专利名称：海底玻璃幕墙自动清洗机的制作方法
海底玻璃幕墙自动清洗机(以下简称清洗机)是运用齿轮传动使排刷作往复运动，在特殊环境下完成自动清洗物件的小型机械设备。主要用于海底建筑设施表面污损物的清洗。
海底建筑设施表面污损物的产生，是由浮游在海水中的细菌和硅藻等附着在建筑表面产生分泌粘液形成的微生物粘膜，其它污损物又依附其上而形成的，久而久之堆积成厚厚的一层，严重的1年可堆积100mm或更多。
筹建中的“海底大世界高科博览中心”其主要建筑，海底游览观光通道的上部是半径为2m，弧长为6.28m的穹型玻璃幕墙。为了保持玻璃幕墙有良好的透明度，以利于游人观光海底世界；为了减少海底污损物对建筑的腐蚀，以延长使用寿命，必须对玻璃幕墙经常清洗，本清洗机就是根据这一要求设计发明的。这是一种将运行的机械完全裸露在海水中的做功形式，因此，为了使用简单方便，整体折出、检修方便，在设计上有如下特点其一是尽量少用螺纹紧固件，而多采用销卡之类的固定件；其二是采用了动力源不设在海底机身上的方法，以减少机械设备的使用，从而降低因设备损坏或失灵而引起停机系数；其三是清洗机的行走与对排刷的的传动是通过齿轮与齿条轨的啮合，即将齿轮放在齿条轨上通过外力牵引来做功的，所以只需解除钢丝绳挂勾即可将清洗机整体提升到岸上检修，避免了在海底检修操作困难的弊病，亦有利于清洗机自身的清洗。因此它同时具有便于检修、便于管理、便于自动化控制等优点。
附图简要说明
图1为清洗机的一侧最佳立面剖视图；图2为清洗机的一侧府视图；图3为排刷体的结构图；图4为排刷体的断面图；图5为排刷柄的剖视图；图6为排刷的结构图；图7为销钉的结构图；图8为销钉套的剖视图；图9为薄板弹簧卡的结构图；图10为弹簧卡的结构图；图11为钩槽盘型凸凹轮的平面图；图12为钩槽盘型凸凹轮的剖视图；图13为高压冲洗母管与喷咀的结构图；图14为高压冲洗管的断面图；图15为清洗机的结构示意图；图16为清洗机的行程曲线图；图17为清洗机的运行关系图；参阅附图，本清洗机可分为三大部分，即传动部分，洗刷部分，高压冲洗部分。
1、传动部分传动由分部在沿轴向方向两侧的两个齿轮箱29组成，主要零部件有主动齿轮4、4A，轴3、20、轴承座2、及钩槽盘形凸凹轮10。
①主动齿轮主动齿轮通过轴与轴承座由螺纹紧固件固定在基座板5下面，在外力的作用下与下部的齿条轨1作匀速旋转，使整个清洗机沿轴向方向行走，在运行过程中带动同轴的钩槽盘形凸凹轮作同步旋转。
②钩槽盘型凸凹轮在盘型轮10的一侧盘面上洗出四瓣凸凹有规律的一道闭合钩槽28，在与主动齿轮作同轴旋转过程中，钩槽作横向的起落运动。起落间的垂直距离为驱杆的横向行程。
2、洗刷部分洗刷部分由槽型外壳，驱动杆，排刷柄，排刷及销钉等组成。
①槽型外壳槽型外壳18是模压成型与穹顶玻璃幕墙12同心的拱状构件，通过支架7与基座板连成一体和给水母管一起将两侧的齿轮箱连成一体。槽型外壳上每隔100mm钻有小孔，通过销钉将排刷柄固定其间，使之以此为园心作弧线运动。
②驱动杆；驱动杆15是于穹顶玻璃幕墙12同心的管状拱型构件。驱动杆两端的联杆11上装有滚动轴承9能自由置入钩槽盘形凸凹槽中，随钩槽轮的转动作横向往返式机械运动，使排刷在玻璃幕顶上来回洗刷。
