索軌道式墻面噴涂清洗機(jī)設(shè)計(jì)研究

李德勇 梁靖涵

【摘要】將索軌道和墻面噴涂清洗機(jī)結(jié)合在一起，進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，主要是可以提高噴涂清洗機(jī)的穩(wěn)定性，使其附著于墻面。基于此，本文主要分析索軌道墻面噴涂清洗機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，探討其在現(xiàn)代化墻面噴頭清洗方面的具體應(yīng)用，以提高實(shí)際的設(shè)計(jì)工藝水平，解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中存在的問題。

【關(guān)鍵詞】鎖軌道;墻面噴涂清洗機(jī);固定裝置

索軌道式墻面噴涂清洗機(jī)，主要是通過索軌道來對墻面噴涂清洗機(jī)進(jìn)行固定，使其可以沿著墻面的固定軌道系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。目前主要的軌道系統(tǒng)有主索軌道和副索軌道組成，兩端分別安裝著連接器，在主軌道上安裝噴涂清洗機(jī)，主軌道和副軌道之間可以進(jìn)行有效的移動(dòng)控制，從而全面提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

1、索軌道式墻面噴涂清洗機(jī)設(shè)計(jì)的必要性

隨著社會(huì)進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，城市規(guī)模越來越大，建筑越來越高，以至摩天大廈比比皆是，高層建筑更是成了一個(gè)城市面貌的核心內(nèi)容。一些摩天大樓采用玻璃幕墻或者金屬材質(zhì)的幕墻設(shè)計(jì)，既可以提升美觀度，又可以透光保暖，提高建筑的使用性能。但如果不對這些幕墻進(jìn)行定期的清潔，大樓的外表將會(huì)被灰塵、顆粒物質(zhì)所覆蓋，灰蒙蒙一片，嚴(yán)重影響城市的建設(shè)形象。但是采用傳統(tǒng)的人工清洗方式成本高、難度大、方式復(fù)雜，清洗的效率較低，尤其是夏季一場雨過后，很多建筑外墻都需要清洗，常常會(huì)出現(xiàn)清洗技術(shù)工人供不應(yīng)求的現(xiàn)象[1]。

2、索軌道式墻面噴涂清洗機(jī)設(shè)計(jì)方案

2.1整體結(jié)構(gòu)

索軌道式墻面噴涂清洗機(jī)包括底座、側(cè)面四角的通孔、活動(dòng)桿、底板、行走輪、減震彈簧、增壓水泵等結(jié)構(gòu)，可以在索軌道上比較靈活的行走。用于高層建筑清洗墻面的索軌道式墻面噴涂清洗機(jī)，使用卷揚(yáng)繩帶動(dòng)滑輪及底座，實(shí)現(xiàn)在墻面上高度的調(diào)整。同時(shí)，增壓水泵的進(jìn)水口與外部水管相連，將水噴到墻面上，減速電機(jī)帶動(dòng)滾筒上的毛刷轉(zhuǎn)動(dòng)，除去墻面上的贓物;帶有減震彈簧結(jié)構(gòu)的行走輪方便在墻體上行走，氣泵產(chǎn)生高壓氣體通過高壓氣槍噴出，反作用力使底座以及轉(zhuǎn)筒貼合墻面，清潔徹底，不需人工爬高。

2.2 行走結(jié)構(gòu)

索軌道式墻面噴涂機(jī)，主要是基于搭建在橋面上的、可供噴涂機(jī)行走的索軌道。在索軌道運(yùn)行的過程當(dāng)中，通過主索軌道和副索軌道之間的相互配合，兩端各有一個(gè)移動(dòng)頭來進(jìn)行連接。清洗機(jī)運(yùn)行在主索軌道的同時(shí)，副索軌道還可以提供穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，方便主索軌道機(jī)器可以按照預(yù)計(jì)的路線，沿副索軌道方向不斷的移動(dòng)。

2.3 材料選擇

（1）要盡可能提高材料的強(qiáng)度，避免材料在風(fēng)力大的天氣受到拉伸的影響，例如本次設(shè)計(jì)當(dāng)中所采用的鋼鎖鐵鏈bk-3007就是一種強(qiáng)度大、拉伸能力小的鋼結(jié)構(gòu)材料。

（2）這種材料在十級(jí)風(fēng)以內(nèi)具有良好的結(jié)構(gòu)硬性，在超過1萬次的磨損當(dāng)中基本不會(huì)發(fā)生任何情況的變形，在拉伸情況下也具有良好的表現(xiàn)，可以滿足索軌道式墻面清洗裝置的工作要求。

