高层建筑幕墙自动清洗机的制作方法

本实用新型涉及高层建筑清洁技术领域，具体地说是一种应用于高层建筑幕墙清洁的自动清洗机。

背景技术：

从20世纪年代50起,高层建筑的外围护墙结构不再沿用传统的砖土堆砌，代之以备受业主和建筑师青睐的玻璃幕墙，所谓玻璃幕墙是指悬挂在建筑主体结构上以玻璃为主要材料的外围护墙体。由于玻璃幕墙是以大面积玻璃作为建筑物的外墙面，能充分体现建筑师的想象力，展示建筑物的现代风格，并能充分发挥玻璃本身的特性，使建筑物显得别具一格。目前玻璃幕墙已经成为现代城市的一种标志。但是，令人烦恼的玻璃清洁问题也随之而来。

环境恶化加剧了玻璃窗面的污染过程，玻璃透光率降低5％人就能感受到，降低10％则明显地感到不清洁。而传统的清洁方式(人工吊板、人工吊篮)从安全、清洗成本以及环境保护的层面来看，传统方式也存在诸多问题：比如“蜘蛛人方式极其不安全，因此逐渐受到政策的限制；人工吊篮的安全防护相对好一些，但仍缺乏安全感，效率较低。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种高层建筑幕墙自动清洗机，该清洗机实现了对高层建筑幕墙的自动清洗，提高了清洗效率，避免了人工清洗的危险。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

高层建筑幕墙自动清洗机，包括悬挂单元、清洁单元和用于连接悬挂单元和清洁单元的绳子；

所述的悬挂单元从上到下依次包括卷线组件、旋转架和移动底盘，所述的旋转架和移动底盘之间设置有转动举升组件；

所述的移动底盘一侧设置有驱动组件，所述移动底盘的另一侧设置有导向组件，所述移动底盘的几何中心处设置有向上凸起的圆柱形第一凸台；

所述的旋转架包括上圆环架和下圆环架，所述下圆环架的几何中心处设置有向上凸起的圆柱形第二凸台，且所述的第二凸台上沿轴线方向设置有用于容纳第一凸台的方形的第一通孔；所述的上圆环架与第二凸台之间设置有若干个连接板，所述的连接板上设置有支腿；

所述的转动举升组件包括第二油缸，所述第二油缸的缸体与所述的上圆环架固定连接，所述第二油缸的活塞杆与所述的第一凸台球接，所述的第一通孔内，位于所述第一凸台与第二凸台之间设置有齿轮套筒，所述齿轮套筒包括与所述的第一通孔相配合的转轴，所述转轴的下端设置有齿轮，所述的齿轮套筒上沿轴线方向设置有与所述第一凸台相配合的第二通孔，与所述齿轮套筒相啮合的齿条与所述的移动底盘滑动连接，所述的齿条与移动底盘之间设置有第三油缸；

所述的卷线组件包括设置所述旋转架上方的卷线座，所述卷线座的前侧设置有支撑杆，所述支撑杆的悬空端设置有滑轮，所述卷线座的后侧通过第二传动轴转动连接有卷线轮，所述的第二传动轴上设置有第二从动齿轮，与所述的第二从动齿轮相啮合的第二主动齿轮设置于第二电机的输出轴上，所述的第二电机固定设置于所述的卷线座上；

所述的清洁单元包括清洁架体、毛刷组件、驱动机构、喷水组件和蓄电池；

所述的清洁架体的左、右侧分别设置有向后侧延伸的安装板，两个所述的安装板之间位于所述安装板的中部设置有横梁，所述横梁的上侧和下侧分别设置有毛刷组件；

所述的驱动机构包括设置于所述横梁上的第三电机，所述的第三电机通过传动组件与所述的毛刷组件相连；

所述的喷水组件包括第二水箱，所述第二水箱的上部设置有注水孔，所述第二水箱的下部设置有用于容纳出水管的出水孔，所述第二水箱的内部设置有自吸泵，所述的自吸泵通过出水管与设置于清洁架体上的喷水管的进水口相连。

进一步地，所述的驱动组件包括分别设置于所述移动底盘前、后两侧的滚轮，且所述的滚轮通过第一传动轴与所述的移动底盘转动连接，所述的第一传动轴上设置有第一从动齿轮，与所述的第一从动齿轮相啮合的第一主动齿轮设置于第一电机的输出轴上，所述的第一电机设置于所述的移动底盘上；

