大巴车身清洗装置

36大巴车身清洗装置的设计摘 要汽车清洗对保持车容美观，延长车辆使用寿命有着重要作用。汽车清洗是采用专用设备和清洗剂，对汽车车身及其附属部件进行清洁处理，使之保持或再现原有风采的最基本美容工序。大气中有多种能对车身表面产生危害的污染物，尤其是酸雨的危害性最大，它附着于车身表面会使漆面形成有色斑点，如不及时清洗还会造成漆层老化。为此，车主应定期将汽车送到专业汽车美容店进行清洗。车身表面如沾附树汁、鸟粪、虫尸、焦油、沥青等顽渍，如不及时清除就会腐蚀漆层，给护理增加难度。为此，车主要经常检查车身表面，一旦发现具有腐蚀性的顽渍应尽快清除，如已腐蚀漆层必须到专业汽车美容店进行处理。本课题首先对汽车清洗的发展进行了概括，简要介绍了清洗的分类及组成，然后清洗设备的关键结构进行了设计。重点研究了龙门式大巴车身清洗设备，提出了滚刷、龙门架的设计思路具有一定的参考价值。关键词 ：清洗装置；结构设计；大巴车；龙门清洗机 AbstractCar cleaning to keep the car is beautiful, prolong the service life of the vehicle plays an important role. Car wash is using special equipment and cleaning agents, the automobile body and its affiliated parts cleaning, keep of or reproduce the original style of the most basic cosmetic procedure. The atmosphere can have a variety of harmful contaminants on the surface of a body, especially the dangers of acid rain is the largest, it can make the paint form attached to the body surface of colored spots, such as not timely cleaning will cause paint coating aging. To this end, the owner shall be regularly send car to professional car beauty shop for cleaning. Body surface, such as from SAP, bird droppings, bug resin, tar, asphalt, such as obstinate stains, if you dont keep clear of in time will be corrosion paint layer, increase the difficulty to care. Main check for this, the car body surface, once found that corrosive obstinate stains should be cleared as soon as possible, like a layer of lacquer of corroded must to professional car beauty shop for processing. This topic first has carried on the summary to the development of auto cleaning, this paper briefly introduces the classification and composition of cleaning, and then the key of the cleaning equipment structure design. Research is mainly focused on the gantry bus body cleaning equipment, puts forward