基于电气自动化控制的除尘装置设计

金昕怡 何可瑞

(1.东北林业大学机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040；2.东北林业大学信息与计算机工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

0 引言

一直以来作为科技领域的核心学科之一，传统电气工程经常与“创造产生电气”“电子系统”这些词相关联。但是随着社会进步和科技发展，21世纪的电气工程有着更广阔的研究范围和更长远的发展前景。科技的发展使得人们更加注重生活品质的追求，将电气工程与其他技术行业相结合则是其中重要途径之一。结合生活经验和调查研究发现，市场上现有的除尘装置虽然种类多样，但工作原理大同小异，大多数是利用引风机将灰尘含尘气体吸入指定的容器中，长期使用吸入通道的内壁极易堆积大量灰尘，严重影响除尘器的正常工作；另一方面市场上现有的除尘装置工作时不能自行移动，需要人工推动，因此大大降低了体验好感度，存在着极大的不便之处。基于以上，本文将电气工程与除尘器相结合，提出了一种电气工程除尘装置来解决上述两大问题。改进后的除尘装置可以解决内壁堆积灰尘问题，实现自行移动，解放双手，提升生活品质，体验科技发展带来的幸福感。

1 电气工程除尘的自动化装置的整体布局

电气工程除尘的自动化装置的总体方案布局主要由滑轨，除尘箱和吸尘器三部分组成。

滑轨上连接有驱动轮与从动轮，除尘箱内设置吸尘腔和工作腔，吸尘腔与吸尘器的输入端相通。吸尘腔上第一滑槽内转动有转动环,转动环上固定有清理刷，清理刷与吸尘腔内壁相贴合。工作腔内电机的输出端固定有第一转轴，第一转轴上固定有转筒，转筒通过第一摩擦带与转动环转动相连，除尘箱顶部有第二转轴和转动座，驱动轮转动在第二转轴上，第一齿轮固定在第二转轴上，转动座上转动有第三转轴，第三转轴的一端固定有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮相啮合，转筒通过第二摩擦带与第三转轴转动相连。装置可实现自行清理设备内部的工作，以及通过滑轨移动自动进行除尘的工作，电气除尘的自动化装置如图1，图2所示。

2 电气工程除尘的自动化装置的组件设计

2.1 吸尘器

吸尘器设置在除尘箱内，除尘箱内从左到右依次设有吸尘腔、工作腔，吸尘腔与吸尘器的输入端相通，吸尘腔上开设有第一滑槽和第二滑槽。第一滑槽内转动连接有转动环,转动环上固定连接有清理刷，清理刷与吸尘腔的内壁相贴合。清理刷远离转动环的一端固定连接有固定环，固定环转动连接在第二滑槽内，清理刷的数量为两组，具体示意图如图3，图4所示。

2.2 工作腔

工作腔内固定连接有电机，电机的输出端固定连接有第一转轴，第一转轴上固定连接有转筒，转筒通过第一摩擦带与转动环转动相连，通过第二摩擦带与第三转轴转动相连，主要提供整个装置的动力驱动功能，并且作为主要纽带，依托两个摩擦带将除尘箱上部的第二转轴与吸尘器中转动连接的转动环连接，从而实现主要结构部分的连动。

2.3 除尘箱顶部(含滑轨)

滑轨处于除尘箱顶部，驱动轮和从动轮滚动连接在滑轨上。驱动轮数量为两组，两组驱动轮之间通过第一齿轮转动相连。转动连接有第二转轴和第四转轴，第二转轴从上到下依次设有驱动轮和第一齿轮，驱动轮转动连接在第二转轴上，第一齿轮固定连接在第二转轴上，第四转轴上固定连接有从动轮，除尘箱顶部固定连接转动座，转动座上转动连接有第三转轴，第三转轴的一端固定连接有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮相啮合。

2.4 工作原理

首先规划好滑轨的方向，再将装置的驱动轮和从动轮滑动连接在滑轨上，通电开启电机和吸尘器，吸尘器开始从吸尘腔处吸入灰尘，电机输出端带动第一转轴转动，第一转轴带动转筒转动，转筒带动第一摩擦带和第二摩擦带转动，第一摩擦带带动转动环转动，转动环带动清理刷转动，清理刷开始清理吸尘腔内壁，防止关闭装置后吸尘腔内壁堆积的灰尘从吸尘腔中掉出，造成二次污染。第二摩擦带带动第三转轴转动，第三转轴带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第一齿轮转动，第一齿轮带动第二转轴转动，第二转轴带动驱动轮转动，驱动轮在轨道上滑动从而带动从动轮转动。

3 电气工程除尘的自动化装置的有益效果

本装置采用驱动轮在轨道上滑动从而带动从动轮转动，通过自行清理装置内部，依靠滑轨移动自动进行除尘工作，可实现稳定移动循环除尘的效果。

一方面本装置通过吸尘腔上设有第二滑槽,清理刷远离转动环的一端固定连接有固定环，固定环转动连接在第二滑槽内，起到固定清理刷的作用，并且解决了清理刷长时间使用而造成变形的问题；另一方面本装置选择两组清理刷，实现对吸尘腔上下内壁的同时清理，大大提高了工作效率，节约了时间成本。在此基础之上，本装置选择设置驱动轮的数量为两组，两组驱动轮之间通过第一齿轮转动相连，使两个驱动轮相对转动带动除尘箱沿滑轨移动的作用，解决了除尘装置的人工推动问题，实现了自动除尘的目标。

综上，本装置可以有效解决长期吸入吸尘器内通道以及容器内壁堆积灰尘影响工作的问题，并且可以使除尘装置自行移动，实现了自动除尘目标，大大减少人工成本。除此之外，本装置还可以有效防止清理过程中灰尘散入空气中的问题，从而减少生产过程中对于环境的污染，进而起到保护环境的作用。

4 结语

电子技术的巨大进步推动了以计算机网络为基础的信息时代的到来，并将改变人类的生活工作模式等等，从某种意义上讲，电气工程的发达程度代表着国家的科技进步水平。在经济高速发展，科技技术不断进步的今天, 电气工程自动化除尘已经成为了一种必然的趋势，既可以减少工厂除尘的人力成本，提升生活品质，也有利于减少环境污染，建设生态文明。科技改变未来，智慧造就生活，基于电气工程自动化的除尘装置有利于打造更加美好的智能家居。