一种新型黑板擦装置的制作方法

本发明属于教学用具研究领域，具体涉及一种新型黑板擦装置。

背景技术

在现有的教育模式中，通常是老师一般讲解知识，一般板书重点。当黑板被写满时，就需要用黑板擦将黑板擦干净后再继续板书。一方面手动擦黑板的速度较慢，比较浪费时间，且易打断老师的讲解思路；另一方面，老师在手动擦黑板时离黑板距离较近，易吸入大量粉笔灰，造成呼吸道疾病，同时粉笔灰在空气中扩散，污染教学环境，易让前排学生吸入少量的粉笔灰。可见，为了能为老师和学生提供一个高效、健康的教学环境，设计一种新型的黑板擦装置是十分必要的。

目前，已有部分关于黑板擦的发明与实用新型，但这些发明和使用新型都存在些许不足，例如专利申请号为cn201710332408.2，名为《一种新型的黑板擦》的专利提出了一种新型黑板擦装置。该装置以带传动机构驱动黑板擦运动，皮带与带轮传动易打滑、不稳定，易出现擦不干净的情况；该装置没有提出与黑板安装的具体方式，实用性不强，若应用于实际教学中，需考虑安装条件，且该装置体积较大，若安装在黑板上，会减小黑板的有效使用面积；该装置部分结构为粘接连接，不可更换，不易拆卸。因此，为了解决这些问题，必须设计一种安装方便，操作简单，实用性强的黑板擦装置。

综上所述，现有技术中存在设备运行不稳定、操作步骤繁琐、效果差、实用性不强、效率低等问题。

技术实现要素：

一种新型的黑板擦装置，其结构简单，可安装在黑板上；其实用性强，可以在将黑板擦干净的同时防止粉笔灰漂浮。

一种新型黑板擦装置，安装在黑板上，包括底板2、滑槽座4、电机5、齿形带传动机构、联轴器9、四滑轮支板6、滑轮组件、黑板擦组件、制动电磁铁7、上滑槽板8，底板2通过螺钉安装在黑板下方，底板2和四滑轮支板6上均有肋板，四滑轮支板6和上滑槽板8上均有滑槽，滑槽座4通过螺栓固定在底板2上，电机5通过螺栓固定在底板2上，齿形带传动机构安装在滑槽座4内，四滑轮支板6粘在齿形带传动机构上，制动电磁铁7通过螺栓安装在四滑轮支板6的肋板上，黑板擦组件通过螺栓安装在四滑轮支板6的两端，上滑槽板8通过螺钉安装在黑板上方。

所述齿形带传动机构由端盖10、端盖垫片11、轴承12、平键13、主动齿轮14、齿形带15、主动轴16、套筒17、螺钉18、从动轴19、从动齿轮20组成，端盖10和端盖垫片11通过螺钉18固定在滑槽座4上，主动轴16与电机5的电机轴通过联轴器9连接，端盖10、套筒17、轴肩将轴承12固定在主动轴16上，平键13将主动齿轮14固定在主动轴16上，齿形带15套在主动齿轮14和从动齿轮20上，从动齿轮20固定在从动轴19上。

所述黑板擦组件由黑板擦底板21、第一螺栓22、活塞23、缸体24、弹簧25、第二螺栓26、干黑板擦27、湿黑板擦28组成，干黑板擦27和湿黑板擦28的形状大小一致，在干黑板擦27和湿黑板擦28的背部都有1/3长的燕尾形凸起结构，且该燕尾形凸起结构从a端到b端逐渐变小，在黑板擦底板21上有与黑板擦燕尾形凸起结构大小相同的燕尾槽，干黑板擦27安装在黑板擦底板21的左端，湿黑板擦28安装在黑板擦底板21的右端，活塞23伸出杆的直径与缸体24左端圆孔的直径相配合，缸体24通过第二螺栓26安装在四滑轮支板6上，弹簧25一端连接活塞23，另一端连接四滑轮支板6，活塞23的左端通过第一螺栓22和黑板擦底板21相连接。

