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技术领域

本发明属于洗车设备技术领域。

背景技术

洗车市场随着汽车保有量的增长而快速发展，然而在清洗过程中，常存在水资源大量耗 费及能源消耗的问题。并且由于传统洗车方式冲击力很大、清洁剂腐蚀性强等原因，容易造 成车漆的损坏，严重降低了汽车的使用年限。另外，传统洗车方式还存在洗车步骤繁多、洗 车店的位置较为偏僻，导致一次洗车所耗时间过长。

据检索，目前已有的空气洗车设备，如专利号为CN102765371B，名称为“利用空气洗 车的方法及装置”的中国专利。该专利利用气泵压缩气体，造成大量电能浪费，同时从压力 罐中喷出的海绵颗粒难以清除和回收，造成环境污染。

又如专利号为CN105253114A名称为“一种节水型自动洗车系统”的中国专利。该专利 采用机电一体化设计，所述设备均要消耗电能。各结构设计复杂，安装困难。当出现意外时， 不能保证伸缩臂安全收回，容易损坏车辆。而且该设备达不到很好的节水效果。

针对这些问题，我们设计了一种快速洗车设备，该设备利用车身重量压缩水和空气进行全自 动洗车。该设备可安置在居住区、办公区内，洗车时间短，在2-3分钟内可对一辆汽车进行 清洁，实现人们随时随地快速洗车的需要。并且该种设备是将水和空气混合后对汽车进行冲 洗，相对传统洗车方式来说，大大减少了洗车用水量。目前市面上绝大部分洗车设备耗水量 巨大，严重浪费水资源。如蒸汽洗车是人工操作，且需消耗大量的电能。另一部分设备是采 用化学试剂洗车，会对车漆造成损坏。还有一些采用微水洗车的方式，但是该种方式成本高 昂，对工薪阶层来说负担较重。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速洗车装置，它不仅能够实现快速洗车，而且节水效果显著， 有效解决了普通洗车方式造成的水资源、能源浪费且洗车耗时较长的问题。

本发明实现其目的所采用的技术方案是，一种快速洗车装置，包括车棚架、压缩机构、 喷头架，底板的四角设有四根直线导轨，底板通过四个直线轴承与直线导轨连接，底板下部 的中间设有一根与液压缸的压力输入活塞连接的连杆；压力输出活塞上设有一对错位的齿条， 齿条上部连接水箱中的水箱活塞，水箱顶部有两个电磁阀；曲轴两端设有两个方向相反的曲 柄，曲柄与气缸中的气缸活塞通过连杆连接，气缸顶部设有两个方向互为相反的气缸单向阀， 气缸单向阀通过气缸气管与储气罐上的储气罐单向阀进口连接，储气罐单向阀出口与喷头气 管连接，喷头气管与喷头架上的喷头连接；直线导轨顶部的车棚架中部设有两根导轨，电机 箱与喷头架固结，电机箱内部设有电机，电机的输出轴通过皮带与皮带轮连接，皮带轮与转 轴固定，转轴两端分别设有摩擦轮，摩擦轮与导轨边缘接触。

所述的一对错位的齿条分别啮合同轴并列的两个齿轮，两个齿轮分别通过方向相反的单 向轴承与曲轴配合。

所述红外探测仪与入口处的直线导轨固定，提示灯与出口顶部固定。

所述玻璃挡板位于底板两侧。

所述两个曲柄分别设有防尘罩。

所述喷头架上均匀固定八个气液混合喷头。

所述储气罐顶部的两个储气罐单向阀方向相反。

本发明的工作过程和原理是：

洗车过程：

汽车通过地面上的引导路段，行驶通过缓坡进入到清洗区域，与此同时，底板轻微下降， 为了保证车辆的安全，在直线导轨下部安装了缓冲弹簧，从而使底板下降的幅度很小，在红 外探测仪的作用下，当车辆进入到合适的区域时相应的信号灯亮起提示驾驶员，洗车系统控 制水箱上的电磁阀开启，底板在车辆重力下缓缓下降，连接在底板下方的压力输入活塞跟随 运动，通过液压油将压力传递给压力输出活塞。压力输出活塞上升带动齿条上升，使得固定 在齿条上的水箱活塞压缩水箱中的水，压缩后的水通过电磁阀进入喷头。同时，曲轴上通过 两个方向相反的单向轴承配合了两个齿轮，这两个齿轮分别与两根齿条配合。曲轴上的曲柄 通过连杆与气缸中的气缸活塞连接，实现吸气-压缩-排气的循环过程。利用对称设计原理可 实现曲轴两端压缩气缸过程的“无缝连接”。气缸中压缩的气体通过气缸气管导入储气罐， 储气罐中气体达到一定的压强后，通过储气罐单向阀出口连接的喷头气管导入喷头，与进入 喷头的高压水混合，然后喷出。电机箱通过电机带动摩擦轮在水平移动导轨中转动而水平移 动，喷头架固接在电机箱下部，电机箱水平移动带动喷头架水平移动。从而实现快速洗车的 目的。

复位过程：

洗车完毕后司机即可启动车辆离开。然后，通过自来水管道对洗车系统的水箱进行补水， 随着水箱中水量的增加，其内部压力增大，推动水箱活塞向下移动，与此同时水箱活塞固接 的齿条也向下运动，固接在齿条下部的压力输出活塞也向下运动压缩液压缸中的液压油，从 而使底板下面的压力输入活塞向上移动，进而带动底板向上运动；同时，底板下部的直线导 轨上的弹簧由于被压缩需进行回复，其对底板施加的力也会使底板向上运动，进而完成整个 洗车系统的复位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、能量传递利用帕斯卡原理，采用液压传动机构，通过液压缸两端活塞的运动传递能 量，可为气罐和水箱提供压缩的动力，设计巧妙。该设备只需汽车开到指定位置即可自动进 行工作，使用方便。

