小型汽車清洗設備的研制

在我國私人汽車擁有量逐漸增多，但是清洗技術卻較為落后，大部分的客戶還是靠人工一桶水，一塊布的清洗，這種洗車方法清洗效果不好，對汽車外表面也有一定的損害。就目前部分擁有大型自動清洗設備的地區來說，由于其運營成本高、投資回收期長，洗車價位高，短時間內很難普及?；谝陨弦蛩?，我覺得設計一種物美價廉同時具備打蠟功能的小型洗車設備是可行的，也是必要的。

　　2總體設計指導思想考慮到開發本產品zui主要是針對小型的車輛，除可實現清洗干凈、打蠟均勻、底盤清洗等功能的單一控制和順序控制等功能外，還應該具備使用方便、操作簡單、不受場地限制、成本低、安全可靠等優點，本設計為固定式洗車機待洗車不動，洗車機移動）設計，其具體洗車機功能框圖如。

　　I容麟塍水洗十~+十1工擦干I車機功能框具體設計方案介紹3.1液壓系統設計方案如所示，其工作過程及工作特點為：啟動齒輪泵及空1壓機電機，打開電磁換向閥4開始對車輛進行水沖洗，去除灰塵和泥漬，完成后關閉電磁換向閥4，然后電磁換向閥1、電磁換向閥2和電磁換向閥3打開，開始對車輛進行洗滌劑泡沫清洗，人工手執長柄泡沫海綿進行擦洗，接著關閉電磁換向閥1、電磁換向閥2和電磁換向閥3，打開電磁換向閥4，用水將洗滌劑泡沫沖洗掉，zui后關閉電磁換向閥4，打開電磁換向閥1、電磁換向閥2、電磁換向閥3和電磁換向閥5，進行打蠟。

　　此設計方案具有如下特點：液壓系統設計方案泡沫清洗使洗滌液充分發揮作用，清洗效果較好，節約了水資源；五個電磁換向閥有效的控制管路的通斷，使機器工作性能良好，易于實現自動控制和功能的單一控制；在泡沫發生器系統中，安裝有壓力調節閥和流量控制閥，可根據實際情況調出適當的氣液比例，產生豐富泡沫，使清洗效果非常好。

　　3.2小型清洗機元器件和構件選擇3.2.1氣動隔膜泵、液壓泵及其匹配電機的選擇因本設計中對液壓泵的工作要求是：壓力：2MPa；流量：10~15L/min，由1372選擇CNY1A-1.0/25型齒輪泵；氣動隔膜泵選擇上海開立泵業制造有限公司型號為QBY-10多用氣動隔膜泵，其zui大供氣壓為4~7Kgf/cm2，揚程為0~50m，滿足工作要求。

　　3.2.2管路元件選擇與連接根據軟管的選擇及設計中應注意事項P646，內徑d 1129（Q/v）1/2mm，選擇v=0.8m/s，氣動隔膜泵的液體流量為1/2=4.6mm，齒輪泵的液體流量為16.7L/min，噴水部分單層鋼絲膠管內徑d21129（0.0167/600.8）1/2=21mm，則根據通用管子的內徑及齒輪泵和氣動隔膜泵的進出口直徑選擇：d1=10mmd2=25mm 3.2.3閥類的選擇換向閥可分為手動換向閥、電磁換向閥、機動換向閥、液動換向閥、電液換向閥等，本設計要求換向閥即可實現手控又可實現自動控制，且要求成本低、結構簡單，選擇“引進德國力士樂公司WE型電磁二位三通的換向閥”型號為：3WE6-60FAWZ4；在泡沫發生器前后等相關回路中都需要兩位兩通的換向閥，以控制管路的通斷，根據P883選取聯合設計電磁換向閥，型號調壓閥與單向閥連接，相關管接頭螺紋直徑為10mm故選擇QTY-8型調壓閥根據P379~P380，流量控制閥與單向閥連，其相關管接口直徑為10mm，故選擇FCG-01-Y2型流量控制閥。

　　3.2.4空氣壓縮機根據氣動系統所需要的zui高工作壓力0.5MPa（缸筒內zui高壓力為0.3MPa，液壓泵輸出基液壓力為0.2MPa）和輸出流量15/7型滑片式空壓機，其的潤滑油是：回轉壓縮機油N100 3.3箱體設計及底盤清洗系統底盤清洗采用自動清洗。選用硬管線前裝有W/XP-00B型旋轉噴頭，旋轉噴頭與固定噴頭比較，清洗效率可提高1倍。

