專利名稱：自動樓梯清掃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于清潔用具技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種自動樓梯清掃機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，高層建筑日益增多。雖然大多安裝電梯，但為防斷電和人群擁擠 導(dǎo)致事故的發(fā)生，樓梯也是必不可少的。現(xiàn)高層建筑物內(nèi)的樓梯都由人工清掃，工作強(qiáng)度 高、時(shí)間長、效率低。中國專利200720184487. 9公開了一種樓梯清掃機(jī)，底板上通過電機(jī)支架連接設(shè) 置一組電機(jī)，各電機(jī)通過聯(lián)軸器與齒輪傳動配合，齒輪一側(cè)設(shè)置與其嚙合傳動的上下齒條， 上下齒條設(shè)置在齒條支座上，齒條支座下端連接設(shè)置萬向輪，齒條支座與固定在底板上的 齒條支架上下滑動配合，底板下部連接設(shè)置一組驅(qū)動電機(jī)，各驅(qū)動電機(jī)通過聯(lián)軸器與驅(qū)動 輪傳動配合，底板下方配合設(shè)置清掃機(jī)體，連接桿固定在底板上，橫向支架與連接桿固定連 接，橫向支架外端與豎向支架下部配合連接，豎向支架底部連接設(shè)置支撐板。該樓梯清掃機(jī) 通過上下驅(qū)動電機(jī)、前后驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)和清掃機(jī)體實(shí)現(xiàn)移動和清掃，純粹依靠 電機(jī)驅(qū)動，且移動和清掃是分步進(jìn)行，效率低，且該樓梯清掃機(jī)無扶手除塵機(jī)構(gòu)，無法對扶 手進(jìn)行清掃。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種新型樓梯清掃機(jī)， 主要動力源為機(jī)器自身重力，以電機(jī)為輔助動力，綠色節(jié)能，行走和清掃過程連續(xù)進(jìn)行，工 作效率高。一種自動樓梯清掃機(jī)，其特征在于機(jī)身上設(shè)有第一電機(jī)，第一電機(jī)的輸出軸上連 接蝸桿，蝸桿與蝸輪相嚙合，蝸輪設(shè)置于主軸的中間，主軸橫向安裝在機(jī)身上，主軸的兩端 從中心向外依次設(shè)有滾輪、大齒輪，大齒輪連接惰輪，惰輪連接小齒輪，與小齒輪同軸連接 設(shè)置有齒輪軸，齒輪軸上連接轉(zhuǎn)盤型曲柄，曲柄上設(shè)置連桿，兩個連桿之間由樓梯刷毛相連 接；機(jī)身的一側(cè)固定有支撐臂，支撐臂上設(shè)有第二電機(jī)，第二電機(jī)的輸出軸與扶手刷毛軸依 次用四個錐齒輪連接，扶手刷毛軸上連接有扶手刷毛。進(jìn)一步地，機(jī)身上還設(shè)有支撐架，支撐架上具有支撐塊，分別用于支撐連桿。為了收集掃落的垃圾，機(jī)身上可以安裝垃圾收集裝置，垃圾收集裝置具有一開口， 開口的底面延長至樓梯刷毛下方。樓梯清掃機(jī)還可以裝有感應(yīng)裝置，當(dāng)感應(yīng)裝置感應(yīng)到有行人途徑時(shí)將停止工作， 等待行人通過或離開后繼續(xù)開始清掃樓梯。感應(yīng)裝置可以是紅外線感應(yīng)裝置。本實(shí)用新型的樓梯清掃機(jī)主要包括機(jī)身、行走機(jī)構(gòu)、樓梯清掃機(jī)構(gòu)和扶手除塵機(jī) 構(gòu)。行走機(jī)構(gòu)采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和四齒滾輪。利用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)自鎖，可起到 安全保護(hù)作用，使清掃機(jī)能在樓梯上平穩(wěn)的勻速運(yùn)動，防止其向下滾落。