the roller, the design of the gantry thinking has a certain reference value.Key words: Cleaning device; Structure design; Coach; Gantry cleaning machine目录摘 要1Abstract21 绪论41.1本课题的研究内容和意义41.1.1 课题研究背41.1.2 课题研究的意义51.2论文主要内容52 汽车清洗设备原理72.1汽车清洗设备的分类72.2固定式汽车外部清洗设备72.2.1喷射冲洗式清洗台72.2.2喷水轮式清洗台92.3可移式汽车外部清洗设备102.3.1活动喷管架式清洗台112.3.2 摆动式喷水轮底盘清洗装置152.3.3 滚刷刷洗式清洗台172.3.4龙门移动式清洗台213 汽车清洗设备方案设计233.1 方案的确定233.4自动洗车机相关的设计及计算说明263.4.1洗车刷的减速机选取263.4.2卷扬升降机的设计274 汽车清洗设备三维建模304.1 SolidWorks软件简介304.2龙门式清洗台三维设计315 结束语346 感谢语35参考文献361 绪论1.1本课题的研究内容和意义1.1.1 课题研究背汽车清洗对保持车容美观，延长车辆使用寿命有着重要作用。汽车清洗是采用专用设备和清洗剂，对汽车车身及其附属部件进行清洁处理，使之保持或再现原有风采的最基本美容工序。现代汽车清洗设备如图2-2所示。现代美容洗车与传统洗车的区别是：大气中有多种能对车身表面产生危害的污染物，尤其是酸雨的危害性最大，它附着于车身表面会使漆面形成有色斑点，如不及时清洗还会造成漆层老化。为此，车主应定期将汽车送到专业汽车美容店进行清洗。车身表面如沾附树汁、鸟粪、虫尸、焦油、沥青等顽渍，如不及时清除就会腐蚀漆层，给护理增加难度。为此，车主要经常检查车身表面，一旦发现具有腐蚀性的顽渍应尽快清除，如已腐蚀漆层必须到专业汽车美容店进行处理。目前市场上洗车设备比较多，如下图往复式清洗车设备、隧道式清洗机等。往复式清洗隧道式清洗机采用不同的洗车方式，所涉及的设备投入也有所不同。洗车方式 主要设备及用品无水洗车快捷手喷蜡套装、吸尘器、车掸及毛巾等 微水洗车 微水洗车机、吸尘器、车掸及毛巾等 循环水洗车 电脑洗车机、吸尘器及打蜡设备等 非循环水洗车 高压水枪、吸尘器、麂皮 1.1.2 课题研究的意义汽车运输企业的清洗设备，按用途不同可分为汽车外部清洗设备和汽车零件清洗设备，按清洗对象不同，又可分为清洗外部沉积物(污泥，尘土)，清洗零件油污，清除水垢、积炭以及去除锈蚀物、油漆等设备。清洗作业是汽车保修、检测过程中必不可少的重要环节，它不仅关系到车辆及其总成的外观，而且会影响车辆的保修、检测质量、工时及成本。因此，合理地选用或设计较先进的清洗设备，正确选用清洗剂及编制清洗工艺对保证清洗质量，提高清洗工作效率，降低汽车保修成本，减轻保修的劳动强度，提高运输服务质量等都具有十分重要的意义。1.2论文主要内容本课题首先对汽车清洗的发展进行了概括，简要介绍了清洗的分类及组成，然后清洗设备的关键结构进行了设计。重点研究了龙门式大巴车身清洗设备，提出了滚刷、龙门架的设计思路具有一定的参考价值。2 汽车清洗设备原理2.1汽车清洗设备的分类汽车外部清洗设备主要用于汽车例行保养、保修、检测作业前的清洗，它应能完成汽车车头、车身(包括驾驶室)和底盘部分的清洗工作。汽车外部清洗设备种类较多，一般可按设备的结构型式，水的利用程度不同加以划分。汽车外部清洗设备按设备的结构型式来分，可分为固定式和可移式两种。2.2固定式汽车外部清洗设备大型运输企业集中使用的汽车外部清洗设备多采用固定式(即清洗台)。这种清洗设备具有清洗效率高、劳动强度低等优点，适用于大批量的汽车外部清洗作业。固定式外部清洗设备，按照清洗方式的不同可分为喷射冲洗式和滚刷刷洗式两种。喷射冲洗设备是依靠压力水的冲击力来清洗掉汽车车身及底盘上的泥土等污垢，主要适用于载货汽车的外部清洗作业，而滚刷刷洗设备则主要是依靠滚刷与车身表面的挤压摩擦力来擦洗掉车身表面的尘垢等脏物，主要适用于小客车、公共汽车和大客车车身表面的清洗作业。按照清洗过程中汽车移动路线的不同，固定式外部清洗设备又可分为直通式与尽头式两种。