所述的导向组件包括分别设置于所述移动底盘底部的前、后两侧的导向轮，所述的导向轮通过U型叉与所述的移动底盘转动连接，所述U型叉的上端凸出于所述的移动底盘，且所述U型叉的凸出于移动底盘的部分上设置有摇柄，两个所述的摇柄通过导向杆相连，所述的移动底盘与导向杆之间设置有第一油缸，所述第一油缸的活塞杆和缸体分别与所述的导向杆和移动底盘相铰接。

进一步地，所述的卷线组件与旋转架之间设置有十字滑架，所述的十字滑架包括固定设置于所述旋转架上方的安装座，所述安装座上滑动连接有第一滑架，所述的第一滑架与安装座之间设置有第四油缸，所述的第一滑架的一端滑动连接有第二滑架，所述的第一滑架与第二滑架之间设置有第五油缸。

进一步地，所述的毛刷组件包括与所述的安装板转动连接第三传动轴，所述第三传动轴的两端分别转动连接有第一十字安装架和第二十字安装架，所述的第一十字安装架和第二十字安装架之间设置有四个毛刷，四个所述的毛刷分别安装于所述的第一十字安装架和第二十字安装架的四个角上，且四个所述的毛刷分别通过第四传动轴与所述的第一十字安装架和第二十字安装架转动连接，所述第四传动轴的靠近第二十字安装架的一端设置有第三从动齿轮，所述的第三传动轴的靠近第二十字安装架的一端设置有第三主动齿轮，所述的第三主动齿轮与第三从动齿轮之间设置有第四从动齿轮。

进一步地，所述的第二水箱的中部设置有内外贯穿第二水箱的第三通孔，所述的第三通孔内设置有压紧机构，所述的压紧机构包括风扇和设置于所述的横梁上用于驱动风扇的第四电机，且所述风扇转动时所生产的气流朝向前侧。

进一步地，所述的旋转架上相邻的支腿之间设置有第一水箱。

进一步地，所述清洁架体的横梁的上、下两侧分别设置有挡水板。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过将底座分为两部分，分别是移动底盘和旋转架，并在移动底盘和旋转架之间设置转动举升组件，通过转动举升组件实现移动底盘和旋转架在竖直方向上的分离，从而实现了整个悬挂单元的转动，这样遇到拐角时便可以自动转动，而无需人工进行转动，不仅提高了设备的适应性，而且增加了自动化程度，应用起来更加方便。

2、通过在卷线组件和旋转架之间设置十字滑架，可以在悬挂单元固定的前提下可以实现更大面积的清洗，提高工作效率。

3、本实用新型中所述的毛刷组件，包括四个安装于十字安装架的四个角上的毛刷，且所述的十字安装架的几何中心的位置设置有与清洁架体转动连接的第三传动轴，整个毛刷组件可以绕第三传动轴转动，毛刷组件中的每个毛刷还可以绕各自的传动轴自转，这样当遇到障碍物时，就可以以被阻挡的毛刷为支点使整个毛刷组件绕第三传动轴转动，从而实现跨越障碍物的目的，增加了整个清洗机的广泛适应性。

4、利用电机带动风扇转动，产生远离清洁单元的气流，并通过风扇转动时的反向作用力将清洁单元压紧在玻璃幕墙上，保证清洗装置和玻璃幕墙的紧密接触，这种结构相对于传统的吸盘结构，大大的降低了清洗机的复杂程度。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型中悬挂单元的主视图；

