多功能高效清洁机的研制

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

ITI， 正常工作速度下每小时清洁地面面积为 750 ，工作效率是人工doi：10.3969/j.issn.1672-4305.2013.04.052Development of multi-functional and eficient cleaning machineZHOU Xiao-jun，MENG Liang，YANG Hui，LEI Chao，WANG Hua，HU Qiao-long(Engineering Colege，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China)Abstract：To satisfy the increasing requirements of the clean instruments，a kind of multi-functionaland eficient cleaning machine was designed in this work. The cleaning machine was composed ofcleaning mechanism，vacuuming mechanism，mopping mechanism，collection device，transmission de·vice，a handrail，etc，and has three functions of detritus rubbish scavenging，dust particles vacuu-ming，floor blot scrubbing in one machine with high efficience and favorable effect.The cleaningmechanism was installed at the front of the machine，and composed of replaceable roller brush and gar-bage guiding groove.The vacuuming mechanism was located in the middle of the machine，and COB-posed of vacuum cleaner and dust collection tube.The mopping mechanism was at the tail，and eom-posed of rotating mop and water tank.The collection device adopted special design like the drawer inorder to collect the rubbish.The transmission device combined chain transmission with ratchet mecha-nism.Experimental results showed that the maximum sweeping width of the presented cleaning ma-chine was 0. 40m，the efective mopping width was 0. 35m，under the normal working speed ofcleaning the floor，it could reach 750 rrf/h，which was 5 times of artifcial cleaning speed。

Key words：multi-functional；eficient；cleaning machine传统的地面清洁是-项比较繁重的工作，-般都会经过清扫-吸尘-拖地”三个环节，需要耗费基金项目：国家级大学生创新创业训练计划”创新训练项目(项 目编号：201210504076)；2012年华 中农业大学大学生科技创新基金(SRF)项 目。

通讯作者：孟亮(1981-)，男 ，山东莱芜人，博士在读 ，工程师，工程技术实验教学 中心副主任，研究方向为现代农业装备技术。

较多的人力与时间。目前正在研究的-些智能清洁装置，由于瞄准的都是高端家用市场，其制造、使用以及维护的成本较高，难以推广应用；而且市场上已经推广应用的清洁装置往往功能单-，效率较低，在使用时存在-定的局限性。

为了满足人们对清洁器械的更高需求 ，在分析已有清洁器械的基础上，自主研制出-种专门用于地面清洁的多功能高效清洁机，其集合了碎屑垃圾清扫，尘芭粒吸附，地面污渍擦洗三大功能，巧172 实 验 室 科 学妙地将传统的清扫-吸尘-拖地”三个环节合为- 体，效率高，效果好，能够减轻清洁工作的劳动强度，弥补了目前市场上清洁装置不能-步完成清洁的不足 J，具有-定的使用价值和应用前景。该清 洁 机 已 经 获 得 专 利 授 权 (专 利 号：ZL201220140006.5)。

1 总体结构与主要技术参数1.1 总体结构与工作原理多功能高效清洁机主要由清扫机构 J、吸尘机构、拖地机构 J、机架、主动轮、万向轮以及扶手等组成。清扫机构安装在机架前端，吸尘机构安装于机架中部，拖地机构固定在机架后端，扶手通过螺栓固定于机架末端位置，主动轮安装在清扫机构下方，万向轮安装在扶手下方。整机单侧总体结构示意图如图 1所示。

图1 多功能高效清洁机总体结构示意图1.清扫机构 2.主动轮3.吸尘机构 4.拖地机构 5.扶手 6。

机架 7.万向轮该清洁机主要靠人力推动提供动力，在行进过程中，清扫机构、吸尘机构、拖地机构同时工作，由清扫机构完成对地面碎屑类垃圾清扫，吸尘机构完成对地面尘芭粒吸附，拖地机构完成对地面污渍擦洗，不仅省时省力，而且提高了工作效率。

1.2 主要技术参数根据地面清洁的实际需要及结构条件，确定了多功能高效清洁机的主要技术参数如表 1所示。

表 1 多功能高效清洁机主要技术参数m m m m m m 整车质量/kg 424最大清扫宽度/mm 400有效拖地宽度/ram 350清扫效率/m /h 7508002 关键部件设计2.1 清扫机构清扫机构由滚刷、棘轮装置、链张紧轴、链轮、链条、垃圾输送带、垃圾收集箱、滑槽、垃圾导槽等组成。