直通式外部清洗设备清洗效率高，但占地面积较大，适用于生产规模较大的汽车运输企业使用，对小型汽车运输企业来说采用尽头式较为合理。2.2.1喷射冲洗式清洗台喷射冲洗式清洗台具有清洗效率高、劳动强度低等优点，适用于生产规模较大的汽车保修企业载货汽车的外部清洗作业。喷射冲洗式清洗台的喷管架布置方案较多。清洗车辆侧面的喷管架，一般可分为固定式、摆动式和移动式三种，如图2-1所示。图2-1a为沿汽车侧面布置的固定式喷管架，它必须装置较多的喷嘴才能洗净汽车的外表，因此水头损失大，耗水量大，清洗质量较差，又由于结构庞大，占地面积大，限制了这种喷射装置的推广应用。图2-1b为沿汽车两侧布置的摆动式喷管架，喷水管的摆动可以采用机械式 (曲柄连杆机构)或液压式(液压油缸)等机构驱动，由于喷水管能摆动，清洗效果比固定式的好，但同样需要装置较多的喷嘴才能清洗汽车所有的表面，因而不能完全克服固定式的缺点。图2-1c为移动式门型喷管架。喷管架可借助于滚轮沿地面导向轨道移动，即沿汽车纵向往复移动，对汽车进行多次清洗。这种结构允许选用数量较少的喷嘴，因而压力损失较少，喷射压力可以提高，同时由于喷嘴少，耗水量少，可选用扬程和流量较小的水泵而能得到较好的清洗效果。图2-1d为环形喷管架。喷管悬挂在固定的矩形闭合框架上，工作时，可由电动机通过贯穿在框架沟槽内的滚轮和传动链驱动，沿固定的矩形框架周向移动，围绕汽车转一圈。这种布置方式优点同方案c，但生产率较低，清洗效果较门型喷管式的稍差。图2-1e为汽车两侧各装置一个带旋转喷水轮的喷管架，喷管架由传动机构牵引可沿汽车两侧前后移动。这种方案结构简单，具有移动式门型喷管架的优点。由于旋转喷水轮的水流扫过的是一个面，可以据高清洗效果，但是喷水轮的旋转是靠水流的反作用力推动的，因而部分水头将消耗在喷水轮的旋转上，使水的压力有所损失。为了清洗车辆底盘表面上的油污，在外部清洗设备的清洗台上还应装有冲洗汽车底盘的喷管架。图2-2a为固定式喷管架。图2-2b为摆动式弧形喷管架。弧形喷管架由电动机通过减速装置摇杆机构或液压机构驱动，绕着支承轴来回摆动，使喷嘴喷射出的水流方向周期性地变化。图2-2c为旋转喷水轮式。旋转喷水轮可装在固定的喷管架上，也可装在可移动的喷管架上，由电动机通过减速装置曲柄连杆机构或液压机构驱动，使之沿着汽车纵向周期性地在轨道上移动，提高清洗质量。喷射装置上的喷嘴可以固定安装，也可做成可调的，即喷嘴安装角度允许调整，改变喷射水流的方向。上述喷射冲洗式清洗台的各种清洗车辆车身的喷管架和清洗车辆底盘喷管架的形式各有利弊，可以根据汽车保修企业的规模大小、车辆的行驶条件、当地的气候条件及供电等具体情况综合考虑，确定最佳方案。2.2.2喷水轮式清洗台喷水轮式汽车外部清洗台为固定式的一种，其平面布置如图2-3所示。清洗台中间地沟内固定安装了9个水平旋转喷轮1用来清洗车辆底盘各部，其中前面5个是负责清洗主车的。在地沟两侧的固定架3上安装了共8个垂直喷水轮2，其安装高度与汽车轮毂高度大至相等，用来清洗车辆两侧。清洗车辆时，起动电动机，水泵工作。打开控制阀门5，水泵压出的水经主、挂车进水管6与4，分别进入侧面的垂直旋转喷水轮和地沟内的水平旋转喷水轮后再喷出，清洗车辆主车和挂车。若只需清洗主车时，可将挂车进水管4关闭。喷水轮式清洗台能够对污泥集中的部位进行清洗，其效果较好。喷水轮的结构如图2-4所示。水进入喷水轮的主水管16后，分别流入喷水歧管18，经喷嘴3喷出。主水管支承在两个滚珠轴承12上，两端有密封装置。喷水轮靠水的反作用力推动而旋转。为了保证喷水轮有良好的反冲作用，喷射水流及扫过的面积能满足底盘清洗的要求，喷水歧管做成弯形，每支喷水歧管上装有2-3个喷嘴。喷水轮旋转的速度与喷嘴的总流量、水压、流速及喷嘴3的水平倾角等因素有关。当总流量、水压，流速一定时，可将调速螺母2旋松，按同一方向转动喷水歧管，改变喷嘴的水平倾角，即可得到所需要的最佳转速，然后旋紧调速螺母。喷嘴最好做成角度可调的，以便安装时对正清洗位置。图2-4 喷水轮的结构1-主水管上盖；2-调速螺母；3-喷嘴；4-上盖；5-密封圈；6-螺钉；7-轴承；8-外壳；9-弹簧圈；10-油嘴；11-中间套；12-轴承；13-水封；14-下盖；15-管接头；16-主水管；17-隔套；18-喷水歧管2.3可移式汽车外部清洗设备可移式外部清洗设备是小型的清洗设备，要求汽车停置在清洗工位进行清洗。