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摘要：通过对国外先进洗车设备的研究，设计一条带车辆输送线的通道，在该通道的前后依次布置了小侧刷、前后大侧刷、顶刷等洗涤刷子及相应的高压喷淋、泡沫喷淋及水蜡喷淋装置，最后是送风吹干系统。采用污水回收处理技术，不仅降低了洗车成本，还避免了洗车水对环境的污染。
关键词：隧道式洗车机、仿形洗车、仿形吹干、污水处理
【中图分类号】G353.11
1、 引言
电脑洗车机最早出现于科技发达、管理先进的欧美国家，于上世纪90年代初进入中国大陆市场，但其高昂的价格一直不为中国市场所接受。随着我国经济的持续高速增长，社会对汽车保有量的迅速增加，洗车业迎来了一个重要的发展机遇。笔者通过对国外先进洗车设备的研究，设计了一款隧道式洗车机。
2、 布局设计
洗车不只是洗洗擦擦很简单的事，而是一项非常有讲究的工作。采用不同的洗车顺序、不同的洗车材料、还有不同的洗车方式，时间长了以后，对被洗车辆表面将会产生不同的效果。专业的洗车应该从对特别赃的地方做预清洁开始，如轮胎、挡泥板、裙边、车辆尾部等重垢部位。然后借助洗车液清洁整个车身，包括车顶、两侧、头部、尾部、轮胎、汽车玻璃等。最后，在清水漂洗或水蜡喷淋后进行风干处理。这样洗车最大程度上不伤车子，还洗车速度快、效率高、节省客户时间、节省用工成本。为此，我们设计了一套洗车程序如下：
（1）首先高压喷水，其作用是从底部、左右两侧使车身附着的沥青斑点、油污、沙土等和车漆分离；
（2）然后左右小侧刷，对汽车裙边及轮胎部分进行预清洗。
（3）再给车身喷上洗车机专用洗车液，去污力强，洗净度高，不会侵蚀车体表面。（4）顶刷，对汽车顶部进行仿形清洗。（5）前后左右四组大侧刷，分别对汽车的头部、两侧及尾部进行全方位清洗。（6）用清水冲洗掉洗车液。（7）给车身喷上洗车机专用亮光蜡。（8）仿形吹干系统，吹掉车身上的水珠，并把亮光蜡均匀吹于车体表面。
上图为7刷隧道式洗车机平面布置图，它主要有安装在框架1上面的高压喷淋装置2、泡沫喷淋装置4、一对前大侧刷5、升降顶刷6、一对后大侧刷7、水蜡喷淋装置8、升降吹风9及安装在地基上的一对小侧刷3、输送链轮10、主动链轮11、被动链轮12、减速电机13、输送链条14、输送拨轮15、车轮导正器16等组成。
其中，输送链轮10、主动链轮11、被动链轮12、减速电机13、输送链条14、输送拨轮15、车轮导正器16组成车辆输送线。
3、各部件的功能
3.1、高压喷淋设计成龙门框架形式，既有顶喷，又有左右侧喷；既可以是高压水刀喷射形式，也可以是摆动喷射形式。主要目的是将车身上的微小沙粒和灰尘冲走，以便安全进行刷洗，也起到预湿的作用。
3.2、小侧刷左右分布，其摆臂由双作用气缸控制可绕固定端摆动，可作无障碍式清洗，超软洗涤刷条可绕摆动端轴心旋转，旋转速度由选配的减速电机速比决定。我们选择的减速比为1：15，电机功率为400瓦。配合相应的水流喷射，以完成对车辆裙边、轮毂的预洗。因为汽车下部污垢一般较上部严重，所以此部位要先刷洗一遍。
3.3、泡沫喷淋设计成左右两边分别向中间喷射的结构形式，在加泡沫的同时间歇加入压缩空气，，使花状泡沫布满车身，以增强清洗除污能力，在车体表面还能形成一层薄薄的流体膜，避免刷洗时划伤车漆。
3.4、前大侧刷原理和小侧刷基本相同，但为了能洗到车头及车侧上部，在刷杆加长的同时，刷杆还能做倾斜运动。倾斜程度由气缸内压缩空气的压力大小控制，可依车形的斜度自动倾斜，轻柔而平稳地包裹车身，同时配置相应的喷水装置及电器感应元件，以达到良好的洗刷效果。
3.5、顶刷设计成在减速电机的作用下绕轴旋转，同时配备单作用气缸及自重的作用做及时的升降运动，配置电器感应元件完成仿形洗车动作。同时配置相应的喷水装置。
3.6、后大侧刷原理和前大侧刷基本相同，只是位置反向布置，这样既能洗到车侧也能洗到车尾。
3.7、水蜡喷淋是清洗结束后的最后一道喷淋，既是漂洗，同时上蜡，自动产生保护膜，使车身漆膜更加鲜艳靓丽。
