CN113184676B - 一种扶手消毒装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种扶手消毒装置，包括依次相连的首车厢(1)、中车厢(2)和末车厢(3)，所述的中车厢(2)上携带消毒液，首车厢(1)和末车厢(3)上设有转向架机构、驱动机构和喷洒机构，所述的转向架机构将车厢卡设在扶手上，驱动机构驱动车厢运动，喷洒机构喷洒消毒液。与现有技术相比，本发明装置能够自动在扶手上进行移动并自动喷洒消毒液以及擦拭。

Description

一种扶手消毒装置

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，具体涉及一种扶手消毒装置。

背景技术

随着疫情的常态化发展和日常防控需求，公共场所的清洁消毒显得尤为重要，经常被人们所触碰的自动扶梯或楼梯扶手自然也是清洁消毒工作的重要一环。现在人们出行都是佩戴口罩，且避免与他人进行接触，但是在人们乘坐自动扶梯时，会将手扶在自动扶梯的扶手上来保证安全，在走楼梯时也会借助楼梯扶手来辅助上楼，从而造成了间接接触的情况发生。由于扶手与众多人的手接触，在扶手上会残留汗液、污渍和病菌，如果不能确保扶手保持卫生，那么对人有害的多种病毒、细菌等等很容易在扶手上传播，可能会对人们的健康造成一定的健康隐患，需要对扶手及时进行清洁消毒，使其总保持在清洁状态下。不光在地铁、商场、医院等地方由于人流量大，其电梯或楼梯扶手卫生条件较差，同样在小区楼道内，楼梯扶手也存在同样的问题。现有的扶手消毒器只能针对单一的电动扶梯进行清洁消毒，涉及面过于狭小，而传统的扶梯依旧需要清洁人员进行喷洒消毒水并进行擦拭工作，过于消耗人力和财力。

发明专利CN200910190800.3公开了一种扶手电梯扶手自动消毒器，包括一设有扶手通道的机箱，机箱内设有雾化器和为雾化器提供原料的消毒液贮罐，以及用于雾化器控制的电控板，消毒液贮罐通过管道与雾化器连接，雾化器的喷雾口与扶手通道相通。这种消毒器使用效果好，运行于机箱扶手通道内的电梯扶手表面被雾化消毒液全方位附着杀菌消毒。但是，该消毒器仅在电梯扶手运行时能实现全面消毒目的，且无法适用于不同尺寸的扶手。

发明内容

本发明的目的是提供一种扶手消毒装置，能够自动在扶手上进行移动并自动喷洒消毒液。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种扶手消毒装置，包括依次相连的首车厢、中车厢和末车厢，所述的中车厢上携带消毒液，首车厢和末车厢上设有转向架机构、驱动机构和喷洒机构，所述的转向架机构将车厢卡设在扶手上并辅助车厢转向，驱动机构驱动车厢运动，喷洒机构喷洒消毒液。本发明将平面火车的转向架结构运用于曲面扶手，解决了自动扶手消毒器在拐弯处所遇到的难题。

优选地，所述的驱动机构和喷洒机构设置在支撑板底部，所述的转向架机构包括扭簧、转向板和连杆结构；

所述的支撑板通过扭簧与转向板连接，转向板的两侧底部各设有连杆结构，连杆结构连接有半月型夹爪片，两侧夹爪片对向设置并在其内侧设有翼侧导轮，所述的转向板中间底部设有导向轮。扭簧、转向板及其两侧的连杆结构共同构成了类似火车底盘的转向架机构，辅助实现消毒装置在扶手上的转向。连杆结构、半月型夹爪片和翼侧导轮的配合设计可卡紧扶手，有利于消毒装置将扶手包裹住。

进一步优选地，所述的连杆结构包括竖方片、连杆限位器和横向连接件；

所述的夹爪片、竖方片、连杆限位器和横向连接件之间通过止推轴承和螺栓连接。

更进一步优选地，所述的连杆结构还包括轴套和拉簧，所述的轴套设置在夹爪片之间，所述的拉簧呈对角设置，一端连接横向连接件，另一端连接轴套；

所述的翼侧导轮与夹爪片连接处设置有翼侧导轮限位器。

连杆结构的伸缩能力较为强大，通过里面的拉簧能够很好的保证夹爪住扶手，并且连接连杆机构的夹爪片采用了半月型的形状，上下各连接一个翼侧导轮限位器，能够使翼侧导轮限制在一定的范围之内并且能够对不同的扶手自动进行一些微小的调整。

优选地，所述的驱动机构包括主动轮和通过联轴器与主动轮相连的电机。电机优选为直流减速电机，所占空间小，效率高。一般的直流减速电机的效率能够达到96％以上，而传统的直流电机的效率一般在75％左右，采用直流减速电机，效率高，达到能量的转换高，电能转化成电机的转动机械能就高，直接表现就是节能，比传统电机节能20％以上，且寿命长。