所述滑轮组件由轴端挡圈29，滑动轴承30，滑轮轴31，滑轮32组成，第一滑轮组件安装在上滑槽板8上，且第一滑轮组件与四滑轮支板6的上端圆孔过盈配合，第二滑轮组件和第三滑轮组件均安装在滑槽座4上，且第二滑轮组件和第三滑轮组件的的滑轮轴均比第一滑轮组件的滑轮轴31长，第二滑轮组件和第三滑轮组件分别与四滑轮支板6下端平板的左右两端焊接在一起。

本发明的有益效果在于：

本发明结构简单，操作便捷，易于安装在黑板上，黑板擦燕尾形凸起结构由a端到b端逐渐变小，且黑板擦的燕尾形凸起结构与黑板擦底板的燕尾槽配合，安装方便，由于黑板擦燕尾形凸起结构的长度比黑板擦底板燕尾槽的长度长，安装后黑板擦a端会有部分伸出黑板擦底板，更换时，只需从夹住黑板擦伸出部分往上取，就能取出黑板擦进行更换。

本发明黑板擦组件中有两块黑板擦，干黑板擦安装在黑板擦底板左端，湿黑板擦安装在黑板擦底板右端，湿黑板擦擦黑板的效果较好，当黑板擦组件在传动机构作用下向右运动时，右端湿黑板擦先将黑板擦干净，紧接着，左端的干黑板擦将黑板擦干，这样，既能快速的将黑板擦干净同时擦干，提高了效率，也方便老师板书。

本发明创新性的利用制动电磁铁使黑板擦组件贴紧和脱离黑板，当电机正转时，传动机构向运动，带动四滑轮支板向右运动，同时给制动电磁铁通电，在制动电磁铁推杆推力作用下使黑板擦贴紧黑板，黑板擦在向右运动过程中将黑板擦干净。黑板擦组件到达黑板右端时，电机反转，带动黑板擦组件向左运动，同时，制动电磁铁断电，黑板擦在弹簧弹性恢复力的作用下回到原位置。

附图说明

图1是一种新型黑板擦装置三维结构图；

图2是齿形带传动机构主动端半剖结构图；

图3是齿形带传动机构从动端半剖结构图；

图4是黑板擦零件结构图；

图5是一种新型黑板擦装置的a-a向剖面图；

图6是一种新型黑板擦装置的a放大图；

图7是黑板擦的燕尾形安装结构放大图；

图8是一种新型黑板擦装置的b放大图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

图1中：1-墙，2-底板，3-黑板，4-滑槽座，5-电机，6-四滑轮支板，7-制动电磁铁，8-上滑槽板；

图2中：9-联轴器，10-端盖，11-端盖垫片，12-轴承，13-平键，14-主动齿轮，15-齿形带，16-主动轴，17-套筒，18-螺钉；

图3中：19-从动轴，20-从动齿轮；

图6中：21-黑板擦底板，22-第一螺栓，23-活塞，24-缸体，25-弹簧，26-第二螺栓；

图7中：21-黑板擦底板，27-干黑板擦，28-湿黑板擦；

图8中：29-轴端挡圈，30-滑动轴承，31-滑轮轴，32-滑轮；

本发明提供一种结构简单、安装方便、实用性强的新型黑板擦装置，主要包括底板，黑板，滑槽座，电机，齿形带传动机构，四滑轮支板，制动电磁铁，黑板擦组件，滑轮组件，上滑槽板以及联轴器。其中齿形带传动机构包括端盖，端盖垫片，轴承，平键，主动齿轮，齿形带，主动轴，套筒，螺钉，从动轴，从动齿轮。黑板擦组件包括黑板擦底板，螺栓，活塞，缸体，弹簧，干黑板擦，湿黑板擦。滑轮组件包括轴端挡圈，滑动轴承，滑轮轴，滑轮。本发明主要通过电机正转，带动齿形带传动机构向右运动，从而带动四滑轮支板和安装在四滑轮支板上的黑板擦组件、滑轮组件向右运动，在电机正转的同时，给制动电磁铁通电，使制动电磁铁推杆推动干黑板擦和湿黑板擦压紧黑板，在向右运动的过程中将黑板擦干净；当黑板擦组件运动到黑板右端时，电机反转，齿形带传动结构向左运动，带动黑板擦组件向左运动，电机反转的同时，制动电磁铁断电，制动电磁铁推杆施加给黑板擦组件的作用力消失，在弹簧恢复力的作用下，黑板擦脱离黑板，并随齿形带传动机构返回原位置，从而实现黑板擦向右运动时将黑板擦干净，向左运动时脱离黑板并返回原位置的过程。