图3为本实用新型中悬挂单元的立体结构示意图；

图4为图3中A部分的放大结构示意图；

图5为十字滑架的立体结构示意图；

图6为移动底盘、旋转架以及转动举升组件的一个方向的立体结构示意图；

图7为图6中B部分的放大结构示意图；

图8为图6中C部分的放大结构示意图；

图9为图6中D部分的放大结构示意图；

图10为移动底盘、旋转架以及转动举升组件的另一个方向的立体结构示意图；

图11为图10中E部分的放大结构示意图；

图12为移动底盘、旋转架以及转动举升组件的主视图；

图13为图12中F部分的放大结构示意图；

图14为本实用新型中清洁单元的一个方向的立体结构示意图；

图15为图14中G部分的放大结构示意图；

图16为本实用新型中清洁单元的另一个方向的立体结构示意图；

图17为图16中H部分的放大结构示意图；

图18为图16中I部分的放大结构示意图；

图19为本实用新型中清洁单元的再一个方向的立体结构示意图；

图20为图19中J部分的放大结构示意图；

图21为图19中K部分的放大结构示意图；

图22为图19中L部分的放大结构示意图；

图23为清洁架体的立体结构示意图。

图中：1-悬挂单元，11-卷线组件，111-卷线座，112-支撑杆，113-滑轮， 114-卷线轮，115-第二传动轴，116-第二从动齿轮，117-第二主动齿轮，118- 第二电机，12-十字滑架，121-安装座，122-第一滑架，123-第二滑架，124- 第四油缸，125-第五油缸，13-旋转架，131-上圆环架，132-下圆环架，1321- 第二凸台，133-连接板，134-支腿，135-第一筋板，136-第二筋板，14-移动底盘，141-底盘架体，1421-滚轮，1422-第一传动轴，1423-第一从动齿轮， 1424-第一主动齿轮，1425-第一电机，1431-导向轮，1432-摇柄，1433-导向杆，1434-第一油缸，144-第一凸台，15-转动举升组件，151-第二油缸，152- 齿轮套筒，153-齿条，154-滑槽，155-第三油缸，16-第一水箱，2-清洁单元， 21-清洁架体，211-吊环螺钉，212-安装板，213-横梁，22-毛刷组件，221- 第三传动轴，222-第一十字安装架，223-第二十字安装架，224-毛刷，225- 第四传动轴，226-第三从动齿轮，227-第三主动齿轮，228-第四从动齿轮， 23-驱动机构，231-第三电机，232-主动带轮，233-从动带轮，234-V型带， 24-蓄电池，251-风扇，252-第四电机，26-喷水组件，261-第二水箱，262- 第三通孔，263-注水孔，264-出水孔，265-喷水管，3-绳子。

具体实施方式

为了方便描述，现定义坐标系如图1所示。

如图1所示，所述的高层建筑幕墙自动清洗机包括悬挂单元1、清洁单元 2和用于连接悬挂单元1和清洁单元2的绳子3。

如图2所示，所述的悬挂单元1从上到下依次包括卷线组件11、十字滑架12、旋转架13和移动底盘14，所述的旋转架13和移动底盘14之间设置有转动举升组件15相连。

如图6至图13所示，所述的移动底盘14包括底盘架体141，所述底盘架体141的右侧设置有驱动组件，所述底盘架体141的左侧设置有导向组件。如图6和图10所示，所述的驱动组件包括分别设置于所述底盘架体141前、后两侧的滚轮1421，且所述的滚轮1421通过第一传动轴1422与所述的底盘架体141转动连接。所述的第一传动轴1422上设置有第一从动齿轮1423，与所述的第一从动齿轮1423相啮合的第一主动齿轮1424设置于第一电机1425 的输出轴上，所述的第一电机1425设置于所述的底盘架体141上。如图8和图9所示，所述的导向组件包括分别设置于所述底盘架体141底部的前、后两侧的导向轮1431，如图9所示，所述的导向轮1431通过U型叉与所述的底盘架体141转动连接，所述U型叉的开口向下，所述的导向轮1431设置于所述U型叉开口的内部，与所述的U型叉相铰接。所述U型叉的上端凸出于所述的底盘架体141，且所述U型叉的凸出于底盘架体141的部分设置有摇柄 1432，两个所述的摇柄1432通过导向杆1433相连，且所述的摇柄1432与所述的导向杆1433之间的连接关系为铰接。所述的底盘架体141与导向杆1433 之间设置有第一油缸1434，所述第一油缸1434的活塞杆与所述的导向杆1433 相铰接，所述第一油缸1434的缸体与所述的底盘架体141相铰接。如图7所示，所述底盘架体141的几何中心处设置有向上凸起的圆柱形第一凸台144。

如图6至图13所示，所述的旋转架13包括上圆环架131和下圆环架132，所述的上圆环架131和下圆环架132同轴布置，且所述的下圆环架132的直径大于所述的上圆环架131的直径。所述下圆环架132的几何中心处设置有向上凸起的圆柱形第二凸台1321，且所述的第二凸台1321上沿轴线方向设置有用于容纳第一凸台144的方形的第一通孔。所述的上圆环架131与第二凸台1321之间设置有若干个连接板133，作为一种具体实施方式，本实施例中所述的连接板133的数量为四个，且沿圆周方向均布。所述的连接板133上设置有支腿134，所述的支腿134与连接板133之间设置有第一筋板135，所述的第一筋板135与下圆环架132之间设置有第二筋板136。

