多功能全自動可升降洗墻車

邢明洋 張曉彤 王凱 戴佳楠 吳宇婷 李曉紅

摘要：多功能全自動可升降洗墻車是一種能夠適用于大型、小型街道上墻壁或者薄板結構的自動清洗工作的洗墻移動設備。其結構簡單緊湊，可控性高，清洗效果好。能夠完成洗墻車多階段、多動作、具有邏輯性洗墻工作。洗墻污水可做到回收并再利用，以達到綠色環保，能源回收再利用的目的。

1、設計背景

隨著我國車輛交通流量高速增加，穿行的車輛排出大量尾氣，同時車輛帶來的揚塵也很多，尾氣形成的炭黑，機油和揚塵帶來的灰塵混合在一起，最終沉積在墻壁表面。這些污漬會降低空氣質量，影響行車安全，降低城市的整體形象。本項目設計的多功能自動洗墻車：噴出的高壓水簾對墻面產生的沖擊力，將污漬和灰塵從墻面剝離，融入水流流下，從而達到清洗墻面的效果，隨著車輛向前行駛，實現墻面整體的清洗。

2、設計理念

完成一款多功能全自動洗墻車功能及結構設計使其能夠適用于大型、小型街道上墻壁或者薄板結構的自動清洗工作，并滿足簡單緊湊，成本低廉，穩定性高，清洗效果好的結構特點，能夠支撐洗墻車完成工作3小時，累計工作長度15公里墻面清洗工作的水循環及負載系統并擁有自動清洗，自動報警，自動識別等自動清洗功能。

3、現狀分析

隨著科技的不斷進步，各種自動清洗車輛在各個領域都有著廣泛的應用。從清洗方式來看，隧道墻面清洗車主要分為兩類：高壓水清洗方式和毛刷清洗方式。

（1）高壓水清洗方式

高壓水清洗方式的原理是：噴出的高壓水簾對墻面產生的沖擊力，將污漬和灰塵從墻面剝離，并溶入水流流下，從而達到清洗墻面的效果。高壓水泵泵出的高壓水在墻面上形成一條高壓水簾，隨著車輛的向前行駛，實現隧墻面的清洗。

（2）毛刷清洗方式

毛刷清洗方式的原理是：利用低壓水泵將洗滌液噴射到墻面和滾刷，起到濕潤墻面、軟化污漬和降低污漬附著力的作用，接著用高速旋轉的毛刷刷洗墻面，利用刷毛沖擊力完全剝離墻面上的污漬混合物，最后用清水沖洗墻面，將污漬和污水從墻面沖洗到路面的排水溝，隨著車輛的向前行駛，實現隧道墻面的清洗。

4、 工作原理及過程

本設計產品洗墻車，能夠針對不同的墻面，在保證不損壞薄板結構的墻面的前提下，克服洗墻時清洗水的干擾，高可靠性地實現洗刷與墻面之間的水平和垂直方向的位置穩定。本設計產品內部結構如圖3所示，在洗墻車的洗刷上安裝有傳感器連接座，傳感器安裝在連接座內，連接座的前端安裝有擋水罩，可以防止清洗墻面的清潔水對傳感器的干擾，實現對墻面的實時檢測，保證自動調刷。

本設計產品洗墻車的運行過程如圖4所示，在洗墻車的底盤大梁和水箱縱梁處安裝有板簧穩定油缸，在清洗作業前，系統將安裝在底盤大梁和水箱縱梁上的穩定油缸伸出，用穩定油缸承受上裝重量，使地盤板簧處于松弛狀態，保證輪胎與大梁的相對位置不會因為外部原因發生變化，既保證了洗刷在作業過程中的穩定，而且在洗墻車高速行駛狀態，可將板簧穩定系統復位，收回油缸，使板簧正常工作。

本項目相關技術指標：

（1）發動機功率：180KW;

（2）作業時的車速：1.35～5km/h;

（3）單次作業時間：120min;

（4）最大清洗范圍：4.0m;

（5）清洗高度：0.2～0.5m。

5、創新點

（1）一款多功能全自動洗墻車能夠適用于大型、小型街道上墻壁或者薄板結構的自動清洗工作。

（2）結構簡單緊湊，成本低廉，穩定性高，清洗效果好。

（3）能夠支撐洗墻車清洗工作的水循環及負載系統。

（4）能夠完成自動清洗，自動報警，自動識別等自動清洗控制系統設計。

（5）能夠完成洗墻車多階段、多動作、具有邏輯性洗墻工作。

（6）能夠在洗墻車的工作時限內，回收并再利用洗墻污水，以達到綠色環保，能源回收再利用的目的。

6、結束語

目前多數洗墻產品一般采用手動控制，無法準確控制位置，影響清洗效果;針對現有技術問題，本設計產品提供一種結構簡單緊湊，成本低廉，穩定性高，清晰效果好的洗墻車，能夠針對不同的墻面，在保證不損壞薄板結構的墻面的前提下，克服洗墻時清洗水的干擾，高可靠性地實現洗刷與墻面之間的水平和豎直放方向的位置穩定且在洗墻車的底盤大梁和水箱縱梁處安裝板簧穩定油缸，來保證洗刷在作業過程中的穩定。這不僅僅方便了人們的生活，同時也節約了水資源的浪費，合理利用水自然共創人與自然地美好社會。

參考文獻：

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[4]蔣貞榮、高樓玻璃馨墻自動清洗系統：中國，205314876U[P]2015-12-04.

項目：大學生創新訓練項目“多功能全自動可升降洗墻車”（編號：2021101480089）