垃圾导槽焊接在机架下部，导槽上方装有滚刷，滚刷轴上设置棘轮装置 J。垃圾输送带安装于垃圾导槽后方，滑槽焊接在机架下方，垃圾收集箱安装在滑槽上。链张紧轴通过轴承固定在机架上部，链轮安装在链张紧轴上 。其机构示意图如图2所示。

图 2 多功能高效清洁机清扫机构示意图1.滚刷2.棘轮装置 3.链张紧轴 4.链轮 5.链条 6.垃圾输送带7.垃圾收集箱 8.滑槽 9.垃圾导槽清扫机构工作时，动力经过链传动使滚刷转动，行进过程中靠滚刷将地面垃圾通过垃圾导槽清扫至垃圾输送带，最后垃圾被输送至垃圾收集箱，完成地面碎屑类垃圾清扫与收集。滚刷轴上设置有棘轮装置，清洁机在后退过程中，使滚刷、垃圾输送带不能进行逆向转动，有效防止了垃圾被回送至已清洁地面，保证了清扫效果。

2.2 吸尘机构吸尘机构由吸尘器、支撑座、吸尘管、支架、平口毛刷吸嘴等组成。支撑座布置于机架上方，吸尘器安装于支撑座上，支架焊接在机架下方，平口毛刷吸嘴固定在支架上，吸尘管连接吸尘器与平 口毛刷吸嘴。其机构示意图如图3所示。

图 3 多功能高效清洁机吸尘机构示意图1.吸尘器 2.支撑座 3.吸尘管4.支架5.平 I21毛刷吸嘴在清扫机构清扫碎屑类垃圾过程中，地面上的尘芭粒依旧很多。吸尘机构位于清扫机构后方，与清扫机构同时工作。吸尘机构中的吸尘器主要靠周悬，等：多功能高效清洁机的研制 173电池为其提供动力，通过吸尘管与平口毛刷吸嘴连接，平口毛刷吸嘴将尘芭粒吸附，完成对地面的进- 步清洁工作。

2.3 拖地机构拖地机构由挤水装置、可转动拖地带、水箱、滚筒、主动轴以及张紧轴等组成。水箱焊接在机架之上，箱内安装有滚筒，挤水装置安装于水箱上方，主动轴通过轴承安装于机架下方，水箱正下方安装有带滑槽的张紧轴 ]，可转动拖地带与主动轴、滚筒、张紧轴配合工作。其机构示意图如图4所示。

图 4 多功能高效清洁机拖地机构示意图1.挤水装置2.可转动拖地带 3.水箱4.滚筒5.主动轴6.张紧轴拖地机构的主要工作部件为可转动拖地带，在行进过程中，可转动拖地带经由水箱清洗，通过挤水装置后，在张紧轴作用下与地面接触，完成对地面污渍擦洗工作∩转动拖地带为封闭式设计 ，通过循环可以持续工作，水箱中污水可根据实际情况更换，大大提高了拖地效率。

2.4 其他部件设计(1)垃圾导槽设计垃圾导槽采用软质铁皮制成，设计为适当的弧度，其-端与地面相切，另-端固定于传送带正上方，以使滚刷收集的碎屑垃圾顺利传送到垃圾输送带。

(2)垃圾收集箱设计垃圾收集箱采用抽屉式设计，带有小型拉手，方便将收集箱抽出，及时清理收集的碎屑垃圾。

(3)传动系统多功能高效清洁机采用链传动方式完成动力的传递 。传动方案如图5所示，车轮与地面摩擦的动力传给链轮4，链轮4通过链条将-部分动力传给链轮 1，带动滚刷轴转动，同时带动链轮 2、链轮 3转动；另-部分动力传给链轮6。链轮 3将动力传给链轮 5，带动垃圾输送带正向工作；链轮 6带动链轮7、链轮 8转动，实现拖地带的循环转动。采用链传动可以很好的实现远距离传动，而且具有强度高，受力均匀等优点。

图 5 传动方案简图3 性能试验针对不同材质的地面进行多次试验，结果表明，该清洁机最大清扫宽度为 0.40 m，有效拖地宽度0.35 m，正常工作速度下每小时清洁地面面积为750 rf，工作效率是人工清扫的5倍。

4 结语研制的多功能高效清洁机(如图6所示)，结构设计合理、操作简单，集合了碎屑垃圾清扫，尘芭粒吸附，地面污渍擦洗三大功能，巧妙地将传统的清扫-吸尘-拖地”三个环节合为-体，效率高，效果好，减轻了清洁工作的劳动强度，弥补了目前市场上清洁装置不能-步完成清洁的不足，具有-定的使用价值和应用前景。