如图6至图13所示，所述的转动举升组件15包括设置于所述旋转架13 与移动底盘14之间的第二油缸151，所述第二油缸151的缸体与所述旋转架 13的上圆环架131固定连接，所述第二油缸151的活塞杆朝下，且与所述底盘架体141的第一凸台144球接。所述的第一通孔内，位于所述第一凸台144 与第二凸台1321之间设置有齿轮套筒152，如图7所示，所述齿轮套筒152 包括与所述的第一通孔相配合的转轴，所述转轴的下端设置有齿轮，所述的齿轮套筒152上沿轴线方向设置有与所述第一凸台144相配合的第二通孔。安装时，所述的齿轮套筒152套于所述第一凸台144的外部，所述的第二凸台1321套于所述齿轮套筒152的外部，且所述第二凸台1321的下表面抵靠在所述齿轮套筒152的齿轮的上端面上。与所述齿轮套筒152上的齿轮相啮合的齿条153设置于所述的底盘架体141上，并通过设置于底盘架体141上的滑槽154与所述的底盘架体141滑动连接。所述的齿条153与底盘架体141 之间设置有第三油缸155，所述第三油缸155的活塞杆与所述齿条153的一端固定连接，所述第三油缸155的缸体与所述的底盘架体141固定连接。

如图5所示，所述的十字滑架12包括固定设置于所述旋转架13上方的安装座121，所述安装座121上滑动连接有第一滑架122，且所述的第一滑架 122与安装座121之间设置有第四油缸124，所述第四油缸124的活塞杆与所述的第一滑架122固定连接，所述第四油缸124的缸体与所述的安装座121 固定连接。所述的第一滑架122的一端滑动连接有第二滑架123，且所述的第一滑架122与第二滑架123之间设置有第五油缸125，所述第五油缸125的活塞杆与所述的第二滑架123固定连接，所述第五油缸125的缸体与所述的第一滑架122固定连接。

如图3和图4所示，所述的卷线组件11包括设置所述第二滑架123上方的卷线座111，所述卷线座111的前侧设置有支撑杆112，所述支撑杆112的悬空端设置有滑轮113，所述卷线座111的后侧通过第二传动轴115转动连接有卷线轮114，作为一种具体实施方式，本实施例中所述的卷线轮114的数量为两个，且分别位于所述卷选座的两侧。所述的第二传动轴115上设置有第二从动齿轮116，与所述的第二从动齿轮116相啮合的第二主动齿轮117设置于第二电机118的输出轴上，所述的第二电机118固定设置于所述的卷线座 111的中部。工作时，所述的卷线轮114上缠绕有绳子3，所述的绳子3绕过滑轮113后与设置于所述清洗装置上的吊环螺栓相连。

进一步地，为了增加本清洗机的续航能力，所述的旋转架13上相邻的支腿134之间还设置有用于储水的第一水箱16，且所述第一水箱16的下表面与所述下圆环架132的上表面相接触，所述第一水箱16的上表面与所述上圆环架131的下表面相接触。

如图14所示，所述的清洁单元2包括清洁架体21、毛刷组件22、驱动机构23、喷水组件26和蓄电池24。

如图23所示，所述的清洁架体21的上部设置有吊环螺钉211，作为一种具体实施方式，本实施例中所述吊环螺钉211的数量为两个，这样主要是避免在工作的过程中清洁单元2发生剧烈的摆动。所述框架的左、右两侧分别设置有向后侧延伸的安装板212，两个所述的安装板212之间设置有两组毛刷组件22，且分别位于所述安装板212的上部和下部。两个所述安装板212之间位于所述安装板212的中部还设置有横梁213。

如图14至图17所示，所述的毛刷组件22包括与所述的安装板212转动连接第三传动轴221，所述第三传动轴221的两端分别通过轴承组件转动连接有第一十字安装架222和第二十字安装架223，且所述的第一十字安装架222 和第二十字安装架223均位于两个所述的安装板212之间。所述的第一十字安装架222和第二十字安装架223之间设置有四个毛刷224，四个所述的毛刷 224分别安装于所述的第一十字安装架222和第二十字安装架223的四个角上，且所述的毛刷224通过第四传动轴225分别与所述的第一十字安装架222 和第二十字安装架223转动连接。如图15所示，所述第四传动轴225的靠近第二十字安装架223的一端凸出于所述的第二十字安装架223的外侧，且所述的第四传动轴225的凸出于所述第二十字安装架223的部分上设置有第三从动齿轮226，所述的第三传动轴221上位于所述的第二十字安装架223与靠近第二十字安装架223的安装板212之间设置有第三主动齿轮227，所述的第三主动齿轮227与第三从动齿轮226之间设置有第四从动齿轮228。这样，在工作时，就可以通过第三主动齿轮227的转动来带动周围的四个第三从动齿轮226的转动，进而带动四个毛刷224同时转动。