利用清掃機(jī)自重向下滾落的趨勢、以電機(jī)驅(qū)動為推力的四齒向下運(yùn)動滾輪，其工作可靠且平穩(wěn)，四齒滾輪的弧 長為樓梯的寬度，齒高為臺階的高度，四個齒與樓梯臺階不斷嚙合，驅(qū)動力由蝸輪蝸桿通過 主軸傳遞到滾輪。本實(shí)用新型自動樓梯清掃機(jī)主要利用的動力不是電機(jī)，而是機(jī)器本身的 自重。若清掃機(jī)無蝸輪蝸桿設(shè)計(jì)，會向下加速運(yùn)動，蝸輪蝸桿可以起到阻止其向下加速運(yùn)動 的作用。蝸桿與電機(jī)輸出端相連，蝸桿上動力的作用是為了解除蝸輪蝸桿之間的自鎖，只有 蝸桿轉(zhuǎn)動了，蝸輪才能動，反之蝸輪想動卻被蝸桿鎖住了，所以電機(jī)動力的作用是不斷的解 除蝸輪蝸桿之間的自鎖。因此，本實(shí)用新型具有綠色節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。樓梯清掃機(jī)構(gòu)采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，通過主軸傳動到大齒輪，由大齒輪帶動惰輪到 小齒輪中，它們的傳動比為1 4。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)四分之一圈(相當(dāng)于滾輪轉(zhuǎn)過一個樓梯口) 時(shí)，曲柄轉(zhuǎn)一圈，樓梯毛刷來回往復(fù)一次，正好完成一級臺階的清掃。在多層建筑樓梯中，扶手很容易沾染灰塵。本實(shí)用新型中，扶手除塵機(jī)構(gòu)采用三面 扶手除塵機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動力由第二電機(jī)直接輸出，通過錐齒輪傳動將動力傳到扶手刷毛軸，扶 手刷毛軸不斷回轉(zhuǎn)帶動扶手刷毛運(yùn)動，完成對扶手兩個側(cè)面和頂面的除塵工作。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)工作平穩(wěn)，節(jié)能低耗，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作方便，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。(2)行走和清掃過程連續(xù)進(jìn)行，工作效率高；蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自鎖功能，使機(jī)器 勻速下樓梯，防止在自重作用下滾落。(3)扶手清洗機(jī)構(gòu)與樓梯清掃機(jī)構(gòu)同時(shí)工作，可達(dá)到雙重清掃目的。(4)垃圾收集裝置開口的底面延長至樓梯刷毛下方，以便于垃圾能夠順利地掃入 垃圾桶中，防止塵土飛揚(yáng)。(5)感應(yīng)裝置感應(yīng)到有行人時(shí)可自動停止工作。
圖1是本實(shí)用新型一種具體實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是蝸桿蝸輪剖視圖；圖4是圖1所示自動樓梯清掃機(jī)的左視圖。其中1-機(jī)身；2-主軸；3，3’ -滾輪；4，4’ -大齒輪；5，5’ _惰輪；6，6’ -小齒輪; 7，7’ -齒輪軸；8，8，-曲柄；9，9，-連桿；10-樓梯刷毛；11-電機(jī)座；12-第-電機(jī)；13-鍋 桿；14-蝸輪；15-滾動軸承；16，16’-支撐架；17，17’-支撐塊；18-支撐臂；19-第二電機(jī)； 20-扶手刷毛軸；21-錐齒輪；22-扶手刷毛；23-垃圾收集裝置；下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)的介紹
