本发明属清洗机械，具体涉及一种用于建筑外墙或玻璃幕墙的清洗机。
背景技术：
高层建筑的外观直接影响城市美观。为了保持高层建筑的清洁靓丽，业主需要请专业的清洗公司来清洗外墙或玻璃幕墙，每年都要花费不小的开支。目前国内外高层建筑外墙多采用人工清洗，即用绳索吊着清洗工人手工擦洗。这种方法不仅劳动强度大，效率低，人工成本高，还极不安全，高空作业容易发生人员伤亡，曾见媒体有清洗工人从高空掉下身亡的事故报道。
目前已有一些玻璃幕墙清洗机产品或设计，主要是全自动机器人清洗机和半自动(人工遥控)清洗机，存在的问题有：全自动机器人清洗机智能化程度高，但价格昂贵，持续供电、供水能力有限，且爬行速度慢，影响了其持续工作能力和效率，难以负担高层建筑大面积外墙清洗；现有的半自动(人工遥控)清洗机结构复杂，重量重，爬行和吸附功能不够完善，仍然存在功耗大、工作速度慢、效率低的缺点；目前这两类清洗机均未见在市场上投入广泛应用和推广，除全自动机器人清洗机有少量应用外，其它多处于设计试验阶段。
下述问题仍为目前玻璃幕墙清洗机急需解决的难题：
(1)轻便化；
(2)快速爬行、快速清洁能力；
(3)良好的墙面吸附能力；
(4)持续供水、高效清洁能力；
(5)持续供电、大面积工作能力。
一些产品设计虽然具有较好的爬行、吸附能力，但结构复杂，重量重，功耗大，直接影响了持续供电工作能力和工作效率。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供一种结构简单，重量轻，能耗小，成本低，操作方便，可持续供电、供水，清洁能力强，工作效率高的外墙或玻璃幕墙清洗机。
技术方案：
一种外墙或玻璃幕墙清洗机，包括主机、主控器、导轨a、吊绳、卷绳机a、供水管、电源，其中：
导轨a设有两条，相互平行、竖向固定在外墙或玻璃幕墙的墙面上。
吊绳设有两条，用于悬挂主机。
卷绳机a用于收、放吊绳，装有电机a、卷线轮，吊绳缠绕在卷线轮上。安装时，卷绳机a可固定安装在墙面顶部，由卷绳机a引出的吊绳下端绑结在主机上，也可将卷绳机a固定安装在主机上，由卷绳机a引出的吊绳端部固定在墙面顶部，完成主机的悬挂。电机a通电时，电机a的轴正向或反向旋转，通过传动装置或联轴器带动卷线轮旋转，实现吊绳的收、放，拉动主机上、下移动。
主机可沿导轨a贴合墙面上、下移动，包括箱体、挂件、刷辊、电机b、喷水管、刮片、排水管。箱体为方形，在贴合墙面的一面上、安装刷辊位置处设有开口，箱体下端设有集水池，箱体底部装有排水管。刷辊水平安装在箱体内，由下至上可并列、平行布置1～4组刷辊。刷辊的轴的两端安装于箱体左、右侧壁上或通过支架安装在箱体内壁上，为活动连接，刷辊的轴可在其安装孔内旋转，为减小摩擦，刷辊的轴与安装孔之间可套接轴承。每组刷辊的上方和下方位置均装有刮片。刮片为条形、片状，刮片的下表面与墙面之间呈小于90度夹角，刮片与墙面接触的部分可采用橡胶、塑料或其它软性材质。喷水管水平安装在靠近刷辊位置，与供水管连通，喷水管上设有喷水孔。电机b通过传动装置如齿轮、皮带轮、链轮或联轴器与刷辊的轴连接，通电时带动刷辊旋转。箱体两侧装有挂件，挂件端部的滚轮a挂接在导轨a上，可沿导轨a滚动，并将主机拉向墙面，使箱体开口处刷辊和刮片突出箱体的部分紧贴墙面。
供水管上装有阀门，供水端连接水源，该阀门可采用电磁阀或其它电动阀门。
主控器用电线与电源连接，用于控制主机工作，包括对主机上各电机、阀门及其它用电器件的控制。