进一步优选地，所述的中车厢底部设置有海绵；

所述的中车厢上设有航空电池，所述的航空电池为电机提供能源。海绵的设置能够对扶手起到擦拭的作用，优选地，在中车厢支撑板下方前后均设置有一块海绵。

优选地，所述的喷洒机构包括震荡片。震荡片可对消毒液进行雾化喷雾，提高杀菌效果，用震荡片实现扶手的全方位消杀处理。

优选地，所述的中车厢上设有消毒液存储瓶和抽水泵，抽水泵下面设有输液管道与消毒液存储瓶和喷洒机构相连。抽水泵设置在消毒液存储瓶上方，消毒液存储瓶和抽水泵的配合设计有利于消毒液的保存、添加和使用。优选地，消毒液存储瓶和抽水泵设置在支撑板上，在支撑板底部中间设有从动轮。

优选地，所述的消毒装置设有控制***和陀螺仪，所述的控制***分别与抽水泵、陀螺仪、驱动机构和喷洒机构连接。优选地，所述的陀螺仪设置在支撑板上。

优选地，所述的首车厢、中车厢和末车厢均设有车厢连接件，车厢连接件通过万向节连接。配合转向架机构可使3节车厢连接在一起并且在转弯时能够连续并且互不干涉的运行。

进一步优选地，本发明消毒装置还可负载其他组件以附加更多的功能。例如，在楼道感应灯失灵的情况下，安装移动目标的跟踪模块和感应灯，实现夜间楼道失灵情况下的照明工作；在高层建筑发生火情时，安装摄像头和温度传感器实施楼道的火情探测和实时监控，帮助消防员更好地了解实时火情。本发明装置上的震荡片可替换为夜间照明灯或***头，夜间照明灯可以防止在楼梯间感应灯损坏的情况下造成人员的跌落摔伤。

本发明扶手消毒装置的工作原理是，通过中间车厢上方所装载的航空电池给首末两个车厢的上置直流减速电机提供能源通过联轴器带动两边的主动轮，使得消毒装置在扶手上进行移动。再由中间车厢消毒器里的消毒液存储瓶所提供的消毒液，通过消毒液存储瓶上方的抽水泵提取，再经过连接着两节车厢的输液管道运输至首末两端的震荡片，完成消毒水的运输和喷洒工作。喷洒工作完成后，由中间车厢所携带的海绵，在移动中完成消毒后的多余消毒水的擦拭工作，避免多余残留的消毒水给人们使用时带来不便。

本发明扶手消毒装置通过下置直流减速电机驱动，使得消毒器在扶手上进行移动消毒。在移动的过程中，由连杆结构的拉簧的收缩卡紧，实现消毒装置的卡紧功能。由于拉簧的特性，在卡紧的过程中既保证了扶手的卡紧效果，又有一定程度的调节作用。在转弯的过程中，采用了火车底盘的转向架机构，由前部的转向架先实现转弯，调整方向，再由后部的电机驱动推动整个消毒器，实现拐弯。支撑板上的雾化消毒器(如震荡片)实时喷洒消毒水实现实时消毒。与此同时，在中车厢处装有海绵，实现消毒水的擦拭，避免影响他人的使用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明装置由3节车厢组成，只需要人们简单的将装置卡在扶手上便能自动卡紧扶手，通过简单、轻便的方式完成对扶手的消毒；

2.本发明能够面对不同尺寸的楼梯扶手与扶梯扶手进行自动卡紧，能够自动在扶手上进行移动并自动喷洒消毒液和擦拭；

3.本发明连杆结构配合夹爪的运用，在卡紧扶手的同时保持一定的调节空间，使转向架在转弯处遇到扶手直径变化时有很好的贴合度和调节度，并且，连杆结构的可活动特性可以使消毒器自适应不同尺寸的扶手，具有极强的适应性；

4.本发明首末车厢上的转向架机构和驱动机构使得装置不会从扶梯扶手上掉落，并且可驱动装置在扶梯扶手上正向行驶或反向行驶，中车厢上携带首末车厢上的喷洒机构所需的消毒液和驱动机构所需电源电池，通过首、中、末车厢的配合设置使得消毒装置整体可在扶梯扶手上发生稳定移动和消毒，三者协同工作，实现整条扶手的消毒工作；

5.本发明消毒装置结构设置灵活，易拆卸，易安装，适应性强，可根据不同的使用场景，自由更换所需配件；

6.本发明两侧的连杆结构的设置，使得只需人工将消毒装置放置在扶手上面，就可以实现自动的卡紧与调节，并且可以根据不同形状的扶手需要，更换相应的夹爪片，有效保证了消毒器的适用性；