二、底板下安装有弹簧，洗车系统工作时，弹簧可使底板缓慢平稳下降，既保证了车辆 安全又使整个洗车过程更为舒适；洗车系统复位时，由于弹簧被压缩需要回复，其会对底板 施加一个向上的力，使底板上升，辅助整个洗车系统进行复位。

三、洗车设备的空气和水压缩装置中的活塞采用联动式进行装配，最大限度地利用了能 量，同时减小了气罐和水箱的体积，使得装置整体体积更小。

四、本发明通过车身下降将重力势能转化为压缩空气和水的能量，高压气体和高压水混 合成高压射流来进行洗车，大大地减少了用水量且未消耗其他能源，从而极大地提高了经济 效益。

附图说明:

图1是本发明整体结构示意图

图2是本发明车棚架结构图

图3是本发明电机箱结构图

图4是本发明压缩及储存机构结构示意图

图5是本发明压力传导机构局剖视图

图6是本发明压缩及储存机构的结构图

图7是本发明压缩机构传动部分结构图

图8是本发明控制系统流程图

具体实施方式：

下面结合附图对发明作进一步的详细说明。

本发明实现其目的所采用的技术方案是，一种快速洗车装置，包括压缩装置、空气-水混 合装置、汽车定位装置和喷头架。压缩装置由压力传导机构、液体压缩机构、气体压缩机构 构成。其中压力传导机构是由底板16、液压缸15以及四根直线导轨7构成。玻璃挡板3位 于底板16两侧，底板16通过四个直线轴承36与直线导轨7连接，底板16的下部通过一活 塞杆17与液压缸15的压力输入活塞32连接。液体压缩机构的压力输出活塞33上固接有一 对错位的齿条18，齿条18上部连接水箱12中的水箱活塞35，水箱1顶部有两个电磁阀8， 一个在进水管路，一个在出水管路。两根齿条18分别与齿轮28啮合，齿轮28分别通过一个 方向相反的单向轴承27配合在同一根固定在地面上的曲轴26上。该曲轴26包含两个方向相 反的曲柄24，曲柄24和气体压缩机构的气缸14中的气缸活塞34通过连杆25连接，两个曲 柄24均由防尘罩31罩护，气缸14顶部有两个方向相反的气缸单向阀13。气缸单向阀13通 过气缸气管11与储气罐9上的储气罐单向阀10进口连接，储气罐9顶部具备两个方向相反 的储气罐单向阀10，储气罐单向阀10进口与气缸气管11连接，储气罐单向阀10出口与喷 头气管37连接，喷头气管37与喷头架2上喷头19连接。压缩后的气体储存在储气罐9中。 空气-水混合装置是一个气液混合喷头19。汽车定位装置由红外探测仪1、提示灯6组成。红 外探测仪1固定在入口的直线导轨7上，提示灯6固定在出口顶部。洗车装置由车棚架4、 移动导轨5、电机箱29，喷头19、喷头架2、电机20、皮带轮21，输出轴30，摩擦轮23组 成。车棚架4是由焊接在直线导轨7顶部的钢管组成，车棚架4中部焊接有两根移动导轨5。 电机箱内部固定电机20，电机20的输出轴通过皮带与皮带轮21连接，皮带轮21固定在转 轴30上，转轴30两端装有两个摩擦轮23，摩擦轮23与移动导轨5边缘接触。喷头架2固 接在电机箱29下部，喷头架2上均匀固定八个喷头19。

发明的工作过程和原理是：汽车通过地面上的引导路段，行驶通过缓坡进入到清洗区域， 与此同时，底板16轻微下降，为了保证车辆的安全，在直线导轨7下部安装了缓冲弹簧22， 从而使底板16下降的幅度很小，在红外探测仪1的作用下，当车辆进入到合适的区域时相应 的信号灯6亮起提示驾驶员，洗车系统控制水箱上的电磁阀8开启，底板16在车辆重力下缓 缓下降，连接在底板16下方的压力输入活塞32跟随运动，通过液压油将压力传递给压力输 出活塞33，压力输出活塞33上升带动齿条18上升，使得固定在齿条18上的水箱活塞35压 缩水箱12中的水，压缩后的水通过电磁阀8进入喷头19。同时，曲轴26上通过两个方向相 反的单向轴承27配合了两个齿轮28，这两个齿轮28分别与两根齿条18配合。曲轴26上的 曲柄24通过连杆25与气缸14中的气缸活塞34连接，实现吸气-压缩-排气的循环过程。利 用对称设计原理可实现曲轴26两端压缩气缸14过程的“无缝连接”。气缸14中压缩的气体 通过气缸气管11导入储气罐9，储气罐9中气体达到一定的压强后，通过储气罐单向阀10 出口连接的喷头气管37将气体导入喷头19，与进入喷头19的高压水混合，然后喷出。电机 箱29通过电机20转动带动摩擦轮23在水平移动导轨5中转动而水平移动，与电机箱29固 接的喷头架2也跟着水平移动。从而实现快速洗车的目的。

洗车完毕后司机即可启动车辆离开。然后，通过自来水管道对水箱12进行补水，随着水 箱12中水量的增加，其内部压力增大，推动水箱活塞35向下移动，与水箱活塞35固接的齿 条18也向下运动，固接在齿条18下部的压力输出活塞33也向下运动压缩液压缸15中的液 压油，从而使液压缸15的压力输入活塞32向上移动，进而带动底板16向上运动；同时，底 板16下部的直线导轨7上的弹簧22由于被压缩需进行回复，其对底板16施加的力也会使底 板16向上运动，进而完成整个洗车装置的复位。