—种单电机驱动自动行走且循环收集铁屑的工业吸尘器
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种单电机驱动自动行走且循环收集车间铁屑的工业吸尘器，尤其涉及一种通过单电机同时驱动传动装置和自动收集装置，以及可以通过阻磁板、拱形收集板、漏斗收集盒及带漏料口的圆形轨道实现铁屑的周期性自动收集，通过主动锥齿、从动锥
齿轮、从动轴和轮子实现设备的同步自动行走的工业吸尘器，属于工业吸尘器的研发技术领域。
背景技术
[0002] 在工业生产车间中常有加工铁屑散落地面，因铁屑形状小、分布分散且不易收集，易造成以下不利影响:一是加剧工厂环境的恶劣且降低整体效率，如铁屑容易造成工人手脚的划破及其它人身伤害，这不仅降低工人的工作心情，甚至影响工人的正常工作，从而使整体的劳动生产效率降低；二是增大产品的废品率，如
机械加工产生的铁屑，如不及时处理，易磨损机件使其加工
精度降低，从而造成产品的不合格，降低企业的整体利润及收益。
[0003] 由此可见，车间的铁屑不仅关系到工人的安全，而且直接或间接的影响到企业的整体效益，甚至企业的发展及生存，因此，对铁屑的收集成为工厂亟需解决的问题。而工业吸尘器现作为工业生产中一种必不可少的设备，其作用就是
吸附散落在车间地面上的铁屑。但目前工业吸尘器普遍存在收集与行走需双电机驱动，收、集分开且无法自动一次完成，以及整体运动结构复杂，耗电多及所安装的电
磁铁价格贵、不易更换等缺点。
发明内容
[0004] 本发明针对现有工业吸尘器存在的双电机驱动行走和收集，以及收、集分开且无法自动一次完成等缺点，提供了一种可有效解决上述问题的一种单电机驱动自动行走且循环收集车间铁屑的工业吸尘器。
[0005] 本发明的一种单电机驱动自动行走且循环收集车间铁屑的工业吸尘器采用以下技术方案:
一种单电机驱动自动行走且循环收集铁屑的工业吸尘器，主要包括驱动装置、传动装置、自动收集装置和永磁铁更换装置；所述驱动装置为单电机驱动，主要包括电机和可充电
蓄电池，可充电的
蓄电池给电机供电，电机安装在上
箱体上部，可充电蓄电池安装在电机旁，电机和可充电蓄电池安装有
外壳，外壳上安装有充电口和
开关并通过四个
螺栓固定在上箱体上部；所述传动装置主要包括
主轴传动机构和
锥齿轮传动机构，主轴传动机构主要由
联轴器和主轴组成，联轴器位于电机下端，主轴位于整个装置的中心，并且上端与联轴器相联，下端与锥传动机构相连，锥
齿轮传动机构主要由主动锥齿轮、从动锥齿轮、从动轴、
轴承座、轴承和轮子组成，主动锥齿轮上端与主轴相联，两侧与从动锥齿轮
啮合，从动轴通过轴承座和轴承安装在下箱体下端，并且两端分别与从动锥齿轮和轮子相联；所述自动收集装置主要由扇形旋转阻磁板、拱形收集板、漏斗收集盒、带漏料口的圆形轨道、
支撑架和铁屑收集盒组成，扇形旋转阻磁板安装在磁铁架的下方，通过键与主轴相联并可随主轴旋转，拱形收集板位于扇形旋转阻磁板下方，并固定安装在下箱体凸起处，漏斗状收集盒位于拱形收集板下方，通过键与主轴相连，并在带有漏料口的圆形轨道上做周期性旋转运动，带漏料口的圆形轨道安装在支撑架上，并在带漏料口的圆形轨道上设有漏料口，漏料口下端安装有铁屑收集盒；所述永磁铁更换装置主要由磁铁架和永磁铁组成，磁铁架安装在上箱体的顶端、主轴的一侧，并由四个螺栓固定，永磁铁放在磁铁架内的下端。
[0006] 所述的传动装置和自动收集装置的驱动源由驱动装置中的单电机驱动，电机带动主轴同时驱动扇形旋转阻磁板和漏斗收集盒绕主轴做圆周旋转运动，驱动主动锥齿轮、从动锥齿轮、从动轴和轮子转动，并可通过调整锥齿轮的齿数来改变行走速度。
[0007] 所述的扇形旋转阻磁板设计为扇形结构，采用如硬质
橡胶的隔
磁性能材料，通过键与主轴相联，并可随主轴做圆周旋转运动。
[0008] 所述的拱形收集板设计为凸拱形结构，并固定安装在下箱体凸起处。
[0009] 所述的漏斗收集盒设计为倒锥形，下端设有卸料开口。
[0010] 所述的带有漏料口的圆形轨道设计为圆环型，并在一段设有漏料口，以主轴所在
位置为圆心，通过支撑架固定在下箱体上。
[0011] 所述的磁铁架设计为凹形结构，并通过螺栓固定在上箱体。