③排刷柄排刷柄14为叉型，上端用销钉17固定在槽型外壳内，中部用销钉16、垫片23、弹簧卡21固定在驱动杆上，下部两槽相对用于固定排刷。
④排刷排刷25用薄板弹簧卡24固定在排刷柄槽内，可以随时拆卸更换。
⑤销钉具有凸台结构的销钉17与销钉套22将排刷柄固定在槽型外壳的中央，弹簧卡21卡在卡槽26内将销钉套销住。
3、高压冲洗部分；冲洗由母管6、喷嘴8和非标续接短管19组成。
高压母管是与穹形玻璃幕墙12同心的拱形管道，和槽型外壳一起将两侧的齿轮箱连成一体。运行时将外接水口与外水源接通，高压喷嘴与母管沿纵向及横向的倾斜角皆为45°使高压水头喷在排刷与玻璃幕墙的交点处并向拱形两侧分流冲洗。
主动齿轮在外力的驱动下，在带动整个清洗机沿轴向方向运行时带动钩槽凸凹轮同步旋转，钩槽轮沿纵向旋转一圈画出均匀轨迹的起伏次数，即是驱动杆带动排刷沿横向往返的次数。轨迹起伏的最高点和最低点间的垂直距离，为驱动杆横向的行程距离。
图16为主动齿轮运行一圈，亦即钩槽轮运行一圈的行程曲线图。
1、当右侧凸点处于最高峰时，左侧凹点则处于最低谷，即表示驱动杆被推向左侧；反之则推回到右侧，为此可知主动齿轮运行一圈驱动杆则带动排刷往返8次。
2、最高峰与低谷的垂直距离H为驱动杆的行程距离。
若没排刷的宽度为100mm，主动齿轮直径为80mm钩槽盘形轮为(图11)四瓣梅花形时，主动齿轮运行一圈，钩槽轮推动驱动杆往返8次，则三者的运行关系如图17。
从图17可知，正常运行中穹型玻璃幕墙上的任何一点，最少可以受到排刷往返三次的洗刷。
本清洗机除了排刷以外，要求其它另部件皆采用钢性防腐抗老化材料，除了一定要焊接的地方外，其连接部位尽量少用或不用螺纹连接，而用销、卡、扣等固定件。以使检修时、更换拆卸方便。
1、本清洗机除了钩槽盘形凸凹轮，排刷柄，槽型外壳等在外形上有一定独自的要求外，其它主要零部件的制作基本属于标准型，所以在精度、公差配合、轴承与轴承座的密封等方面，这里不加另外说明，只需按其已有的成功经验及标准执行即可。
权利要求
1.“海底玻璃幕墙自动清洗机”随海底玻璃幕墙建筑的多种结构形式亦呈多种形式，本机为其中的穹形玻璃幕墙外表面自动清洗机。是一种本机身无动力传动，只有执行机构的小型机械设备。它采用牵引式动力传递，在齿轮与齿条轨啮合带动机身运行的同时，通过同轴的钩槽盘形凸凹轮旋转，使驱动杆推动排刷体作往复式机械运动，并加入高压冲洗来完成对物件清洗的方法。
2.根据权利要求1所述的穹形玻璃幕墙自清洗机，其特征是由分部在左右两侧的齿轮箱托住并连接排刷体的外壳和高压冲洗母管为一体与穹形玻璃幕墙同心的半圆形结构。
3.根据权利要求1所述的牵引式动力传递，其特征是将动力源设在岸上某个相应的地方，用钢丝绳将单个或多个“清洗机”连在一起，将动力传递给齿轮，来完成对机体的传动与做功。
4.根据权利要求1所述的齿条轨，其特征是用防锈防腐蚀的金属制成，预先于玻璃幕墙下的槽形钢筋混凝土基础组装在一起。
5.根据权利要求1所述的主动齿轮，其特征是通过轴与轴承座用金属紧固件固定在基座板上。
6.根据权利要求1所述的钩槽盘形凸凹轮，其特征是与主动齿轮同轴，与主动齿轮作同步旋转。
7.根据权利要求5所述的钩槽盘形凸凹轮，其特征是在盒属圆盘的一侧盘面，洗出四瓣凸凹有规律的一道闭合钩槽(图528)。
