CN113616118A

CN113616118A - 一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置

Info

Publication number: CN113616118A
Application number: CN202110935902.4A
Authority: CN
Inventors: 熊新红; 张玉; 刘鹏飞; 谢艳玲
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2021-08-16
Filing date: 2021-08-16
Publication date: 2021-11-09
Anticipated expiration: 2041-08-16
Also published as: CN113616118B

Abstract

一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，包括扶手清洁模块、台阶清洁模块、爬楼运行模块，爬楼运行模块包括外壳，外壳是安装有摆臂履带和水平履带；台阶清洁模块包括机架，机架四角安装有麦克纳姆轮，麦克纳姆轮之间安装有链轮和链条，链条之间安装有清洁滚筒对台阶进行清理。机架上安装有升降机构，升降机构能够对爬楼运行模块进行抬升和放下，从而实现爬楼运行。扶手清洁模块包括清洁旋转滚筒、滚筒驱动电机、扶手支架，扶手支架底端与外壳相连，清洁旋转滚筒右滚筒驱动电机驱动，滚筒驱动电机安装在扶手支架顶端。本发明能够实现对楼道中扶手和台阶的清洁工作，有效减少了楼梯清洁对人工的依赖，方便高效。

Description

一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置

技术领域

本发明涉及一种清洁楼梯机械装置，具体是一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，属于楼梯台阶及扶手的清扫装置技术领域。

背景技术

随着城市基础建设的高速发展，高层建筑不断增多，高楼大厦已成为城市发展的重要象征。当停电或火灾等情况发生时，楼梯作为生命安全通道发挥着重要作用，日常清洁工作仍必不可少。尤其是在疫情常态化的今天，人们对于公共场所的卫生极为重视，公共场所的日常已成为日常工作之一。目前存在的关于楼梯清扫的设计大部分主要适用对象为阶梯，极少数能够同时兼顾阶梯和扶手的同时清扫。

发明内容

针对传统城市高楼楼梯清洁的效率、成本问题，本发明提供了一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，实现楼梯台阶及扶手的清扫功能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，包括扶手清洁模块、台阶清洁模块、爬楼运行模块，其中,

所述爬楼运行模块包括外壳，所述外壳前部安装有两个摆臂履带，左、右侧面安装有两个水平履带，所述摆臂履带、水平履带同时通过安装在外壳上的履带电机驱动；

所述台阶清洁模块包括机架、升降机构、链条、清洁滚筒、轮体驱动电机、麦克纳姆轮，所述机架下部四角安装有所述麦克纳姆轮，机架同一端的两个麦克纳姆轮之间通过轮轴连接，机架前端和后端的轮轴上分别套装有两个链轮，前端和后端轮轴上的同侧链轮上连接有所述链条，两根链条之间连接有若干所述清洁滚筒；所述机架两侧对应四个麦克纳姆轮安装有四个所述轮体驱动电机，所述轮体驱动电机与所述轮轴之间通过皮带连接；所述机架上安装所述升降机构，所述升降机构与所述外壳内侧上部连接；

所述扶手清洁模块包括清洁旋转滚筒、滚筒驱动电机、扶手支架，所述扶手支架底端与所述外壳相连，所述清洁旋转滚筒由所述滚筒驱动电机驱动，所述滚筒驱动电机安装在所述扶手支架顶端。

进一步地，所述扶手支架顶端还安装有扶手水箱，所述扶手水箱底壁上局部区域设置有若干出水孔，所述出水孔对准所述清洁旋转滚筒，所述扶手水箱上部安装有挡板电机，所述挡板电机的输出端安装有挡板，所述挡板位于所述扶手水箱内且与扶手水箱底壁接触，所述挡板上对应扶手竖向底壁上的出水孔开有相同数量的小孔。

进一步地，所述装置还包括喷水模块，所述喷水模块包括储水箱、小水箱、以及喷头，所述储水箱安装在所述外壳上部，所述小水箱安装在所述外壳内部，所述储水箱与小水箱之间连接有水管，所述喷头安装在小水箱下部且喷头对准所述清洁滚筒。

进一步地，所述升降机构包括上部支架、下部支架、X形起升杆、丝杆电机，所述上部支架与所述外壳连接，下部支架与所述机架连接，所述X形起升杆有两组，两组X形起升杆底部和顶部分别通过连接轴连接，且它们顶部和底部分别滑动安装在所述上部支架和下部支架上，所述丝杆电机的输出端连接有丝杆，所述丝杆上套装有丝杆滑块，所述丝杆滑块与X形起升杆顶部的一根连接轴相连，所述丝杆远离丝杆电机一端转动连接在上部支架上。

进一步地，所述清洁旋转滚筒有两个，两个清洁滚筒之间通过滚筒齿轮连接，所述滚筒驱动电机输出端安装有与所述滚筒齿轮相啮合的驱动齿轮。

优选地，所述喷头为平型喷头。

进一步地，所述外壳内部安装有蓄电电池以及控制模块。

本发明有益效果：

本自动清扫楼梯扶手及台阶的装置智能化程度高，成本较低，清扫楼梯时，可实现楼梯及扶手的全方位清洁，有效减少了楼梯清洁对人工的依赖，方便高效。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