1、一种新型黑板擦装置，主要包括底板，电机，滑槽座，齿形带传动机构，联轴器，四滑轮支板，滑轮组件，黑板擦组件，制动电磁铁，上滑槽板。其中底板通过螺钉安装在黑板下方，电机通过螺栓安装在底板上，滑槽座通过螺栓固定在底板上，四滑轮支板粘接在齿形带上，上滑槽板通过螺钉固定在墙上，四滑轮支板和上滑槽板上都设有两道滑槽，当电机正转时，通过齿形带传动机构带动四滑轮支板向右运动，从而带动黑板擦组件和滑轮组件一起向右运动，在开始运动的同时，给制动电磁铁通电，使黑板擦组件压紧黑板；当黑板擦运动到黑板右端时，电机开始反转，同时制动电磁铁断电，黑板擦组件脱离黑板，并和滑轮组件一起向左运动返回原位置。

所述齿形带传动机构包括主动齿轮，从动齿轮，齿形带，主动轴，从动轴，端盖，端盖垫片，轴承，套筒，螺钉，平键。其中端盖和端盖垫片通过螺钉固定在滑槽座上，轴承在端盖、套筒、轴肩的作用下固定，起支撑主动轴和从动轴的作用，主动轴通过联轴器与电机轴相连，主动轴通过平键带动主动齿轮转动，从而带动齿形带运动。

所述黑板擦组件包括缸体，活塞，弹簧，黑板擦底板，干黑板擦，湿黑板擦。其中弹簧一开始处于自然状态，缸体通过螺栓固定在四滑轮支板的两端，活塞伸出杆与缸体左端圆孔间隙配合，活塞与黑板擦底板通过螺栓连接，干黑板擦安装在黑板擦底板的左端，湿黑板擦安装在黑板擦底板的右端，干黑板擦和湿黑板擦背部都设有燕尾形凸起结构，且该燕尾形凸起结构从a端到b端逐渐变小，便于与黑板擦底板前面燕尾槽配合安装，以及更换黑板擦。

所述滑轮组件包括滑轮，滑轮轴，滑动轴承，轴端挡圈。a组滑轮轴与四滑轮支板的上端圆孔过盈配合，当四滑轮支板随传动机构运动时，带a组动滑轮轴运动，使滑轮在滑动轴承的作用下沿着滑轮槽运动。b组滑轮组件和c组滑轮组件的滑轮轴比a组滑轮轴长，且与四滑轮支板下端平板左右两端分别焊接在一起。

所述电机正转启动时，驱动齿形带传动机构向右运动，四滑轮支板随齿形带向右运动，从而带动黑板擦组件向右运动，在电机正转启动的同时，给制动电磁铁通电，制动电磁铁推杆向外移动一定距离，从而推动干黑板擦和湿黑板擦贴紧黑板，并在向右移动的过程中将黑板擦干净，在此过程中弹簧由最初的自然状态变为拉伸状态。当黑板擦组件运动到黑板右端时，电机反转，带动整个装置向左运动，同时制动电磁铁断电，制动电磁铁推杆向内移动到原位置，施加给黑板擦组件的作用力消失，弹簧恢复自然状态，在弹簧恢复力的作用下干黑板擦和湿黑板擦脱离黑板，并随齿形带传动机构向左运动返回原位置。

本发明涉及教学用具领域，特别涉及一种新型黑板擦装置。

在现有的教育模式中，通常是老师一般讲解知识，一般板书重点。当黑板被写满时，就需要用黑板擦将黑板擦干净后再继续板书。一方面手动擦黑板的速度较慢，比较浪费时间，且易打断老师的讲解思路；另一方面，老师在手动擦黑板时离黑板距离较近，易吸入大量粉笔灰，造成呼吸道疾病，同时粉笔灰在空气中扩散，污染教学环境，易让前排学生吸入少量的粉笔灰。可见，为了能为老师和学生提供一个高效、健康的教学环境，设计一种新型的黑板擦装置是十分必要的。

