可转位拖把机械结构设计与应用

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【摘要】拖把是日常生活中常用的清洁工具之一。本文针对清洁面积小、费力和难清理顽固污渍等现象，提出了一种由两个柱形拖头、三个齿轮啮合组成的可转位拖把设计方案，介绍了可转位拖把的机械结构、使用方法和效益分析。

【关键词】拖把;机械设计;可转位

拖把是房屋清洁中最常用的工具之一。从最早的长柄“抹布”发展到现在广泛被使用的胶棉拖把、甩干拖把等，其功能越来越多，每种拖把都有其独特的优点，但在使用过程中也存在一些缺点，使其不能发挥最大效果［1～2］。例:胶棉拖把，吸水性强，能够提供充足水分供清洁所用，但是单位清洁面积相对较小，清洁大面积区域时费时、费力;而甩干拖把虽然相对单位清洗面积较大，然而由于其自身的圆弧形设计无法清理室内死角区域的污物。可见，胶棉拖把和甩干拖把的清洁头都存在某些局限，不利于清洁人员的使用。

一、可转位拖把设计方案

可转位拖把，拖把架包括杆段连接部和拖头传动部，两个清洁头通过三个齿轮啮合，柱型拖头与地面接触时，在使用者的拖动下，柱型拖头带动其相应的固定轴转动，由于固定轴之间啮合传动，所以柱型拖头可以以其相应的固定轴为旋转轴转动，同时，由于齿轮的啮合传动作用，可以在柱型拖头转动时保证拖头与地面具有较大摩擦力，避免了单个拖头绕轴旋转时，拖头旋转阻力过小而过于容易滚动，无法对地面顽固污渍进行清洁。

二、可转位拖把机械结构

可转位拖把的结构主要由第一柱型拖头、第一固定轴、第一齿轮、手柄、拖把杆、可调螺母、拖把架、第二柱型拖头、第三固定轴、第二齿轮、第二固定轴、第三齿轮和连杆等部分组成，如图1所示。拖把架包括杆段连接部和拖头传动部，杆段连接部与所述拖把杆的底端固定连接，拖头传动部包括连接件、第一固定轴、第二固定轴，第一固定轴、第二固定轴等，清洁头包括第一柱型拖头、第二柱型拖头等。拖把杆由手柄、拖把杆包、可调螺母等组成。 根据图1，可转位拖把的具体机械结构可描述为:可转位拖把包括依次连接的拖把杆5、拖把架7以及清洁头等部分组成，其中清洁头由齿轮、柱形拖头等零件组成。拖把架7包括杆段连接部和拖头传动部，拖头传动部包括通过连接件连接在杆段连接部的第一固定轴2、第二固定轴12，第一固定轴2、第二固定轴12相互平行且垂直于杆部轴线设置;第一固定轴2上设置有第一齿轮3，二固定轴12上设置有第二齿轮10，第一齿轮3与第二齿轮10啮合连接。清洁头包括分别套设在第一固定轴2、第二固定轴12上的第一柱型拖头1、第二柱型拖头8，第一柱型拖头1的直径大于第一齿轮3的直径，第二柱型拖头8的直径大于第二齿轮10的直径。第一齿轮3和第二齿轮10通过第三齿轮13啮合传动，也即第三齿轮13的分别与第一齿轮3和第二齿轮10啮合。第三齿轮13固定在第三固定轴9上，第三固定轴9通过滚动副连接在拖把架7的杆部连接段底端，其中，第三固定轴9与第一固定轴2和第二固定轴12平行设置，且第三固定轴9设置在第一固定轴2、第二固定轴12之间。第三齿轮13的半径大于第一齿轮3和第二齿轮10的半径;这样在安装相同直径的拖头时，可以减小第一齿轮3和第二齿轮10的半径;同时可以仅通过增大第三齿轮13的半径，实现拖头半径的增大(拖头半径的增大相应的也即增大了清洁头的清洁面积)。连接件为固定在第三固定轴9两端的两根连杆11，每根连杆11分别与第一固定轴2和第二固定轴12靠近其的一端连接;连杆11的中部设置有与第三固定轴9适配的第三轴孔，连杆11的两端分别设置有与第一固定轴2和第二固定轴12适配的第一轴孔和第二轴孔，第三固定轴9设置在第三轴孔内，第一固定轴2设置在第一轴孔内，第二固定轴12设置在第二轴孔内;此种轴配合轴孔的方式，即实现了通过连杆11将第一固定轴2与第二固定轴12固定在拖把架7上的固定作用，同时也满足第一固定轴2、第二固定轴12、第三固定轴9可以在轴孔内转动的要求。拖把杆5包括上部段和下部段，上部段和下部段之间通过可调螺母6固定连接，可调螺母6用来调节拖把杆5的总长度，以适应不同高度的人使用。上部段的底部和下部段的顶部外侧均设置有外螺纹，可调螺母6为内螺纹螺母，可调螺母6通过套设在上部段的底部和下部段的顶部之间，将上部段和下部段连接固定为一体;使用者根据自己的身高和使用习惯转动可调螺母6，改变拖把杆5的长度。拖把杆5的上部段的顶段设置有手柄4，手柄4可以方便使用者使用。

三、使用方法

利用可转位拖把清洁地面时，根据使用者的身高，松开可调螺母，调整连接杆的上部分和下部分，然后旋紧可调螺母，锁死连接杆上下部分，当柱型拖头与地面接触时，在使用者的拖动下，柱型拖头带动其相应的固定轴转动，由于固定轴之间啮合传动，柱型拖头可以以其相应的固定轴为旋转轴转动，同时，由于齿轮的啮合传动作用，可以在柱型拖头转动时保证拖头与地面具有较大摩擦力，避免了单个拖头绕轴旋转时，拖头旋转阻力过小而过于容易滚动，无法对地面顽固污渍进行清洁。四、结语在清洁时，柱型拖头通过齿轮啮合传动，可以实现柱型拖头圆周面的每个部分与被清洁区域相接触，提高拖把头的利用率，同时清洁头采用柱型拖头也方便死角的清洁。可转位拖把可以将胶棉拖把和甩干拖把的优点基于一身，即可以增大单位清洁面积，又可以轻松清理死角的污物，整体提高清洁头的利用率，对于使用者来说可以达到一劳永逸、事半功倍的效果。

【参考文献】

［1］谭艳妮．一种新型拖把董建国［J］．科学技术创新，2019，10:192～193

［2］唐浩寒．一种工作面可变化的拖把创新设计研究［J］．科技与创新，2018，21:45～46

作者：王新海 单位：陕西国防工业职业技术学院