图1为本发明的实施例中提供的整体结构示意图；

图2为本发明的实施例中提供的扶手清扫模块结构俯视示意图；

图3为本发明的实施例中提供的扶手清扫模块结构局部示意图；

图4为本发明的实施例中提供的台阶清洁模块结构示意图；

图5为本发明的实施例中提供的台阶清洁模块中喷水模块结构示意图；

图6为本发明的实施例中提供的爬楼运行模块结构示意图；

图7为本发明的实施例中提供的爬楼运行模块起升机构示意图；

图8为本发明的实施例中提供的爬楼运行模块起升机构局部结构俯视示意图；

图9为本发明的实施例中提供的爬楼运行模块履带结构俯视示意图；

附图中：1、扶手清扫模块；2、台阶清洁模块；3、爬楼运行模块；101、连接板一；102、扶手水箱；103、旋转电机；104、滚筒固定架；105、联轴器一；106、小齿轮一；107、清洁旋转滚筒一；108、清洁旋转滚筒二；110、大齿轮；111、小齿轮二；112、连接板二；113、联轴器二；114、挡板轴；115、水箱挡板；116、L形连接板；117、电机机架；118、挡板电机；201、储水箱；202、链轮；203、轮轴；204、链条；205、滚筒轴；206、清洁滚筒；207、喷水装置；208、小水箱；209、喷水框架；210、喷水挡板；211、平型喷头；212、出水短管；301、固定端轴承座一；302、移动轴一；303、固定端轴承座二；304、移动轴二；305、机架；306、轮体驱动电机一；307、电机连接架；308、麦克纳姆轮一；309、皮带一；310、皮带二；311、麦克纳姆轮二；312、轮体驱动电机二；313、起升杆一；314、起升杆二；315、轴承座；316、滑块一；317、丝杆；318、电机连接壳；319、固定端轴承座三；320、短导轨一；321、滑块二；322、长导轨一；323、丝杆固定块；324、短导轨二；325、丝杆联轴器；326、丝杆滑块；327、滑块三；328、长导轨二；329、丝杆固定块；330、长导轨三；331、滑块四；332、移动轴三；333、丝杆电机；334、短导轨三；335、摆臂履带一；336、履带电机一；337、摆臂履带二；338、水平履带一；339、履带电机二；340、水平履带二。

具体实施方式

需要说明，本发明中所述“前”、“后”、“左”、“右”是以装置向前行走时所示方位为准。“上”、“下”是以装置正常摆放时为准。

结合参照图1、9，本发明一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，包括扶手清洁模块、台阶清洁模块、爬楼运行模块。其中，爬楼运行模块包括外壳，外壳前部安装有两个摆臂履带，外壳左、有侧面安装有两个水平履带，其中两个水平履带的前部与两个摆臂履带的后部同轴连接，两个水平履带后部同轴连接。所述外壳前部和后部安装有履带电机一和履带电机二，通过两个履带电机来驱动履带的运行。

结合参照图1、2、3，所述扶手清洁模块包括扶手支架和L形连接板，所述L形连接板安装在所述扶手支架顶端，所述扶手支架底端安装在所述外壳上。所述L形连接板内部安装有扶手水箱，所述扶手水箱的底壁上开有若干出水孔，优选地所述出水孔集中开与扶手水箱底部中部区域。所述扶手水箱内部安装有水箱挡板，优选地，所述水箱挡板为圆形，其一半区域上开有与扶手水箱底壁上相对应的相同数量的小孔。所述水箱挡板下表面与扶手水箱底壁上表面紧贴接触。所述L形连接板上安装有挡板电机，所述挡板电机的输出端连接有挡板轴，所述挡板轴底端穿过所述L形连接板、扶手水箱且与所述挡板相连。当所述挡板电机驱动所述水箱挡板转动时，水箱挡板上的小孔与扶手水箱底壁上的出水孔重合或分离，从而使实现扶手水箱的间歇出水。所述扶手支架顶端还安装有旋转电机，所述旋转电机输出端安装有大齿轮。所述扶手水箱底部安装有滚筒固定架，所述滚筒固定架上转动安装两个清洁旋转滚筒，两个清洁旋转滚筒靠近旋转电机一端分别安装有小齿轮，所述小齿轮与所述大齿轮啮合，通过旋转电机驱动两个清洁旋转滚筒转动。参照图2，两个清洁旋转滚筒与地面平行，即两个清洁旋转滚筒在工作时与扶手表面平行。在进行扶手清洁是，挡板电机带动水箱挡板转动，时扶手水箱间歇地向两个清洁旋转滚筒洒水，旋转电机带动两个清洁旋转滚筒转动对扶手进行清洁。