3.8、吹干装置采用4只大功率风机，其中2只作顶吹风、2只作左右侧吹风，顶吹风设计成在减速电机的作用下可作升降运动，可仿形吹干，以提高吹干效果。风道做成流线型，减少阻力。风口做成斜扁嘴形，使高压气流迎车而吹，按先顶部后侧部顺序吹干车身。配置相应的感应器件有上下限设定、超上下限保护、智能检测车辆顶部轮廓的功能。
3.9、车辆输送线的作用是把被洗车辆缓缓带入洗车通道，车轮导正器的作用是纠正被洗车辆进车位置，使其正确导入洗车通道。前后拨轮间距的设计既要考虑输送的效率，又要考虑被洗车辆的轴距，同时也要考虑输送用板式链的节距。根据一般小轿车的空车质量在3500KG以下的情况，再考虑安全系数、环境因素等，我们选用了极限拉伸载荷为56.7KN的双节距输送滚子链C216A作为输送链条，节距为50.8mm，确定32链节设置一输送拨轮轴，两输送拨轮轴间距为50.8*32=1625.6mm，因为根据轿车参数资料表明，大多数轿车前后轮距在3000mm以下。选用6极输送电机功率1.5KW，减速比为1：60的减速器，通过主、被动链轮直径的匹配，使输送速度达到6米/分钟左右，这样对车辆的洗净度、安全性及洗车效率较为合适。
4、水处理流程设计
洗車污水经汇流槽流入沉沙池，初始沉沙及隔油处理后经过滤网流入二次沉沙池，再次沉淀后，经水泵抽入污水处理设备，由污水处理设备处理后的清水流入回用水池，可以作为预冲洗及前段刷洗用水。后段清洗及最后水蜡喷淋使用清水池中的清水。
过滤网的位置设在平常水位以下处，接下水道的出水口设置在污水流入口相同高度处，也就是说过滤网设在水面以下，这样可以阻挡水面漂浮物，多余废水流入下水道。由二次沉沙池中的水位控制器控制污水处理器水泵的启、停工作。水位控制上水位点深度设置在下水道出口下端，下水位点调整在离上水位点200毫米处。
5、 结束语
本文主要是基于我厂自主开发、生产的隧道式洗车机的设计思路，经过多年的实践证明，该机能完全代替国外的洗车设备，具有清洗效果好、洗车速度快、运行成本低、既安全又可靠，洗车水还可循环利用，这样既节约水源又保护环境。而且在价格上又及富有投资价值。是一项投资省、见效快的好项目。
参考文献
[1] 机械设计手册编委会。.机械设计手册.机械工业出版社：，2004
[2] 赵丁选.光机电一体化设计使用手册.化学工业出版社，2003（5）
关键词：隧道式洗车机、仿形洗车、仿形吹干、污水处理
【中图分类号】G353.11
1、 引言
电脑洗车机最早出现于科技发达、管理先进的欧美国家，于上世纪90年代初进入中国大陆市场，但其高昂的价格一直不为中国市场所接受。随着我国经济的持续高速增长，社会对汽车保有量的迅速增加，洗车业迎来了一个重要的发展机遇。笔者通过对国外先进洗车设备的研究，设计了一款隧道式洗车机。
2、 布局设计
洗车不只是洗洗擦擦很简单的事，而是一项非常有讲究的工作。采用不同的洗车顺序、不同的洗车材料、还有不同的洗车方式，时间长了以后，对被洗车辆表面将会产生不同的效果。专业的洗车应该从对特别赃的地方做预清洁开始，如轮胎、挡泥板、裙边、车辆尾部等重垢部位。然后借助洗车液清洁整个车身，包括车顶、两侧、头部、尾部、轮胎、汽车玻璃等。最后，在清水漂洗或水蜡喷淋后进行风干处理。这样洗车最大程度上不伤车子，还洗车速度快、效率高、节省客户时间、节省用工成本。为此，我们设计了一套洗车程序如下：
（1）首先高压喷水，其作用是从底部、左右两侧使车身附着的沥青斑点、油污、沙土等和车漆分离；
（2）然后左右小侧刷，对汽车裙边及轮胎部分进行预清洗。
（3）再给车身喷上洗车机专用洗车液，去污力强，洗净度高，不会侵蚀车体表面。（4）顶刷，对汽车顶部进行仿形清洗。（5）前后左右四组大侧刷，分别对汽车的头部、两侧及尾部进行全方位清洗。（6）用清水冲洗掉洗车液。（7）给车身喷上洗车机专用亮光蜡。（8）仿形吹干系统，吹掉车身上的水珠，并把亮光蜡均匀吹于车体表面。
上图为7刷隧道式洗车机平面布置图，它主要有安装在框架1上面的高压喷淋装置2、泡沫喷淋装置4、一对前大侧刷5、升降顶刷6、一对后大侧刷7、水蜡喷淋装置8、升降吹风9及安装在地基上的一对小侧刷3、输送链轮10、主动链轮11、被动链轮12、减速电机13、输送链条14、输送拨轮15、车轮导正器16等组成。
