CN103215909A - 除冰雪装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种除冰雪设备，具体为一种能清除纯冰的除冰雪装置。其特点是：所述的主动螺旋伞齿轮方设有所述的从动螺旋伞齿轮，所述的从动伞齿轮传动轴经所述的轴承座水平固定板、调节螺母、弹簧Ⅰ、多刀盘上的从动伞齿轮传动轴孔后与螺母固定连接，从动伞齿轮传动轴与调节螺母螺纹动配合连接；弹簧Ⅰ一端与调节螺母动配合连接、弹簧Ⅰ另一端与多刀盘动配合连接；所述的弹簧Ⅱ一端与刀片锁块的环形帽动配合连接；本发明的技术效果在于结构简单、成本低廉、操作使用快捷、方便、准确安装、拆卸，安全可靠，除冰除净率：99%。

Description

除冰雪装置

技术领域

本发明涉及一种除冰雪设备，具体为一种能清除纯冰的除冰雪装置。

背景技术

近年来我国公路桥梁工程建设取得了举世瞩目的进步，且从长远发展来看，未来的交通势必会向立体空间发展，大量坡路存在着极大的安全隐患。由于人类活动影响，全球处于极端天气气候事件的频发期，包括极端暴风雪和冷冻灾害的频繁袭击，加之现在社会，汽车保有量大量增加，尾气凝结在路面也会形成薄冰，在寒冷的冬季.路面积雪结冰会给道路畅通和行车安全带来严重的不良影响。冰雪使路面附着系数大大降低，使汽车打滑、制动距离明显延长.甚至刹车失灵、方向失控.从而造成严重的交通事故。处理不当或不及时，不但影响城市地区发展，影响人民正常生活甚至造成局部交通瘫痪和大面积事故的发生。因此.为了保障道路畅通和行车安全，避免或减少交通事故，提高道路通行能力和运营效益，必须采取措施清除路面冰雪。

在北方寒冷的冬季，雪季漫长，清冰雪大多以机械清雪，适当撒融雪剂融雪，人工清雪等方式，目前全员义务清冰雪的可行性几乎为零，而以人工为主的清冰雪方式也已落后，并且存在着极大的安全隐患。融雪剂的使用，给道路桥梁带来许多不良后果，在美国，因撒盐引起的钢筋腐蚀破坏而限载通车的公路桥占25%，其中不能通车占1% 。在我国，近京津地区，因冻融循环和融雪剂腐蚀造成许多桥梁提前大修或部分更换。 

今年冬天哈尔滨市有效降雪纪录23场，平均每场雪出动20万清雪大军，清雪机械2300多台次，耗时18小时完成初次清雪任务，目前大多数的清冰雪机械根据不同雪量雪质采用铲刮式、抛扬式、刷扫式、滚动式、击荡式清除冰雪，以哈市为例，目前市面上清冰除雪机械主要以刷扫式和铲刮式相结合，此种方法适合于浮雪以及轻度压实雪，刷扫过后明显有轮胎压实雪痕迹，而对于汽车尾气和融雪剂造成的薄冰极难清理掉，。滚动式除冰以雪狼为代表，利用牵引车带动除冰辊滚动，以除冰辊上的刀片击打地面除掉冰雪，对冰的效果无效，但是因为除冰辊滚动是无法顾及路面状况，凹凸不平路面无法清理，而且每次行走之后，因为巨大震动对路面造成极大损害，在小县城因为路面层薄而多数被路政禁止使用。击打式以河北五星和大庆森洁为代表，多个铲刃结合，类似于多人使用除雪器械击打路面清除冰雪，除净率90%，解决了凹凸路面问题，但是行走过后形成的击打空隙残留冰层白色痕迹清晰可见，并且该类型机器对除冰雪铲刃热处理要求极高 ，击打力难控制，力度大了，对于路面形成震动，路面层剥离，温度升高以后路面破损，击打力小的时候对纯冰层不产生作用，该类型机械由于构造原因，故障率高，根据实际测算每百公里故障率大于50次，更换零部件时工序复杂，对于严寒的北方地区室外作业工人来说是一个极大考验，费时费力，清冰雪效率根据实地测算每小时清冰雪距离0.2公里，对于纯冰层路面每小时清冰距离0.1公里除冰率50%以下，而且铲刃及刀柄经常碎裂，随着机器飞溅出来，以黑河为例，实验数据表明，一场中雪过后，一条3000米长道路，有效清冰雪宽20米，一台机器需要150小时才可以清理完毕，并且价格昂贵，单机价格多在70万左右，贵一点的要达到一二百万，吉林北欧单机最便宜为140万，而且以上各种机械都对路面标示线造成不同程度的损害。清除效果不是很理想。雪狼机械对于北方冬季除冰雪起到了很大作用，但是对于路面的的破坏力也是显而易见的，一些小型城市，由于路面结构原因已经停止使用该设备，它是利用自身重量在滚动中由铲刃击打震动冰雪，只对于压实雪有效，对于冰层毫无效果，但限于自身构造关系，所有有效清冰雪机构在清冰辊上，对于路面要求平坦，凹凸路面清冰雪效果不是很理想。整个机械应用清冰雪铲刃三百多块，有螺栓固定，总共有将近七百个螺栓，更换起来需要机械配合滚动，全套更换完需要48小时，清冰雪（浮雪、压实雪）速度为每小时5公里。清净率85%，吉林北欧出产的清冰雪机械同样存在更换刀片及对道路要求无凹凸点，平整度高的问题

