CN219616319U - 清洗机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及罐体清洗领域并提供了一种清洗机，该清洗机包括软管传输装置、翘臂装置、升降装置和至少一个盘管装置，所述盘管装置具有转动体和发条弹簧，所述发条弹簧对所述转动体施加扭矩力；本申请提供的清洗机能够解决现有的清洗机，因软管传输装置和盘管装置动作不协调导致的软管传输方面的问题。

Description

清洗机

技术领域

本申请涉及罐体清洗领域，具体涉及一种清洗机。

背景技术

工业上常用的罐体包括化工领域的反应釜、储液罐和发酵罐等。这些罐体的内壁需要清洗。如果采用人工方式进行清洗，势必费时费力。因此现有技术中出现了自动清洗机。如图1所示，现有技术中的清洗机包括软管传输装置101、翘臂装置102、升降装置103和盘管装置104。

以竖罐为例，使用该清洗机清洗罐体的方法如下：首先将清洗机安置在罐体顶部的开口(在人工清洗方式中，清洗人员可通过该开口进入罐体内部)附近；然后升降装置103动作，翘臂装置102随升降装置103下降并进入罐体内部；位于翘臂装置102下端的软管的自由端设置有喷嘴，喷嘴喷出清洗介质，即可实现对罐体内壁的清洗。

翘臂装置102可以摆动，从而改变其下端和喷嘴的位置，实现不同部位的清洗。盘管装置104中卷绕有一定长度的软管，经过软管传输装置101的牵引以及翘臂装置102的引导，软管可以改变其进入罐体内部的长度；也就是说，软管的自由端在罐体内的高度可以改变，从而实现不同高度的部位的清洗；当盘管装置104放管时，软管进入罐体的长度增加，软管自由端的高度下降；当盘管装置104收管时，软管进入罐体的长度减少，软管自由端的高度上升。

通过上文的描述可以得知，软管的收放必须通过盘管装置104和软管传输装置101的协调配合才能实现。即，当软管传输装置101对软管施加牵引力时，盘管装置104必须作出对应方向的转动，才能实现软管的收或放。如果两者的配合出现差错，轻则软管的收放失败，重则会导致结构损坏。例如，当软管传输装置101对软管施加牵引力，欲使管软进入罐体内的长度增加时，盘管装置104没有转动，则软管传输装置101与盘管装置104之间的软管将被拉拽，从而导致软管被拉断、盘管装置104损坏或软管传输装置101损坏。

现有技术中，软管传输装置101和盘管装置104均由电机驱动，它们的动作由控制器协调。也就是说，两者动作的协调性由控制器保证。然而，这种方式的可靠性有限，从而可能产生上述配合出错的问题。例如，当驱动盘管装置104的电机出现故障而控制器不知道这一故障状态时，就可能出现上述软管传输装置101已经对软管施加了牵引力，而盘管装置104却没有转动的情况。

实用新型内容

本申请提供了一种清洗机，以解决现有清洗机在软管传输方面的上述问题。

本申请提供的清洗机包括软管传输装置、翘臂装置、升降装置和至少一个盘管装置，所述盘管装置具有转动体和发条弹簧，所述发条弹簧对所述转动体施加扭矩力。

在一个可能的实施方式中，所述转动体连接在一个转轴上，所述转轴具有转动部和固定部，所述转动部随所述转动体转动；所述发条弹簧的外端连接所述转动体，内端连接所述转轴的所述固定部。

