CN102776860A

CN102776860A - 气动冲击式破冰机

Info

Publication number: CN102776860A
Application number: CN2012102880100A
Authority: CN
Inventors: 肖耘亚; 郧建国; 刘俊英; 黎炳刚; 郑文趁; 谢忠毅; 黄子程
Original assignee: Shaoguan University
Current assignee: Shaoguan University
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明涉及一种气动冲击式破冰机，在机架的底部安装有支撑轮、除冰铲和冲击气缸，在冲击气缸的缸体上设有排气孔，在缸体的两端分别安装有上端盖和下端盖，所述上端盖设有进气口，该进气口与上述缸体内腔相通；在所述上端盖内端面设有强性磁铁，在强性磁铁的下方设有活塞，在活塞下方通过弹簧安装有冲头连杆，在冲头连杆中安装有冲头，所述冲头连杆套装在上述缸体下端盖的导孔中。本发明破冰效果优良，破冰效率高，工作可靠，安装简易，可快速加装到现有工程车，启动后能以10km/h的速度经一天一夜即可打开救援道路；本发明实用可靠，破冰效果好，破冰效率高，定能很好适应冰灾现场破除路面冻结冰。

Description

气动冲击式破冰机

技术领域

本发明涉及一种破冰设备，尤其涉及一种利用主气缸活塞杆往复运动压缩气体蓄能破冰的气动冲击式破冰机。

背景技术

近年来，气候突变，冰灾频发。其中，08年一场50年罕见难遇的特大冰雪灾害袭击了中国南方大部分地区，低温雨雪冰冻灾害造成了广东、广西、湖南、贵州、湖北、四川等17个地区不同程度受灾。电力告急，交通告急，人民生命财产遭受严重威胁，1.15万多车辆、3.5万多名旅客被困京珠高速公路上，大量司乘人员饥寒交迫，生命安全受到严重威胁，近百万返乡过春节旅客滞留广州火车站。湘粤边界京珠高速韶关北到湖南衡阳才200多公里，大量救灾人员被调到冰灾前线凿冰开道，人力开道效率低，速度慢，致使大量司乘人员生命受到威胁。

南方的冰雪与北方积雪有着本质上的区别，从自然积雪到压实积雪的密度变化范围为0.1-0.7g/cm²，而冰的密度接近于1.0g/cm³，硬度范围则为150-300kgf/cm²，远远大于一般积雪。所以相比而言，清除密度小、硬度较低的松散自然积雪和轻度压实雪要比清除坚硬压实积雪容易得多，而清除冰层的难度更要增大数十倍、上百倍。而此次发生在京珠高速湘粤边界高速公路路面的冻结冰就是大面积的路面冰层。现有破冰除冰设备为抛扬式、铲刮式、扫帚式、铣凿式、联合式等，这类的破冰除冰设备适用于北方积雪的清除，对于南方的冰雪它的性能就大打折扣了。这些破冰设备一旦遇到坚硬的压实雪或者冰层，就无法有效作业，而且工作中还会对路面造成一定的损伤。

由此可见，一款破冰效果好、效率高、工作可靠的破冰设备显得极为重要。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种能有效破除路面冻结冰层、同时又能保护路面，而且破冰效果好、工作效率高和劳动强度低的气动冲击式破冰机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方法是：一种气动冲击式破冰机，有机架，在机架的底部安装有支撑轮、除冰铲和冲击气缸，在冲击气缸的缸体上设有排气孔，在缸体的两端分别安装有上端盖和下端盖，所述上端盖设有进气口，该进气口与上述缸体内腔相通；在所述上端盖内端面设有强性磁铁，在强性磁铁的下方设有活塞，在活塞下方通过弹簧安装有冲头连杆，在冲头连杆中安装有冲头，所述冲头连杆套装在上述缸体下端盖的导孔中。

所述冲击气缸通过气管与安装在机架上的电磁换向阀相联，所述电磁换向阀通过气管与冲击气缸的气缸相通，所述气缸的顶杆与安装在上述机架上面的减速器曲柄轴接相联，在所述气缸顶杆前方安装有传感器。

所述减速器的传动轮通过皮带与安装在上述机架上面的动力源传动轮相联。

在冲击气缸中设有阻止冲头直接砸到路面的限位装置。

所述冲击气缸有若干个排列组合。

所述动力源为内燃机或电机。

所述电磁换向阀为二位三通电磁换向阀。

本发明的有益效果是：首创冲击破冰，利用压缩气体蓄能，积蓄的压力克服磁力后，突然释放活塞杆，产生的冲击力来破冰，突破传统的静压力破冰方式，极大地改善了破冰效果；采用科学的破冰方式，结合灵巧的结构设计，功能强、效果好，现有市场上无类似产品，设计创新利用电磁换向阀作离合，结合传感器控制破冰装置平稳精确启动；在冲击气缸内巧妙布置限位装置，防止冲头直接冲击路面，能有效保护路面，消除破冰时对路面的破坏。本发明可单独牵挂结构也可以安装自备动力的车辆上；具有结构合理、操纵容易、效果良好、工作效率高特别适合在突然性冰灾中快速破除路面冻结冰。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1中冲击气缸的结构示意图。