河北五星和大庆森洁同属于击打式清冰雪机械，它有效弥补了雪狼机械对路面平坦性要求上的不足，多个铲刃分别击打路面，有效避免凹面无法击打干净的问题，但是在击打频率与行走速度配合上存在不足，行走过后，击打留下的白色印记清晰可见，击打力度很难控制，力度大的时候，震动路面，使路面层剥离，车辆碾压形成破损，力度小的时候对汽车尾气形成的薄冰毫无作用，该类型机械由于构造原因，故障率高，根据实际测算每百公里故障率大于50次，清冰雪效率根据实地测算每小时清冰雪距离0.2公里，对于纯冰层路面每小时清冰距离0.1公里，而且铲刃及刀柄经常碎裂，随着机器飞溅出来，非常危险。 更换零部件时工序复杂，对于严寒的北方地区室外作业工人来说是一个极大考验，费时费力，维修成本加大，一台河北五星除冰机全部更换完刀柄，铲刃需要16小时。大庆森洁也在10个小时左右。 统计数据表明，一场中雪过后，一条2000米长道路，有效清冰雪宽20米，该类一台机器需要150小时才可以清理完毕。到目前，除冰率达到99%的除冰雪装置，经查询检索中国专利局光盘，还没有看到有此装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低廉、操作使用快捷、方便、准确安装、拆卸，安全可靠的除冰雪刀。本发明的目的是这样实现的：它包含发动机轴、发动机皮带轮、三角皮带、变速箱皮带轮、变速箱主轴、变速箱、变速箱主动链轮、链条Ⅰ、传动轴Ⅰ、从动链轮、轴承座垂直固定板、结构框架、自锁螺栓、轴承座水平固定板、从动螺旋伞齿轮、主动螺旋伞齿轮、多刀盘、链轮、链条Ⅱ、行走轮、油管、液压油泵、传动轴Ⅱ、从动伞齿轮传动轴、调节螺母、罐体Ⅰ、弹簧Ⅰ、罐体Ⅱ、弹簧Ⅱ、刀片、立腿、液压油缸、螺栓、方孔、球面窝、刀片锁块、压簧钢球孔、钢球、压簧、丝堵、长形槽、环形帽、方形杆、从动伞齿轮传动轴孔，其特征在于：所述的主动螺旋伞齿轮下方设有所述的从动螺旋伞齿轮，所述的从动伞齿轮传动轴经所述的轴承座水平固定板、调节螺母、弹簧Ⅰ、多刀盘上的从动伞齿轮传动轴孔后与螺母固定连接，从动伞齿轮传动轴与调节螺母螺纹动配合连接；弹簧Ⅰ一端与调节螺母动配合连接、弹簧Ⅰ另一端与多刀盘动配合连接；所述的弹簧Ⅱ一端与刀片锁块的环形帽动配合连接；所述的罐体Ⅱ内设有所述的弹簧Ⅱ；所述的传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ在水平方向并排排列；传动轴Ⅱ上的多刀盘上的方孔与另一个多刀盘上的方孔之间的距离是(X)。所述的多刀盘是圆形或者多边形；所述的传动轴Ⅰ上的主动螺旋伞齿轮是串联连接，所述的传动轴Ⅱ上的主动螺旋伞齿轮是串联连接。所述的自锁螺栓穿过轴承座、轴承座水平固定板固定连接，所述的从动伞齿轮传动轴经所述的轴承座水平固定板与所述的调节螺母动配合连接。所述的调节螺母的下方端部与弹簧Ⅰ设于罐体Ⅰ内。所述的刀片锁块的方形杆上设有压簧钢球孔、长形槽。在所述的传动轴Ⅱ纵向下方端点处连接的多刀盘上的方孔与相邻的多刀盘上的方孔之间的距离为（X），传动轴Ⅰ纵向下方端点处连接的多刀盘上的方孔与自身多刀盘的方孔之间的距离为（Y）。