工作时，启动卷绳机a放绳，主机自墙面顶部沿导轨a向下移动，同时开通供水，由喷水管喷水，并启动电机b带动刷辊旋转，进行墙面洗刷，由刮片刮去墙面上的水，洗刷后的污水沿刷辊下方刮片的表面流向箱体下端的集水池，当主机移动至墙面底部时，完成墙面在两条导轨a之间区域的清洗。
在上述技术方案中：
可在箱体内最上边一组刷辊和刮片的上方安装一擦干刷，与墙面接触，用于擦干清洗后墙面残余的水分。擦干刷可以是吸水的棉织物或海绵材质的刷辊结构，或条形块状结构。
上述卷绳机a可采用装有两个卷线轮的一体式结构，即把缠绕两条吊绳的两个卷线轮安装在一个轴上，设一个电机a带动轴和轴上的两个卷线轮同步旋转，或设两个电机a分别控制和带动两个卷线轮旋转；也可设两个单独的分体式卷绳机a，分别控制两条吊绳的收、放。
安装于箱体两侧的挂件包括支座和拉杆，支座固定安装在箱体的侧面，拉杆套接在支座上的孔内，可在孔内滑动，拉杆端部装有滚轮a，该滚轮a挂接在导轨a上，拉杆与支座之间装有弹簧，拉杆克服弹簧弹性力将主机拉向墙面。
导轨a可采用条形导轨或1至2根钢丝。其中条形导轨的截断面呈凹形槽结构，挂件端部的滚轮a挂接在凹形槽内，可在凹形槽内滚动，为不影响外墙美观，该条形导轨可采用透明塑料材质，也可采用与外墙颜色一致或刷漆的材料制作。如采用钢丝作为导轨，可将钢丝上、下两端固定在墙面上，并将钢丝拉紧，中间段每隔一段距离用卡座将钢丝固定在墙面上，挂件端部的滚轮a的圆周面上设有凹槽，通过该凹槽将挂件挂接在钢丝上。
上述技术方案中主机供水可采用软管直接连接压力水源如自来水，这样能使主机获得持续供水。另一种方法是在主机上设一水箱，供水管从水箱引出，接一水泵和阀门，再连接至主机内喷水管，工作时由水泵提供水压，其优点是省去了较长的供水管和排水管，有利于美观，但增加了主机重量和体积，当水箱中的水用完时还需加水和排出污水后才能继续工作。
主机供电可用电线直接连接电源，使主机获得持续供电。另一种方法是在主机上装一可充电的蓄电池，由蓄电池向主机供电，可省去较长的电线，有利于美观，缺点同样是增加了主机的重量和体积，当蓄电池电用完后还需充电后才能继续工作。
为实现主机水平横向移动，可在墙面顶部装一水平行走机构：即在墙面顶部装一水平导轨b，该水平导轨b用固定架安装在墙面上；卷绳机a上装有挂杆，挂杆上端装有滚轮b，该滚轮b挂接在水平导轨b上可左、右滚动，这样将卷绳机a连同主机悬挂在水平导轨b上；在水平导轨b左端和右端的墙面上均装有卷绳机b，其结构同前述分体式卷绳机a，由左、右两个卷绳机b引出的拉绳端头均连接在卷绳机a机身上，或连接在挂杆上；工作时，启动左边或右边的卷绳机a收绳，可拉动卷绳机a连同主机沿水平导轨b向左或向右移动，实现清洗机的水平行走。
为方便操作，可加装遥控装置：即设有手持遥控器，在卷绳机a上装有遥控接收器a，主控器上装有遥控接收器b，操作者通过手持遥控器操控操控卷绳机a和主机工作；同样可在卷绳机b上装上遥控接收器c，操作者通过手持遥控器操控清洗机左、右行走。
为加强清洁效果，可增设清洗剂添加装置，在主机上设一清洁剂容器，将清洁剂加入容器并用水稀释，再用软管将稀释液引流至刷辊上；或在水源上设水箱，直接向水源添加清洗剂。
上述擦干刷、水箱、蓄电池、水平行走机构、遥控装置、清洗剂添加装置等，可根据墙面现场情况和用户实际需要选择配置，并选择适当的墙面布置方式，比较典型的清洗机配置和布置方式有：
