杜京博，李偉亮，于玉真，崔學(xué)石，賀靜波

(華北理工大學(xué) 機械工程學(xué)院,河北 唐山 063210)

0 引言

近年來，清洗機以其無污染、清洗效率高、清洗效果好和適用性強等優(yōu)點越來越多地應(yīng)用于家庭的家務(wù)清潔中。現(xiàn)有的清洗機一般都采用壓力噴淋清洗，該清洗方式使用高壓水沖洗，用水量大，造成了水資源的浪費；裝有電池的手持式電動清洗機存在漏電隱患和動力不足等問題。針對上述問題，本文設(shè)計了一種基于機械清洗方法的自動廚房清洗機。該清洗機由電機驅(qū)動，只需要配合清洗劑，通過刷子的高速旋轉(zhuǎn)就可以把待清潔物品表面的污物刷掉。

1 自動廚房清洗機的工作原理及其結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.1 工作原理

清洗機的工作原理是利用電機將電能轉(zhuǎn)化成機械能，通過驅(qū)動機構(gòu)產(chǎn)生動力，并通過傳動機構(gòu)將動力傳遞給刷子從而帶動刷子旋轉(zhuǎn)，利用高速旋轉(zhuǎn)的刷子將污物刷掉，以達到清洗物體表面的目的。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖1為自動廚房清洗機整體結(jié)構(gòu)示意圖。傳動機構(gòu)由鋼絲軟軸8和主軸22組成，鋼絲軟軸置于鋼絲軟管17內(nèi)，通過接頭15和18與驅(qū)動機構(gòu)11和主軸22連接。接頭選用不銹鋼1Cr18Ni9Ti，與驅(qū)動機構(gòu)的連接方式為轉(zhuǎn)動連接，與主軸的連接方式為螺紋連接。主軸兩端用深溝球軸承支撐，一端與卡盤(如圖2所示)連接，卡盤上安裝有刷子。刷子分為平刷和圓刷兩種，當(dāng)卡盤上安裝平刷時，卡盤和刷子中心都開有與主軸下端大小、形狀相對應(yīng)的安裝孔23，卡盤上有4個凸起的卡塊24，刷子上開有與卡塊相對應(yīng)的孔，通過孔配合在一起，主軸下端有螺紋，通過螺母和卡盤夾緊刷子；當(dāng)卡盤上安裝圓刷時，主軸通過卡盤和圓刷上的孔配合在一起，圓刷通過螺紋與主軸連接。

手柄7采用抗腐蝕性能較強的LF5鋁合金制成，手柄一端有凸臺，手柄與凸臺間安裝有可以自由伸縮的加長桿(如圖3所示)，加長桿一端開有U形槽，通過U形槽與手柄的外圓柱面配合，通過螺母20緊固在上壓蓋6上。手柄有凸臺的一端通過上下壓蓋5、6和螺母20安裝有擋水裙，刷子等執(zhí)行機構(gòu)置于擋水裙內(nèi)。

1-刷子；2-擋水裙；3-卡盤；4-傳動機構(gòu)；5-下壓蓋；6-上壓蓋；7-手柄；8-鋼絲軟軸；9-箱體；10-萬向輪；11-驅(qū)動機構(gòu)；12-電源插頭；13-調(diào)速腳踏板插座；14-電子調(diào)速開關(guān)；15-第一接頭；16-鋼絲軟管支架；17-鋼絲軟管；18-第二接頭；19-軸承；20-螺母；21-軸承端蓋；22-主軸

23-安裝孔；24-卡塊

圖3 加長桿結(jié)構(gòu)圖

箱體內(nèi)安裝有驅(qū)動機構(gòu)和調(diào)速機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)由單相交流電動機和減速器組成，調(diào)速機構(gòu)有電子調(diào)速開關(guān)和調(diào)速腳踏板。在箱體內(nèi)安裝有腳踏板插座13，通過電線和插頭與腳踏板連接；電子調(diào)速開關(guān)安裝在箱體上，箱體底板上開設(shè)漏水孔。

2 自動廚房清洗機的特點

本文設(shè)計的自動廚房清洗機具有如下特點：

(1) 用水量少。自動廚房清洗機靠電機驅(qū)動刷子旋轉(zhuǎn)刷掉污物，比用壓力噴淋清洗省水。

(2) 結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單靈活。傳動機構(gòu)選用鋼絲軟軸，鋼絲軟軸可以根據(jù)不同的需求定制不同的長度。因為鋼絲軟軸較長且可以任意彎曲，所以手柄可以任意轉(zhuǎn)動，刷任何你想刷到的地方，較長的鋼絲軟軸使整體結(jié)構(gòu)簡單又不失靈活性。

(3) 應(yīng)用范圍廣?？ūP上可以安裝平刷和圓刷兩種刷子，平刷和普通刷子一樣，可以刷鍋、碗、盤子、地板等，圓刷可以刷杯子、奶瓶等有曲面的廚房用品。清洗機有兩個調(diào)速開關(guān)，當(dāng)刷杯子、奶瓶時可以根據(jù)需要用腳踏板單獨調(diào)速。

(4) 噪聲小。驅(qū)動機構(gòu)安裝在箱體內(nèi)，箱體通過4個塑料萬向輪與地板接觸，既保護了地板，又避免了清洗機與地板直接接觸時產(chǎn)生的噪聲。

(5) 防水效果好，使用安全。軸承端蓋內(nèi)裝有密封圈，防止水進入手柄內(nèi)部腐蝕部件。即使有水沿著鋼絲軟軸進入箱體，也會被第一接頭擋住，受離心力作用被甩掉，然后通過箱體底板上的漏水孔流出。鋼絲軟軸拉大了箱體與刷子之間的距離，防止了電機沾水漏電。自動廚房清洗機無需電池，省去了定期充電的麻煩，由電機驅(qū)動清洗速度更快。

(6) 該清洗機采用機械清洗方法，需要配合清洗劑一起使用。

3 結(jié)語

本文設(shè)計的自動廚房清洗機結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單靈活，且用水量少、噪聲小、應(yīng)用范圍廣、使用安全，非常適用于家庭廚房中。

參考文獻：

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[2] 冷琦.家用清洗機的設(shè)計及其優(yōu)化研究[D].蘇州：蘇州大學(xué),2014:2-4.

[3] 于玉真,王瑞紅.自動廚房清理機:中國,103767655[P].2014-05-07.