8.根据权利要求1所述的驱动杆，其特征是与穹形玻璃幕墙同心的金属管状拱形构件，通过两端的连杆置入两侧的盘形轮的钩槽。
9.根据权利要求7所述的驱动杆，其特征(a)沿驱动杆轴向每隔100mm钻有小孔，这种孔通过销钉来固定排刷柄。(b)驱动杆两端与连杆采用电焊焊接。(c)连杆一端与驱动杆焊接另一端装有滚动轴承，能自由地置入钩槽盘形凸凹轮的钩槽中。
10.根据权利要求1所述的排刷体，其特征为多个零部件的组合体，其排刷柄的上端由销钉固定在槽型外壳内，中上部由销钉固定在驱动杆上，下部两槽相对用于安装排刷，两面用薄板弹簧卡固定。
11.根据权利要求9所述的槽形外壳，其特征是与驱动杆、穹形玻璃幕墙同心的槽形拱状盒属构件，构件沿轴向每隔100mm处钻有小孔，通过销钉(图117)将排刷柄固定在槽的中央，槽形外壳的两头焊接有支架，支架的另一端与基座板用钢性紧固件连接，将两侧的齿轮箱连成一体而成为本清洗机的支撑骨架。
12.根据权利要求9所述的排刷柄，其特征是叉形双肢基本呈门形的金属构件，上端有小孔沿横向穿通，有销钉(图116)从此孔穿过将排刷柄固定在槽形外壳内；两肢的中上部有两小孔相对，将驱动杆用销钉(图116)固定其间；两肢的下端均洗有槽，将排刷置入其间后双面用薄板弹簧卡(图424)固定。
13.根据权利要求9所述的排刷，其特征是刷身与刷毛皆用非金属材料制作并组合而成。
14.根据权利要求9所述的销钉、薄板弹簧卡(a)销钉(图117)其特征是用金属材料制成的一端带有凸台的零件，配合另一端的销钉套将物件固定在中央，销钉的自锁通过弹簧卡来完成。(b)销钉(图116)其特征是与一般销钉一样，自锁通过弹簧卡来完成。(c)薄板弹簧卡(图9)其特征是用金属材料制成的槽形单个零件。
15.根据权利要求1所述的高压冲洗，其特征是由高压母管、高压喷嘴、非标续接短管等组成。
16.根据权利要求14所述的高压母管，其特征是与穹形玻璃幕墙同心的拱状金属构件，与槽形外壳一起构成本清洗机的支撑骨架，它与穿过基座板的非标续接短管螺纹相接，母管沿轴向每隔160mm设有高压喷嘴一个。
17.根据权利要求14所述的高压喷嘴，其特征是焊接在母管上并与母管沿轴向横向的夹角皆为45°。
18.根据权利要求14所述的非标续接短管，其特征是螺纹的一端穿过基座板与母管螺纹相接，一端与外部水源螺纹相接。
19.根据权利要求1所述的呈多种结构形式的清洗机，其特征是a.用于平面玻璃幕墙的自动清洗机；b.用于球面玻璃幕墙的自动清洗机；C.用于平面球面结合的玻璃幕墙自动清洗机；d.将动力源置于机身上的自动清洗机。
全文摘要
海底玻璃墙自动清洗机，是用于海底建筑设施表面污损物清洗的一种小型机械设备。它由传动部分、刷洗部分、高压冲洗等三部分组成。在外力的作用下，主动齿轮在带动机身沿轴向方向运行时，通过同轴的钩槽盘形凸凹轮使驱动杆推动排刷作横向的往复式运动，在这个运动过程中，排刷可以穹形玻璃幕墙上任意一点进行刷洗，再通过高压喷嘴定向冲洗，以达到建筑物体表面洁净之目的。
文档编号A47L1/02GK1154831SQ96101029
公开日1997年7月23日 申请日期1996年1月13日 优先权日1996年1月13日
发明者黄辉 申请人:黄辉