；4-废水回收管道；5-转动电机；6-第一控制器；7-一级直齿轮；8-二级直齿轮；9-底座；10-喷头；11-漏斗；12-轴承盖；13-第一下轴承；14-第一上轴承；15-透盖；16-转动轴；17-支架螺栓；18-丝杠花键轴；18-1.拉杆段；18-2.花键段；18-3.丝杠段；19-半球笼型支架；20-刷头；21-电池；22-第二下轴承；23-蜗轮；24-第二上轴承；25-第二控制器；26-控制电机；27-蜗杆；28-第一定位套筒；29-第二定位套筒；30-滚筒；31-海绵；32-套筒；33-套杆；34-出水口；35-防水圈。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
本发明路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置主要包括水循环机构、固定零部件、刷洗机构、擦干机构。水循环机构是装置中实现清水输送和污水回流功能的机构。固定零部件实现固定和定位功能。刷洗机构将灯罩表面的灰尘刷洗干净。擦干机构将灯盏表面残留的水滴擦干。
具体的，水循环机构包括漏斗11、水箱1、水泵、废水箱2、清水输送管道3、废水回收管道3以及喷头10。漏斗11的底部固定在底座9的上外表面，漏斗11的防水圈35与转动轴16的外表面接触，喷头10固定在漏斗11的内表面。水箱1及水泵通过清水输送管道3和喷头10连接，废水箱2通过废水回收管道4与漏斗11的出水口34连接，水箱及水泵1、废水箱2置于地面。固定零部件包括底座9、透盖15、轴承盖12、第一定位套筒28、第二定位套筒29。刷洗机构包括转动220V交流电源、转动电机5、一级直齿轮7、二级直齿轮8、转动轴16、第一上轴承14、第一下轴承13、支架19、刷头20、套筒32、套杆33以及第一控制器6。220V交流电源通过导线与第一控制器6相连，第一控制器6固定在底座9的下内表面上，通过导线与转动电机5相连，转动电机5嵌入底座9的下内表面。转动电机5通过一级直齿轮7、二级直齿轮8两个直齿轮啮合与转动轴16相连，二级直齿轮8通过键与转动轴16连接。为实现转动轴16的转动，在二级直齿轮8的上下两侧装有第一上轴承14、第一下轴承13。在转动轴16上，二级直齿轮8的上下两侧，距二级直齿轮8一定距离，分别开有轴肩。第一上轴承14下侧的内圈紧靠第一定位套筒28，第一上轴承14上侧的外圈紧靠透盖15，从而实现第一上轴承14的定位。二级直齿轮8上侧紧靠第一定位套筒28，下侧紧靠第二定位套筒29，实现二级直齿轮8的定位。第一下轴承13上侧内圈紧靠第二定位套筒29，下侧外圈紧靠轴承盖12，实现第一下轴承13的定位，实现了转动轴16的转动。转动轴16穿过透盖15用连接螺栓固定在底座9的上外表面，轴承盖12用螺栓固定在底座9的下表面。
半球笼型支架19与转动轴16通过支架螺栓17法兰固连，套筒32通过铰接与支架19相连，刷头20固连在套筒32上。套杆33通过铰接与丝杠花键轴18相连。套杆33与套筒32同轴心配合，套杆33插入套筒32中。擦干机构包括海绵31、滚筒30、涡轮23、蜗杆27、控制电机26、电池21、第二控制器25、丝杠花键轴18、第二上轴承24、第二下轴承22。在半球笼型支架19顶部有两根横杆，滚筒30套在横杆上。海绵31在滚筒30间隙的正上方。
丝杠花键轴18分为拉杆段18-1、花键段18-2、丝杠段18-3，拉杆段18-1与海绵31固定连接。半球笼型支架19的底部开有花键孔，花键段18-2穿过花键孔。转动轴16的内部是空心的，在转动轴16内部，蜗杆27与涡轮23啮合，涡轮23与丝杠段18-3啮合。第二上轴承24与第二下轴承22和丝杠段18-3同轴心配合，且夹附在涡轮23的上下两侧。电池21通过导线与第二控制器25相连，第二控制器25固定在转动轴16的内壁上并通过导线与控制电机26相连，控制电机26镶嵌在转动轴16的内壁上，控制电机26通过蜗杆27与涡轮23啮合。
本发明的工作原理为：
