压力清洗机的制作方法

1.本发明属于清洗设备技术领域，具体涉及一种压力清洗机。


背景技术：

2.现有手持压力清洗机，为了保障出水压力，通常采用柱塞泵。其中市面上有一款手持压力清洗机，其柱塞泵采用单个柱塞，柱塞中部连接传动轴承，由传动轴承驱动的往复运动，柱塞的两个末端伸入高压腔用于对液体进行加压。然而，这种压力清洗机，其单柱塞泵的传动轴承常常出现损坏，导致柱塞泵报废，使用寿命不过几十小时，降低了该产品的用户信任度，限制了该产品的普及和推广。
3.因此，有必要设计一款使用寿命延长的压力清洗机。


技术实现要素：

4.因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种使用寿命延长的压力清洗机。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种压力清洗机，包括：
6.壳体，具有主体部；
7.功能组件，设置于所述主体部内，包括柱塞泵和用于驱动所述柱塞泵运转的电机；
8.所述柱塞泵包括泵壳、设置在所述泵壳内的柱塞以及与所述柱塞连接用于驱动所述柱塞往复运动的偏心机构，所述柱塞的纵长延伸方向的中部向内凹陷形成一连接凹部，所述偏心机构包括偏心轴和套设在所述偏心轴上的传动轴承，所述传动轴承设置于所述连接凹部内，所述传动轴承由所述偏心轴驱动作偏心旋转运动以带动所述柱塞作直线往复运动；
9.控制单元，与所述电机电连接，用于控制所述电机的运转，所述控制单元包括正反转电路，所述正反转电路响应控制指令调节所述电机每次连续工作状态的旋转方向。
10.在其中一实施例中，还包括启动开关，设置于所述壳体，用于发出启动信号以接通所述电机与电源的连接；
11.所述控制单元响应所述启动开关的所述启动信号发出所述控制指令，所述正反转电路响应所述控制指令调节所述电机每次连续工作状态的旋转方向。
12.在其中一实施例中，所述控制单元根据所述启动信号切换相邻的两次连续工作状态的所述电机的旋转方向。
13.在其中一实施例中，所述控制单元根据所述启动开关的所述启动信号随机的选择每次所述电机连续工作状态的旋转方向。
14.在其中一实施例中，所述压力清洗机还包括存储单元，所述存储单元预先存储正反转指令序列，所述控制单元根据所述正反转指令序列发出所述控制指令以调节所述电机每次连续工作状态的旋转方向。
15.在其中一实施例中，所述压力清洗机还包括存储单元，所述存储单元用于存储所述电机正转累积工作时长和反转累积工作时长，所述控制单元根据所述正转累积工作时长
和所述反转累积工作时长的大小关系选择所述电机下一次连续工作状态的旋转方向。
16.在其中一实施例中，所述控制单元选择所述电机下一次连续工作状态的旋转方向与所述正转累积工作时长和所述反转累积工作时长中较小的旋转方向一致。
17.在其中一实施例中，所述壳体还包括握持部，所述握持部一体形成或连接于所述主体部，所述压力清洗机为手持式压力清洗机。
18.在其中一实施例中，所述传动轴承为滚针轴承。
19.在其中一实施例中，所述柱塞的数量为两个，两个所述柱塞并排设置或相互交叉设置。
20.本发明提供的技术方案，具有以下优点：
21.本发明提供的压力清洗机，控制单元包括正反转电路，正反转电路根据控制指令调节电机每次连续工作状态的旋转方向，从而使得柱塞的磨损均匀一致，保障驱动柱塞的传动轴承的受力平衡稳定，延长了传动轴承的使用寿命，从而提高了压力清洗机整机的使用寿命。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为一实施例提供的压力清洗机的简单结构示意图；
24.图2为一实施例提供的压力清洗机的柱塞泵的剖面结构示意图；
25.图3为图2所示的柱塞泵的柱塞的立体结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
28.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
29.实施例1
30.本实施例提供了一种压力清洗机，如图1所示，压力清洗机包括壳体，设置在壳体内的功能组件。其中，壳体包括主体部11，功能组件设置在主体部11内。
31.本具体实施例中，压力清洗机为手持式压力清洗机，壳体还包括握持部12，握持部12与主壳体11一体成型，握持部12支撑于主壳体11的下方，整个壳体的形状呈手枪状。当
然，握持部12也可与主体部11固定连接或活动连接，只要能够用于支撑主体部11即可。