结合参照图4、6、7、8，所述台阶清洁模块包括机架、升降机构、链条、清洁滚筒、轮体驱动电机、麦克纳姆轮。所述机架下部两侧安装有两个电机连接架，两个电机连接架的四角安装有四个所述麦克纳姆轮。两个电机连接架上分别对应它们两端的两个麦克纳姆轮而安装有两个轮体驱动电机，所述轮体驱动电机与所述麦克纳姆轮之间通过皮带进行驱动。所述机架前端的两个麦克纳姆轮治安通过前端轮轴连接，前端轮轴上安装有两个链轮；所述机架后端的两个麦克纳姆轮之间通过后端轮轴连接，后端轮轴上安装有两个链轮，前端轮轴和后端轮轴上同侧的两个链轮上连接有分别连接有一根链条，两根链条之间安装有若干清洁滚筒。通过轮体驱动电机驱动麦克纳姆轮运动，能够实现整个装置的水平移动，同时两根链条具有一定的松弛度，两根链条之间的清洁滚筒与台阶地面接触，在轮体驱动电机驱动麦克纳姆轮运动的同时清洁滚筒随链条转动从而完成对台阶地面的清洁。

所述升降机构包括上部支架、下部支架、X形起升杆、丝杆电机。所述上部支架与所述外壳连接，所述下部支架与所述机架连接。所述X形起升杆有两组，两组X形起升杆底部和顶部分别通过连接轴连接。所述上部支架和下部支架前部安装有短导轨，所述上部支架和下部支架后部安装有长导轨，所述X形起升杆的前端通过滑块滑动安装在所述段导轨上，所述X形起升杆的后端通过滑块滑动安装在所述段长轨上。所述上部支架上安装有丝杆电机，所述丝杆电机的输出端通过丝杆联轴器连接有丝杆，所述丝杆上套装有丝杆滑块，所述丝杆滑块与X形起升杆上部后端的连接轴相连，所述丝杆远离丝杆电机一端转动连接在上部支架上。通过丝杆电机驱动X型起升杆的升降，从而带动爬楼运行模块的起升。当爬楼运行模块被升降机构抬起时，通过麦克纳姆轮的运动实现装置在台阶上的水平移动从而对台阶进行清洁，且此时由于整个爬楼运行模块被抬起，扶手清洁模块也与扶手脱离不会造成阻碍。当爬楼运行模块被升降机构放下时，能够实现装置的爬楼运行。

结合参照图1、4、5，本发明还包括喷水模块，所述喷水模块包括储水箱、小水箱、以及喷头，所述储水箱安装在所述外壳上部，所述小水箱安装在所述外壳内部，所述储水箱与小水箱之间连接有水管，所述喷头通过出水短管安装在小水箱下部且喷头对准所述清洁滚筒，出水短管内部界面逐渐变小，是水流加速形成喷洒效果。

需要说明，本发明中还设置有蓄电池以及控制模块，所述蓄电池以及控制模块均安装在外壳内部或外部的合理位置，根据现有技术手段以及实际需要选择电池容量大小以及控制模块型号。

本发明的保护范围不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。

Claims

1.一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，其特征在于：包括扶手清洁模块、台阶清洁模块、爬楼运行模块，其中,

所述爬楼运行模块包括外壳，所述外壳前部安装有两个摆臂履带，左、右两侧面安装有两个水平履带，所述摆臂履带、水平履带同时通过安装在外壳上的履带电机驱动；

所述扶手清洁模块包括清洁旋转滚筒、滚筒驱动电机、扶手支架，所述扶手支架底端与所述外壳相连，所述清洁旋转滚筒右所述滚筒驱动电机驱动，所述滚筒驱动电机安装在所述扶手支架顶端。

2.根据权利要求1所述的一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，其特征在于：所述扶手支架顶端还安装有扶手水箱，所述扶手水箱底壁上局部区域设置有若干出水孔，所述出水孔对准所述清洁旋转滚筒，所述扶手水箱上部安装有挡板电机，所述挡板电机的输出端安装有挡板，所述挡板位于所述扶手水箱内且与扶手水箱底壁接触，所述挡板上对应扶手竖向底壁上的出水孔开有相同数量的小孔。

3.根据权利要求2所述的一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，其特征在于：所述装置还包括喷水模块，所述喷水模块包括储水箱、小水箱、以及喷头，所述储水箱安装在所述外壳上部，所述小水箱安装在所述外壳内部，所述储水箱与小水箱之间连接有水管，所述喷头安装在小水箱下部且喷头对准所述清洁滚筒。

4.根据权利要求3所述的一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，其特征在于：所述升降机构包括上部支架、下部支架、X形起升杆、丝杆电机，所述上部支架与所述外壳连接，下部支架与所述机架连接，所述X形起升杆有两组，两组X形起升杆底部和顶部分别通过连接轴连接，且它们顶部和底部分别滑动安装在所述上部支架和下部支架上，所述丝杆电机的输出端连接有丝杆，所述丝杆上套装有丝杆滑块，所述丝杆滑块与X形起升杆顶部的一根连接轴相连，所述丝杆远离丝杆电机一端转动连接在上部支架上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，其特征在于：所述清洁旋转滚筒有两个，两个清洁滚筒之间通过滚筒齿轮连接，所述滚筒驱动电机输出端安装有与所述滚筒齿轮相啮合的驱动齿轮。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，其特征在于：所述喷头为平型喷头。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种自动清扫楼梯扶手及台阶的装置，其特征在于：所述外壳内部安装有蓄电电池以及控制模块。