在一个可能的实施方式中，所述转轴的外围套设有一个容纳筒，所述容纳筒随所述转动体转动，所述发条弹簧位于所述容纳筒内，所述发条弹簧的外端连接于所述容纳筒。

在一个可能的实施方式中，所述发条弹簧的内端具有一个挂钩，所述挂钩勾住一个固定于所述固定部的物体，以阻止所述发条弹簧随所述转动体转动。

在一个可能的实施方式中，所述转轴的所述固定部和所述转动部均具有至少一段中空结构，所述固定部的中空结构和所述转动部的中空结构共同形成一个流体通道。

在一个可能的实施方式中，所述盘管装置具有自锁机构，所述转动体能够利用所述自锁机构保持静止。

在一个可能的实施方式中，所述自锁机构包括一个棘爪以及与所述棘爪配合工作的至少一个棘齿块，所述棘齿块的边沿具有沿圆弧排列的多个棘齿。

在一个可能的实施方式中，所述棘齿块的数量为至少两个，至少两个所述棘齿块沿圆周方向间隔分布。

在一个可能的实施方式中，所述盘管装置的数量为两个，第一个盘管装置的进水口连接水源，出水口连接第二个盘管装置的进水口，第二个盘管装置的出水口即卷绕于所述第二个盘管装置上的软管的自由端。

在一个可能的实施方式中，所述第一个盘管装置和第二个盘管装置之间设置有高压泵，来自水源的水依此流经第一个盘管装置、高压泵和第二个盘管装置。

有益效果

本申请提供的清洗机的有益效果如下：

盘管装置使用了发条弹簧作为驱动转动体的动力元件；因此，盘管装置能够自适应软管传输装置的牵引力，从而避免因两者动作不协调而引发的软管传输问题。

盘管装置自适应软管传输装置的方式如下：当软管传输装置牵引软管进入被清洗的罐体时(即盘管装置放管时)，软管传输装置的牵引力克服发条弹簧的扭矩力，驱动转动体沿方向转动；此时发条弹簧变形、收紧并储存弹性势能；当需要保持软管不动时，软管传输装置在软管上施加保持力，该保持力通过软管作用于转动体并与扭矩力相互抵消，转动体受力平衡保持不动；当需要减小软管进入罐体的长度时，软管传输装置施加在软管上的保持力减小或取消，保持力小于扭矩力，扭矩力驱动转动体沿方向转动，软管退出罐体，被卷绕在转动体上；此时发条弹簧放松，之前储存的弹性势能被释放。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的清洗机的结构组成示意图；

图2为本申请的实施方式提供的清洗机的结构组成示意图；

图3本申请的实施方式提供的盘管装置的结构组成示意图；

图4为本申请的实施方式提供的另一清洗机的结构组成示意图；

图5为本申请的实施方式提供的盘管装置的转轴处的剖视结构示意图；

图6为本申请的另一实施方式提供的盘管装置的转轴处的剖视结构示意图；

图7为本申请的实施方式提供的盘管装置中、沿着转轴的轴向看去、发条弹簧的内外端的连接示意图；

图8为本申请的实施方式提供的转轴的剖视结构示意图；

图9为本申请的又一实施方式提供的盘管装置的转轴处的剖视结构示意图；

图10为本申请的实施方式提供的自锁机构的结构组成示意图；

图11A和图11B为图10所示的自锁机构中的棘爪转动至其它位置时的状态示意图；

图12为本申请的实施方式提供的具有两个棘齿块的自锁机构的结构组成示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

实施方式一

如图2和图3所示，本实施方式中，清洗机包括软管传输装置201、翘臂装置202、升降装置203和至少一个盘管装置204。盘管装置204具有转动体301和发条弹簧302，发条弹簧302对转动体301施加扭矩力T。

相比于现有技术，本实施方式提供的清洗机的有益效果在于，盘管装置204使用了发条弹簧302作为驱动转动体301的动力元件；因此，盘管装置204能够自适应软管传输装置201的牵引力，从而避免因两者动作不协调而引发的软管传输问题。盘管装置204自适应软管传输装置201的方式如下：如图3所示，当软管传输装置牵引软管(软管未在图3中示出)进入被清洗的罐体时(即盘管装置放管时)，软管传输装置的牵引力克服发条弹簧302的扭矩力T，驱动转动体301沿方向M转动；此时发条弹簧302变形、收紧并储存弹性势能；当需要保持软管不动时，软管传输装置在软管上施加保持力，该保持力通过软管作用于转动体301并与扭矩力T相互抵消，转动体302受力平衡保持不动；当需要减小软管进入罐体的长度时，软管传输装置施加在软管上的保持力减小或取消，保持力小于扭矩力T，扭矩力T驱动转动体301沿方向N转动，软管退出罐体，被卷绕在转动体301上；此时发条弹簧302放松，之前储存的弹性势能被释放。

