新型自动厨房清洗机的设计及特点

2018-06-04杜京博李伟亮于玉真崔学石贺静波

机械工程与自动化 2018年3期

杜京博，李伟亮，于玉真，崔学石，贺静波

(华北理工大学机械工程学院,河北唐山 063210)

0 引言

近年来，清洗机以其无污染、清洗效率高、清洗效果好和适用性强等优点越来越多地应用于家庭的家务清洁中。现有的清洗机一般都采用压力喷淋清洗，该清洗方式使用高压水冲洗，用水量大，造成了水资源的浪费；装有电池的手持式电动清洗机存在漏电隐患和动力不足等问题。针对上述问题，本文设计了一种基于机械清洗方法的自动厨房清洗机。该清洗机由电机驱动，只需要配合清洗剂，通过刷子的高速旋转就可以把待清洁物品表面的污物刷掉。

1 自动厨房清洗机的工作原理及其结构设计

1.1 工作原理

清洗机的工作原理是利用电机将电能转化成机械能，通过驱动机构产生动力，并通过传动机构将动力传递给刷子从而带动刷子旋转，利用高速旋转的刷子将污物刷掉，以达到清洗物体表面的目的。

1.2 结构设计

图1为自动厨房清洗机整体结构示意图。传动机构由钢丝软轴8和主轴22组成，钢丝软轴置于钢丝软管17内，通过接头15和18与驱动机构11和主轴22连接。接头选用不锈钢1Cr18Ni9Ti，与驱动机构的连接方式为转动连接，与主轴的连接方式为螺纹连接。主轴两端用深沟球轴承支撑，一端与卡盘(如图2所示)连接，卡盘上安装有刷子。刷子分为平刷和圆刷两种，当卡盘上安装平刷时，卡盘和刷子中心都开有与主轴下端大小、形状相对应的安装孔23，卡盘上有4个凸起的卡块24，刷子上开有与卡块相对应的孔，通过孔配合在一起，主轴下端有螺纹，通过螺母和卡盘夹紧刷子；当卡盘上安装圆刷时，主轴通过卡盘和圆刷上的孔配合在一起，圆刷通过螺纹与主轴连接。

手柄7采用抗腐蚀性能较强的LF5铝合金制成，手柄一端有凸台，手柄与凸台间安装有可以自由伸缩的加长杆(如图3所示)，加长杆一端开有U形槽，通过U形槽与手柄的外圆柱面配合，通过螺母20紧固在上压盖6上。手柄有凸台的一端通过上下压盖5、6和螺母20安装有挡水裙，刷子等执行机构置于挡水裙内。

1-刷子；2-挡水裙；3-卡盘；4-传动机构；5-下压盖；6-上压盖；7-手柄；8-钢丝软轴；9-箱体；10-万向轮；11-驱动机构；12-电源插头；13-调速脚踏板插座；14-电子调速开关；15-第一接头；16-钢丝软管支架；17-钢丝软管；18-第二接头；19-轴承；20-螺母；21-轴承端盖；22-主轴

23-安装孔；24-卡块

图3 加长杆结构图

箱体内安装有驱动机构和调速机构，驱动机构由单相交流电动机和减速器组成，调速机构有电子调速开关和调速脚踏板。在箱体内安装有脚踏板插座13，通过电线和插头与脚踏板连接；电子调速开关安装在箱体上，箱体底板上开设漏水孔。

2 自动厨房清洗机的特点

本文设计的自动厨房清洗机具有如下特点：

(1) 用水量少。自动厨房清洗机靠电机驱动刷子旋转刷掉污物，比用压力喷淋清洗省水。

(2) 结构紧凑，操作简单灵活。传动机构选用钢丝软轴，钢丝软轴可以根据不同的需求定制不同的长度。因为钢丝软轴较长且可以任意弯曲，所以手柄可以任意转动，刷任何你想刷到的地方，较长的钢丝软轴使整体结构简单又不失灵活性。

(3) 应用范围广。卡盘上可以安装平刷和圆刷两种刷子，平刷和普通刷子一样，可以刷锅、碗、盘子、地板等，圆刷可以刷杯子、奶瓶等有曲面的厨房用品。清洗机有两个调速开关，当刷杯子、奶瓶时可以根据需要用脚踏板单独调速。

(4) 噪声小。驱动机构安装在箱体内，箱体通过4个塑料万向轮与地板接触，既保护了地板，又避免了清洗机与地板直接接触时产生的噪声。

(5) 防水效果好，使用安全。轴承端盖内装有密封圈，防止水进入手柄内部腐蚀部件。即使有水沿着钢丝软轴进入箱体，也会被第一接头挡住，受离心力作用被甩掉，然后通过箱体底板上的漏水孔流出。钢丝软轴拉大了箱体与刷子之间的距离，防止了电机沾水漏电。自动厨房清洗机无需电池，省去了定期充电的麻烦，由电机驱动清洗速度更快。

(6) 该清洗机采用机械清洗方法，需要配合清洗剂一起使用。