它的清洗装置以及电机、水泵等均装在可移动的小车上，故称为可移式清洗机。其特点是使用方便，灵活机动，但一般为单喷嘴，出口流量较小，清洗效率较低，因此只用于批量不大的汽车外部清洗作业。外部清洗设备按水的利用程度不同，可分为非循环用水式和循环用水式两种。非循环用水式清洗设备由于水只利用一次就被排掉，不需要循环用水的处理装置，因此结构较简单，但耗水量大，不经济，而循环用水式清洗设备耗水量少，较经济，但需设置污泥沉淀器和油水分离器等辅助设施，以免水管和喷嘴堵塞，同时还需设置能保证水正常循环使用，足够大的贮水池，因此结构较复杂。2.3.1活动喷管架式清洗台图2-5所示为活动喷管架式清洗台总体布置。该清洗设备采用电子、液压和机械等技术，实现自动化高压水冲洗，并设有污水处理、废水回收、排污及挖泥等十整套联合设施。全部动作采用液压元件操纵，电子程序控制等先进技术，实现了汽车外部清洗流程自动化，为汽车外部清洗自动化清洗台。(1)清洗台组成该清洗台由清洗部分、污水处理部分和排污部分组成。清洗部分包括喷管架8(两侧为活动式喷管架，地沟中设置的喷管架上还安装了旋转喷水轮)，车头喷管架19及清水泵14等，污水处理部分包括预沉淀池3、斜板沉淀池7、清水池9和污泥池22等，排污部分由污水泵11、搅拌机5和控制部分、机房等组成。机房顶部是水塔，内盛20m3自来水，它可在水泵启动时向水泵内注水，并提供清水冲洗和排污后冲洗用水。机房下面是清水池，以放置处理过的循环水。机房、水塔及预沉淀池、斜板沉淀池、清水池等是一完整的钢筋混凝土结构。(2)活动式喷管架该清洗台两侧的喷管架在进行清洗作业时能前后往复摆动和左右移动，即喷管架绕固定支座以一定角度摆动的同时，又沿固定轴线左右移动，这样增大了喷嘴水柱的喷射面积，清洗效果较好。图2-6为活动式喷管架的结构图。喷管架与主轴7相固连，主轴7上开有一螺旋指销槽(见图2-6左下角)，在喷管架支座15的上端固定有指销座，指销6插入螺旋指销槽中。工作时，双作用式油缸9的活塞杆10带动拨叉16拨动主轴7，使喷管架左右移动。当主轴7作左右移动时，由于指销6的约束，使喷管架绕主轴7转动，从而实现了喷管架既能左右移动，又能绕固定支座摆动。当油缸活塞行程为定值时，螺旋指销槽的螺旋角决定了喷管架的摆角。为了使喷管架运动轻便，在喷管架两端装有带轴承的支承，承受喷管架重量，同时在指销座中装有滚动轴承支承指销，使指销能在螺旋槽中滚动，以减小喷管架活动时的摩擦阻力。(3)车辆清洗以及污水处理和回收车辆清洗时，驾驶员将车开上清洗台后，下车按下控制按钮即可自动进行清洗。此时，车头喷水管、两侧喷水管和底盘旋转喷轮的喷嘴同时喷水，然后喷清水(水塔上的自来水)进行最后清洗。清洗时间为2min。清洗后的污水内含有尘土、油污及残留固体杂物(黄砂、石子、煤炭和钢渣等)，这种污水一般可利用其不同的比重进行分离处理。分离处理原理如图2-7所示。清洗后的污水携带着尘土、油污及固体杂物经水槽落入污泥沉淀器内，由于污泥沉淀器内污水流动速度低，油污中的滑油和汽油比重较小(混合物的比重平均为0.85)，浮在水面，被挡在隔板的左面，固体杂物沉积在糟底，而其余较清洁的水流人贮水池或下水道中。上述沉淀器沉淀效果较差,为改善沉淀效果，可使用旋流式泥水分离器(见图2-8)。旋流式泥水分离器利用惯性将污泥分离。如将泥水分离器与污泥沉淀器串联使用，其效果将更好。该清洗台的污水处理回收水池的结构见图2-9。污水从回水沟进入铁篓1，粗滤出体积较大的杂物(如石块、煤炭等)，而后进入预沉淀池内，颗粒较大的污泥渐渐沉淀。污水经预沉淀后进人斜板沉淀池时，由于斜板沉淀池的进水口设在水平面下2m处，浮在水面的汽油、滑油就被挡在预沉淀池内被分离出来。需处理的水经斜板沉淀池的斜板区时得到了充分的沉淀，澄清的水被几根集水管收集进入清水池，以备清水泵再次使用。(4)污泥排放沉积在池底五只泥斗中的污泥沉淀物要定期排放。排污部分由污水泵、管道、液动闸阀、吸头等组成。在预沉淀池泥斗23处还设有一个搅拌机，使较大颗粒的污泥与水混合，便于吸头抽吸。排污时，污水泵将水塔自来水作水源反冲池底泥斗，将污泥沉淀物与水混合后再抽吸至污泥池内。