1)通过路灯擦洗机器人的擦洗臂，刷头10接触灯罩表面。海绵31底部与滚筒30顶部刚好接触。水箱1及水泵位于路灯下方的地面，清水输送管道3、废水回收管道4连接正常。
2)工作人员通过远程操作装置输入刷洗指令到第一控制器6和第二控制器25。
第一控制器6使转动电机5工作，通过齿轮传动，带动刷洗机构转动。当转动电机5稳定工作后，第二控制器25使控制电机26反转，带动蜗杆27反转，蜗杆27的反转带动涡轮23反转，涡轮23的反转带动丝杠花键轴的丝杠段18-3及丝杠花键轴18整体向下移动。向下移动时，海绵31会受到滚筒30的阻碍，由于海绵比较容易变形，海绵31会穿过两根滚筒30之间的间隙，海绵31呈挤压状态，海绵31不吸水。此时，套筒32与套杆33会伸长，与套筒30固连的刷头20会向内收缩，配合刷洗机构的转动，将灯罩刷洗干净。
3)执行刷洗指令时，水泵工作，清水通过清水输送管道3输送到喷头10，喷头10喷水。刷洗时，废水流到漏斗11的防水圈35上，经过出水口34、废水回收管道4流入废水箱2。
4)灯罩刷洗完毕后，转动电机5停止工作，喷头10停止喷水，工作人员通过远程操作装置，输入擦干指令到第二控制器25上，实现擦干功能，具体情况为：
第二控制器25使控制电机26正转，带动蜗杆27正转，蜗杆27正转带动涡轮23正转，涡轮23正转带动丝杠花键轴的丝杠段18-3及丝杠花键轴18整体向上移动。海绵31穿过滚筒30后，继续向上移动，并接触到灯罩。控制电机26停转，转动电机5转动，将灯罩表面擦干。同时，套筒32与套杆33缩短，与套筒32固连的刷头20向外散开，离开灯罩表面。
5)将灯罩表面擦干后，第一控制器6使转动电机5停转，第二控制器25使控制电机26反转，带动蜗杆27反转，蜗杆27反转带动涡轮23反转，涡轮23反转带动丝杠花键轴的丝杠段18-3及丝杠花键轴18整体向下移动。海绵31会向下穿过滚筒30之间间隙，当海绵31要离开滚筒30时，控制电机26停转。在海绵31向下穿过滚筒30的过程中，海绵31中的水会被挤出。同时，套筒32与套杆33会伸长，与套筒32固连的刷头20会向内收缩。
7)海绵31中的水被挤出之后，第二控制器25使控制电机26正转，带动蜗杆27正转，蜗杆27正转带动涡轮23正转，涡轮23正转带动丝杠花键轴的丝杠段18-3及丝杠花键轴18整体向上移动。海绵31会向上穿过滚筒30之间的间隙，当海绵31的底部与滚筒30的顶部刚好接触时，控制电机26停转。同时，套筒32与套杆33会缩短，与套筒32固连的刷头20会向外散开。装置中的所有零部件复位到步骤1)的状态。
本发明能够运用路灯擦洗机器人上，解决了机器人刷洗灯罩之后，由于灯罩表面残存的水滴，从而使得灯罩重新沾染上灰尘的问题，在实现刷洗功能的同时，实现了擦干的功能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照最佳实施例对本发明进行了详细的说明，熟悉本领域的技术人员应当理解，对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案和精神和范围，其均应涵盖在涵盖子在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置，其特征在于：包括具有内腔的底座(9)以及支撑固定在底座(9)上的漏斗(11)，底座(9)的内腔当中设置有动力机构和第一控制器(6)，动力机构包括转动电机(5)，转动电机(5)的转轴连接一级直齿轮(7)，一级直齿轮(7)与键连接在转动轴(16)上的二级直齿轮(8)相啮合，漏斗(11)的内部设有刷洗及擦干机构，转动轴(16)穿过漏斗(11)与刷洗及擦干机构连接，转动电机(5)接收第一控制器(6)的指令而动作；刷洗及擦干机构包括半球笼型支架(19)，半球笼型支架(19)的顶面圆环件上沿周向均匀布置若干个刷头(20)，刷头(20)的底端固连在套筒(32)上，套筒(32)的一端与顶面圆环件铰接，套筒(32)的内部设置能够自由滑动的套杆(33)，套杆(33)穿出套筒(32)的另一端均铰接在导引盘上，半球笼型支架(19)的若