目前，已有部分关于黑板擦的发明与实用新型，但这些发明和使用新型都存在些许不足，如专利申请号为cn201710332408.2，名为《一种新型的黑板擦》的专利提出了一种新型黑板擦装置。该装置以带传动机构驱动黑板擦运动，皮带与带轮传动易打滑、不稳定，易出现擦不干净的情况；该装置没有提出与黑板安装的具体方式，实用性不强，若应用于实际教学中，需考虑安装条件，且该装置体积较大，若安装在黑板上，会减小黑板的有效使用面积；该装置部分结构为粘接连接，不可更换，不易拆卸。因此，为了解决这些问题，必须设计一种安装方便，操作简单，实用性强的黑板擦装置。

1、本发明的目的是克服所述技术的缺点和不足，提供一种新型的黑板擦装置，其结构简单，可安装在黑板上；其实用性强，可以在将黑板擦干净的同时防止粉笔灰漂浮。

2、本发明通过下述技术方案实现：

本发明涉及教学用具领域，特别涉及一种新型黑板擦装置，主要包括底板，电机，滑槽座，齿形带传动机构，联轴器，四滑轮支板，滑轮组件，黑板擦组件，制动电磁铁，上滑槽板，螺栓组件，螺钉组件。其中底板通过螺钉安装在黑板下方，电机通过螺栓安装在底板上，滑槽座通过螺栓固定在底板上，四滑轮支板粘接在齿形带上，上滑槽板通过螺钉固定在墙上，四滑轮支板和上滑槽板上都设有两道滑槽，便于滑轮运动。

所述齿形带传动机构包括主动齿轮，从动齿轮，齿形带，主动轴，从动轴，端盖，端盖垫片，轴承，套筒，螺钉，平键。其中端盖和端盖垫片通过螺钉固定在滑槽座上，轴承在端盖、套筒、轴肩的作用下固定，起支撑主动轴和从动轴的作用，主动轴通过联轴器与电机轴相连，主动轴通过平键带动主动齿轮转动，从而带动齿形带运动。

所属黑板擦组件包括缸体，活塞，弹簧，黑板擦底板，干黑板擦，湿黑板擦，螺栓组件。其中弹簧一开始处于自然状态，缸体通过螺栓固定在四滑轮支板的两端，活塞伸出杆与缸体左端圆孔间隙配合，活塞与黑板擦底板通过螺栓连接，干黑板擦安装在黑板擦底板的左端，湿黑板擦安装在黑板擦底板的右端，干黑板擦和湿黑板擦的形状大小完全一样，背部都设有燕尾形凸起结构，且该燕尾形凸起结构都是从a端到b端逐渐变小，与黑板擦底板前面的燕尾槽结构配合安装时，a端伸出黑板擦底板一段距离，方便安装、更换黑板擦。

所述滑轮组件包括滑轮，滑轮轴，滑动轴承，轴端挡圈。a组滑轮轴与四滑轮支板的上端圆孔过盈配合，当四滑轮支板随传动机构运动时，同时带动滑轮轴运动，使滑轮在滑动轴承的作用下沿着滑轮槽运动，b组滑轮组件和c组滑轮组件的滑轮轴比a组滑轮轴长，且与四滑轮支板下端平板左右两端分别焊接在一起，当b组和c组滑轮轴随四滑轮支板一起运动时，b组和c组滑轮在滑动轴承作用下，便沿着滑槽座上的滑槽运动。

所述制动电磁铁安装在起推动黑板擦贴紧黑板的作用。当电机正转驱动齿形带传动机构向右运动时，四滑轮支板随齿形带向右运动，从而带动黑板擦组件向右运动，在整个黑板擦装置向右运动的过程中，给制动电磁铁通电，使制动电磁铁推杆向外移动一定距离，从而推动黑板擦贴紧黑板，在移动的过程中将黑板擦干净，在此过程中弹簧处于拉伸状态。当黑板擦组件运动到黑板右端时，电机反转，带动整个装置向左运动，同时制动电磁铁断电，制动电磁铁推杆向内移动到原位置，施加给黑板擦组件的作用力消失，弹簧恢复自然状态，从而带动黑板擦返回原位置。

