抽油煙機(jī)清洗裝置主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

王冉　李書環(huán)

摘 要：抽油煙機(jī)清洗裝置是一種清洗抽油煙機(jī)桶形排氣扇的廚衛(wèi)機(jī)械設(shè)備。其主體結(jié)構(gòu)由主軸、傳動(dòng)軸等組成，清洗刷安裝在主軸上，主軸可做繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)與軸向移動(dòng)，且轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)相互獨(dú)立，能對(duì)排氣扇實(shí)行徹底、高效清洗。

關(guān)鍵詞：廚衛(wèi)機(jī)械；桶形排氣扇；轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)復(fù)合裝置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.016

隨著社會(huì)的發(fā)展，抽油煙機(jī)已進(jìn)入千家萬戶。而油煙機(jī)在使用過程中，油污容易附著在油煙機(jī)的內(nèi)壁以及抽油風(fēng)機(jī)上，長(zhǎng)期積累會(huì)產(chǎn)生諸多問題，比如滋生細(xì)菌，易造成火災(zāi)，影響抽油煙機(jī)的運(yùn)行等[1-2]。目前，市場(chǎng)上許多品牌抽油煙機(jī)打出免清洗的宣傳口號(hào)，但真正的免清洗技術(shù)目前并未實(shí)現(xiàn)，機(jī)械拆洗仍然是現(xiàn)有油煙機(jī)的主流清洗方式。對(duì)降低油煙機(jī)清洗復(fù)雜性和簡(jiǎn)化油煙機(jī)的清洗步驟而言，存在對(duì)更簡(jiǎn)化的油煙機(jī)清洗方式及機(jī)械清洗裝置的訴求[3-4]。

1 清洗裝置方案設(shè)計(jì)及其工作原理

清洗裝置采用轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)復(fù)合裝置，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)的隨時(shí)啟停，達(dá)到全面徹底清洗的目的。設(shè)計(jì)的主體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示，主體結(jié)構(gòu)包括帶輪1、軸承2、驅(qū)動(dòng)軸3、主軸4、滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)襯套5、推力軸承6、套筒7、套筒齒條8、齒輪9、鑲套10、螺母11以及清洗刷12。主軸4上端連接有轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)執(zhí)行部件清洗刷12。工作時(shí)，帶輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)通過花鍵連接驅(qū)動(dòng)主軸4轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)橹鬏S4由套筒7中的推力軸承支承，所以套筒7不會(huì)受影響而轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)齒輪9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過與套筒上的齒條8嚙合驅(qū)動(dòng)套筒7與主軸4在鑲套10中做軸向運(yùn)動(dòng)，主軸與驅(qū)動(dòng)軸花鍵連接，因此不會(huì)使驅(qū)動(dòng)軸3受影響而移動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)主軸以及安裝在主軸上的刷子轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)互不干涉[5-6]。

2 主要零部件設(shè)計(jì)

2.1 主軸與傳動(dòng)軸

圖1所示的裝置中，其核心構(gòu)件為主軸，主軸能進(jìn)行互不干涉的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。主軸分為自上而下直徑依次增大的四個(gè)主要部分。主軸一端加工有鍵槽，用于安裝執(zhí)行部件清洗刷。主軸另一端加工有軸孔花鍵槽，以聯(lián)接驅(qū)動(dòng)軸；驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主軸隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，由于是花鍵連接，當(dāng)主軸軸向移動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)受到影響。主軸結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

驅(qū)動(dòng)軸一端設(shè)計(jì)有鍵槽，以通過平鍵與帶輪聯(lián)接，另一端設(shè)計(jì)有花鍵，以帶動(dòng)與其花鍵連接的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸與驅(qū)動(dòng)軸之間花鍵連接的采用，使連接受力較為均勻，兩軸強(qiáng)度削弱較少，而且導(dǎo)向性、對(duì)中性較好，保證了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

驅(qū)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2.2 套筒

主軸安裝在套筒內(nèi)由推力軸承支承。在套筒外壁加工有齒條，當(dāng)齒輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，就可帶動(dòng)齒條移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)套筒連同主軸的軸向移動(dòng)。套筒安裝于鑲套內(nèi)，并能相對(duì)鑲套做軸向移動(dòng)，鑲套上對(duì)應(yīng)齒條的位置軸向開設(shè)有貫穿整個(gè)鑲套的開口，齒輪穿過該開口與齒條嚙合。由于主軸由套筒內(nèi)的軸承支承，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，套筒不會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，當(dāng)套筒軸向移動(dòng)時(shí)，主軸還會(huì)隨同套筒移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的相互獨(dú)立。

2.3 軸承選型

驅(qū)動(dòng)軸由深溝球軸承支承。主軸安裝于套筒中，由推力軸承支承；在推力軸承支承下，主軸能夠相對(duì)于軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，主軸連同軸套能夠相對(duì)于鑲套移動(dòng)。主軸另一端，為使其轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)穩(wěn)定且靈活，設(shè)置有滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)襯套；滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)襯套將鋼球以Z字形排列于保持器中，并通過保持器插入精密研磨加工的外輪內(nèi)部。鋼球進(jìn)入的是各個(gè)獨(dú)立分離的孔，因此滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)襯套可以在極小摩擦阻力下順暢地進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)和直線復(fù)合運(yùn)動(dòng)。

3 結(jié)論

針對(duì)油煙機(jī)桶形排氣扇設(shè)計(jì)了一種清洗裝置。此裝置中清洗刷能夠同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)抽油煙機(jī)的徹底高效清洗。結(jié)構(gòu)中采用的滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)襯套，能使整個(gè)裝置穩(wěn)定且運(yùn)動(dòng)靈活。另外，就整個(gè)結(jié)構(gòu)來講，最大優(yōu)點(diǎn)是主軸一個(gè)構(gòu)件就能完成互不干涉的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊；缺點(diǎn)是需要兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)。

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作者簡(jiǎn)介：王冉（1996-），男，山西懷仁人，學(xué)士在讀，主要從事農(nóng)業(yè)機(jī)械方面的學(xué)習(xí)與研究。

*為通訊作者