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1設(shè)計(jì)背景

目前市場(chǎng)上的無(wú)刷洗車機(jī)有龍門式、天橋式、地軌式等，種類很多，但都不外乎高壓噴水、泡沫噴淋、水蠟漂洗等傳統(tǒng)工藝，還沒(méi)有一款帶吹干功能的，都需要人工補(bǔ)充，后續(xù)擦干，這樣不僅效率低，而且增加用工成本。高壓噴水也只是直噴式，沒(méi)有擺動(dòng)式?jīng)_擊力度大。為此筆者專門設(shè)計(jì)一款無(wú)刷帶吹干功能的洗車機(jī)，為市場(chǎng)服務(wù)。

2產(chǎn)品規(guī)劃

設(shè)計(jì)的是一種無(wú)刷洗車機(jī)，專門對(duì)長(zhǎng)、寬、高為5.5,2,2m以下的轎車、越野車及面包車等進(jìn)行清洗，既可高壓擺動(dòng)噴水、洗車液噴淋、水蠟漂洗，又可高壓仿形風(fēng)干。使用高壓水泵、離心風(fēng)機(jī)、減速電機(jī)作為動(dòng)力來(lái)源。

3方案設(shè)計(jì)選擇

該機(jī)應(yīng)該具備以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、便與加工、便于使用、便于維護(hù)及保養(yǎng)，而且占地面積小；對(duì)被洗車輛沖洗干凈、無(wú)死角，吹干效果好。。為此，對(duì)機(jī)器各部分方案進(jìn)行設(shè)計(jì)如下：

   3.1整體方案的設(shè)計(jì)

整體方案的設(shè)計(jì)即機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)布局的確定，有兩種方案可供選擇：

 方案（1）：采用行車前后行走形式，在固定框架上設(shè)置左右固定道軌，行走框架在左右固定道軌上前后行走。在行走框架上，按照前后次序分別安裝有左右吹干系統(tǒng)，頂、側(cè)擺動(dòng)噴淋系統(tǒng)及升降頂吹風(fēng)系統(tǒng)。

 方案（2）：基本結(jié)構(gòu)形式同上，只要在行走框架上按照前后次序分別安裝有頂、側(cè)擺動(dòng)噴淋系統(tǒng)，升降頂吹風(fēng)系統(tǒng)及左右吹干系統(tǒng)。

對(duì)方案（1）、方案（2）進(jìn)行比較：

  方案（1）優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)勻稱，行走機(jī)構(gòu)受力良好，先頂吹風(fēng)，吹干車輛上部，再側(cè)吹風(fēng)，吹干車輛中、下部，吹風(fēng)順序合理。缺點(diǎn)：在丁吹風(fēng)和側(cè)吹風(fēng)之間夾了一個(gè)頂、側(cè)擺動(dòng)噴淋，由于噴淋后留在機(jī)構(gòu)上的水珠會(huì)在頂吹風(fēng)后仍然滴在車輛頂部，而側(cè)吹風(fēng)又無(wú)法吹到，因此有吹不干的不足之處。

  方案（2）優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)閭?cè)擺動(dòng)噴淋后才是升降頂吹風(fēng)系統(tǒng)及左右吹干系統(tǒng)，因此不會(huì)留下水滴。缺點(diǎn)：對(duì)行走機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，機(jī)構(gòu)設(shè)置不勻稱，有扭力產(chǎn)生。

方案（1）水滴問(wèn)題無(wú)法解決，方案（2）雖然機(jī)構(gòu)不勻稱，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，能吹干是一大優(yōu)點(diǎn)。可以采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右詮浹a(bǔ)，所以，終選擇方案（2）。

3.2頂、側(cè)噴淋方案的確定

頂、側(cè)噴淋有以下兩種方案：

方案（1）：頂、側(cè)布置有多個(gè)噴嘴，隨著行走框架的前后移動(dòng)進(jìn)行掃描時(shí)噴淋。

方案（2）：頂部不僅通過(guò)連桿的作用，一只減速電機(jī)帶動(dòng)三組噴嘴進(jìn)行左右擺動(dòng)噴淋，而且通過(guò)氣缸的拉伸作用，使頂部擺動(dòng)噴淋整個(gè)框架適時(shí)進(jìn)行前后轉(zhuǎn)向。

分析方案（1）（2）的優(yōu)缺點(diǎn)：

方案（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能對(duì)車身的前后、左右進(jìn)行掃描式噴淋，但對(duì)于車頭、車尾有凹坑的地方噴淋效果欠佳，甚至有噴不到的地方。

方案（2）因?yàn)閿[動(dòng)水流，在掃射時(shí)增加了沖擊力度，能夠沖掉頑固污痕。還增加了頂噴轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)，對(duì)車輛頭部及尾部的凹坑區(qū)域也能噴到，沒(méi)有死角。因?yàn)楫?dāng)噴車頭時(shí)，氣缸伸出，使頂嘴面朝車輛頭部。當(dāng)行走框架行走至車輛尾部時(shí)，氣缸縮回，使頂噴面朝車輛尾部。

綜上所述，對(duì)于洗車機(jī)來(lái)說(shuō)，洗干凈是主要指標(biāo)，因此選用方案（2）。

3.3升降頂吹風(fēng)方案的確定

由于車輛的寬度不大（一般在1.6~2m之間），但高度變化很大（一般在0.8~2m之間），而風(fēng)口與車輛表面的距離遠(yuǎn)近是決定吹干效果的主要因素，因而，頂吹風(fēng)的好壞，是決定吹風(fēng)系統(tǒng)的好壞的關(guān)鍵，實(shí)際方案也是兩個(gè)：

方案（1）：安裝在行走框架頂部的減速電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸連接左右卷帶輪，在卷帶輪上卷線有吊帶，吊帶的一頭固定在卷帶輪上，另一頭與頂吹風(fēng)筒組件相連，使減速電機(jī)的正反轉(zhuǎn)動(dòng)變成頂吹風(fēng)筒組件的升降運(yùn)動(dòng)。頂吹風(fēng)筒為扁平開(kāi)口多邊形空心柱狀，柱的兩端分別與左右風(fēng)機(jī)出風(fēng)口連接，扁平開(kāi)口為出風(fēng)口。這樣雖然制作簡(jiǎn)單，但風(fēng)筒內(nèi)的部分氣流會(huì)是紊流狀態(tài)，氣壓損失嚴(yán)重。

方案（2）：傳動(dòng)結(jié)構(gòu)同上，但頂吹風(fēng)筒內(nèi)順著氣流方向設(shè)置導(dǎo)流板，出風(fēng)口做成倒V字形斜開(kāi)口，因?yàn)橐话愕能囕v頂部都做成中間高、兩側(cè)低的流線形狀，平口吹風(fēng)不利于車輛頂部中心水流的外排，做成倒V字形風(fēng)口，使車頂中間風(fēng)壓大于兩邊，便于中間水流外排。而且頂吹風(fēng)筒內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流板，使高壓氣流呈層流狀態(tài)向外擴(kuò)散，風(fēng)壓損失較小，風(fēng)能利用率高。再有出風(fēng)口邊緣制作比車輛寬的導(dǎo)流槽，使噴水時(shí)余留在頂吹風(fēng)筒外表的水流通過(guò)導(dǎo)流槽分流，不會(huì)直接滴在車輪。

顯而易見(jiàn)，選擇方案（2）