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1、家居门窗清洗器的设计第 1 页 共 37 页家居门窗清洗器的设计家居门窗清洗器的设计家居门窗清洗器的设计第 2 页 共 37 页摘要摘要本课题设计研究了一种电动水旋式擦玻璃工具，它包括一个瓶体上设有回水管接口、瓶口设有喷水头的喷水器;一个内设交流电动机、外接杆的清洗头;一个其内穿有水管、电线并连接清洗头、喷水器的杆。本玻璃清洗器在擦玻璃的过程中能把擦玻璃时用的水回收后再使用、并使擦后的玻璃无水迹印，且洁净明亮，它结构简单，擦洗效果好，轻便，操作，使用方便，成本低，使用范围广。关键词：关键词：回水管接口，使用方便，使用范围广Home design of door and window clean
2、erAbstract家居门窗清洗器的设计第 3 页 共 37 页This topic design studied one kind of electrically operated Shui Xuanshi to scratch the glass tool, it was equipped with the backwater pipe fatigue, the bottle mouth including a bottle body on to be equipped with quenching heads sprinkler; In supposes the motor, outsi
3、de links clear washing hair; Its internal breaks have the water pipe, the electric wire and connect wash hair clear, sprinklers pole. The water recovery which this glass purifier after scratching the glass in the process to be able to scratch glass uses uses, and causes to scratch the glass anhydrou
4、s mark India again, and buys only brightly, its structure is simple, the wiping effect is good, facile, the operation, the easy to operate, the cost is low, the use scope is broad.Key word: Backwater pipe fatigue，Easy to operate，The use scope is broad家居门窗清洗器的设计第 5 页 共 37 页1 绪论绪论1.1 前言前言本设计产品涉及一种由交流微
5、型电动机传动盘刷，利用其旋转擦拭清洗门窗玻璃的电动玻璃窗清洗装置，尤其是一种设置有去污清洁剂压射软管、自来水导水管、喷嘴，握手柄可多节接长的交、直流电两用的电动玻璃窗清洗装置。适用于家庭、车辆、商场及公共场所不同面积不同高度的门窗玻璃清洗.现行的门窗玻璃清洗方法，普遍为手工干擦或水洗.对于高处的清洗面，或使用长杆鸡毛革扫拂，或使用水管喷射，往往是灰尘飞扬、或溅水湿身，费时费力仍难以洗净;至于沾了油污的坡璃，则更难洗净。对于多层楼房的外层窗玻璃清洗，爬窗台、甚至探身窗外，则很不安全。本产品设计的目的是要提供一种轻巧方便的单手就能操作的交，直流电两用的电动玻璃窗清洗器，它既能干擦，又能水洗;在水洗