(1)多个清洗机水平并列布置：对于高度在1～3层的低层外墙或玻璃幕墙，因低层灰尘多，需要保持整洁外观，每天或每周需要多次清洗，可采用多个清洗机水平并列布置，清洗范围覆盖整个墙面宽度。这样无需配置水平行走机构，一次操作可清洗整个墙面，方便频繁清洗。
可选配遥控装置，方便操作。
可选配水箱或蓄电池，能省去水管或电线，有利于保持外墙整齐美观。
(2)装有水平行走机构的单个清洗机布置：对于高度在3～15层左右的中、高层墙面，清洗频率较低，例如仅需每季度或每年清洗数次，可在单面墙上布置一个清洗机，并配水平行走机构，按墙面宽度划分多个等宽的竖向区域如a1、a2、a3、a4等，每个区域均装有竖向导轨a，并定制相应长度的清洗机，使清洗范围覆盖整个墙面。因墙面较高，面积较大，不适宜配置水箱或蓄电池。可选配遥控装置。
清洗时，操作清洗机先清洗区域a1，再操作水平行走机构，将清洗机移动至区域a2进行清洗，依次完成a3、a4等区域的清洗。
(3)墙面分片区阵列布置多个清洗机：对于高度在10～30层以上或宽度较宽的大面积高层墙面，可将墙面划分成多个片区，每个片区设一装有水平行走机构的清洗机，即上述(2)配置，每个清洗机承担各自片区墙面的清洗。
具体应用时，不限于上述3种典型配置和布置。例如高度在10层左右的墙面，可采用上述第(1)种配置和布置方式，也可采用上述第(2)种配置和布置方式。
有益效果：
本发明采用了独特的电动式吊绳悬挂机构、轨道式自动爬行机构、持续自动供水和供电机构、多级冲刷机构、电动水平行走机构及遥控操作装置等，一揽子解决了现有半自动或全自动玻璃幕墙清洗机存在的诸多难题。与现有半自动或全自动玻璃幕墙清洗机比较，本发明的优点是：
(1)结构简单，体积小，重量轻，制造成本低，功耗小，运行和维护成本低；
(2)采用墙面导轨式爬行结构，具有良好的快速爬行和墙面吸附能力，运行速度快，安全可靠性高；
(3)采用多级冲刷结构，可持续供水，清洁能力强，效率高；
(4)可持续供电，具有大面积持续工作能力；
(5)配备水平行走机构和遥控装置，实现半自动运行，操作简便；
(6)适用范围广，可用于各类低层、高层建筑墙面或玻璃幕墙的清洗；
(7)实用性强，完全可投入实际应用。
本发明解决了现有的半自动(人工遥控)玻璃幕墙清洗机结构复杂，重量重，爬行和吸附功能不完善，功耗大，工作速度慢，效率低，难以投入实际应用的难题；也解决了现有全自动机器人玻璃幕墙清洗机结构复杂，重量重，价格昂贵，运行能耗高，持续供电、供水能力有限，爬行速度慢，持续工作能力和效率低，难以负担高层建筑大面积外墙清洗，难以广泛推广的难题，因此具有良好的实用性和推广应用前景。
本发明可替代目前广泛采用的人工高空擦洗作业(劳动强度大、效率低、费用高、安全性差)，为用户节省大量清洗费用支出，并可防止人工高空作业带来的人身安全风险，具有高效、节能、安全的优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明一体式卷绳机a13的结构示意图。
图2是本发明主机1和导轨a2的结构示意正视图。
图3是本发明主机1的结构示意后视图。
图4是图2的右视图。
图5是图2的a-a剖视示意图。
图6是图2中箱体21的a-a剖视图。
图7是设有两个电机a15的一体式卷绳机a13的结构示意图。
图8是分体式卷绳机a13的结构示意图。
图9是图8的俯视图。
图10是将卷绳机a13安装在主机1上的结构示意图。
图11是主机1上装有蓄电池19和水箱23的结构示意图。