7.本发明采用震荡片实现雾化喷雾，可以实现扶手的全方位消杀处理；

8.本发明通过设置陀螺仪，可对装置的运动状态进行精确检测，配合控制***，可根据装置位置对装置运动速度、喷洒量等进行调控，提高消毒精度；

9.本发明高效率低成本，节省大量人力与时间，完成楼梯扶手的清洁消杀工作，进行有效的卫生防疫与防护，保障疫情常态环境下人的卫生健康。

附图说明

图1为本发明扶手消毒装置整体结构示意图；

图2为本发明首车厢和末车厢的底部结构示意图；

图3为本发明首车厢和末车厢的局部结构示意图；

图4为本发明中车厢的结构示意图；

图中：1-首车厢，2-中车厢，3-末车厢，4-支撑板，5-扭簧，6-转向板，7-连杆结构，71-竖方片，72-连杆限位器，73-横向连接件，74-止推轴承，75-轴套，76-拉簧，8-夹爪片，9-翼侧导轮，10-导向轮，11-翼侧导轮限位器，12-主动轮，13-联轴器，14-电机，15-震荡片，16-消毒液存储瓶，17-抽水泵，18-陀螺仪，19-车厢连接件，20-海绵，21-航空电池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种扶手消毒装置，如图1～4所示，包括3个车厢，分别为通过车厢连接件19和万向节连接的首车厢1、中车厢2和末车厢3，其中，首车厢1和末车厢3为同一型号且相对设置，并在远离中车厢2的一侧设有转向架机构，转向架机构中间固定安装有灭菌装置主体，灭菌装置主体顶端固定连接有1个支撑板4，支撑板4内侧底端设置有1个震荡片15，支撑板4上方设置有1块陀螺仪18，支撑板4下方两侧均设置有直流减速电机14，支撑板4下方设置有2个主动轮12，主动轮12与电机14通过联轴器13相连，转向板6底部中间设有1个导向轮10。中车厢2中间固定安装有1个支撑板4，支撑板4上方安装有1块航空电池21和2个抽水泵17，支撑板4下方前后两侧均设置有海绵20，支撑板4下方四个角上均设置有消毒液存储瓶16，灭菌装置主体中间设置有2个从动轮。抽水泵17下面分别设置有输液管道与消毒液存储瓶16和震荡片15相连。

本实施例扶手消毒装置工作原理如下：

装置安装完成后，由首末车厢的直流减速电机14驱动主动轮12使该消毒装置前进，在前进的过程中，震荡片15喷洒消毒液。在遇到拐弯的地方，首车厢1的前部转向架机构在遇到一侧扶手的阻挡后停滞，而另一侧在主动轮12的驱动下继续运作，实现首车厢1的拐弯，在拐弯完成后回复直线运作的状态，进而带动随后几个车厢的拐弯，最终实现整个消毒装置的拐弯消毒；在遇到上坡或者下坡的时候，由于首车厢1的转向架结构部分和后面的灭菌装置主体之间的铰链连接，可先将前后纵深较大的首车厢1的转向架机构部分进行上坡调整，再完成灭菌装置主体的上坡调整，进而实现首车厢1的上下坡工作，最后带动整个消毒装置实现上下坡工作。结合雾化震荡片装置，实现除了直线扶手以外的，带拐弯，上下坡扶手的消杀工作。首车厢1携带雾化器震荡片，实现扶手的一次消杀，中车厢2安装海绵20，在确保首个首车厢1完成喷洒工作之后，擦拭首车厢1消杀所残留的大量消毒水，避免使用者在使用时接触残留的消毒水，影响使用。

实施例2

一种扶手消毒装置，为了便于消毒装置将扶手包裹住，其转向架机构如图2～3所示，包括扭簧5、转向板6和连杆结构7，转向板6和支撑板4由扭簧5连接，转向板6两侧为连杆结构7，两端连杆结构7下方设置有2片半月型夹爪片8、4片竖方片71，1个连杆限位器72，2片横向连接件73，2个翼侧导轮9，2个翼侧导轮限位器11，2个轴套75，12个止推轴承74和1个拉簧76。

中车厢2支撑板4两侧设置为连杆结构7，两端连杆结构7均设置有2片半月型夹爪片8，4片竖方片71，1个连杆限位器72，2片横向连接件73，2个翼侧导轮9，2个翼侧导轮限位器11，2个轴套75，12个止推轴承74和1个拉簧76。