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1-4所示的自動樓梯清掃機(jī)，機(jī)身1中間有一電機(jī)座11，其上安裝第一電機(jī) 12，第一電機(jī)的輸出軸上連接蝸桿13，蝸桿與蝸輪14相嚙合，蝸輪設(shè)置于主軸2的中間，主 軸橫向安裝在機(jī)身1上。主軸上設(shè)有四個滾動軸承15，滾動軸承與機(jī)身1相連。主軸的兩端從中心向外依次設(shè)有滾輪3， 、大齒輪4，4’，大齒輪連接惰輪5，5’，惰輪連接小齒輪6，6’，與小齒輪同軸連接設(shè)置有齒輪軸7，7’，齒輪軸上連接轉(zhuǎn)盤型曲柄8， 8’，曲柄上設(shè)置連桿9，9’，兩個連桿之間由樓梯刷毛10相連接。機(jī)身1兩側(cè)分別設(shè)有支撐架16，16’，支撐架上具有支撐塊17，17’，分別用于支撐 連桿9，9’。機(jī)身1的一側(cè)固定有倒U字形支撐臂18，支撐臂上設(shè)有第二電機(jī)19，第二電機(jī)的 輸出軸與扶手刷毛軸20依次用四個錐齒輪21連接，扶手刷毛軸上連接有扶手刷毛22。機(jī)身1上安裝有垃圾收集裝置23，垃圾收集裝置具有一開口，開口的底面延長至 樓梯刷毛10的下方。樓梯清掃機(jī)裝有紅外線感應(yīng)裝置(未示出)，當(dāng)感應(yīng)裝置感應(yīng)到有行人途徑時(shí)可 以停止工作，等待行人通過或離開后繼續(xù)開始清掃樓梯。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動和清掃的范圍要滿足樓梯的尺寸要求，以便不影響清掃 機(jī)向下運(yùn)動的穩(wěn)定性。蝸輪蝸桿必須根據(jù)所受的力滿足清掃機(jī)運(yùn)動的自鎖性，驅(qū)動電機(jī)輸 出功率必須滿足行走和清掃的要求。以樓梯高為80mm，寬為150mm，長為670mm為例，為能使清掃機(jī)能夠在樓梯上平穩(wěn) 的移動、獲得具有較大的傳動比，保證結(jié)構(gòu)緊湊，自鎖性好，工作可靠，噪聲小等特點(diǎn)，本實(shí) 施例中各部件采用的參數(shù)如下1、齒輪傳動的參數(shù)模數(shù)m = 1. 5 小齒輪Z3 = 15 惰輪Z2 = 16 大齒輪Zl = 60壓力角20° 傳動比il3=l/42、蝸輪蝸桿傳動的參數(shù)模數(shù)m = 2 蝸輪齒數(shù)Z = 20 蝸桿頭數(shù)=1傳動比i =蝸輪齒數(shù)/桿頭數(shù)=203、有關(guān)蝸輪蝸桿嚙合電機(jī)的選擇U = 12V, η = 25r/min 的電機(jī)，功率為 25W.4、動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算說明(1)行程設(shè)計(jì)計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速為η Λ= 25r/min，輸出部分的傳動比為(蝸輪蝸桿 的傳動比)i = 1/4，由傳動比公式得i = n_/n主軸=蝸桿頭數(shù)/輪齒數(shù)=20，η主軸=1. 25r/min即主軸的轉(zhuǎn)速為1. 25r/min，主軸轉(zhuǎn)一圈下四節(jié)樓梯，那么整個清掃機(jī)每分鐘下5 節(jié)的樓梯。(2)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)此機(jī)構(gòu)中動力輸出部分是安裝在主軸上的兩個大齒輪。大齒輪的主要參數(shù)模數(shù)m = 1. 5 Zl = 60 nl = 1. 25r/min從動部分為小齒輪模數(shù)m = 1. 5 Z2 = 15由傳動比公式得:i12 = Z2XZ1 = ηΛη2 = 0. 25r/min, n2 = 5r/min小齒輪和曲柄同軸，那么他們的轉(zhuǎn)速為5r/min。曲柄桿的長度為75mm，回轉(zhuǎn)一周正好是完成了一個長度為150mm的工作回程。5、滾輪運(yùn)動計(jì)算說明滾輪四齒外弧長等于樓梯面長度，當(dāng)處于起始位置時(shí)，上一級樓梯面正好與滾輪 弧線相切，滾輪齒尖端接觸樓梯面，隨著滾輪的不斷向下滾動，上弧線脫開，下弧線繼續(xù)向下運(yùn)動。 