3、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明结构简单，操作便捷，易于安装在黑板上，黑板擦燕尾形凸起结构由a端到b端逐渐变小，且黑板擦的燕尾形凸起结构与黑板擦底板的燕尾槽配合，安装方便，由于黑板擦燕尾形凸起结构的长度比黑板擦底板燕尾槽的长度长，安装后黑板擦a端会有部分伸出黑板擦底板，更换时，只需从夹住黑板擦伸出部分往上取，就能取出黑板擦进行更换。(2)本发明黑板擦组件中有两块黑板擦，干黑板擦安装在黑板擦底板左端，湿黑板擦安装在黑板擦底板右端，湿黑板擦擦黑板的效果较好，当黑板擦组件在传动机构作用下向右运动时，右端湿黑板擦先将黑板擦干净，紧接着，左端的干黑板擦将黑板擦干，这样，既能快速的将黑板擦干净同时擦干，提高了效率，也方便老师板书(3)本发明创新性的利用制动电磁铁使黑板擦组件贴紧和脱离黑板，当电机正转时，传动机构向运动，带动四滑轮支板向右运动，同时给制动电磁铁通电，在制动电磁铁推杆推力作用下使黑板擦贴紧黑板，黑板擦在向右运动过程中将黑板擦干净。黑板擦组件到达黑板右端时，电机反转，带动黑板擦组件向左运动，同时，制动电磁铁断电，黑板擦在弹簧弹性恢复力的作用下回到原位置。

图1为本发明的三维结构图；

图2为本发明齿形带传动机构主动端半剖结构图；

图3为本发明齿形带传动机构从动端半剖结构图；

图4本发明的黑板擦零件结构图

图5为发明的a-a剖面图。

结合图1至图5，本发明主要由墙1，底板2，黑板3，滑槽座4，电机5，齿形带传动机构，四滑轮支板6，制动电磁7，黑板擦组件，滑轮组件，上滑槽板8以及联轴器9组成，整个装置的三维结构图如图1所示，其中底板2通过螺钉安装在黑板下方(图中未画)，底板2上带有肋板，滑槽座4通过螺栓固定在底板3上，电机5通过螺栓安装在底板2上，齿形带传动机构安装在滑槽座3内，四滑轮支板6粘接在齿形带上，制动电磁铁7通过螺栓安装在四滑轮支板6中间带肋板的板上(螺栓未画出)，黑板擦组件通过螺栓安装四滑轮支板6的两端，上滑槽板8通过螺钉安装墙1上。

本发明的齿形带传动机构包括端盖10，端盖垫片11，轴承12，平键13，主动齿轮14，齿形带15，主动轴16，套筒17，螺钉18，从动轴19，从动齿轮20，齿形带传动机构主动端半剖结构图如图2所示，从动端半剖结构图如图3所示。主动轴16与电机5的电机轴通过联轴器9连接，当电机5转动时，通过联轴器9带动主动轴16转动，从而带动整个齿形带传动机构运行。

本发明的黑板擦组件包括黑板擦底板21，螺栓22，活塞23，缸体24，弹簧25，螺栓26，干黑板擦27，湿黑板擦28。其中干黑板擦27和湿黑板擦28的形状大小完全一样，干黑板擦27和湿黑板擦28的背部都有约1/3长的燕尾形凸起结构，且该燕尾形凸起结构从a端到b端逐渐变小，黑板擦的零件结构图如图4所示。在黑板擦底板21上有与黑板擦燕尾形凸起结构配合安装的燕尾槽，干黑板擦27和湿黑板擦28与黑板擦底板21的安装结构如图5中黑板擦燕尾形安装结构放大图所示。黑板擦装置的a-a向剖面图、a放大图、b放大图如图5所示，其中缸体24通过多个螺栓25安装在四滑轮支板6，弹簧25两端分别连接活塞23和四滑轮支板6，活塞23的左端通过螺栓22和黑板擦底板21连接，干黑板擦27和湿黑板擦28是按a端朝上，b端朝下的方式插入黑板擦底板21背部的燕尾槽中，且黑板擦底板21的燕尾槽长度小于黑板擦上的燕尾形凸起结构，安装上黑板擦后，黑板擦a端会伸出一段，这样便于黑板擦的拆换。

