全自動洗地機的開發、設計與應用

全自動洗地機是集噴灑、清潔、清潔、吸水、吸水為一體的機電一體化產品，是在吸塵器的基礎上經過研究開發的又一種新型洗地機。自動洗地機用清潔液清潔地板，清潔地面，吸出污水。本文主要介紹自動洗地機的工作原理和設計要點。

全自動洗地機是通過基于吸塵器的研究開發的另一種新型洗地機。吸塵器采用負壓吸附方式，將地面上的灰塵、污垢吸入吸塵器的集塵室，達到清潔地面的目的。吸塵器主要依靠空氣吸附，因此在火車站、機場候車室、酒店、衛生間等公共場所無法實現這種清潔功能。目前，這些地區使用的都是手動拖把，勞動條件差，勞動強度大，效率低，清潔效果差。因此，我們開發了一種新產品，通過使用機器交換勞動力并用清潔液清潔地板來吸收污水。每小時可清洗地面800-1000米，效率是人工的3-4倍，這將大大改善公共場所的環境衛生條件，適應現代化城市建設的需要。

1 工作原理

自動洗地機使用24V、145Ah(Ah)電池為其供電，一種方法分配給真空泵，另一種方法分配給電機。這種自動洗地機配有凈水箱和污水箱，在洗地機運行時，將凈水箱中的水供給刷子，通過水管進行沖洗。皮帶和水泵的組合，由電機帶動刷子旋轉，提供的水起到洗地的作用，真空泵（風機）的作用是將污水箱內的空氣抽走降低其工作壓力，使其高于大氣壓，從而將洗滌污水泵入污水池。

2 機構系統的設計

2．1水循環系統設計

水循環系統可分為兩個過程：清洗過程和吸污過程。其中，箱體分為清水箱和污水箱兩部分。

清洗過程：工作時，清水從清水箱內沿水管1經手動控制閥2流出。其作用是手動控制水流量，通過水管3流入洗滌系統4。吸污部分：在清洗過程中，真空泵5按箭頭6方向從污水池中吸入空氣，污水池變為負壓。將吸水扒推向地面會產生大氣壓差。污水池與外界之間產生的壓力將污水中的污水推入污水池7，完成吸污工作。工作完成后，人工將污水從污水管8排出。

2．2 洗刷機構設計

電機驅動主要由電機、換向器、電刷座、皮帶、皮帶張緊機構五部分組成。

電機1通電，旋轉帶動與之相接的過渡輪3．繼而使緊貼著過渡輪的皮帶因摩擦力運動起來，通過皮帶4的摩擦帶動2個刷子底座2，使刷子旋轉工作。兩個過渡輪除了起著換向、傳動的作用外，還有增大皮帶與刷子底座接觸面積的作用。刷子主要是尼龍制的條狀物，其與刷子底座是螺旋擰合，易于拆裝。相對于洗地機正面，兩刷子斜著安裝，以有利于空間分配和清洗徹底。假設電機的轉軸是右旋的，可看出因皮帶的纏繞路線，使得刷子底座與皮帶接觸皆在右邊，其所受的摩擦力也相反，使刷子在轉動的時候不會滑動，洗得更干凈。

2．3 底盤升降機構設計

底盤升降結構主要是利用四連桿機構，當用力踩腳踏板時，連桿以腳踏板和底架的接觸點為支點，帶動底盤上升。根據杠桿原理，在整個工作過程中，可以比較省力地將底盤抬高。

2．4 水扒起降機構設計

水扒起降系統是運用杠桿原理讓平時一直處于工作狀態(即緊壓地面)的吸水橡皮脫離地面，上升至一定高度，以使洗地機可輕易移動的裝置。水扒起降系統可分為兩部分，一部分是水扒的杠桿機構，另一部分是水扒的搖桿機構。

拉動手把，使其繞支點架旋轉，從而張緊鐵線，帶動水扒繞旋轉螺栓轉動，使其脫離地面，旋轉螺栓具有定位和供旋轉體旋轉的運動副的作用。拉下手把后，以機架上的螺栓為支點，旋轉手把，使其卡住洗地機外殼，即可使水扒在升起后固定。為了在不工作的情況下方便移動洗地機，防止水扒震動，甚至突然掉下，因此設計了防震彈簧。水扒上升后，彈簧的彈力通過鐵線傳遞，使得手把卡緊動洗地機的外殼，防止震動。彈簧的彈力的大小可以利用與其相連的螺母調節。

2．5 水扒角度調節機構設計

在工作過程中，刮刀需要貼近地面，但如果僅利用刮刀的重力來實現這一目標，則刮刀可能無法貼合。因此，設計了刮板的角度調節機構。擰緊調節螺母1，擰緊連接螺釘，以支撐桿2頂部為支點轉動吸水扒座，改變吸水扒角度，將吸水橡膠牢牢壓在地面上。松開螺栓 3 可以調整吸水扒與地面之間的高度，有助于調整吸水扒的角度。

為方便洗地機在運行時轉向，吸水扒還設計有轉向調節功能，主要通過轉向螺栓4來實現。旋轉螺栓具有供水刮板的定位和旋轉運動功能。吸水扒的寬度比洗地柜本體的寬度要寬，吸水扒的兩端都有保護輪。如果在洗地機移動時吸水扒碰到障礙物，保護輪會轉動，吸水扒會繞著轉向螺栓旋轉，以防止刮擦損壞。

3 結論

自動洗地機具有以下特點。

(1)集噴液、地板清潔、清潔、吸水、除塵于一體。

(2)洗地機升降機構和吸水扒升降機構的設計，方便機器在不工作時移動。

(3) 排水調整以達到控制從洗滌水箱供應到洗滌場所的水量的大小。

(4) 裝有防浪擋板，防止排水分散。刷盤無需工具，拆裝方便。

(5) 由于刮板的獨創設計，刮板牢固地固定在地面上，地面一下子被吸干。重復使用厚橡膠條可以顯著降低機器成本。