连杆结构7为夹爪上方的平行四边形结构，平行四边形结构的横向连接件73和竖方片71由螺栓连接，并在其中添加连杆限位器72和止推轴承74防止螺栓松脱，外加对角线的拉簧76连接，在此结构辅助下，完成翼侧导轮9对于扶手两侧的卡紧与从动，并在平行四边形结构下方的两个夹爪片8中间安装轴套75以限制夹爪片8和拉簧76的位移。翼侧导轮9和夹爪片8的连接处外加翼侧导轮限位器11，使导轮对于扶手有更好的适应性。转向架机构在基于连杆结构7对于扶手较好的适应性，通过转向板6，扭簧5和连杆限位的使用，让移动中的首车厢1在拐弯处遇到障碍后，通过一侧扶手的阻力和后方直流减速电机14的驱动，完成方向的调整与拐弯，通过驱动轮的驱动和拐弯后扭簧和陀螺仪18对于转向架机构的复位，避免消毒器在拐弯后，转向架机构发生偏转所引发的整体侧翻。其余结构与实施例1相同。

实施例3

一种扶手消毒装置，为了便于控制，灭菌装置主体内侧设置有控制***，控制***分别与震荡片15、直流减速电机14、抽水泵17和陀螺仪18连接，其余结构与实施例2相同。

实施例4

一种扶手消毒装置，为了便于消毒液的保存、添加和使用，中车厢2支撑板4上方设置有2个抽水泵17，下方4个角设置有4个消毒液存储瓶16，抽水泵17下面分别设置有2条输液管道与消毒液存储瓶16和震荡片15相连，其余结构与实施例3相同。

实施例5

一种扶手消毒装置，为了使消毒装置能够对扶手起到擦拭的作用，本实施例中，在中车厢2支撑板4下方前后均设置有一块海绵20，其余结构与实施例4相同。

实施例6

一种扶手消毒装置，支撑板4，转向板6，夹爪片8，竖方片71，横向连接件73，车厢连接件19均为亚克力板材；连杆限位器72，翼侧导轮限位器11，轴套75均为3D打印件；所有零件都通过螺柱和螺母装配，其余结构与实施例5相同。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种扶手消毒装置，其特征在于，包括依次相连的首车厢（1）、中车厢（2）和末车厢（3），首车厢（1）、中车厢（2）和末车厢（3）均设有车厢连接件（19），车厢连接件（19）通过万向节连接，所述的中车厢（2）上携带消毒液，首车厢（1）和末车厢（3）上设有转向架机构、驱动机构和喷洒机构，所述的转向架机构将车厢卡设在扶手上，驱动机构驱动车厢运动，喷洒机构喷洒消毒液；

所述的首车厢（1）和末车厢（3）在远离中车厢（2）的一侧设有转向架机构，转向架机构连接有支撑板（4），中车厢（2）中间固定安装有支撑板（4）；

所述的驱动机构和喷洒机构设置在支撑板（4）底部，所述的转向架机构包括扭簧（5）、转向板（6）和连杆结构（7）；

所述的支撑板（4）通过扭簧（5）与转向板（6）连接，转向板（6）的两侧底部各设有连杆结构（7），连杆结构（7）连接有半月型夹爪片（8），两侧夹爪片（8）对向设置并在其内侧设有翼侧导轮（9），所述的转向板（5）中间底部设有导向轮（10）；

所述的驱动机构包括主动轮（12）和通过联轴器（13）与主动轮（12）相连的电机（14）。

2.根据权利要求1所述的扶手消毒装置，其特征在于，所述的连杆结构（7）包括竖方片（71）、连杆限位器（72）和横向连接件（73）；

所述的夹爪片（8）、竖方片（71）、连杆限位器（72）和横向连接件（73）之间通过止推轴承（74）和螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的扶手消毒装置，其特征在于，所述的连杆结构（7）还包括轴套（75）和拉簧（76），所述的轴套（75）设置在夹爪片（8）之间，所述的拉簧（76）呈对角设置，一端连接横向连接件（73），另一端连接轴套（75）；

所述的翼侧导轮（9）与夹爪片（8）连接处设置有翼侧导轮限位器（11）。

4.根据权利要求1所述的扶手消毒装置，其特征在于，所述的中车厢（2）底部设置有海绵（20）；

所述的中车厢（2）上设有航空电池（21），所述的航空电池（21）为电机（14）提供能源。

5.根据权利要求1所述的扶手消毒装置，其特征在于，所述的喷洒机构包括震荡片（15）。

6.根据权利要求1所述的扶手消毒装置，其特征在于，所述的中车厢（2）上设有消毒液存储瓶（16）和抽水泵（17），抽水泵（17）下面设有输液管道与消毒液存储瓶（16）和喷洒机构相连。

7.根据权利要求6所述的扶手消毒装置，其特征在于，所述的消毒装置设有控制***和陀螺仪（18），所述的控制***分别与抽水泵（17）、陀螺仪（18）、驱动机构和喷洒机构连接。

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