32.在其他实施例中，压力清洗机还可以采用非手持式，比如，握持部与主体部分体设置，在正常操作时，主体部并不被操作，握持部上连接喷洒结构，通过水管连接主体部，由主体部加压后的液体通过喷洒结构喷出。其中，握持部和喷洒结构可以统称为喷枪。
33.本实施例以手持式压力清洗机为例进行说明。
34.请继续参见图1，本实施例中，主体部11还包括进水接口14，进水接口14用于连接外部水管7，从而连通外部水源。主体部11还包括出水口，进水接口14与柱塞泵5的进水口连通，出水口与柱塞泵5的出水口连通。主体部11的出水口连接喷杆16，喷杆16的末端设置喷嘴17，经过柱塞泵5加压后的水通过喷杆16向外输送，最终自喷嘴17向外喷洒。当然，喷杆16可以与壳体一体成型，或者，喷杆16与喷嘴17一体成型。在一实施例中，也可不设置喷杆16，喷嘴17直接连接在主体部11的出水口。
35.为了提高手持式压力清洗机的便携性，手持式压力清洗机还包括电池包6。电池包6连接于壳体。具体的，电池包6连接在握持部12远离主体部11的一端。电池包6可拆卸的设置，也可以不可拆卸的设置在壳体内。
36.握持部12上设置有启动开关13，用户手持握持部12时，能够触发启动开关13启动手持式压力清洗机。当然，启动开关13也可临近握持部12设置，例如，设置在主体部11上。优选的，用户在手持握持部时，抓握握持部12的手能够操作启动开关13。具体的，启动开关13为触发扳机或触发按钮，按压触发扳机或触发按钮，能够触发其行程路径上的微动开关8，由微动开关8发出启动信号，手持式压力清洗机的功能组件启动抽吸泵水工作。
37.功能组件用于对水进行加压，以向外提供高压的水流。功能组件包括柱塞泵5、电机3以及设置在电机3和柱塞泵5之间的减速机构4。电机3、减速机构4和柱塞泵5依次设置在主壳体11内，主壳体11大致呈沿着电机3、减速机构4和柱塞泵5的排列方向纵长延伸的形状。在其他实施例中，功能组件还可以不设置减速机构4，电机3直接与柱塞泵5相连，从而驱动柱塞泵5的运转。
38.下面具体介绍柱塞泵5的结构。
39.请一并参见图2和图3，在该实施例中，柱塞泵5包括泵体50、柱塞53、泵盖51和泵盖52以及用于驱动柱塞53往复运动的偏心机构。具体的，柱塞53设置在泵体50内，泵体50设置有贯穿的柱塞孔，柱塞53穿设在柱塞孔内，柱塞的两末端能够自柱塞孔伸出，泵盖51和52分别对应设置在泵体50的两端，泵盖51内形成压缩腔510，泵盖52内形成压缩腔520，柱塞的两个末端分别伸入压缩腔510和压缩腔520，并被驱动的在压缩腔510和压缩腔520内往复运动。柱塞53的大致中部向内凹陷形成一连接凹部530，偏心机构包括驱动转轴54和套设在驱动转轴54上的传动轴承55，传动轴承设置在连接凹部530内。具体的，驱动转轴54包括偏心轴54a，驱动转轴54旋转时，偏心轴54a作偏心旋转运动，传动轴承55套设在偏心轴54a上，传动轴承55由偏心轴54a驱动作偏心旋转运动，从而带动柱塞53在泵体50内作直线往复运动，以交替压缩和释放压缩腔510和520。
40.具体的，柱塞53包括分别位于连接凹部530两侧的第一柱塞段531和第二柱塞段532，第一柱塞段531和第二柱塞段532通过连接部533固定连接。本实施例中，连接部533、第一柱塞段531和第二柱塞段532为一体成型结构，连接部533位于连接凹部530的底部。其中，连接凹部530的底部和上部以驱动转轴54的轴向方向为参考，靠近驱动转轴54的自由末端
的方向为底部方向，靠近驱动转轴54的驱动端的方向为连接凹部530的上部方向。第一柱塞段531和第二柱塞段532相对的端面形成连接凹部530的侧壁，传动轴承55的外周侧壁与连接凹部530的侧壁形成滚动摩擦。
41.本技术的发明人为了解决现有压力清洗机寿命短的问题，进行了多次寿命试验和理论分析。有些现有技术通过采用更大结构强度的轴承来提升其耐受性，然而，更大结构强度的轴承通常意味着更高的成本和更大的径向体积。本技术的发明人知道，只有找出导致传动轴承寿命短的主要原因从而对应的给出解决方案才能真正提高柱塞泵的寿命。本技术的发明人经过仔细对比分析，压力清洗机的柱塞泵在长时间工作后，连接凹部530位于第一柱塞段531上的侧壁和位于第二柱塞段532上的侧壁的磨损存在不一致情况。请参见图3，在现有压力清洗机产品中，磨损位置较严重的在两个柱塞段的侧壁的对角位置a和a’，而另一位置b及其对角位置b’的磨损情况较轻。侧壁磨损不一致是否就是导致柱塞泵寿命短的主要表现？而侧壁磨损不一致的可能原因又可能有多种，可能是柱塞同轴度保持不稳定，也可能是泵体结构、柱塞行程等问题。经过多次实验分析和观测，在磨损之后，传动轴承的使用寿命大大降低。