本實(shí)用新型樓梯清掃機(jī)的工作過程啟動按鈕，第一電機(jī)的驅(qū)動力由蝸輪蝸桿通 過主軸傳遞到四齒滾輪，因滾輪的弧長為樓梯的寬度、齒高為臺階的高度，四個齒與樓梯臺 階不斷嚙合，清掃機(jī)沿樓梯自上而下運(yùn)動，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)自鎖，可起到安全保護(hù)作 用，使清掃機(jī)能在樓梯上平穩(wěn)的勻速運(yùn)動，防止其向下滾落。樓梯清掃機(jī)構(gòu)采用曲柄滑塊機(jī) 構(gòu)，通過主軸傳動到大齒輪，由大齒輪帶動惰輪到小齒輪中，它們的傳動比為1 4。當(dāng)主軸 轉(zhuǎn)四分之一圈(相當(dāng)于滾輪轉(zhuǎn)過一個樓梯口)時(shí)，曲柄轉(zhuǎn)一圈，帶動連桿和樓梯毛刷來回往 復(fù)一次，正好完成一級臺階的清掃。扶手除塵機(jī)構(gòu)的驅(qū)動力由第二電機(jī)直接輸出，通過錐齒 輪傳動將動力傳到扶手刷毛軸，扶手刷毛軸不斷回轉(zhuǎn)帶動扶手刷毛運(yùn)動，完成對扶手兩個 側(cè)面和頂面的除塵工作。
權(quán)利要求一種自動樓梯清掃機(jī)，其特征在于機(jī)身(1)上設(shè)有第一電機(jī)(12)，第一電機(jī)的輸出軸上連接蝸桿(13)，蝸桿與蝸輪(14)相嚙合，蝸輪設(shè)置于主軸(2)的中間，主軸橫向安裝在機(jī)身(1)上，主軸的兩端從中心向外依次設(shè)有滾輪(3，3’)、大齒輪(4，4’)，大齒輪連接惰輪(5，5’)，惰輪連接小齒輪(6，6’)，與小齒輪同軸連接設(shè)置有齒輪軸(7，7’)，齒輪軸上連接轉(zhuǎn)盤型曲柄(8，8’)，曲柄上設(shè)置連桿(9，9’)，兩個連桿之間由樓梯刷毛(10)相連接；機(jī)身(1)的一側(cè)固定有支撐臂(18)，支撐臂上設(shè)有第二電機(jī)(19)，第二電機(jī)的輸出軸與扶手刷毛軸(20)依次用四個錐齒輪(21)連接，扶手刷毛軸上連接有扶手刷毛(22)。
2.如權(quán)利要求1所述的自動樓梯清掃機(jī)，特征在于所述的機(jī)身(1)上還設(shè)有支撐架 (16，16’)，支撐架上具有支撐塊(17，17’)，分別用于支撐連桿(9,9' ) ο
3.如權(quán)利要求1所述的自動樓梯清掃機(jī)，特征在于所述的機(jī)身(1)上安裝有垃圾收集 裝置(23)，垃圾收集裝置具有一開口，開口的底面延長至樓梯刷毛(10)的下方。
4.如權(quán)利要求1所述的自動樓梯清掃機(jī)，特征在于所述的樓梯清掃機(jī)還裝有感應(yīng)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型樓梯清掃機(jī)，機(jī)身上設(shè)有第一電機(jī)，第一電機(jī)的輸出軸上連接蝸桿，蝸桿與蝸輪相嚙合，蝸輪設(shè)置于主軸的中間，主軸橫向安裝在機(jī)身上，主軸的兩端從中心向外依次設(shè)有滾輪、大齒輪，大齒輪連接惰輪，惰輪連接小齒輪，與小齒輪同軸連接設(shè)置有齒輪軸，齒輪軸上連接轉(zhuǎn)盤型曲柄，曲柄上設(shè)置連桿，兩個連桿之間由樓梯刷毛相連接；機(jī)身的一側(cè)固定有支撐臂，支撐臂上設(shè)有第二電機(jī)，第二電機(jī)的輸出軸與扶手刷毛軸依次用四個錐齒輪連接，扶手刷毛軸上連接有扶手刷毛。本實(shí)用新型主要動力源為機(jī)器自身重力，以電機(jī)為輔助動力，綠色節(jié)能，行走和清掃過程連續(xù)進(jìn)行，扶手清洗機(jī)構(gòu)與樓梯清掃機(jī)構(gòu)同時(shí)工作，工作效率高，可達(dá)到雙重清掃目的。
文檔編號A47L11/24GK201658329SQ201020126510
公開日2010年12月1日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者丁斌龍, 周純江, 孫毅, 張麗娜, 謝科珂, 黃明鈞 申請人:浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院