图3示意性的示出了一种发条弹簧302的安装方式，即发条弹簧302的外端连接转动体301，内端连接固定轴303。转动体301以固定轴303为转轴，即，转动体301转动安装于固定轴303上。上述安装方式仅作为示例，本实施方式不限定发条弹簧302的安装方式。

本实施方式对清洗机的传输装置、翘臂装置和升降装置的具体结构不作限定；凡是在图1和图2所示的上述三种装置的结构的简单变形，即未经过创造性劳动的变形，均在本申请的保护范围内。也就是说，本实施方式提供的盘管装置，不仅适用于图1和图2所示的清洗机，还适用于其它结构的清洗机，例如图4所示的清洗机。图4所示的清洗机与图1和图2所示的清洗机的最大不同在于，其升降装置203倾斜设置，而图1与图2所示的升降装置203均为竖直设置。除了升降装置203，图4所示的清洗机还包括软管传输装置201、翘臂装置202和盘管装置204。

实施方式二

基于实施方式一，本实施方式提供了一种发条弹簧与其周围零件的连接方式，该连接方式简单可靠，能够有效的实现发条弹簧为转动体提供扭矩力的目的。如图5所示，本实施方式中，转动体301连接在转轴304上，转轴304具有转动部3041和固定部3042，转动部3041随转动体301转动；发条弹簧302的外端连接转动体301，内端连接转轴304的固定部3042。图5中，剖切平面穿过转轴304的轴线。转动部3041能够相对固定部3042同轴转动。

示例性地，如图5所示，发条弹簧302的外端可以通过连接件一306连接转动体301，发条弹簧302的内端可以通过连接件二307连接固定部3042；可以通过一个壳体305约束发条弹簧302，确保发条弹簧302的位置不会随意变动。

本实施方式不限定转动部3041和固定部3042的具体结构。例如，图5中，转动部3041的长度小于固定部3042，两者在轴向上完全重叠；这只是示例性的，它们在轴向也可以仅为部分重叠。

实施方式三

基于实施方式二，本实施方式进一步改进了发条弹簧的连接方式。如图6所示，本实施方式中，转轴304的外围套设有一个容纳筒308，容纳筒308随转动体301转动，发条弹簧302位于容纳筒308内，发条弹簧302的外端连接于容纳筒308。

本实施方式不限定发条弹簧302的外端与容纳筒308的连接方式。示例性地，如图6和图7所示，发条弹簧302的外端是一个挂钩结构，即挂钩一3021；容纳筒308的内壁设置有挡块309，挡块309与挂钩一3021配合工作。例如，当软管传输装置牵引软管进入被清洗的罐体，转动体301沿方向M转动时，挡块309驱动挂钩一3021沿方向M运动，从而导致发条弹簧302变形、收紧并储存弹性势能。发条弹簧302的内端连接转轴304的固定部3042，所以内端固定不动。当发条弹簧302被释放，挂钩一3021驱动挡块309移动，从而带动转动体301沿方向N转动。

示例性地，容纳筒308可以通过若干个环形板310固定连接在转轴304的固定部3041上。环形板310能够作为结构件连接容纳筒308和固定部3041，两个平行相邻的环形板310还可以形成约束腔，以约束发条弹簧302，防止其位置随意变动。

实施方式四

基于实施方式二，本实施方式进一步改进了发条弹簧的连接方式。如图6和图7所示，本实施方式中，发条弹簧302的内端是一个挂钩结构，即挂钩二3022，挂钩二3022勾住一个固定于固定部3042的物体311，以保持自身位置不变、防止发条弹簧302随转动体301转动；即保持发条弹簧302内端的位置不变，使得当外端，即挂钩一3021，的位置变动时，发条弹簧302能够发生变形，从而储存或释放弹性势能。