如图16至图18所示，所述的驱动机构23包括设置于所述横梁213上的第三电机231，所述的第三电机231通过传动组件分别与位于其上方和下方的毛刷组件22相连。作为一种具体的实施方式，本实施例中所述的传动组件采用带传动，即所述的第三电机231的输出轴上设置有主动带轮232，所述第三传动轴221的远离第二十字安装架223的一端设置有从动带轮233，所述的主动带轮232与从动带轮233之间通过V型带234相连。

如图19至图22所示，所述的喷水组件26包括设置于所述清洁架体21 内部的第二水箱261，所述第二水箱261的上部设置有注水孔263，所述第二水箱261的侧面的下方设置有用于容纳出水管(图中未示出)的出水孔264，所述第二水箱261的内部设置有自吸泵(图中未示出)，所述的自吸泵通过出水管与设置于清洁架体21上的喷水管265的进水口相连。

如图14所示，所述的蓄电池24设置与所述的横梁213上。

进一步地，为了避免在工作的过程中，喷洒出来的水溅到蓄电池24和第三电机231上，所述清洁架体21的横梁213的上、下两侧分别设置有挡水板。

为了使工作的过程中，清洁单元2能够与墙壁之间具有一定的作用力，从而提高清洁效果，如图19所示，所述的第二水箱261的中部设置有内外贯穿第二水箱261的第三通孔262，且所述的第三通孔262与所述第二水箱261 的内部不连通。所述的第三通孔262内设置有压紧机构，所述的压紧机构包括风扇251和用于驱动风扇251的第四电机252，且所述风扇251转动时所生产的气流朝向前侧。所述的第四电机252设置与所述的横梁213上，且所述第四电机252的输出轴与所述的风扇251相连。

工作时，所述的悬挂单元1位于高层建筑的顶部，所述的清洁单元2位于高层建筑的外侧的墙壁上，所述的悬挂单元1与所述的清洁单元2通过绳子3相连。安装到位后，首先第四油缸124动作，活塞杆伸出，将清洁单元2 送至建筑的外侧。然后第二电机118启动，带动卷线轮114转动，缠绕在卷线轮114上的绳子3通过滑轮113被送出，使清洁单元2下降直至整个清洁单元2位于建筑上边缘的下方。然后启动第三电机231、第四电机252以及设置于第二水箱261内的自吸泵，与此同时第二电机118继续运转，清洁单元2 持续下降，对建筑的外侧幕墙进行清洗。当清洁单元2下降到最底部时，第五油缸125动作，活塞杆伸出或缩回，从而对相邻的位置进行清洗，此时所述的第二电机118反向运转，带动清洁单元2向上运动，并在此过程中对相邻的位置进行清洁。当清洁单元2到达建筑物的顶部时，检查第二水箱261 内的水量，并通过注水口向第二水箱261内注水。然后第二油缸151动作，活塞杆伸出，使旋转架13的支腿134与地面脱离，然后第一电机1425启动，驱动整个悬挂单元1移动一个工位，然后第二油缸151的活塞杆缩回，旋转架13的支腿134重新与地面接触，第二油缸151的活塞杆继续缩回，将移动底盘14提起，使移动底盘14与地面脱离，然后重复上述步骤，对该位置进行清洁即可。当清洁到建筑边缘需要转角时(在这里以顺时针旋转为例进行说明)，同理，第二油缸151动作，活塞杆伸出，使旋转架13的支腿134与地面脱离，然后第三油缸155的活塞杆伸出，通过齿条153与齿轮套筒152 的啮合使旋转架13先顺时针转过90°，然后第二油缸151的活塞杆缩回，旋转架13的支腿134重新与地面接触，第二油缸151的活塞杆继续缩回，将移动底盘14提起，使移动底盘14与地面脱离，然后第三油缸155的活塞杆缩回，通过齿条153与齿轮套筒152的啮合使移动底盘14再顺时针转过90°，从而完成整个转角的动作。