附图说明

图中：1-机架、2-支撑轮、3-除冰铲、4-冲击气缸、5-缸体、6-排气孔、7-上端盖、8-下端盖、9-进气口、10-强性磁铁、11-活塞、12-弹簧、13-冲头连杆、14-导孔、15-冲头、16-气管、17-电磁换向阀、18-气缸、19-顶杆、20-曲柄、21-减速器、22-传感器、23-传动轮、24-皮带、25-动力源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

参见图1、图2和图3，一种气动冲击式破冰机，有机架1，在机架1的底部安装有支撑轮2、除冰铲3和冲击气缸4，其中冲击气缸4有若干个排列组合，所述冲击气缸4有缸体5，在缸体5上设有排气孔6，在缸体5的两端分别安装有上端盖7和下端盖8，所述上端盖7设有进气口9，该进气口9与上述缸体5内腔相通；所述上端盖7内端面设有强性磁铁10，在强性磁铁10的下方设有活塞11，在活塞11下方通过弹簧12安装有冲头连杆13，所述冲头连杆13套装在上述缸体5下端盖8的导孔14中。所述冲头连杆13中安装有冲头15。所述冲击气缸4通过气管16与安装在上述机架1上的电磁换向阀17相联，该电磁换向阀17为二位三通电磁换向阀。所述电磁换向阀17通过气管16与在上机架1上的气缸18相通，所述气缸18的顶杆19与安装在上述机架1上面的减速器21曲柄20轴接相联，所述气缸18顶杆前方安装有传感器22。所述减速器21的传动轮23通过皮带24与安装在上述机架1上面的动力源25传动轮23相联，所述动力源25为内燃机或电机。本发明可单独牵挂结构也可以安装自备行走动力的车辆上。动力源25经减速器21驱动曲柄20带动气缸18往复运动，压缩缸内气体蓄能，在开启启动按钮后，由电磁换向阀17连接到冲击气缸4，克服磁力后突然释放活塞11杆，产生垂直于路面的冲击力，将路面冰砸碎，冲击气缸回退时，冲头连杆13在弹力、磁力综合作用下复位，碎冰被随后的除冰铲3推向路边。

在冲击气缸4中设有限位装置，可阻止冲头15直接砸到路面，在破冰的同时起到保护路面的作用。减速器21输出轴与气缸18转动轴平行安装，保证工作平稳。电磁换向阀17、传感器22和电路板要外接电源，同时需保证能够在冰冻环境下可靠工作。冲击气缸4须有良好的冲击性能和限位性能，能够破碎厚度大10cm的冰层，同时不伤害路面。为保证气体蓄压满足要求，需保证工作频率不能低于每分钟200次。安装时，冲击气缸4需整排同时安装，冲击气缸4内部活塞11与缸体间隙相当，保证气体气压相近，达到同时冲击的效果，且位置需安装所设计要求装放，间隔40cm安装一个冲击气缸4，冲头15锥度需为60⁰。除冰铲3应和车辆前进方向成30⁰，排向路边。通过冲击破冰实验，对现有高速公路路面冬天积雪结冰的调研分析，以及现有破冰设备的调查研究发现，本发明破冰效果优良，破冰效率高，工作可靠，安装简易，可快速加装到现有工程车；启动后能以10km/h的速度经一天一夜即可打开救援道路；本发明实用可靠，破冰效果好，破冰效率高，定能很好适应冰灾现场破除路面冻结冰。

Claims

1.一种气动冲击式破冰机，有机架，其特征是：在机架的底部安装有支撑轮、除冰铲和冲击气缸，在冲击气缸的缸体上设有排气孔，在缸体的两端分别安装有上端盖和下端盖，所述上端盖设有进气口，该进气口与上述缸体内腔相通；在所述上端盖内端面设有强性磁铁，在强性磁铁的下方设有活塞，在活塞下方通过弹簧安装有冲头连杆，在冲头连杆中安装有冲头，所述冲头连杆套装在上述缸体下端盖的导孔中。

2.如权利要求1所述气动冲击式破冰机，其特征是：所述冲击气缸通过气管与安装在机架上的电磁换向阀相联，所述电磁换向阀通过气管与冲击气缸的气缸相通，所述气缸的顶杆与安装在上述机架上面的减速器曲柄轴接相联，在所述气缸顶杆前方安装有传感器。

3.如权利要求2所述气动冲击式破冰机，其特征是：所述减速器的传动轮通过皮带与安装在上述机架上面的动力源传动轮相联。

4.如权利要求1或2所述气动冲击式破冰机，其特征是：在冲击气缸中设有阻止冲头直接砸到路面的限位装置。

5.如权利要求1或2所述气动冲击式破冰机，其特征是：所述冲击气缸有若干个排列组合。

6.如权利要求3所述气动冲击式破冰机，其特征是：所述动力源为内燃机或电机。

7.如权利要求2所述气动冲击式破冰机，其特征是：所述电磁换向阀为二位三通电磁换向阀。