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新型拖把清洗机结构设计

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摘要：本文介绍一款新型拖把清洗机，可以实现拖把从清洗到烘干过程的全自动化，减少人工操作，降低劳动成本。其要点是在清洗机上安装有控制电器、进水阀和排水阀，在清洗机底部洗涤脱水工作区和动力驱动区之间设有电机安装座，电机轴上端设有花键转轮，清洗装置与烘干装置设有花键凹槽与花键转轮配合，连杆带动齿轮滑动以及旋转夹紧等机构来进行清洗过程；而烘干过程使用烘干片，并且加以电扇辅助，使整个烘干过程更为高效，实现了单一动力源的驱动，整个结构方案设计实用新颖，具有一定的应用价值。

关键词：拖把清洗机；全自动化；智能化；便利美观

前言

拖把，又称墩地抹布，指擦洗地面的长柄清洁工具，亦泛指长柄清洁工具。拖把是家里常用的居家用品，无论拖把头的质地是棉布、棉线，还是胶棉、超细纤维等，只要不进行彻底的清洁晾晒，都容易滋生有害物质。拖把清洁不干净,会滋生很多细菌,对我们的身体健康造成影响。拖把清洗机同现行的清洗方法比较，具有清洗快、省时、省力、节水以及消毒[2]，清洗的拖把又干净又不会含污水更不会滴水的优点。现在的拖把清洗机其洗涤和脱水大多设计是采用脚踏旋转或手压旋转来完成洗涤和脱水工作[4]，费时费力费水，洗涤和脱水效果差，由于需要用力脚踏或手压，导致拖把清洗机容易损坏，产品质量差。本实用新型就是针对上述问题,研究新型拖把清洗机的结构设计，为实现拖把从清洗到烘干的自动化提供参考。

二、新型拖把清洗机方案设计

（一）总体设计

本文设计介绍一款新型拖把清洗机，可以实现拖把从清洗到烘干过程的全自动化。本拖把清洗机由4个部分组成，合理的结构设计方便后期的生产和维护。从前往后包括：清洗机前下端为换挡机构，前上端为烘干装置，下部为传动机构，后方上端为清洗装置，如图1所示

图

1新型拖把清洗机示意图

1.换挡机构2.烘干装置3.清洗装置4.传动机构

基于自动化的重要性，本产品的机械结构紧凑，多采用齿轮连杆机构传导，这样的结构不仅传导效率高，并且安全稳定，能很好的实现自动化的功能。对于自动化来说，自动化技术可以大大降低人工劳动强度，提高测量测试的准确性和实时性的信息传递，为生产过程提供进一步的技术支持，同时能够有效避免安全事故的发生保证设备的安全运行，自动化已然成为了当今的时代特征之一[5]。

（二）清洗装置

清

洗装置如下图2所示。根据皮带轮传递的动力使圆锥齿轮8转动，从而带动皮带轮做运动，旋转夹紧机构夹紧拖把柄使拖把转动。两个圆锥齿轮啮合，带动凸轮使推杆运动，从而使震动板震动。拖把放置在震动板上，震动抖落脏物，依靠喷头喷水与旋转夹紧机构让拖把的转动达到清洗拖把的目的。喷头下方设有一水箱，可往其投放消毒液，所以本拖把清洗机具有消毒的功能。

图2清洗装置局部放大图

（三）烘干装置

烘

图3烘干装置局部放大图

干装置位于拖把清洗机前端，用于拖把清洗后的除水与烘干。其烘干原理主要依靠皮带轮2带动风扇转动，增大空气流动速度，使拖把放置槽上的拖把水分蒸发加快，从而烘干拖把。防护罩的作用是保护风扇。如图3所示

（四）传动机构

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图4传动机构齿轮传动图

拖把清洗机的主要动力来源于电机输出的转矩，图4中的圆锥齿轮3和圆锥齿轮4啮合传递的力再由皮带传递到清洗装置，给清洗装置的旋转夹紧机构提供动力，从而带动拖把旋转；直齿轮1与直齿轮2啮合传递的力再由两个啮合圆锥齿轮传递给皮带，从而带动烘干装置的风扇运动。皮带传动拥有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸震等优点。

（五）换挡机构

换挡机构基本结构如图5所示。

图5换挡机构局部放大图

花键连接是由周向均布的多个键齿的花键轴（外花键）和带有相应键齿槽的轮毂（内花键）相配合而成，花键齿的侧面是工作面。花键可视为由多个平键组成，依靠内、外花键齿侧面的相互挤压传递转矩，所以花键连接比平键连接具有承载能力高、对轴削弱程度小（齿浅、应力集中小）、键齿对称布置，受力均匀、定心好和导向性能好等优点。

通过扳动换挡拨叉调节直齿轮1与直齿轮2和直齿轮4的啮合，控制清洗装置与烘干装置的工作，换挡机构上有3个凹槽，若连杆位于凹槽1，直齿轮1未与其他两个直齿轮啮合，处于未工作状态；若连杆位于凹槽2，直齿轮1与直齿轮4啮合，则处于烘干状态；若连杆位于凹槽3，直齿轮1与直齿轮2啮合，则拖把清洗机处于清洗状态。

（六）工作流程

为了实现清洗过程自动化的目的，我们用创新改变工作过程，工作方式如图6所示，实现整个产品的功能和运作。整个机器在工作状态时，首先换挡机构切换至清洗档位，由清洗装置清洗拖把；清洗完成后，把拖把放置烘干装置，经过换挡机构换挡，切换至烘干档位，由烘干装置烘干。

为了让拖把清洗机更加自动化、提高清洗效率，可在拖把清