图12是水平行走机构的结构示意图。
图13是图12的b-b剖视图。
图14是图2装有擦干刷24的a-a剖视示意图。
图15是挂件5的立体放大示意图。
图16是装有滚轮a27的条形导轨a2的截面放大图。
图17是用钢丝28作为导轨a2的安装结构放大示意图。
图18是钢丝28的固定卡座29的截面放大图。
图19是多个清洗机水平并列布置的墙面布置示意图。
图20是设有水平行走机构的单个清洗机的墙面布置示意图。
图21是墙面分片区阵列布置多个清洗机的墙面布置示意图。
具体实施方式
实施例1：
本发明基本配置如图1至图5所示，包括主机1、主控器10、导轨a2、吊绳6、卷绳机a13、供水管8、电源，其中：
导轨a2设有两条，相互平行、竖向固定在外墙或玻璃幕墙的墙面上。
吊绳6设有两条，用于悬挂主机1。
如图1、图7或图8、图9所示，卷绳机a13用于收、放吊绳6，装有电机a15、卷线轮17，吊绳6缠绕在卷线轮17上。安装时，卷绳机a13可固定安装在墙面顶部，由卷绳机a13引出的吊绳6下端绑结在主机1上，也可将卷绳机a13固定安装在主机1上(如图10)，由卷绳机a13引出的吊绳6端部固定在墙面顶部，完成主机1的悬挂。电机a15通电时，电机a15的轴正向或反向旋转，通过传动装置或联轴器带动卷线轮17旋转，实现吊绳6的收、放，拉动主机1上、下移动。
如图2、图3、图4、图5、图6所示，主机1可沿导轨a2贴合墙面上、下移动，包括箱体21、挂件5、刷辊3、电机b4、喷水管11、刮片18、排水管12。箱体21为方形，在贴合墙面的一面上、安装刷辊3位置处设有开口，箱体21下端设有集水池22，箱体21底部装有排水管12。刷辊3水平安装在箱体21内，由下至上可并列、平行布置1～4组刷辊3。刷辊3的轴的两端安装于箱体21左、右侧壁上或通过支架安装在箱体21内壁上，为活动连接，刷辊的轴可在其安装孔内旋转，为减小摩擦，刷辊的轴与安装孔之间可套接轴承。每组刷辊3的上方和下方位置均装有刮片18。刮片18为条形、片状，刮片18的下表面与墙面之间呈小于90度夹角，刮片18与墙面接触的部分可采用橡胶、塑料或其它软性材质。喷水管11水平安装在靠近刷辊3位置，与供水管8连通，喷水管11上设有喷水孔。电机b4通过传动装置如齿轮、皮带轮、链轮或联轴器与刷辊3的轴连接，通电时带动刷辊3旋转。箱体21两侧装有挂件5，挂件5端部的滚轮a27(如图15、图16)挂接在导轨a2上，可沿导轨a2滚动，并将主机1拉向墙面，使箱体21开口处刷辊3和刮片11突出箱体21的部分紧贴墙面。
供水管8上装有阀门7，供水端连接水源，该阀门7可采用电磁阀或其它电动阀门。
主控器10用电线9与电源连接，用于控制主机1工作，包括对主机1上各电机、阀门及其它用电器件的控制。
工作时，启动卷绳机a13放绳，主机1自墙面顶部沿导轨a2向下移动，同时开通供水，由喷水管11喷水，并启动电机b4带动刷辊3旋转，进行墙面洗刷，由刮片18刮去墙面上的水，洗刷后的污水沿刷辊3下方刮片18的表面流向箱体21下端的集水池22，当主机1移动至墙面底部时，完成墙面在两条导轨a2之间区域的清洗。
上述实施例中：
如图14所示，可在箱体21内最上边一组刷辊3和刮片18的上方安装一擦干刷24，与墙面接触，用于擦干清洗后墙面残余的水分。擦干刷可以是吸水的棉织物或海绵材质的刷辊结构，或条形块状结构。