[0012] 本发明在传动装置和自动收集装置的驱动源中共同采用单电机驱动，即一方面，单电机通过主轴带动形旋转阻磁板阻磁板和漏斗收集盒随轴作圆周旋转，将拱形收集板上的铁屑收集到铁屑收集盒中，完成铁屑的收集；另一方面，单电机通过主轴，驱动主动锥齿轮、从动锥齿轮和轮子的传动及换向，而实现工业吸尘器的行走运动。
[0013] 本发明将扇形旋转阻磁板设计为扇形结构并采用隔磁材料，通过这种设计既有利于扇形旋转阻磁板配合主轴做旋转运动，又有利于扇形旋转阻磁板对永磁铁的周期性阻挡，实现该设备对铁屑的周期性收集，从而消除拱形收集板上铁屑量过多而降低铁屑收集效率。
[0014] 本发明将拱形收集板设计为凸拱形结构，通过这种设计可使铁屑集中收集在凸起处，防止铁屑收集在其边缘处，消除因扇形旋转阻磁板消磁后，其边缘处的铁屑无法落入漏斗收集盒中，造成铁屑的散漏。
[0015] 本发明将漏斗收集盒设计为倒锥形，并在下端设有卸料开口，通过这种设计具有以下功能，一是将收集和设计为倒锥形，由于坡度的存在，使铁屑缓慢的滑到卸料开口，防止铁屑对带漏料口的圆形轨道的冲击；二是漏斗收集盒设计为卸料开口，可使漏斗收集盒旋转到带漏料口的圆形轨道的漏料口处，铁屑自动落到铁屑收集盒中。
[0016] 本发明将带有漏料口的圆形轨道设计为圆环型，并在一段设有漏料口，通过这种设计既可即支撑漏斗收集盒跟随主轴的转动，又可配合漏斗收集盒在圆周运动的同时，实现周期性定点卸下铁屑。
[0017] 本发明将磁铁架设计为凹形结构，并通过螺栓固定在上箱体，通过这种设计可使永磁铁平稳的放置,此外,通过拆装磁铁架上的螺栓,可方便更换磁铁。
[0018] 本发明的有益效果是:通过单电机的驱动，实现传动装置和自动收集装置的同步进行，即工作时通过主轴带动扇形旋转阻磁板和漏斗收集盒随轴作圆周旋转，使在永磁铁作用下吸附在拱形收集板上的铁屑落入漏斗收集盒中；通过锥齿轮传动机构的设计，同时实现换向与传动功能，并且可通过调整锥齿轮的齿数实现工业吸尘器的调速，适应性强；通过可圆周运动的隔磁材料的扇形旋转阻磁板、固定的拱形收集板、圆周运动的漏斗收集盒、固定的漏料口的圆形轨道可实现铁屑的周期性收、集；通过可充电的蓄电池给电机供电，摆脱了普通工业吸尘器需要带线工作的束缚；结构简单且易更换，使用方便。
附图说明
[0019] 图1是本发明的整体结构示意图。
[0020] 图2是本发明中铁屑收集装置局部放大示意图。[0021 ] 图3是本发明中带漏料口的圆形轨道示意图。
[0022] 图4是本发明中传动装置局部放大示意图。
[0023] 图5是本发明中扇形旋转阻磁板示意图。
[0024] 图6是本发明中磁铁架示意图。
[0025] 图7是本发明中拱形收集板示意图示意图。
[0026] 图8是本发明中漏斗收集盒示意图。
[0027] 其中:1_动
力系统、2-铁屑收集盒、3-端盖、4-
挡板、5-带漏料口的圆形轨道、6-下箱体、7-螺栓、8-上箱体、9-联轴器、10-充电口、11-可充电蓄电池、12-电机、13-开关、14-螺栓、15-永磁铁、16-磁铁架、17-扇形旋转阻磁板、18-拱形收集板、19-键A、20-漏斗收集盒、21-键B、22-主轴、23-漏料口、24-支撑架、25-轮子、26-轴承、27-轴承座、28-主动锥齿轮、29-从动锥齿轮A、30-从动锥齿轮B、31-从动轴、32-
键槽。
具体实施方式
[0028]
实施例:如图1所示，本发明的一种单电机驱动自动行走且循环收集铁屑的工业吸尘器主要由驱动装置、传动装置、自动收集装置和永磁铁更换装置组成。传动装置和自动收集装置的驱动源由驱动装置中的单电机12驱动，电机12带动主轴22同时驱动扇形旋转阻磁板17和漏斗收集盒20绕主轴22做圆周旋转运动，驱动主动锥齿轮28、从动锥齿轮A29、从动锥齿轮B30、从动轴31和轮子25转动。驱动装置主要包括电机12和可充电蓄电池11，可充电的蓄电池11给电机12供电，电机12安装在上箱体8上部，可充电蓄电池11安装在电机12旁，电机12和可充电蓄电池11安装有外壳，外壳上安装有充电口 10和开关13并通过四个螺栓固定在上箱体8上部。磁铁更换装置主要由磁铁架16和永磁铁15组成，磁铁架16安装在上箱体8的顶端、主轴22的一侧，并由四个螺栓14固定，永磁铁15放在磁铁架16内的下端。