文档介绍：全自动电脑洗车机系统的设计
李建平，谭彧
中国农业大学工学院，100083
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摘要：通过对汽车清洗机功能的要求，清洗过程中各主要清洗机构运动轨迹分析， 完成了清
洗机总体方案设计； 完成了汽车清洗机驱动系统设计， 使洗车机在断电或气压不足时， 各机
件都能处于安全位置， 从根本上避免了在失电等情况下对汽车损害的可能， 同时采用硬件电
气联锁设计，保证了驱动电机的安全性； 完成了汽车清洗机控制系统的设计， 硬件设计采用
了 PLC控制器，提高了控制系统运行的可靠性，保证了洗车机的安全运行。
关键词：汽车清洗机PLC自动控制
1引言
随着我国汽车保有量的迅速提高， 汽车清洗行业迎来了一个重要的发展机遇。 汽车清洗
机作为洗车工作必不可少的设备， 其清洗效果、清洗速度，清洗成本以及对节水和环境保护
的要求，成为其开发和生产必须要考虑的内容。
2全自动洗车机的总体方案设计
汽车清洗机主要由机械系统、驱动系统、控制系统以及水循环系统等组成 ［1］。
机械系统主要由机架、导轨、顶刷摆臂机构、小侧刷摆臂传动机构、大侧刷摆臂传动机 构和吹干系统等构成。
驱动系统的作用是根据控制系统发出的指令， 将来自电液压和气压等各种能转化为直线
运动或旋转运动的机械能的系统。 根据能量转换方式，可分为电气驱动、液压驱动和气压驱
动［2］。从运行精度、功能、结构、体积、成分等角度综合考虑，本设计选用电气驱动和气压 驱动方式，其中，机架的行走，顶刷、大侧刷和小侧刷和吹干风箱运行采用气动驱动方式。
控制系统的设计：可编程控制器PLd一种数字控制专用电子计算机，它使用了可编程 序存储器储存命令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过模拟和数字输 入、输出等组件，控制各种机械或工作程序 ［3］。
水循环系统的作用是将汽车清洗机洗车废水净化，循环利用。
3全自动洗车机气路系统的设计
通过对汽车清洗机气动系统的工况分析， 可确定顶刷、大侧刷、风管选用单作用气缸即
可完成控制要求，但由于受力状况均为活塞杆退回状态，若通过机构转换不仅增加了成本， 而且传动效率和机构尺寸将受很大的影响，因此，气缸均选用双作用气缸 ⑷，工作原理如图
1所示。
顶刷依靠气缸活塞杆拉动摆臂而下降，回位则依靠平衡机构实现。
吹干管的工作原理与顶刷基本相同，只是又加了一重机械保护装置，图中元件 17为滚
轮杠杆式换向阀，当风管距离车身到达滚轮的保护距离时，阀芯被压下，阀换向，从而使风
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0气源1继电器2过滤器3、5、9、15、20、24、28减压阀4油雾器6、10二位四通换向阀7、11、12、18节流阀8、
13、14、19、22、23气缸16、17、21二位三通换向阀25、29二位二通换向阀26清洗剂箱30水蜡箱27、31发泡器 图1洗车机气动原理图
管配重的作用下向上运动，避免风管损伤车体。
小侧刷运动为双向运动控制，因此其双作用气缸的两个腔室均要求起作用。当换向阀
21不通电时，小侧刷气缸活塞收回，小侧刷