6、沾油污的玻璃时，随时可向清洗面控制注射去污清洁剂以及喷射冲洗水流，使之一次洗净。手持其斜向握手柄，只要将手臂伸出窗外，就可安全清洗窗户外层玻璃.握手柄经多节自由接长后，无须登高就可有效清洗高处玻璃1.2 选题背景选题背景1.2.1 题目来源题目来源社会需求 1.2.2 研究的目的和意义研究的目的和意义现在随着生活水平的提高，不管是城市还是农村，大家的居住环境都大大提高。农村大多盖着两层的小洋楼，城市大量高层的居住小区也不断涌现。人们生活环境在不断提高的同时，一些生活上的问题也暴露出来。门窗是房子的眼睛，现在人都喜欢给自己的房子选个漂亮的窗户。独特的架构、各种各样的花式玻璃装扮着房子，可是这些门
7、窗的清洁却给人们带来些不大不小的困扰。现在对于门窗的清洗大多是人工自己动手拿抹布擦洗，往往累人又脏人；而且碰到那些高层的住宅，那些暴露在外的门窗的清洗还伴随着一些人身安全问题。设计一个自动（半自动）的用来清洗家庭门窗的机器。既可以减轻人们的生活负担，提高生活水平；还能解决那些高空作业者的安全问题。家居门窗清洗器的设计第 6 页 共 37 页目前市售的擦窗器，大多采用在伸缩杆的前端设置塑料泡沫擦头而构成。其存在的问题是清洁效率低，操作不方便，特别是用于高层建筑玻璃窗的室外清洁时，不方便操作的问题尤为突出。为解决其擦窗器清洁效率低、不适合高层建筑玻璃窗的室外清洁问题，提供了一种“电动擦窗器” ，其
8、采用可展开成一定夹角的上、下支杆并配置装配盘形清洁刷的电机，而构成一种便于在室内操作对玻璃窗外面进行擦拭的电动擦窗器，并且使玻璃清洁的效率大大提高。本设计产品涉及一种由交流微型电动机传动盘刷，利用其旋转擦拭清洗门窗玻璃的电动玻璃窗清洗装置，尤其是一种设置有去污清洁剂压射软管、自来水导水管、喷嘴，握手柄可多节接长的电动玻璃窗清洗装置。适用于家庭、车辆、商场及公共场所不同面积不同高度的门窗玻璃清洗.现行的门窗玻璃清洗方法，普遍为手工干擦或水洗.刘于高处的清洗面，或使用长杆鸡毛革扫拂，或使用水管喷射，往往是灰尘飞扬、或溅水湿身，费时费力仍难以洗净;至于沾了油污的坡璃，则更难洗净。对于多层楼房的外层窗
9、玻璃清洗，爬窗台、甚至探身窗外，则很不安全。本设计产品的目的是要提供一种轻巧方便的单手就能操作的电动玻璃窗清洗器，它既能干擦，又能水洗;在水洗沽油污玻璃时，随时可向清洗面控制注射去污清洁荆以及喷射冲洗水流，使之一次洗净。手持其斜向握手柄，只要将手臂伸出窗外，就可安全清洗窗户外层玻璃.握手柄经多节自由接长后，无须登高就可有效清洗高处玻璃。随着社会的不断发展，科技日新月异人们生活水平越来越高，一些曾经只是用在特殊场合或服务于高端的科技技术业逐渐走进平常生活，服务于人们的日常生活，代替人们劳动。 “机器人是传统的机构学与现代电子自动化技术相结合的产物,是计算机科学、控制论、机械学、电子技术等多学科综
10、合性的高科技产物, 是典型的机电一体化产品。它是一种仿人操作,可使用于各种复杂环境。机器人技术的出现和发展,不但可以部分取代人完成各种恶劣环境下的工作,而且将对人类社会产生深远的影响。 壁面清洗机器人是极限作业机器人的一个分支,其目的是代替人类,在核工业、石化企业、建筑行业、消防部门、造船等领域中的危险状态下作业,具有极其广泛的用途和很高的使用价值。自从二十世纪六十年代出现以来,受到人们的广泛关注。本文所研究的壁面清洗机器人是用于对光滑的建筑壁面进行清洗的爬行机器人,具有一定实用价值和应用前景。 ”壁壁面清洗机器人的运动控制系统设计面清洗机器人的运动控制系统设计闫军涛，重庆大学。国内外关于门窗
11、壁面清洗器的设计成果已经有了很多，但很多都还只处于试验阶段，真正成功开发成产品的很少。现在列举一些国内有关这类清洗器申请的专利：电动玻璃家居门窗清洗器的设计第 7 页 共 37 页窗清洗器季照根，专利号 CN86203031，1987; 门窗玻璃擦洗机门窗玻璃擦洗机毕嗣东,中国专利:CN2505017,2002-08-14; 手柄式玻璃窗擦洗机手柄式玻璃窗擦洗机刘兰天. 中国专利:CN2205176,1995-08-16; 玻璃两面喷水擦洗器玻璃两面喷水擦洗器沈永革. 中国专利:CN2560298,2003-07-16. 像这些不管是全自动的爬墙式清洗机器人还是半自动的窗玻璃清洗器国内外的专利