上述卷绳机a13可采用装有两个卷线轮17的一体式结构(如图1、图7)，即把缠绕两条吊绳6的两个卷线轮17安装在一个轴16上，设一个电机a15带动轴16和轴16上的两个卷线轮17同步旋转(如图1)，或设两个电机a15分别控制和带动两个卷线轮17旋转(如图7)；也可设两个单独的分体式卷绳机a13(如图8、图9、图10)，分别控制两条吊绳6的收、放。
如图15所示，安装于箱体21两侧的挂件5包括支座26和拉杆25，支座26固定安装在箱体21的侧面，拉杆25套接在支座26上的孔内，可在孔内滑动，拉杆25端部装有滚轮a27，该滚轮a27挂接在导轨a2上，拉杆25与支座26之间装有弹簧，拉杆25克服弹簧弹性力将主机1拉向墙面。
如图16、图17、图18所示，导轨a2可采用条形导轨或1至2根钢丝。其中条形导轨的截断面呈凹形槽结构(如图16)，挂件5端部的滚轮a27挂接在凹形槽内，可在凹形槽内滚动，为不影响外墙美观，该条形导轨可采用透明塑料材质，也可采用与外墙颜色一致或刷漆的材料制作。如采用钢丝作为导轨(如图17、图18)，可将钢丝28上、下两端固定在墙面上，并将钢丝28拉紧，中间段每隔一段距离用卡座29将钢丝28固定在墙面上，挂件5端部的滚轮a27的圆周面上设有凹槽，通过该凹槽将挂件5挂接在钢丝28上。
上述实施例中主机1供水可采用软管直接连接压力水源如自来水，这样能使主机1获得持续供水(如图2、图10)。另一种方法是在主机1上设一水箱23(如图11)，供水管从水箱23引出，接一水泵20和阀门7，再连接至主机1内喷水管11，工作时由水泵20提供水压。
主机1供电可用电线直接连接电源，使主机1获得持续供电(如图2、图10)。另一种方法是在主机1上装一可充电的蓄电池19，由蓄电池19向主机1供电(如图11)。
如图12、图13所示，为实现主机1水平横向移动，可在墙面顶部装一水平行走机构：即在墙面顶部装一水平导轨b31，该水平导轨b31用固定架32安装在墙面上；卷绳机a13上装有挂杆33，挂杆33上端装有滚轮b34，该滚轮b34挂接在水平导轨b31上可左、右滚动，这样将卷绳机a13连同主机1悬挂在水平导轨b31上；在水平导轨b31左端和右端的墙面上均装有卷绳机b30，其结构同前述分体式卷绳机a13(如图8、图9)，由左、右两个卷绳机b30引出的拉绳35端头均连接在卷绳机a13机身上，或连接在挂杆33上；工作时，启动左边或右边的卷绳机b30收绳，可拉动卷绳机a13连同主机1沿水平导轨b31向左或向右移动，实现清洗机的水平行走。
为方便操作，可加装遥控装置：即设有手持遥控器，在卷绳机a13上装有遥控接收器a14，主控器10上装有遥控接收器b，操作者通过手持遥控器操控卷绳机a13和主机1工作；同样可在卷绳机b30上装上遥控接收器c，操作者通过手持遥控器操控清洗机左、右行走。
供水管8和排水管12可配装快接接头，方便插接水管，或完成清洗后方便拆下水管。
排水管12的长度可由墙面顶部清洗机通至墙面底部排水池或地面排水渠，清洗完后由快接头取下排水管12即可；如用户需要，可加装强制排水装置，即在墙面顶部楼层装一抽水泵连接排水管12，将清洗机产生的污水排放至顶部楼层的排水池。
上述擦干刷24、水箱23、蓄电池19、水平行走机构、遥控装置、强制排水装置等，可根据墙面现场情况和用户实际需要选择配置。
实施例2：
如图19所示为多个清洗机水平并列布置的应用实施例，用于高度在1～3层、需要频繁清洗的低层外墙或玻璃幕墙。在墙面顶部沿墙宽水平并列布置c1、c2、c3、c4等多个清洗机，清洗范围覆盖整个墙面。这样无需配置水平行走机构，一次操作可清洗整个墙面。清洗机结构参考实施例1配置。
