一種便池清洗機(jī)的設(shè)計(jì)

陳鑫 郭奕辰

摘 要：本設(shè)計(jì)主要針對(duì)公公宿舍及公共場(chǎng)所的衛(wèi)生間蹲式便池清洗不便，克服人工操作的缺陷而設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)包括箱體部分，動(dòng)力部分、水槽部分及傳動(dòng)與清潔部分等組成。本設(shè)計(jì)具有效率高，操作簡(jiǎn)單，方便使用，制造成本低等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；清洗； 可移動(dòng)

Abstract： the utility model is mainly designed for the inconvenience of squatting urinal cleaning in the students' dormitory and public places， overcoming the defects of manual operation. The utility model has the characteristics of high efficiency， simple operation and convenient use.

Key words： automation； Cleaning； mobile

1.設(shè)計(jì)背景

目前，抽水馬桶還未大量在公共場(chǎng)所普及，普遍存在的是蹲式便池。譬如：大學(xué)宿舍的單個(gè)型蹲式便池在長(zhǎng)時(shí)間使用之后，就需要進(jìn)行清洗消毒，一般目前都是保潔人員采用人工手動(dòng)清洗，這樣的方式效率低下，人易厭倦疲勞，且不能全面進(jìn)行清潔，因此設(shè)計(jì)一款便池清洗機(jī)是十分必要的。

2.產(chǎn)品方案及工作原理

下圖1和圖2是本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖1是本設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是傳動(dòng)及清潔部分結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1、圖2所示，本設(shè)計(jì)包括箱體部分，動(dòng)力部分、水槽部分及傳動(dòng)與清潔部分等組成。其中箱體部分包括箱體2、設(shè)在箱體1底部的萬(wàn)向輪1、設(shè)在箱體頂部的提手13以及設(shè)在箱體內(nèi)部用于支撐與安放電機(jī)及各齒輪軸的支架。動(dòng)力部分包括電機(jī)5、蓄電池15，連接電機(jī)及蓄電池的電線12及電清洗機(jī)開(kāi)關(guān)14等，其中蓄電池上設(shè)有用于充電的充電孔。水槽部分包括水槽9、用于連接廁所水龍頭和水槽的進(jìn)水管、用于攪拌混合清潔劑和水的攪拌器6、設(shè)在水槽底部的通水孔7，通水孔7通過(guò)水管連接至噴水槽19上的閥門，噴水槽四周設(shè)有若干噴水孔，以便水清洗便池之用。傳動(dòng)及清洗部分包括裝在電機(jī)5主軸上的錐齒輪Ⅰ10、與錐齒輪Ⅰ10嚙合的錐齒輪Ⅱ11、齒輪系4、用于清洗便池的毛刷20、連接齒輪系中各齒輪軸與毛刷20的升降桿18以及裝在齒輪系周邊的清洗蹲臺(tái)用的清洗帶3等。其中，輪系4共有5個(gè)齒輪（齒輪Ⅰ41，齒輪Ⅱ42，齒輪Ⅲ43，齒輪Ⅳ44，齒輪Ⅳ45），安裝各齒輪的軸通過(guò)軸承安裝在箱體內(nèi)部的支架上，每個(gè)齒輪的軸上通過(guò)升降桿18連接有一個(gè)毛刷20，以增加清潔效率，升降桿18用于調(diào)節(jié)毛刷20和清潔帶3的高度，適應(yīng)不同便池高度所需，同時(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)高度控制清理力度的大小。

3.使用方法

本設(shè)計(jì)在使用時(shí)，首先，通過(guò)進(jìn)水管將廁所水龍頭與水槽相連，將水通入水槽中，或?qū)⑾匆掠盟妊b入其中，將清潔劑通過(guò)攪拌器與水槽中水混合，接著，打開(kāi)清洗機(jī)開(kāi)關(guān)14，電機(jī)5轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)錐齒輪Ⅰ10轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)錐齒輪11、齒輪系4的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)毛刷20和清潔帶3轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)便池和蹲臺(tái)進(jìn)行清潔，打開(kāi)閥門17，可利用水箱中的水對(duì)便池進(jìn)行沖洗。

蓄電池15上有充電孔16，對(duì)電力進(jìn)行補(bǔ)充，水槽9上有蓋子，家用時(shí)可以把洗衣水倒入其中，達(dá)到節(jié)水的目的。箱體2上裝有的萬(wàn)向輪1和提手13，在抬上臺(tái)階和便池上時(shí)，通過(guò)箱體2上的兩個(gè)對(duì)稱分布的提手13進(jìn)行操作；在移動(dòng)的過(guò)程中，推著箱體2即可，萬(wàn)向輪1減輕阻力。

4本設(shè)計(jì)的優(yōu)化

由于本設(shè)計(jì)停留在圖形建模上，并未生產(chǎn)出實(shí)物。因此還有待于優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法很多，譬如進(jìn)行受力分析，運(yùn)用材料力學(xué)的知識(shí)找出受力最大的構(gòu)建，對(duì)其加強(qiáng)改進(jìn)。譬如，運(yùn)用理論力學(xué)的知識(shí)對(duì)本設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)分析。或者運(yùn)用有限元的方法，進(jìn)行應(yīng)變分析。本設(shè)計(jì)給出的思路，也希望和廣大學(xué)者、研究人員進(jìn)行交流，共同研究與設(shè)計(jì)。

5本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

1、由電力驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)清洗，操作方便，效率高；

2、自帶水箱，可存貯洗衣水等，節(jié)約水資源，而且可方便缺水時(shí)使用；

3、箱體上裝有提手和萬(wàn)向輪，方便移動(dòng)到不同宿舍等場(chǎng)合清洗；

4、帶有攪拌器，可對(duì)添加的清潔劑攪拌，提高清洗效果；

5、清洗毛刷及清潔帶能夠調(diào)節(jié)高度，可適應(yīng)不同高度便池清洗需要；

6總結(jié)與思考

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)就是要求我們利用已有的相關(guān)科學(xué)技術(shù)，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出具有新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性的產(chǎn)品。 近年來(lái)，隨著中國(guó)夢(mèng)的提出，隨著我國(guó)提出中國(guó)制造2025，我國(guó)專利申請(qǐng)量也不斷突破，科學(xué)技術(shù)也有飛躍式發(fā)展，使得機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)有了新的發(fā)展前景。而更好的方法，更好的思路需要我們大膽思考，大膽創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]溫兆麟.創(chuàng)新思維與機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[2]唐昌松.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[3]郭奕辰，唐昌松，李明明.便池清洗機(jī).專利號(hào)：201520063368權(quán)公告日：20150701