五个泥斗中的污泥通过电子程序控制各有关液压闸阀动作，实现逐一自动抽吸。污泥池内的污泥经自然沉淀后，放出高于阴沟液面的水后，待污泥积至一定数量后再由挖泥机挖出。利用积污塔处理污泥是污泥排放的一种新形式。目前，有些清洗台就采用了这种形式。积污塔结构如图2-10所示，它由水池1、锥池2、定量斗3、法兰4、放泥门5、支柱6和水管、梯子、锁销机构、导轨、闸阀、液压元件等组成。主件采用钢板焊接结构。塔高约7m，塔体自重约4Mg，容水量约20m3，积污能力为4Mg。清洗后的污水经回收水池处理后，由污水泵泵入积污塔。平时，塔内充满污泥水(浆)，让其自然沉淀，待一定数量后，再排放污泥。排放前放出澄清的水，可回收再用，每次处理污泥时，约有15m3的澄清水被回收。排放时，将装泥车辆开到塔下指定的位查，操纵积污塔液压系统，打开放泥门，污泥在自重作用下落入装泥车。然后将放泥门收上并稍留缝隙，启社清水泵向塔内注入少量清水，同时再开放泥门，水从门周围冲出，基本洗净塔内残留污泥后，再将放泥门收上锁好。如果收上后锁不上说明仍有污泥，需重新清洗。排放后，启动污水泵，将污水泵入塔内，为再次沉淀后排放做准备。用积污塔处理污泥，取代了大量的繁重劳动，效率很高，从排放污泥到装车完毕，大约只需30s，适于和自动清洗台配套使用，而且造价较低。2.3.2 摆动式喷水轮底盘清洗装置在汽车外部清洗作业中，汽车底盘部分最难清洗。汽车底盘部分与其它部位不同，它表面高低不平，有很多难以洗到的死角，因此固定式喷水轮或摆动式喷管架对汽车底盘部分一般洗不干净。摆动式喷水轮底盘清洗装置能使喷水轮在旋转的同时实现摆动，保证高质量地完成汽车底盘部分的清洗工作。它可以与各种形式的车身清洗设备（小客车、公共汽车的滚刷刷洗设备或载货汽车的喷射冲洗设备)配合，完成汽车外部清洗作业。该清洗装置由两个结构相同的喷水轮、控制系统和水泵总成等组成，如图2-11所示。控制系统有两个电传感器和两个液力传感器，当立柱上的传递导杆与汽车相互接触时，电传感器、液力传感器将分别起作用。如图2-12所示，喷水轮由喷头3、喷水歧管l和喷嘴13组成，它借助于传动机构的作用以不同方向旋转。在摇臂轴12上装有摇臂11，摇臂11的另一端装配着圆盘2。圆盘2靠在绕水平轴线旋转的偏心靠模盘10上，水平轴8由带减速器4的电动机6经链传动6驱动，使靠模盘转动，从而实现喷水歧管在摇臂11上与水平面成45度角的摆动。当靠模盘旋转时，通过摩擦传动(橡胶)使圆盘2转动。为了保证工作平稳性，靠模盘10倾斜并附有平衡重9。在洗车时，汽车缓慢地通过清洗装置，在碰到电传感器传递导杆4时(见图2-11)，接通电动机6使靠模盘10转动，喷水轮摆动，同时接通水泵电动机，此时液力传感器起作用，泵出的水流向喷水轮开始喷水，由于水流的反作用力，喷水轮即旋转起来。喷水轮摆动时，随着角度变化，喷嘴的位置也改变，在垂直方向上的摆幅不大于0.5m。由于喷水轮旋转的同时又垂直摆动，使喷出的水流能冲到汽车底盘的所有位置。在清洗过程中；汽车经过两个喷水轮的时间为20s。当汽车离开清洗线时，电传感器2（见图2-11)起作用，断开开电动机，喷水停止。摆动式喷水轮底盘清洗装置之所以效能高，主要是因为水压高，可达20MPa。同时喷嘴的运动轨迹能保证喷水柱以各种角度和不同落点冲洗底盘，几乎没有冲不到的地方。实践结果表明，该清洗装置清洗质量好、生产率高、成本和耗水量低，与固定式喷水轮清洗装置相比，生产率提高1.7倍、耗水量降低50%。2.3.3 滚刷刷洗式清洗台对于小客车，公共汽车和大客车的车身清洗，单靠喷射冲洗的方法难以满足清洗质量，因为这些汽车经压力水喷射冲洗后，其车身的抛光部分还会残存有灰尘微粒(30m以下)，这些微粒留在微薄的水膜中，干燥后会在车身表面留下暗灰色薄层。这些微粒附着在车身表面的牢固程度取决于尘粒的大小、车身表面的清洁程度和空气的湿度。例如落在表面上为12m的细微尘粒，吸附强度极大，即使以速度为200ms的压缩空气或用强力的高压水流也无法清除。因为在车身表面的水流冲击点上，径向水流与车身表面间能形成极薄的几乎不动的临界水膜，在这样的水膜里，水的流动速度相当小，使水不再有清洗作用，这一“死区”阻止水流接近表面去清除脏污。为此尚需采用机械方法 (刷子或抹布)擦拭其表面。