当该设备工作时，驱动源由电机12提供，带动主轴22以及与主轴22下端的主动锥齿轮28运动，并由主动锥齿轮28与从动锥齿轮A29、从动锥齿轮B30的相互啮合，使动力方向转为横向，同时使从动锥齿轮A29和从动锥齿轮B30动力，使设备整体前进，此时安装在上箱体8上端磁铁架16内的永磁铁15通过磁力对地面上散落的铁屑进行吸附，铁屑上升过程中因受到拱形收集板18的阻挡，使得铁屑便留在拱形收集板18的下端，当与主轴22相连的扇形旋转阻磁板17和漏斗收集盒20周期性向拱形收集板18下端旋转时，扇形旋转阻磁板17会阻断永磁铁15对铁屑的吸引力，这时铁屑便自动落下，由于漏斗收集盒20和扇形旋转阻磁板17是同步的，因此铁屑恰好落入漏斗收集盒20，当扇形旋转阻磁板17和漏斗收集盒20转走后，铁屑便又可以收集，就这样循环往复的对铁屑收集，由于漏斗收集盒20是在下箱体6内带漏料口的圆形轨道5上运动的，因此，当漏斗收集盒20在带漏料口的圆形轨道5上运动到漏料口 23部位时，便把收集的铁屑放入铁屑收集盒2内，当转过漏料口 23后再继续工作，放入铁屑的铁屑收集盒2可定期清理。
[0029] 如图2所示，本发明的铁屑自动收集装置主要由扇形旋转阻磁板17、拱形收集板18、漏斗收集盒20、带漏料口的圆形轨道5、支撑架24和图1中的铁屑收集盒2组成，扇形旋转阻磁板17安装在磁铁架16的下方，通过键A19与主轴22相联并可随主轴22旋转，拱形收集板18位于扇形旋转阻磁板17下方，并固定安装在下箱体6凸起处，漏斗状收集盒20位于拱形收集板18下方，通过键B21与主轴22相联，并在带有漏料口的圆形轨道5上做周期性旋转运动，带漏料口的圆形轨道5安装在支撑架24上，并在带漏料口的圆形轨道5上设有漏料口 23，漏料口 23下端安装有铁屑收集盒2。
[0030] 如图3所示，本发明的带漏料口的圆形轨道5设计为带有漏斗口 23的圆形轨道，这种结构既可即支撑漏斗收集盒20跟随主轴22的转动，又可配合漏斗收集盒20在圆周运动的同时，实现周期性定点卸下铁屑。漏料口 23在带漏料口的圆形轨道5的内部，呈弧槽状，约占整个轨道的1/6，有利于漏斗收集盒20对铁屑的释放和再一次的收集，带漏料口的圆形轨道5由支撑架24支撑在下箱体6中，支撑架24为圆形
钢铁架结构。
[0031] 如图4所示，本发明的传动装置主要包括主轴传动机构和锥齿轮传动机构，主轴传动机构主要由图1中的联轴器9和主轴22组成，联轴器9位于电机12下端，主轴22位于整个装置的中心，并且上端与联轴器9相联，下端与锥传动机构相连。锥齿轮传动机构主要由主动锥齿轮28、从动锥齿轮A29、从动锥齿轮B30、从动轴31、轴承座27、轴承26和轮子25组成，主动锥齿轮28上端与主轴22相联，两侧分别与从动锥齿轮A29、从动锥齿轮B30啮合，从动轴31通过轴承座27和轴承26安装在下箱体6下端，并且两端分别与从动锥齿轮A29、从动锥齿轮B30和轮子25相联。该设备的行走传动装置采用对称式双轮运动，从动锥齿轮A29、从动锥齿轮B30与主动锥齿轮28相互啮合，构成一个
传动系统，即可传递动力，也可改变动力方向，还可以根据环境条件，更换不同齿数的啮合齿轮，从而达到调节设备运动速度的要求。
[0032] 如图5所示，本发明的扇形旋转阻磁板17呈扇形结构，为特殊材料制作的具有阻磁效果的板材，顶端的键槽32通过键A19与主轴22相连，并且随着主轴22的旋转做圆周运动，当运动到磁铁架16下方时，阻挡磁铁吸引力，实现铁屑落入铁屑收集盒2中。
[0033] 如图6所示，本发明的磁铁架16设计为凹形结构，磁铁架16为可拆卸结构架，上面有圆孔，通过螺栓14可固定于上箱体上，并可根据需求自动更换磁铁，提高设备的工作效率。
[0034] 如图7所示，本发明的拱形收集板18设计为凸拱形结构，并固定安装在下箱体6凸起处，通过这种凸拱形结构设计，可使铁屑集中收集在凸起处，防止因铁屑收集在其边缘处而无法落入漏斗收集盒20中。
[0035] 如图8所示，本发明的漏斗收集盒20设计为倒锥形，下端设有卸料开口，通过这种设计可使铁屑缓慢的滑到卸料开口，防止铁屑对带漏料口的圆形轨道5的冲击，以及使漏斗收集盒20旋转到带漏料口的圆形轨道5的漏料口 23处，铁屑自动落到铁屑收集盒20中。