卷绳机a13选择如图7所示的一体结构，固定安装在墙面顶部，其电机a15的供电直接连接电源，可获得持续足量的供电需要。
因墙面不高，供水管8用快接接头可从墙面顶部插接自来水，也可从地面上插接自来水。
如图19所示，c1、c2、c3、c4等清洗机的供水管可水平并接后由一根供水管8连接水源，同样各清洗机电线可水平并接后由一根电线9连接电源，各清洗机排水管水平并接后由一根落地排水管12排水。
也可选配实施例1所述强制排水装置。
可选配遥控装置，方便操作。
上述布置的操作方法为：先将供水管8插接到上述供水管并接接口上，同样将电线9和排水管12也插接到各自并接接口上，打开电源开关和水源阀门，再打开主控器10开关和卷绳机a13放绳开关，或通过手持遥控器控制，c1、c2、c3、c4等清洗机的主机1由上至下沿各自轨道a2自动向下移动并刷洗墙面，至墙面底部关闭主控器10和卷绳机a13，完成整个墙面的一次刷洗。这时，如需要可仅打开主控器10一分钟左右，将主机1内刷辊4清洗一下。
如需要再清洗一次墙面，可打开卷绳机a13收绳开关(或通过遥控器操作)，将主机1向上移动至墙面顶部，重复上述清洗操作即可。
完成清洗后，将主机1复位至墙面顶部，拔下供水管8、电线9、排水管12(均为总管线共3条)，叠放至库房或设备间。
如水平布置清洗机较多，如12个清洗机，可相邻4个清洗机为一组共分3组，每组并接其供水管、电线和排水管，清洗时每组分别操作即可。
如用户需要，主机1可选配如图11所示的水箱23和蓄电池19，能省去连接主机1的供水管8和电线9。配置水箱23有利于方便添加清洗剂。这时，蓄电池19仅给小功率的水泵20、电动阀门7和刷辊电机b4供电，因此耗电量较小，这样仅需配置较小容量的蓄电池19，充满电后即可满足多次清洗的需要。其操作除需要给蓄电池19充电和给水箱23加水外(可并接充电和并接加水)，其余清洗操作与上述操作相同。
实施例3：
如图20所示，为装有水平行走机构的单个清洗机布置的应用实施例，适合高度在3～15层左右、清洗频率较低的墙面。可在单面墙上布置一个清洗机c1，并配水平行走机构，按墙面宽度划分多个等宽的竖向区域a1、a2、a3、a4等，每个区域均装有竖向导轨a2。因墙面较高，面积较大，不适宜配置水箱或蓄电池。可选配遥控装置。
清洗时，操作清洗机c1先清洗区域a1，再操作水平行走机构，将清洗机移动至区域a2清洗，依次完成a3、a4等区域清洗。同实施例2一样，完成清洗后取下插接的供水管8、电线9、排水管12存放，以备下次清洗时插接使用。
清洗机c1水平移动时，可手动将挂件5端部的滚轮27取离导轨a2，再套接到下一个区域的导轨a2上，也可在墙面顶部或底部位置设置横向并轨导轨，使滚轮27沿横向导轨移动至下一个区域的导轨a2上。
实施例4：
如图21所示，为墙面分片区阵列布置多个清洗机的应用实施例，适用于高度在10～30层以上或宽度较宽的大面积高层墙面。可将墙面分成多个片区a1、a2、a3、a4等，每个片区设一装有水平行走机构的清洗机c1、c2、c3、c4等。清洗机按上述实施例3配置，每个清洗机承担各自片区墙面的清洗，操作方法同实施例3。
具体应用时，本发明不限于上述4种典型配置和布置方式。例如对于高度在10层左右的墙面，可采用实施例3的配置和布置方式，也可采用实施例2的配置和布置方式，可根据现场情况和用户实际需要选择合适的方案。