李德勇 梁靖涵

【摘要】将索轨道和墙面喷涂清洗机结合在一起，进行整合设计，主要是可以提高喷涂清洗机的稳定性，使其附着于墙面。基于此，本文主要分析索轨道墙面喷涂清洗机的设计要点，探讨其在现代化墙面喷头清洗方面的具体应用，以提高实际的设计工艺水平，解决传统设计当中存在的问题。

【关键词】锁轨道;墙面喷涂清洗机;固定装置

索轨道式墙面喷涂清洗机，主要是通过索轨道来对墙面喷涂清洗机进行固定，使其可以沿着墙面的固定轨道系统进行运动。目前主要的轨道系统有主索轨道和副索轨道组成，两端分别安装着连接器，在主轨道上安装喷涂清洗机，主轨道和副轨道之间可以进行有效的移动控制，从而全面提高系统的稳定性。

1、索轨道式墙面喷涂清洗机设计的必要性

随着社会进步，经济与科技的发展，城市规模越来越大，建筑越来越高，以至摩天大厦比比皆是，高层建筑更是成了一个城市面貌的核心内容。一些摩天大楼采用玻璃幕墙或者金属材质的幕墙设计，既可以提升美观度，又可以透光保暖，提高建筑的使用性能。但如果不对这些幕墙进行定期的清洁，大楼的外表将会被灰尘、颗粒物质所覆盖，灰蒙蒙一片，严重影响城市的建设形象。但是采用传统的人工清洗方式成本高、难度大、方式复杂，清洗的效率较低，尤其是夏季一场雨过后，很多建筑外墙都需要清洗，常常会出现清洗技术工人供不应求的现象[1]。

2、索轨道式墙面喷涂清洗机设计方案

2.1整体结构

索轨道式墙面喷涂清洗机包括底座、侧面四角的通孔、活动杆、底板、行走轮、减震弹簧、增压水泵等结构，可以在索轨道上比较灵活的行走。用于高层建筑清洗墙面的索轨道式墙面喷涂清洗机，使用卷扬绳带动滑轮及底座，实现在墙面上高度的调整。同时，增压水泵的进水口与外部水管相连，将水喷到墙面上，减速电机带动滚筒上的毛刷转动，除去墙面上的赃物;带有减震弹簧结构的行走轮方便在墙体上行走，气泵产生高压气体通过高压气枪喷出，反作用力使底座以及转筒贴合墙面，清洁彻底，不需人工爬高。

2.2 行走结构

索轨道式墙面喷涂机，主要是基于搭建在桥面上的、可供喷涂机行走的索轨道。在索轨道运行的过程当中，通过主索轨道和副索轨道之间的相互配合，两端各有一个移动头来进行连接。清洗机运行在主索轨道的同时，副索轨道还可以提供稳定结构，方便主索轨道机器可以按照预计的路线，沿副索轨道方向不断的移动。

2.3 材料选择

（1）要尽可能提高材料的强度，避免材料在风力大的天气受到拉伸的影响，例如本次设计当中所采用的钢锁铁链bk-3007就是一种强度大、拉伸能力小的钢结构材料。

（2）这种材料在十级风以内具有良好的结构硬性，在超过1万次的磨损当中基本不会发生任何情况的变形，在拉伸情况下也具有良好的表现，可以满足索轨道式墙面清洗装置的工作要求。

（3）该种材料只要进行前期的润滑养护之后，就可以维持一到两年的工作状态，稳定性与安全性均较高，发生变形的几率小于0.04%。

（4）轨道材料的选择还要选择比重小的材料，这种材料的控制可以尽可能减少轨道自身的重量，避免在大风天气下由于自重过大，造成材料倾覆，影响轨道是墙面清洗机的运行安全性。

（5）例如本次設计当中采用的高强度铝合金材料，就应用于索轨道的管型、槽形、工字形框架的制作过程当中，可以显著提高整个索轨道面的刚性结构。

（6）整个设计是由多个短轨道连接而成的，长轨道可自由的收缩，降低材料的浪费情况，适用墙面清洗机的正常运行。

2.4 间距控制

在主索轨道和副索轨道之间各有3cm的距离，这种距离可以避免索轨道与墙面距离过近，避免在夏季由于膨胀作用导致索轨道发生变形。同时主索轨道和副索轨道之间还有10厘米的膨胀调节距离，可以适应摩擦发生的热性变化，尽可能提高设备运行的稳定性。

2.5附着结构

首先，索轨道两端的固定连接装置均有一个卷索轮，通过涡轮结构来进行涡轮蜗杆的拉紧。主索轨道旁边还有一个移动装置，并附有螺杆螺母旋，来进一步对结构进行拉紧，避免在清洗滑动的过程当中，清洗机无法紧密的附着在墙面上，影响清洗机的实际清洗效果。

其次，清洗机的附着问题始终是高层建筑外墙清洗的一个难点问题，只有通过良好的稳定控制，提高其灵活性，提高对墙面的压力，才能够在喷出清洗液体的时候有一定的清洗效果。而采用索轨道式墙面清洗喷涂机就可以有效地解决这个安全、稳定性的问题，更加灵活高效的保障清洗机在墙面进行运动。

最后，在未来，随着移动通信技术的发展，尤其是5G技术的全面铺开，索轨道式墙面清洗机还可以加装压力传感器和拉张力传感器等等，将主索轨道和副索轨道承受的应力集中的反馈在电脑显示终端上，转化成数字信号，方便操作人员运用移动便携的终端设备，例如手机、pad等等，对于墙面清洗机的移动位置进行灵活的调整，这种方式可以减少人工操作对于索轨道运行和墙面清洗机附着力造成的负面影响。尽可能提高清洗的效率[2]。

结论：

综上所述，索轨道式墙面喷涂清洗机是一种自动化程度比较高的清洗设备，充分利用的水压、应力等等，实现了自动附着与爬行。从本文分析可知，研究索轨道式墙面喷涂清洗机设计，有利于我们从技术升级的角度，看待目前外墙清洗装置设计的进步。因而我们要进行结构优化设计，结合具体的应用场景，提升索轨道式墙面喷涂清洗机的一体化程度。

参考文献：

[1]潘荣照.新型爬壁机器人的优化设计研究[D].重庆大学，2018.

[2]陈峰，宋汶师，郭雨薇.浅论调研在产品设计中的重要性——墙面清洗机功能设计[J].纳税，2018（02）：248-249.

作者简介：

李德勇（1972-11）， 男，山东省德州市人 ，汉， 本科，工程师，研究方向：工程项目管理;

梁靖涵（1999-7）， 男，山东省德州市人 ，汉， 本科，研究方向：工程管理。