干根弧形连杆将其顶面圆环件与支架定位板相连，半球笼型支架(19)的顶面圆环件上沿直径方向平行横跨连接两根滚筒(30)，滚筒(30)之间与间隙平行设置海绵(31)；半球笼型支架(19)的中心设置有一根丝杠花键轴(18)，丝杠花键轴(18)的轴体由上至下加工有拉杆段(18-1)、花键段(18-2)以及丝杠段(18-3)，所述的导引盘与支架定位板套接在花键段(18-2)，拉杆段(18-1)的顶端与海绵(31)相连，丝杠段(18-3)伸入转动轴(16)的内部；所述的转动轴(16)内部设有控制电机(26)以及第二控制器(25)，控制电机(26)接收第二控制器(25)的指令而动作，控制电机(26)通过蜗杆(27)带动蜗轮(23)转动，蜗轮(23)与丝杠段(18-3)啮合；刷洗及擦干机构旁侧设置有喷头(10)，喷头(10)通过清水输送管道(3)穿过漏斗(11)与水箱(1)相连，漏斗(11)的底部通过废水回收管道(4)与废水箱(2)相连。
2.根据权利要求1所述的路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置，其特征在于：所述的水箱(1)当中设置有水泵，通过水泵的增压来提供喷头(10)所需的水流压力。
3.根据权利要求1所述的路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置，其特征在于：转动轴(16)内部设置电池(21)，通过电池(21)为第二控制器(25)和控制电机(26)供电；转动电机(5)镶嵌固定在底座(9)上，通过220V交流电源为第一控制器(6)和转动电机(5)供电。
4.根据权利要求1所述的路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置，其特征在于：漏斗(11)在转动轴(16)穿过的部分设置有防水圈(35)，支架定位板与转动轴(16)的上端面之间采用法兰连接，转动轴(16)的下端穿过透盖(15)，透盖(15)固定在底座(9)的上表面。
5.根据权利要求1所述的路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置，其特征在于：二级直齿轮(8)上下两侧的转动轴(16)上分别设置有第一上轴承(14)和第一下轴承(13)，并且第一上轴承(14)和二级直齿轮(8)之间的转动轴(16)上设置第一定位套筒(28)，第一下轴承(13)和二级直齿轮(8)之间的转动轴(16)上设置第二定位套筒(29)，转动轴(16)的末端通过轴承盖(12)固定在底座(9)的内腔表面；第一上轴承(14)通过透盖(15)与第一定位套筒(28)夹紧定位，第一下轴承(13)通过轴承盖(12)与第二定位套筒(29)夹紧定位。
6.根据权利要求1所述的路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置，其特征在于：转动轴(16)的内部设有安装蜗轮(23)的轴杆，蜗轮(23)上下两侧的轴杆上分别设有第二上轴承(24)与第二下轴承(22)，轴杆的顶部设置涡轮轴盖，转动轴(16)的内部设置有与轴杆端部连接固定的横接板，通过涡轮轴盖对第二上轴承(24)夹紧定位，横接板对第二下轴承(22)夹紧定位；所述的控制电机(26)以及第二控制器(25)固定在转动轴(16)的内壁上。
7.根据权利要求1所述的路灯灯罩刷洗及擦干一体化装置，其特征在于：所述海绵(31)的宽度大于两根滚筒(30)之间的间隙，丝杠花键轴(18)能够带动海绵(31)从间隙通过。
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- 2020-01-15 CN CN202010044067.0A patent/CN111229674B/zh not_active Expired - Fee Related
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