本实施方式不限定物体311的具体结构，其可以是图6和图7所示的圆柱体。因为固定部3042暴露出来的、可以连接发条弹簧302的内端的部分与发条弹簧302在轴向上是错开的，所以物体311无法直接连接到固定部3042上，因此可以设置支架312；即，物体311可以通过支架312固定连接至固定部3042。

需要说明的是，以图7的方位为例，挂钩二3022始终具有顺时针转动的趋势。因此，挂钩二3022能够始终与物体311贴紧，物体311不会从挂钩二3022中脱出。为了进一步防止物体311从挂钩二3022中脱出，也可以将挂钩二3022的弯曲部所包围的角度设置大一些，从而对物体311起到更好的约束作用，确保挂钩二3022与物体311的相对位置不变，达到将发条弹簧302的内端固定在一个位置的目的。

实施方式五

基于实施方式二，本实施方式进一步改进了转轴的结构，以实现转动的软管与静止的软管的连接，从而方便卷绕于转动体上的软管连接水源。本实施方式中，转轴的固定部和转动部均具有至少一段中空结构，固定部的中空结构和转动部的中空结构共同形成一个流体通道。如图8所示，转动部3041具有中空结构一3043，固定部3042具有中空结构二3044，它们共同形成流体通道3047。

如图8所示，转动部3041具有螺纹段一3045，可以连接图9中的软管接头312；固定部3042具有螺纹段二3046，可以连接图9中的法兰313。法兰313可以连接软管进而实现与水源的连接，这一段软管是静止的；软管接头312可以连接卷绕于转动体301上的软管，这一段软管可以随转动体301转动；也就是说，本实施方式提供的转轴304能够实现连接水源的、静止的软管，与卷绕于转动体301上的、可随转动体301转动的软管的连接。

示例性的，本实施方式提供的转轴可以是现有技术中的旋转接头。旋转接头可以看作是一种密封装置，其能够将流体介质从静止的管道引入运动(例如旋转或往复运动)的管道中。也就是说，旋转接头可以实现一个设备中的运动部和静止部的流体连接；并且，旋转接头具有很好的密封性，能够很好的确保流体的传输。

实施方式六

本实施方式结合了实施方式一至五提供的结构。如图9所示，本实施方式中，盘管装置包括转动体301和发条弹簧302。转动体301安装在一个转轴上，该转轴具有固定部3042和转动部3041，转动部3041能够相对固定部3042同轴转动。转动部3041通过容纳筒308连接转动体301。容纳筒308具体包括本体以及与本体同轴的内筒3081，本体与内筒3081通过环形板310固定连接，内筒3081通过销钉与转动部3041固定连接。

发条弹簧302位于两个平行且相邻的环形板310之间，发条弹簧302的外端通过挡块309连接容纳筒308的内壁，内端通过物体311连接固定部3042。图9中，物体311连接在法兰313上，从而间接连接固定部3042；除此之外，物体311还可以直接连接固定部3042。固定部3042和转动部3041通过螺纹分别连接法兰313和软管接头312。

清洗机工作过程中，法兰313和固定部3042静止不动，其余部分(除了发条弹簧302)均可随转动体301转动；法兰313可以通过管道连接水源，软管接头312连接卷绕于转动体301上的软管的一端，软管的另一端通过软管传输装置的牵引，进入罐体内部，实施清洗。

实施方式七

基于实施方式一，本实施方式提供了一种具有自锁机构的盘管装置。在实施方式一中，当需要保持软管不动时，可以利用软管传输装置对软管施加保持力，从而抵消发条弹簧的扭矩力T，使转动体保持静止。本实施方式通过自锁机构使转动体保持静止。

本实施方式不限定自锁机构的具体结构，凡未经过创造性劳动得出的自锁机构，均在本申请的保护范围内。例如，可以使用气缸、油缸或电机等驱动单元驱动刹车片，将转动体的转轴的转动部抱死，从而实现自锁；也可以使用驱动单元驱动夹爪，夹住转动体，从而实现自锁。

实施方式八

本实施方式提供了一种自锁机构的具体结构。如图10所示，本实施方式中，自锁机构包括一个棘爪314以及与棘爪314配合工作的至少一个棘齿块315，棘齿块315的边沿具有沿圆弧排列的多个棘齿。