12、已经很多.现在主要的研究集中在清洗器的清洗头上,也就是直接接触玻璃的部分. “喷头是高压水射流的执行元件,喷头的研究开发一直是水射流研究的一项重点。近年来,随着高压水射流清洗技术应用的广度、深度的不断提高,高压水射流技术出现了快速发展的势头。旋转喷头以其清洗效率高,清洗效果好等特点在开发与应用中也日益受到人们的重视,取得了很大的成就。 ” 高压水射流清洗技术中的旋转喷头高压水射流清洗技术中的旋转喷头王正钦; 管华; 刘庭成; 北京科技大学机械工程学院; 清洗世界 , Cleaning World, 编辑部邮箱 2007 年 01期 1.2.3 指导思想及技术路线指导思想及技术路线本课题设计研究
13、的指导思想就是为了解决日常生活中人们家居门窗的清洗工作，目前门窗的清洗大多采用人工手动使用抹布或塑料泡沫擦洗，其存在的问题就是清洗工作很不方便，往往灰尘飞扬或溅水湿身，费时费力仍难以洗净；对于多层楼房的外层玻璃清洗，爬窗台、甚至探身窗外，则很不安全。实现本课题设计目的的具体技术方案是:电动水旋式擦玻璃工具包括:一个瓶体上设有回水管接口、瓶口设有喷水头的喷水器;一个内设交流电动机、外接杆的清洗头;一个其内穿有水管、电线并连接清洗头、喷水器的杆;喷水器瓶体上回水管接口处内设一过滤筒，在过滤筒底部设有粗滤网，瓶体内吸管底部设有细滤网，瓶口上的喷水头接喷水管;清洗头由交流电动机、主动齿轮、从动齿轮及外
14、壳组成，交流电动机装在电机固定壳内，主动齿轮设在电动机输出轴上，主、从动齿轮啮合，外壳上设有喷水管接口、回水管接口;从动齿轮上各均匀分布三个叶片，叶片与从动齿轮平面夹角小于 45;杆上设有手柄，与清洗头端通过球形连接头连接;手柄上表面设有电源开关，内部装有电池。本玻璃清洗器结构简单，擦洗效果好、轻便，操作使用方便，成本低，适合广泛使用。家居门窗清洗器的设计第 8 页 共 37 页2 整体方案确定整体方案确定图 1 为本清洗器结构示意图图 2 为本清洗器中清洗头的正视图图 3 为图 2 的俯视剖面图图 4 为图 2 的后视图图中:1 一喷水器 2 一回水管 3, 8 一喷水管 4 一喷水头 5-
15、杆 6 一清洗头 7 一球形连接9 一水囊 10 一电源开关 11 一手柄 12 一过滤筒 13 一粗滤网 14细滤网 15 一清洗头外壳 16-回水管接口 17 一从动齿轮 18 一叶片 19 一主动齿轮 20-.喷水管接口 21 一电动机22 一电动机固定壳 23 一橡胶垫圈 24 一球形连接座 25 一从动齿轮轴孔。家居门窗清洗器的设计第 9 页 共 37 页家居门窗清洗器的设计第 10 页 共 37 页参阅图 2, 3, 4，本实用新型中的清洗头 6 由交流电动机 21、主动齿轮 19、从动齿轮17 及外壳 15 组成，交流电动机 21 装在电机固定壳 22 内，主动齿轮 19 设在电
16、动机输出轴上，主动齿轮 19 与从动齿轮 17 啮合，外壳 15 上设有喷水管接口 20、回水管接口16，从动齿轮 17 上各均匀分布三个叶片 18，叶片 18 与从动齿轮 17 平面夹角小于 45。参阅图 1，喷水器 1 的瓶体上设有回水管接口，在接口内有一过滤筒 12,过滤筒 12底部设有粗滤网 13，瓶中吸管底部设有细滤网 14，瓶口上的喷水头 4 的喷嘴上接有喷水管 3，杆 5 上设有手柄 11，与清洗头 6 端通过球形连接 7 连接，此处只要保证清洗头家居门窗清洗器的设计第 11 页 共 37 页6 有三个自由度的连接都可以;手柄 11 上表面设有电源开关 10，内部装有电池，喷水管8 与喷水管接口 20 相接，带有水囊 9 的回水管与回水管接口 16 相接。擦玻璃时，喷水器 1 的瓶中装入干净水，右手握住手柄 11，左手拿着喷水器 1，打开电源开关 10，交流电动机 21 转动，主动齿轮 19 与从动齿轮 17 啮合驱动叶片 18 旋转，球形连接 7 可使从动齿轮 17 与玻璃保持平行，因叶片 18 作高速旋转，叶片 18 下空气为负