由于车身外表形状规整，也适宜于刷洗，对于这种情况一般采用滚刷刷洗。1滚刷的结构和布置方式滚刷刷洗式清洗台一般由滚刷、驱动装置、门型喷管架、电机泵组和贮水池等组成，其清洗质量主要取决于滚刷的结构和布置方式。滚刷可分为定径式和变径式两种。定径式滚刷，是将刷毛按滚筒的幅射方向安装，刷毛可采用鬃毛或橡胶，在刷洗车身时，滚刷要靠外加压力将其压紧在车身上旋转刷洗；变径式滚刷，刷毛一般采用贝纶和聚乙烯等材料制成的直径为0.6mm左右的塑料丝，或者采用布条、橡胶带自由下垂地固定在滚筒上，当它旋转时，由于离心力的作用使刷毛张开至必要的直径。这种滚刷工作时，不需要压紧装置。滚刷在工作时的直径一般为600800mm，滚刷的转速一般选在120rmin左右。 滚刷刷洗式清洗台都是直通式，在刷洗工作时，滚刷旋转的方向应与汽车移动方向相反，即要求滚刷旋转时与车身有相对运动，才有较好的刷洗效果，同时应使刷毛与车身表面间保持适当的接触压力，一般应为40N左右。变径式滚刷因没有压紧装置，可以通过选择滚刷的转速和滚刷的结构尺寸来满足要求。滚刷刷洗式清洗台滚刷的数量，根据用途的不同，一般装有16个。通常由两个或两个以上的立式或倾斜的滚刷用来清洗车身两侧，一个或两个水平的滚刷用来清选车身顶部和端部，后一种情况下，滚刷不仅自转，而且还应作升降运动。单滚刷式清诜台的滚刷布置应可绕汽车四周旋转，擦洗车身；双滚刷可布置在清洗台两侧；三刷清洗台除两侧有滚刷外，另一个滚刷布置在车身顶部；四刷清洗台其滚刷布置在前后及两侧，除清洗车身外，同时还可刷洗汽车头部和尾部；在四刷基础上，在汽车顶部再加一个滚刷便成五滚刷清洗台。滚刷式清洗台可以布置在室内，也可布置在室外。2四滚刷清洗台图2-13为四滚刷清洗台总体布局图。清洗系统主要是由车身清洗机构4，底盘清洗机构3、轮胎清洗机构2、预喷管1和头部淋清喷管5等组成。(1)车身清洗机构(2)底盘清洗机构(3)轮胎清洗机构和预喷管、头部淋清喷管(4)清洗工作过程(参见图2-13) 3五滚刷清洗台五滚刷清洗台的布置如图2-17所示。2.3.4龙门移动式清洗台图2-18、图2-19、图2-20。3 汽车清洗设备方案设计3.1 方案的确定结合隧道式自动洗车机、往复式自动洗车机以及水斧式无接触自动洗车机，以及查阅其他相关的不同样式的自动洗车机，参照相关资料，设计出这款三滚筒式自动洗车机。这款洗车机综合了以上三种洗车机的主要优点。根据网上对中小型城市的市场情况调查分析，我们可以得知现在顾客对洗车的行业的洗车服务要求主要在以下几点：一，洗车店的选址要在交通方便，容易到达，比较宽敞不至于太拥挤的场所。二，洗车的价格要合理，不能太昂贵，一般10元到30元左右。三，洗车要洗得干净，不能留有死角，尤其是底盘和镜子尾灯等。四，洗车过程中不能对车子本身有损伤，不能对车身的喷漆造成损害和玻璃。而且在调查中发现，我们发现洗车的顾客的车子在需要清洗的过程中，车子本身的污渍本身并不是很难洗，一般都是些少量的灰尘，很难洗的污渍并不是很常见。综合上述市场调查分析，我们得出一个结论，由于在城市中，使车子不干净的一般都是些灰尘及一些可吸附固体颗粒，城市的道路一般都是水泥路，不会出现乡间那种泥泞的泥土道路，因此车子上很少会沾染上难洗的污泥等难洗的物质。因此在实际的清洗过程中，对于清洗的要求其实并不是向很多顾客那样对清洗的清洁程度有很大的要求。因此在本设计中我们采取先用清水（视情况而定可以掺入少量洗涤剂）然后用毛刷刷洗的方式，最后用吹风机吹干的这一模式对汽车进行清洗。自动洗车机的结构简图上图为本设计的自动洗车机的结构简图，结构是由隧道式自动洗车机的结构衍生而来，去除了隧道式自动洗车机中对精度要求比较高的隧道设计，而采用支架来限制车辆的行走范围。使用钢材将清洗系统固定在地面，末端固定在底部支架的表面，底部支架支架固定在地面的混泥土中，这样既节约材料还可以使得固定更牢固。清洗系统一共有三个轮刷，其中两个侧刷一个横刷，侧刷主要负责清洗车子两周，横刷主要负责刷车子前后两段及上表面。侧刷可以小幅度的前后移动可以达到刷的更干净的效果。横刷由一个简单的升降装置控制可以上下移动以达到更好的清洗效果。侧刷和横刷的刷子均采用泡沫材料，目前清洗效果最好的材料就是泡沫，泡沫不仅能够有效的清洗污渍而且吸水效果好，还不会损坏车身表面的喷漆 。