示例性地，棘爪314可以连接在图9中的容纳筒308上；即，棘爪314随转动体301转动；棘齿块315可以连接在图9中的法兰313上，其静止不动。

本实施方式提供的自锁机构的工作方式如下：棘爪314通过扭簧轴连接在容纳筒上，其不受外力时能够在扭簧的作用下保持在图10所示位置；其受到外力时，可以在一定角度范围内、绕自身的扭簧轴转动；

当软管传输装置牵引软管进入罐体时，即转动体301沿方向M转动时，棘爪314不会被棘齿块315上的棘齿卡住，所以转动体301能够持续转动；

当需要保持软管不动时，软管传输装置牵引软管，驱动转动体301转动，使棘爪314进入棘齿块315的棘齿中；此时软管传输装置减小或撤掉施加在软管上的力，在发条弹簧的作用下，棘爪314具有反向(即沿方向N)转动的趋势；但是因为棘爪314在棘齿中，所以棘爪314无法转动，从而被卡在棘齿中，转动体301和固定的棘齿块315无法相对转动，从而实现转动体301的自锁，使其保持静止不动；

当需要收卷(即将罐体内的软管收回，卷绕至转动体301上)时，沿方向M驱动转动体301，使棘爪314到达图11A所示的、与棘齿块315不接触的任意位置；然后，减小或撤掉施加在软管上的力，使转动体301和棘爪314沿方向N转动；当棘爪314到达图11B所示的位置时，棘爪314被棘齿块315的端部格挡至图11B所示的姿态；此时，棘爪314不会被棘齿卡住，所以转动体301能够一直沿方向N转动，从而实现收卷。

在扭簧轴的作用下，无论棘爪314之前是什么姿态，其不受外力时，均能恢复至图10所示的姿态。所以无论之前转动体301是什么状态，只要使其沿方向M转动，即可实现放卷；只要使棘爪314转动至图10所示的、与棘齿块315接触的位置，即可实现自锁，棘爪314无法沿方向N转动；只要使棘爪314转动至图11A所示的位置，然后使棘爪314沿方向N转动，即可实现收卷。

由自锁机构的工作方式可知，获知棘爪314的当前位置(即棘爪314位于图10所示的、与棘齿块315接触的位置，还是位于图11A所示的、不与棘齿块315接触的位置)，有利于顺利达成收卷、放卷和自锁三种工作状态。为了获知棘爪314的当前位置，可以在转动体301的转轴上加装角度传感器或编码器，它们能监测、记录转动体301以及棘爪314的转动角度，从而获知棘爪314的当前位置；编码器可以是绝对值编码器或增量式编码器；当使用增量式编码器时，可以增加一个回零开关，以通过回零动作获知增量式编码器的零点。

实施方式九

基于实施方式八，本实施方式进一步改进了自锁机构的结构。本实施方式中，棘齿块的数量为至少两个，至少两个棘齿块沿圆周方向间隔分布。如图12所示，棘齿块315的数量为两个。

本实施方式提供的结构，有利于减少切换状态(收卷、放卷或自锁)时，棘爪所转过的角度。当棘爪314在图12所示位置，并且想要切换至自锁状态时，棘爪314转过很小的角度便能够与右下方的棘齿块315接触，从而实现自锁；如果只有一个左上方的棘齿块315，则棘爪314需要转过很大的角度才可以实现自锁。

本实施方式不限定棘齿块的具体数量，其除了可以是图12所示的两个之外，还可以是三个、四个等。

实施方式十

基于实施方式一，本实施方式改进了清洗机中盘管装置的数量。本实施方式中，如图2和图4所示，盘管装置的数量为两个。一个盘管装置上的软管的自由端用来连接水源，另一个盘管装置上的软管的自由端穿过软管传输装置并能够进入罐体。两个盘管装置上的软管的内端均连接图9所示的软管接头312。两个盘管装置的法兰313通过软管连接。