本发明的滑轮组件包括轴端挡圈29，滑动轴承30，滑轮轴31，滑轮32，滑轮组件的剖面土如图6所示。本发明一共有3组滑轮组件，a组安装在上滑槽板上，a组滑轮轴与四滑轮支板的上端圆孔过盈配合，当四滑轮支板随传动机构运动时，同时带动滑轮轴运动，使滑轮在滑动轴承的作用下沿着滑轮槽运动，b组和c组都安装在滑轮槽座上，b组滑轮组件和c组滑轮组件的滑轮轴比a组滑轮轴长，且与四滑轮支板下端平板左右两端分别焊接在一起，当b组和c组滑轮轴随四滑轮支板一起运动时，b组和c组滑轮在滑动轴承作用下，便沿着滑槽座上的滑槽运动。

本发明的制动电磁铁7在整个装置中具有十分重要的作用，当四滑轮支板6随齿形带15向右运动时，带动黑板擦组件向右运动，在整个黑板擦装置向右运动的过程中，给制动电磁铁7通电，使制动电磁铁7推杆向外移动一定距离，从而推动干黑板擦27和湿黑板擦28贴紧黑板，在移动的过程中将黑板3擦干净，在此过程中弹簧25由自然状态变成拉伸状态。当黑板擦组件运动到黑板3右端时，电机5反转，齿形带传动结构向左运动，带动黑板擦组件向左运动，同时制动电磁铁7断电，制动电磁铁推杆向内移动到原位置，施加给黑板擦组件的作用力消失，弹簧25恢复自然状态，从而带动黑板擦26和27返回原位置。

综上，本发明涉及一种新型黑板擦装置。其主要包括墙1，底板2，黑板3，滑槽座4，电机5，齿形带传动机构，四滑轮支板6，制动电磁7，黑板擦组件，滑轮组件，上滑槽板8以及联轴器9。其中齿形带传动机构包括端盖10，端盖垫片11，轴承12，平键13，主动齿轮14，齿形带15，主动轴16，套筒17，螺钉18，从动轴19，从动齿轮20。黑板擦组件包括黑板擦底板21，螺栓22，活塞23，缸体24，弹簧25，螺栓26，干黑板擦27，湿黑板擦28。滑轮组件包括轴端挡圈29，滑动轴承30，滑轮轴31，滑轮32。该装置的具体工作方式如下：当电机5正转时，电机轴通过联轴器9带动主动轴16转动，主动轴16带动整个齿形带传动机构向右运动，齿形带15带动四滑轮支板6向右运动，在滑动轴承30的作用下，a组、b组滑轮组件中的滑轮32沿着滑轮槽向右运动，从而带动安装在四滑轮支板6上黑板擦组件一起向右运动。在电机5启动开始正转的同时，给制动电磁铁7通电，制动电磁铁7的推杆向外移动一段距离，施加给黑板擦底板21一个作用力，推动干黑板擦27和湿黑板擦28压紧黑板3，使干黑板擦27和湿黑板擦28在随齿形带15向右运动的过程中将黑板3擦干净，在此过程中，弹簧25有最初的自然状态变为拉伸状态。当黑板擦组件运动到黑板3的右端时，电机5开始反转，电机轴通过联轴器9带动主动轴16转动，主动轴16带动整个齿形带传动机构向左运动，齿形带15带动四滑轮支板6向左运动，在滑动轴承30的作用下，a组、b组滑轮组件中的滑轮32沿着滑轮槽向左运动，从而带动安装在四滑轮支板6上黑板擦组件一起向左运动。电机5反转的同时，将制动电磁铁7断电，制动电磁铁7推杆的作用力消失，弹簧25由拉伸状态变为自然状态，黑板擦底板21在弹簧25恢复力的作用下返回到原位置，同时干黑板擦27和湿黑板擦28脱离黑板3回到原位置，从而实现干黑板擦27和湿黑板擦28在压紧黑板3的状态下随齿形带传动机构向右运动，将黑板3擦干净，在脱离黑板3的状态下随齿形带传动机构向左运动，回到黑板3的左端。