（3）該種材料只要進(jìn)行前期的潤滑養(yǎng)護(hù)之后，就可以維持一到兩年的工作狀態(tài)，穩(wěn)定性與安全性均較高，發(fā)生變形的幾率小于0.04%。

（4）軌道材料的選擇還要選擇比重小的材料，這種材料的控制可以盡可能減少軌道自身的重量，避免在大風(fēng)天氣下由于自重過大，造成材料傾覆，影響軌道是墻面清洗機(jī)的運(yùn)行安全性。

（5）例如本次設(shè)計(jì)當(dāng)中采用的高強(qiáng)度鋁合金材料，就應(yīng)用于索軌道的管型、槽形、工字形框架的制作過程當(dāng)中，可以顯著提高整個(gè)索軌道面的剛性結(jié)構(gòu)。

（6）整個(gè)設(shè)計(jì)是由多個(gè)短軌道連接而成的，長軌道可自由的收縮，降低材料的浪費(fèi)情況，適用墻面清洗機(jī)的正常運(yùn)行。

2.4 間距控制

在主索軌道和副索軌道之間各有3cm的距離，這種距離可以避免索軌道與墻面距離過近，避免在夏季由于膨脹作用導(dǎo)致索軌道發(fā)生變形。同時(shí)主索軌道和副索軌道之間還有10厘米的膨脹調(diào)節(jié)距離，可以適應(yīng)摩擦發(fā)生的熱性變化，盡可能提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2.5附著結(jié)構(gòu)

首先，索軌道兩端的固定連接裝置均有一個(gè)卷索輪，通過渦輪結(jié)構(gòu)來進(jìn)行渦輪蝸桿的拉緊。主索軌道旁邊還有一個(gè)移動(dòng)裝置，并附有螺桿螺母旋，來進(jìn)一步對結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉緊，避免在清洗滑動(dòng)的過程當(dāng)中，清洗機(jī)無法緊密的附著在墻面上，影響清洗機(jī)的實(shí)際清洗效果。

其次，清洗機(jī)的附著問題始終是高層建筑外墻清洗的一個(gè)難點(diǎn)問題，只有通過良好的穩(wěn)定控制，提高其靈活性，提高對墻面的壓力，才能夠在噴出清洗液體的時(shí)候有一定的清洗效果。而采用索軌道式墻面清洗噴涂機(jī)就可以有效地解決這個(gè)安全、穩(wěn)定性的問題，更加靈活高效的保障清洗機(jī)在墻面進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

最后，在未來，隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，尤其是5G技術(shù)的全面鋪開，索軌道式墻面清洗機(jī)還可以加裝壓力傳感器和拉張力傳感器等等，將主索軌道和副索軌道承受的應(yīng)力集中的反饋在電腦顯示終端上，轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，方便操作人員運(yùn)用移動(dòng)便攜的終端設(shè)備，例如手機(jī)、pad等等，對于墻面清洗機(jī)的移動(dòng)位置進(jìn)行靈活的調(diào)整，這種方式可以減少人工操作對于索軌道運(yùn)行和墻面清洗機(jī)附著力造成的負(fù)面影響。盡可能提高清洗的效率[2]。

結(jié)論：

綜上所述，索軌道式墻面噴涂清洗機(jī)是一種自動(dòng)化程度比較高的清洗設(shè)備，充分利用的水壓、應(yīng)力等等，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)附著與爬行。從本文分析可知，研究索軌道式墻面噴涂清洗機(jī)設(shè)計(jì)，有利于我們從技術(shù)升級(jí)的角度，看待目前外墻清洗裝置設(shè)計(jì)的進(jìn)步。因而我們要進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)合具體的應(yīng)用場景，提升索軌道式墻面噴涂清洗機(jī)的一體化程度。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘榮照.新型爬壁機(jī)器人的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].重慶大學(xué)，2018.

[2]陳峰，宋汶師，郭雨薇.淺論調(diào)研在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要性——墻面清洗機(jī)功能設(shè)計(jì)[J].納稅，2018（02）：248-249.

作者簡介：

李德勇（1972-11）， 男，山東省德州市人 ，漢， 本科，工程師，研究方向：工程項(xiàng)目管理;

梁靖涵（1999-7）， 男，山東省德州市人 ，漢， 本科，研究方向：工程管理。