42.为了解决上述问题，本实施例中，手持压力清洗机还包括控制单元，控制板用于控制电机3的运转。控制单元还包括正反转电路，正反转电路与电机3电连接，响应控制指令调节电机3每次连续工作状态的旋转方向。具体的，控制指令由控制单元发出，控制单元通过发出控制指令控制正反转电路调节电机每次连续工作状态的旋转方向。其中，电机3从启动和停机的整个过程定义为一次连续工作状态，在一次连续工作状态中电机3的旋转方向并不发生改变，只是相邻的两次连续工作状态中电机的旋转方向会根据控制指令调整。
43.在本具体实施例中，操作启动开关13能够触发启动信号，从而接通电机与电源的连接。控制单元接收启动开关13的启动信号，根据启动信号发出控制指令，正反转电路响应控制指令调节电机每次连续工作状态的旋转方向。在一实施例中，控制单元根据启动信号切换相邻的两次连续工作状态的电机3的旋转方向。具体而言，在本次操作开关13的触发而发出启动信号，控制单元控制电机3的旋转方向与上一次接收启动信号的电机3的旋转方向相反。如此，相邻的两次启动工作，电机的旋转方向相反，使得第一柱塞段531和第二柱塞段532的相对的两侧壁的磨损情况对称均匀，也使得传动轴承的受力保持均匀，提升了传动轴承的使用寿命。
44.在一实施例中，传动轴承53采用滚针轴承，滚针轴承具有较小的外径，尺寸较小，结构强度也较高，有利于柱塞泵径向尺寸的小型化。
45.在另一实施例中，控制单元根据启动开关13的启动信号随机的选择每次电机连续工作状态的旋转方向。采用随机旋转电机旋转方向，长时间使用下来，电机正转的工作次数和反转的工作次数趋于接近，因此，也能够降低柱塞的磨损不一致的情况，提高柱塞泵的使用寿命。
46.在一些实施例中，柱塞的数量还可以包括两个，两个柱塞可以并排设置，其轴线相互平行，偏心轴靠近驱动端的部分套设一个传动轴承，偏心轴穿过第一个柱塞的连接部，偏心轴的末端套设第二个传动轴承，用于驱动第二个柱塞。在另一些实施例中，传动轴承的数量仅为1个，其中一柱塞与其中另一柱塞相互交叉，两个柱塞的连接凹部相互重叠，传动轴承同时位于两个柱塞的连接凹部内。在旋转时，依次驱动两个柱塞往复运动。每个柱塞的两
个末端均连接一个压缩腔，因此采用两根柱塞的柱塞泵，其压缩腔的数量为4个。
47.本实施例提供的方案，采用正反转控制，延长了整机使用寿命。传动轴承可以选择结构体积较小，有利于降低泵体的径向尺寸，使得水泵体积更小，手持压力清洗机更便携。而且，也保障了柱塞的质量分布的均匀一致性，降低了柱塞质量分布不均匀导致的与泵体冲击震动和噪音增大的风险。
48.实施例2
49.本实施例与上述实施例1的方案基本相同，下面仅详细说明区别的内容，相同的部件采用相同的标号并不再赘述。
50.本实施例提供的压力清洗机还包括存储单元，存储单元预先存储正反转指令序列，控制单元根据正反转指令序列发出控制指令以调节电机每次连续工作状态的旋转方向。其中，正反转指令序列可以是随机序列，也可以预先编辑好的正反转序列，在此不作限制。正反转指令序列的长度大于等于2，可以循环使用，例如，用1表示正转，用0表示反转，正反转指令序列为0和1交替的序列。
51.实施例3
52.本实施例与上述实施例1的方案基本相同，下面仅详细说明区别的内容，相同的部件采用相同的标号并不再赘述。
53.压力清洗机还包括存储单元，存储单元用于存储电机3正转累积工作时长和反转累积工作时长，控制单元根据正转累积工作时长和反转累积工作时长的大小关系选择电机3下一次连续工作状态的旋转方向。累积工作时长是指单次电机连续工作状态的时长相累加得到，其中，电机正转的每次连续工作状态的时长相累加得到正转累积工作时长，电机反转的每次连续工作状态的时长相累加得到反转累积工作时长。采用统计正/反转累积工作时长的方式，能够准确的获知压力清洗机的正转时长和反转时长，从而准确的控制下一次电机连续工作状态的旋转方向，使得正转累积工作时长和反转累积工作时长的差值保持在较低的水平。具体的,控制单元选择电机3下一次连续工作状态的旋转方向与正转累积工作时长和反转累积工作时长中较小的旋转方向一致。也即是说，若当前正转累积工作时长小于反转累积工作时长，则下一次启动，控制单元控制电机采用正转工作。
54.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，可以做出其它不同形式的变化或变动，都应当属于本发明保护的范围。