本次设计的洗车机在洗车过程上同传统的洗车机的洗车方式并没有特别的区别。一点不同是在考虑到经济因素的前提下，本洗车机的驱动方式采用的洗车装置行走的方式。洗车的过程是，汽车驶入洗车机的安置平面，在驶到指定位置后，由横刷上面的喷淋系统先进行喷水，然后横刷，侧刷都同时进行工作，洗车装置移动工作，根据车子的干净程度来控制洗车装置的速度和洗车的时间。本设计主要的特点就是既不是单一的传统的接触式洗车也不是现在比较常用的无接触式洗车方式，它是这两种洗车方式的有机结合。先用喷淋系统，对车辆进行无接触式的清洗，再用侧刷和横刷对车辆进行接触式的清洗。这样不仅可以节省大量的水资源，还可以清洗的干净彻底。在结构上本设计主要采用往复式自动洗车机的结构样式。3.2自动洗车机的主要组成部分及技术参数三刷一个横刷，两个侧刷冲洗方式高压水刀式喷淋方式泡沫清洗自动喷洒泡沫洗涤剂风干自动仿形环绕风口风干系统车辆运动方式不动系统控制方式可编程PLC控制和人工控制相结合故障检查方式故障检测、元件检测均采取人工检测的方式可洗车型适合大巴车最大清洗长度长度不限最大清洗宽度2.6米最大清洗高度3.0米基本配置外型不锈钢式支撑钢架防水机件防锈处理电气元件采用高防水等级机架方钢机架平均洗车速度参数单车洗车平均时间2分钟/辆每小时循环洗车数量平均每小时连续循环洗车30辆3.3 自动洗车机的清洗系统的设计 自动洗车机的清洗系统要由机架、 导轨、 顶刷、侧刷传动机构等构成， 其总体布局如图所示。（上图为清洗系统设计简图） 其中，1为侧刷及侧刷环绕的旋转轴。2为底座，起到支撑作用。3，4为侧刷的滚动装置（图上为了表示明显特意分开来画的）。5为横刷。6，7为吹干系统。首先司机把汽车开到清洗区域，也就是清洗装置前面，尽量保证车辆在自动洗车机前部正中间，离清洗区域大概直线距离80厘米。关闭车窗，首期电线，往后折后视镜，检查一下前挡风玻璃雨刷和其他的零件，确保其固定不懂，并且移除任何的突出部分，防止刷洗过程中造成不必要的损毁。再次检查是否有晃动的零件，确定无误后，启动自动洗车机，司机挂一档，半松离合器，缓慢驶入，到达指定位置，自动洗车机开始清洗车辆，通过洗车装置的运动机构从车头向车尾运行，彻底洗干净车表面。操作员也可以通过操纵台对车辆清洗进行手工操作，改善清洗效果，以达到更彻底的清洗。洗车装置运动机构清洗系统一共有三个轮刷，其中两个侧刷一个横刷，侧刷主要负责清洗车子两周，横刷主要负责刷车子前后两段及上表面。侧刷可以左右移动可以适应不同的大巴车型，侧刷的左右移动单独控制，由一个电机驱动滚轮小车带动侧刷左右移动。横刷由一个简单的升降装置控制可以上下移动以达到更好的清洗效果，该升降装置采用绞盘机构，可以控制横刷的上下移动。侧刷和横刷的刷子均采用泡沫材料，目前清洗效果最好的材料就是泡沫，泡沫不仅能够有效的清洗污渍而且吸水效果好，还不会损坏车身表面的喷漆。 绞盘机构 竖刷运动机构3.4自动洗车机相关的设计及计算说明3.4.1洗车刷的减速机选取在自动洗车机的选址方案设计上，每一台自动洗车机的占地的场地面积为为两块，一块是清洗和控制系统的占地面积6m8m=48,另一块为水处理和水循环占地面积3（4m1.2m）=14.4。设备总占地面积为48+14.4=62.4。在综合考虑其他占地因素，这样一台自动洗车机的占地面积设计在70。 对于自动洗车机的清洗装置，主要由两个侧刷及一个横刷、一个钢材支架、六个Y802-4电机、2个卷扬升降装置，6个蜗轮蜗杆减速机。对于蜗轮蜗杆减速机：刷轴的转速N=12r/s，电机转速1470r/min,刷轴转速12r/s，总传动比i=12.525。蜗轮蜗杆减速器选用i=10的减速器，公称中心距a=100mm， i=10。蜗轮蜗杆M=2,z1=25,z2=53 i2。3.4.2卷扬升降机的设计考虑到电机转速高，传动功率大，中间加一减速器带动滚筒转动，通过滚筒的转动带动缆绳的运动实现横刷的上下运动。1、 电动机的选择传动装置的总效率按表查得各部分效率为：联轴器传动效率为，滚动轴承效率（一对），闭式齿轮传动效率为，联轴器效率为，传动滚筒效率为，代入得=工作机所需的输入功率，其中，取传输速度为0.5m/s，所以0.943kw使电动机的额定功率P （11.3）P ，由查表得电动机的额定功率P 1.2KW。 