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无刷洗车机的创新设计 　　摘要：通过市场反馈信息，对原有无刷洗车机的高压喷淋系统进行改造，由扇形直射式喷淋改成摆动式喷淋，还增加了顶、侧吹风功能，且合理布局，巧妙设计顶吹风筒结构，使高压气流路径顺畅，气流压力损失减少，以达到被洗车辆的洗净、吹干效果。 　　关键词：无刷洗车机；摆动喷淋；升降顶吹风；高压喷漆淋系统 　　中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）04-0025-03 　　1 设计背景 　　目前市场上的无刷洗车机有龙门式、天桥式、地轨式等，种类很多，但都不外乎高压喷水、泡沫喷淋、水蜡漂洗等传统工艺，还没有一款带吹干功能的，都需要人工补充，后续擦干，这样不仅效率低，而且增加用工成本。高压喷水也只是直喷式，没有摆动式冲击力度大。为此笔者专门设计一款无刷带吹干功能的洗车机，为市场服务。 　　2 产品规划 　　设计的是一种无刷洗车机，专门对长×宽×高为5.5×2×2m以下的轿车、越野车及面包车等进行清洗，既可高压摆动喷水、洗车液喷淋、水蜡漂洗，又可高压仿形风干。使用高压水泵、离心风机、减速电机作为动力来源。 　　3 方案设计选择 　　该机应该具备以下特点：结构紧凑、便于加工、便于使用、便于维护及保养，而且占地面积小；对被洗车辆冲洗干净、无死角，吹干效果好。为此，对机器各部分方案进行设计如下： 　　3.1 整体方案的设计 　　整体方案的设计即机器的整体结构布局的确定，有两种方案可供选择： 　　方案（1）：采用行车前后行走形式，在固定框架上设置左右固定道轨，行走框架在左右固定道轨上前后行走。在行走框架上，按照前后次序分别安装有左右吹干系统，顶、侧摆动喷淋系统及升降顶吹风系统。 　　方案（2）：基本结构形式同上，只是在行走框架上按照前后次序分别安装有顶、侧摆动喷淋系统，升降顶吹风系统及左右吹干系统。 　　对方案（1）、（2）进行比较： 　　方案（1）优点：结构匀称，行走机构受力良好，先顶吹风，吹干车辆上部，再侧吹风，吹干车辆中、下部，吹风顺序合理。缺点：在顶吹风和侧吹风之间夹了一个顶、侧摆动喷淋，由于喷淋后留在机构上的水珠会在顶吹风后仍然滴在车辆顶部，而侧吹风又无法吹到，因此有吹不干的不足 　　之处。 　　方案（2）优点：因为侧摆动喷淋后才是升降顶吹风系统及左右吹干系统，因此不会留下水滴。缺点：对行走机构来说，机构设置不匀称，有扭力产生。 　　方案（1）水滴问题无法解决，方案（2）虽然机构不匀称，但相对来说，能吹干是一大优点。可以采取适当的措施加以弥补，所以，最终选择方 　　案（2）。 　　3.2 顶、侧喷淋方案的确定 　　顶、侧喷淋有以下两种方案： 　　方案（1）：顶、侧布置多个喷嘴，随着行走框架的前后移动进行扫描式喷淋。 　　方案（2）：顶部不仅通过连杆的作用，一只减速电机带动三组喷嘴进行左右摆动喷淋，而且通过气缸的拉伸作用，使顶部摆动喷淋整个框架适时进行前后转向。 　　分析方案（1）、（2）的优缺点： 　　方案（1）结构简单，能对车身的前后、左右进行扫描式喷淋，但对于车头、车尾有凹坑的地方喷淋效果欠佳，甚至有喷不到的地方。 　　方案（2）因为是摆动水流，在扫射时增加了冲击力度，能够冲掉顽固污痕。还增加了顶喷转角机构，对车辆头部及尾部的凹坑区域也能喷到，没有死角。因为当喷车头时，气缸伸出，使顶喷面朝车辆头部。当行走框架行走至车辆尾部时，气缸缩回，使顶喷面朝车辆尾部。 　　综上所述，对于洗车机来说，洗干净是主要指标，因此选用方案（2）。 　　3.3 升降顶吹风方案的确定 　　由于车辆的宽度变化不大（一般在1.6～2m之间），但高度变化很大（一般在0.8～2m之间），而风口与车辆表面的距离远近是决定吹干效果的主要因素，因而，顶吹风的好坏，是决定吹风系统好坏的关键。设计方案也有两个： 　　方案（1）：安装在行走框架顶部的减速电机通过传动轴连接左右卷带轮，在卷带轮上卷绕有吊带，吊带的一头固定在卷带轮上，另一头与顶吹风筒组件相连，使减速电机的正反转动变成顶吹风筒组件的升降运动。顶吹风筒为扁平开口多边形空心柱状，柱的两端分别与左右风机出风口连接，扁平开口为出风口。这样虽然制作简单，但风筒内的部分气流会是紊流状态，气压损失严重。 　　方案（2）：传动结构同上，但顶吹风筒内顺着气流方向设置导流板，出风口做成倒V字形斜开口，因为一般的车辆顶部都做成中间高、两侧低的流线形状，平口吹风不利于车辆顶部中心水流的外排，做成倒V字形风口，使车顶中间风压大于两边，便于中间水流外排。而且顶吹风筒内设置导流板，使高压气流呈层流状态向外扩散，风压损失较小，风能利用率较高。再有出风口边缘制作比车辆宽的导流槽，使喷水时余留在顶吹风筒外表的水流通过导流槽分流，不会