随着人类社会的不断发展进步,城市人口不断增加,城市规模不断扩大,对城市建筑的要求将更加规范和完善。各类建筑,特别是高层建筑的外墙,由于自然风吹雨打、太阳辐射、灰尘污染等原因,需要用各种建筑材料进行装饰,如建筑各种幕墙、粘贴各种墙砖、瓷砖或喷漆等,以及一些人为或偶然因素,经过一段时间后,建筑物表面会受到不同程度的污染或破坏,变得脏、灰、破旧。在环境恶劣的地区,污染或破坏的周期会更短,污染或破坏的程度会更严重。建筑表面的外部装饰就像人体的外衣。要保持清洁,必须经常清洗和整理。发达国家和地区十分重视保持建筑表面的清洁卫生,并以“法”的形式明确规定建筑表面必须定期清洗,否则将对相关责任人或企业进行严厉处罚。近年来,我国各级政府的环境意识发生了很大变化。为了保持建筑表面的清洁,一些大中城市,特别是旅游、开放城市、旅游景点和风景名胜区,都制定了相应的法律法规。每两年,国家卫生城市评价活动都将保持建筑表面清洁列为重要指标之一。高层建筑外墙醒目、突出,自然成为人们关注的焦点。

为了保持城市建筑,特别是高层建筑的外墙清洁,有必要开发新的清洗机,特别是能代替人自动清洗高层建筑外墙的清洗机,以满足这一新兴行业的需要。目前,高层建筑外墙的清洗方法主要有以下几种:

(1) 传统的方法是搭建脚手架,清洁工人依次用手擦拭。清理干净后,可拆除脚手架。显然,这种方法既费工又费时,而且需要大量的辅助材料来搭建脚手架。尤其是高层建筑外墙的清洗,施工和拆除脚手架的时间较长,所需辅助材料较多,清洗成本较高,效率较低,且存在诸多不安全因素,目前在高层建筑外墙的清洗中应用较少。

(2) 用专用起重设备,依次将清洁工人、清洁工具、清洁材料等悬挂在清洁面附近,清洁工人依次用手清洗和清洗墙壁。这种清洗方法是目前国内应用最广泛的高层建筑外墙清洗方法。用这种清洁方法,虽然可以减少脚手架搭拆所需的工时和脚手架搭设所需的辅助材料,但清洁工人在清洁墙壁时使用的清洁工具相对简单,即刷子,一个清洗液的容器和一根清洗水管伴随着清洗工人的移动,用刷子用手清洗后,用自来水进行清洗,重复劳动,效率还是相当低的,清洗成本还是很高的。

发达国家更注重建筑表面的早期清洁。高层建筑外墙清洗机械的研究很多。一般情况下,通过提升设备和载人进行手动清洁的方法已被取消。为了取代清洁工人,实现无人化、自动化的清洁,人们开发了许多机器人。早在1994年,央视就报道了日本利用遥控热气球悬挂式擦洗机对高层建筑外墙进行清洗的情况。

结合我国国情开发生产高效清洗机械随着城市人口的不断增加,城市规模的不断扩大,城市土地的不断升值,城市建筑特别是办公、居住建筑向高层化、大型化发展,高层建筑的维修保养,已成为建筑业面临的新课题。结合我国经济发展的特点和条件,不应盲目追求高层建筑外墙表面的无人化清洗,而应以提高高层建筑外墙表面的清洗效率为突破口,开发生产适销对路的清洗剂机械,这将有很好的市场前景。

清洁工挂在空气中刷墙或站在篮子上进行人工刷墙是一种简单而重复的机械动作。由于清洁工长时间悬空或站在篮子上,容易疲劳。如果对电刷进行有效的改造,将改善清洁工人的工作条件,大大提高清洁效率。

液压自动清洗刷采用液压原理设计,刷头为液压马达。液压马达是将液体的压力能转换成旋转机械能的装置。高层建筑外墙清洗时,必须用自来水冲洗。利用自来水的压力能,合理设计液压马达的相关参数,在液压马达的输出轴上安装专门设计的尼龙刷头,可以实现洗涤和清洗的自动化,大大降低清洗工人的劳动强度。

专用液压马达参数及特点:

(1) 设计压力的确定:城市供水管网压力一般为3-7kg/cm~2,因此该专用液压马达的压力也应在此范围内;

(2) 液压介质:水;

(3) 自动清洗刷重量设计:使用自动清洗刷时,悬挂式空气清洗工需将自动清洗刷连续移动到不同位置,重量应在2kg以内,以免清洗工迅速疲劳;

(4) 制造材料:为了减轻重量和防止腐蚀,采用铝合金材料和非金属材料;