其中，输送链轮10、主动链轮11、被动链轮12、减速电机13、输送链条14、输送拨轮15、车轮导正器16组成车辆输送线。
3、各部件的功能
3.1、高压喷淋设计成龙门框架形式，既有顶喷，又有左右侧喷；既可以是高压水刀喷射形式，也可以是摆动喷射形式。主要目的是将车身上的微小沙粒和灰尘冲走，以便安全进行刷洗，也起到预湿的作用。
3.2、小侧刷左右分布，其摆臂由双作用气缸控制可绕固定端摆动，可作无障碍式清洗，超软洗涤刷条可绕摆动端轴心旋转，旋转速度由选配的减速电机速比决定。我们选择的减速比为1：15，电机功率为400瓦。配合相应的水流喷射，以完成对车辆裙边、轮毂的预洗。因为汽车下部污垢一般较上部严重，所以此部位要先刷洗一遍。
3.3、泡沫喷淋设计成左右两边分别向中间喷射的结构形式，在加泡沫的同时间歇加入压缩空气，，使花状泡沫布满车身，以增强清洗除污能力，在车体表面还能形成一层薄薄的流体膜，避免刷洗时划伤车漆。
3.4、前大侧刷原理和小侧刷基本相同，但为了能洗到车头及车侧上部，在刷杆加长的同时，刷杆还能做倾斜运动。倾斜程度由气缸内压缩空气的压力大小控制，可依车形的斜度自动倾斜，轻柔而平稳地包裹车身，同时配置相应的喷水装置及电器感应元件，以达到良好的洗刷效果。
3.5、顶刷设计成在减速电机的作用下绕轴旋转，同时配备单作用气缸及自重的作用做及时的升降运动，配置电器感应元件完成仿形洗车动作。同时配置相应的喷水装置。
3.6、后大侧刷原理和前大侧刷基本相同，只是位置反向布置，这样既能洗到车侧也能洗到车尾。
3.7、水蜡喷淋是清洗结束后的最后一道喷淋，既是漂洗，同时上蜡，自动产生保护膜，使车身漆膜更加鲜艳靓丽。
3.8、吹干装置采用4只大功率风机，其中2只作顶吹风、2只作左右侧吹风，顶吹风设计成在减速电机的作用下可作升降运动，可仿形吹干，以提高吹干效果。风道做成流线型，减少阻力。风口做成斜扁嘴形，使高压气流迎车而吹，按先顶部后侧部顺序吹干车身。配置相应的感应器件有上下限设定、超上下限保护、智能检测车辆顶部轮廓的功能。
3.9、车辆输送线的作用是把被洗车辆缓缓带入洗车通道，车轮导正器的作用是纠正被洗车辆进车位置，使其正确导入洗车通道。前后拨轮间距的设计既要考虑输送的效率，又要考虑被洗车辆的轴距，同时也要考虑输送用板式链的节距。根据一般小轿车的空车质量在3500KG以下的情况，再考虑安全系数、环境因素等，我们选用了极限拉伸载荷为56.7KN的双节距输送滚子链C216A作为输送链条，节距为50.8mm，确定32链节设置一输送拨轮轴，两输送拨轮轴间距为50.8*32=1625.6mm，因为根据轿车参数资料表明，大多数轿车前后轮距在3000mm以下。选用6极输送电机功率1.5KW，减速比为1：60的减速器，通过主、被动链轮直径的匹配，使输送速度达到6米/分钟左右，这样对车辆的洗净度、安全性及洗车效率较为合适。
4、水处理流程设计
洗車污水经汇流槽流入沉沙池，初始沉沙及隔油处理后经过滤网流入二次沉沙池，再次沉淀后，经水泵抽入污水处理设备，由污水处理设备处理后的清水流入回用水池，可以作为预冲洗及前段刷洗用水。后段清洗及最后水蜡喷淋使用清水池中的清水。
过滤网的位置设在平常水位以下处，接下水道的出水口设置在污水流入口相同高度处，也就是说过滤网设在水面以下，这样可以阻挡水面漂浮物，多余废水流入下水道。由二次沉沙池中的水位控制器控制污水处理器水泵的启、停工作。水位控制上水位点深度设置在下水道出口下端，下水位点调整在离上水位点200毫米处。
5、 结束语
本文主要是基于我厂自主开发、生产的隧道式洗车机的设计思路，经过多年的实践证明，该机能完全代替国外的洗车设备，具有清洗效果好、洗车速度快、运行成本低、既安全又可靠，洗车水还可循环利用，这样既节约水源又保护环境。而且在价格上又及富有投资价值。是一项投资省、见效快的好项目。
参考文献
[1] 机械设计手册编委会。.机械设计手册.机械工业出版社：，2004
[2] 赵丁选.光机电一体化设计使用手册.化学工业出版社，2003（5）