　　4設計關鍵點介紹4.1泡沫發生器的設計所設計的孔式泡沫發生器構造圖如：泡沫發生器缸筒兩端焊接法蘭，其主體部分是耐熱不鎊鋼Icr13圓柱筒，內裝不鎊鋼鐵屑等填充物，氣體和液體在鋼筒中混合并受到鐵屑的切割作用，而產生均勻、致密泡沫；鋼筒兩端孔式泡沫發生器構造圖現場資料顯示：泡沫洗車時，鋼筒內壓力為2.5-3MPa，考慮到一定余量，發生器的工作壓力取為3MPa，并按壓力容器的有關準則來設計發生器，其主要參數如下：4.1.1泡沫發生器的鋼筒厚度當泡沫發生器缸筒的壁厚！與內徑D之比不大于0.08時，可將其看作薄壁缸來計算！。：！。PmaXD―缸筒內zui高工作壓力（MPa）；D―缸筒內徑（m）；―缸筒材料的許用拉應力，MPa；%缸筒材料的抗拉強度極限，MPa；n―安全系數，一般取n=5.作壓力為3MPa.代入上式，得3D/2540/5=0.0139D由此式可知：當缸筒材料選定后，0與D存在一定的對應對計算出的缸筒壁厚！=4.55mm應做三方面驗算：zui大按理Pmax應低于一定極限值，以保證工作安全，大工作壓力P應與*塑性變形壓力有一定比例范圍，以避免塑性變形的發生，即要滿足：zui大工作壓力Pmx應遠小于缸筒爆裂壓力Pr，即要滿足：以上驗算證明：泡沫發生器的材料為Icr13鋼，缸筒內徑為手動自動水洗滌刑液蠟機械設計與制造bookmark1 80mm時，壁厚為4.5mm能夠滿足應力設計要求。

　　4.1.2泡沫發生器的高度考慮到產品設計尺寸和使泡沫發生器發生較多泡沫，選擇泡沫發生器的高度為250mm. 4.1.3其它參數至此，泡沫發生器缸筒內zui大工作壓力P3MPa）、缸筒直徑D（80mm）、考慮到開孔強度補償，故選擇公稱壓力PN=6.3MPa，公稱通徑D=80mm的環連接面對焊鋼制管法蘭：選擇法蘭4.2LOGO！控制4.2.1本設計中選用logo！是用于實現幾個電磁閥按一定程序工作進而完成洗車各項功能的自動控制和單一控制，達到控制機器工作的目的。從總體設計中，考慮到供電電壓、接口數目等實際情況，選用LOGO！230RCo型LOGO！，根據P1-6知其輸出為4個繼電器230V10A，是一種標準型LOGO！，帶8個輸入，4個輸出，根據PA-1知其尺寸為729055，輸入電壓允許范圍85-253VDC，允許的主頻率為47-63HZ. LOGO！的接線連接器不需要用于導線終端的線箍，可使用以下截面尺寸的導線：（1）12.5mm2（2）21.5mm2；用于每個輔助連接器的隔板連接力矩：0.4~0.5N/m具體的接線圖如：4.2.3LOGO！控制程序設計其中：T1=2s為自動狀態下機器反應時間；T5=T3+T4=422s表示噴完洗滌劑之后緊接著再噴水；T6=180s為用水沖到泡沫時間；T=T7+T8=722s表示在打完蠟后電機停轉，洗車工作結束。

　　4.2.4面板設計與操作將空壓機及齒輪泵電機接通電源220VDC，底盤清洗系統己開始工作）。

　　面板設計與操作如要進行自動清洗，將指針扳到自動狀態，2S后即可進行工作，其中沖洗灰塵和泥垢的時間為240S，噴泡沫洗滌劑時間為180S，后用水沖到泡沫時間為180S，打蠟時間為120S.如要進行手控操作，將指針扳到手動狀態，即可進行工作。

　　按相應的各個按鈕即可實現各個操作，各功能轉換時可直接按相應按鈕，例：完成水沖洗后，要進行洗滌劑沖洗，可直接按“洗滌劑”按鈕。其中，噴水、洗滌劑清洗、打蠟均不得超過20min，如超過時間限制，請重新按相應按鈕，此操作可持續20min，由于一般情況下，洗車總過程耗時不會超過20min，所以在單項操作中設定20min足可以滿足實際要求，一般不需要重新按按鈕，以延長該功能工作時間。

　　5結論詳細介紹了一種小型洗車機的設計過程，此洗車機具有占地面積小，制造成本低、可實現自動和手動控制等特點，在彌補手工洗車和大型洗車機缺點的同時，又可實現清洗、泡沫打蠟等功能，有較大的實用價值。同時，此設計若與污水循環再利用系統相結合將使其的經濟性和節水性得到更大的發揮。