确定电动机转速计算滚筒工作转速： 滚筒直径选取100mm，由推荐的传动比合理范围，减速器的传动比一般范围：925，则总传动比的范围为，,故电机的可选转速为：确定电动机型号根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有750r/min，1000r/min，1500r/min，3000r/min，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1000r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S - 6，满载转速960r/min。 其主要性能：额定功率：1.2KW，满载转速960r/min，额定转矩1.0。 3.4.3空心轴的设计计算输出轴上的功率P，转速，转矩P=1.2KW =120/min初步确定轴的最小直径按式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45刚,调质处理，取mm，由于联轴器不适合本设计的连接，本设计采用减速电机主轴与空心轴刚性连接。拟定轴上的尺寸 为了满足大巴车的洗刷效果，选用轴为一根空心通轴，轴径为50,mm，轴空心尺寸为25mm，这既减轻了轴的重量，有增加了轴的扭转刚度，满足实际需求。 轴上周向定位电机轴与轴的轴向定位均采用平键连接。根据由表6-11查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为20mm，同时为了保证电机轴和轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为； 4 汽车清洗设备三维建模4.1 SolidWorks软件简介SolidWorks软件是美国SolidWorks公司开发的三维CAD软件。是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，Solidworks软件功能强大，组件繁多。 Solidworks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。对于熟悉微软的Windows系统的用户，基本上就可以用SolidWorks 来搞设计了。SolidWorks独有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。SolidWorks资源管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks，用户能在比较短的时间内完成更多的工作，能够更快地将高质量的产品投放市场。在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中，SolidWorks是设计过程比较简便而方便的软件之一。在强大的设计功能和易学易用的操作协同下，使用SolidWorks，整个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。它采用了大家所熟悉的Microsoft Windows图形用户界面，在技术内核上基于先进的Parasolid 图形语言平台。SolidWorks在国际上得到了广泛的应用，并以其功能强大，易学易用和技术创新三大特点而深受广大用户的喜爱。在众多的三维CAD软件中SolidWorks提供了最优秀的中文支持，因此，SolidWorks几乎是中国工程师步入三维CAD阶段的首选。SolidWorks系统主要功能如下：(1)真正的全相关性，任何地方的修改都会自动反映到所有相关地方；(2)具有真正管理并发进程、实现并行工程的能力；(3)具有强大的装配功能，能够始终保持设计者的设计意图；(4)容易使用，可以极大地提高设计效率。用SolidWorks设计零件的基本流程如图3.1所示。图3.1 Solidworks设计零件的基本流程图4.2龙门式清洗台三维设计在本次设计中应用了Solidworks对自动清洗机进行实体设计，具体三维图列举如下：总装三维图竖刷运动机构三维图立柱支架三维图空心轴三维图底座运动机构三维图三维设计，从简单的几何模型生成工具软件的经