具体的，第一个盘管装置的进水口(即软管的自由端)连接水源，出水口(即法兰313)连接第二个盘管装置的进水口(即法兰313)，第二个盘管装置的出水口(即软管的自由端)即卷绕于所述第二个盘管装置上的软管的自由端，其穿过软管传输装置并能够进入罐体。

作为本实施方式的一个实施例，与软管传输装置连接的盘管装置可以不必设置自锁机构；即，该盘管装置能够利用软管传输装置对软管施加的摩擦力，抵消发条弹簧的扭矩力T，从而使转动体保持不动；本实施例中，与水源连接的盘管装置可以设置自锁机构，并且该自锁机构可以不设置角度传感器或编码器，从而降低成本。

如果连接水源的盘管装置没有设置角度传感器和编码器，当连接水源时，人工拖动软管，转动体转动，发条弹簧变形、蓄能；软管接头到达水源附近后，人工放松软管，尝试使转动体反转，以判断(参考图10、图11A和图11B)棘爪314是否能够被棘齿块315卡住；如果正好被卡住，则转动体成功自锁、无法反转，人工松开软管，并将软管接到水源上即可；如果没有被卡住，则需要人工将转动体转过一个合适的角度，再次尝试，看棘爪314是否能够被棘齿块315卡住，直至尝试成功，转动体自锁。

如果连接水源的盘管装置设置有角度传感器或编码器，当连接水源时，工人能够从控制器的显示屏上看到棘爪314是否与棘齿块315接触，从而便于棘爪314被棘齿块315卡住，实现转动体的自锁。

实施方式十一

基于实施方式十，本实施方式增加了高压泵，该高压泵连接在第一个盘管装置和第二个盘管装置之间，来自水源的水的依此流经第一个盘管装置、高压泵和第二个盘管装置。

在实施方式十中，如果软管需要高压水，则外接的水源必须是高压水源；而本实施方式中，高压泵可以提供高水压，外接的水源不必是高压水源，可以是普通水源，从而提高了清洗机对水源的适应性。

可以理解，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.清洗机，包括软管传输装置、翘臂装置和升降装置，其特征在于，还包括至少一个盘管装置，所述盘管装置具有转动体和发条弹簧，所述发条弹簧对所述转动体施加扭矩力；

所述转动体连接在一个转轴上，所述转轴具有转动部和固定部，所述转动部随所述转动体转动；所述发条弹簧的外端连接所述转动体，内端连接所述转轴的所述固定部。

2.根据权利要求1所述的清洗机，其特征在于，所述转轴的外围套设有一个容纳筒，所述容纳筒随所述转动体转动，所述发条弹簧位于所述容纳筒内，所述发条弹簧的外端连接于所述容纳筒。

3.根据权利要求1所述的清洗机，其特征在于，所述发条弹簧的内端具有一个挂钩，所述挂钩勾住一个固定于所述固定部的物体，以阻止所述发条弹簧随所述转动体转动。

4.根据权利要求1所述的清洗机，其特征在于，所述转轴的所述固定部和所述转动部均具有至少一段中空结构，所述固定部的中空结构和所述转动部的中空结构共同形成一个流体通道。

5.根据权利要求1所述的清洗机，其特征在于，所述盘管装置具有自锁机构，所述转动体能够利用所述自锁机构保持静止。

6.根据权利要求5所述的清洗机，其特征在于，所述自锁机构包括一个棘爪以及与所述棘爪配合工作的至少一个棘齿块，所述棘齿块的边沿具有沿圆弧排列的多个棘齿。

7.根据权利要求6所述的清洗机，其特征在于，所述棘齿块的数量为至少两个，至少两个所述棘齿块沿圆周方向间隔分布。

8.根据权利要求1所述的清洗机，其特征在于，所述盘管装置的数量为两个，第一个盘管装置的进水口连接水源，出水口连接第二个盘管装置的进水口，第二个盘管装置的出水口即卷绕于所述第二个盘管装置上的软管的自由端。

9.根据权利要求8所述的清洗机，其特征在于，所述第一个盘管装置和第二个盘管装置之间设置有高压泵，来自水源的水依此流经第一个盘管装置、高压泵和第二个盘管装置。