所述的传动轴Ⅰ上串联连接有主动螺旋伞齿轮数个，传动轴Ⅱ上串联连接有主动螺旋伞齿轮数个。动力传动系统是所述的发动机轴经发动机皮带轮、三角皮带、变速箱皮带轮、变速箱主轴、变速箱主动链轮、变速箱输出轴、链条Ⅰ、从动链轮与传动轴Ⅰ连接转动，传动轴Ⅰ另一端经固定链轮、链条Ⅱ带动传动轴Ⅱ上的链轮同步传动运行。本发明的积极效果在于结构简单、成本低廉、操作使用快捷、方便、准确安装、拆卸，安全可靠，除冰除净率：99%。本发明运用多刀盘高速旋切，配合减震，垂直路面旋切，对路面无冲击力，而且在行走工程中多个旋转刀盘由减震弹簧，油压等控制，点对点切削，对于路面无要求，任何冰雪状态均可以操作，有效除冰率99%，对于路面标示线无损伤，刀片使用寿命明显提高。路试结果有效证明百公里故障率为0。对于一条长2000米、宽20米的三类街路，清除冰层用时一小时以内。本发明的35个刀片更换完毕仅需十几分钟，为清冰雪节省时间。 

附图说明：图1是本发明结构原理俯视示意图；图2是本发明主动螺旋伞齿轮、传动轴Ⅰ、调节螺母、罐体Ⅰ、弹簧Ⅰ、罐体Ⅱ、弹簧Ⅱ、刀片结构原理剖视示意图；图3是本发明液压、结构框架结构原理立体示意图；图4是本发明多刀盘带偶数刀片结构原理示意图；图5是本发明多刀盘带奇数刀片结构原理示意图；图6是本发明多刀盘与多刀盘带偶数刀片之间X距离结构原理主视示意图；图7是本发明多刀盘与多刀盘带奇数刀片之间X距离结构原理主视示意图；图8是本发明刀片结构原理主视示意图；图9是本发明刀片结构原理侧视示意图；图10是本发明多刀盘结构原理主视示意图；图11是本发明多刀盘结构原理侧视示意图。9-变速箱、52-丝堵。

具体实施方式：它包含发动机轴2、发动机皮带轮3、三角皮带5、变速箱皮带轮6、变速箱主轴7、变速箱9、变速箱主动链轮11、链条Ⅰ12、传动轴Ⅰ14、从动链轮15、轴承座垂直固定板16、结构框架17、自锁螺栓18、轴承座水平固定板21、从动螺旋伞齿轮22、主动螺旋伞齿轮23、多刀盘24、链轮25、链条Ⅱ27、行走轮28、油管29、液压油泵30、传动轴Ⅱ32、从动伞齿轮传动轴33、调节螺母34、罐体Ⅰ35、弹簧Ⅰ36、罐体Ⅱ37、弹簧Ⅱ38、刀片39、立腿40、液压油缸41、螺栓42、方孔46、球面窝47、刀片锁块48、压簧钢球孔49、钢球50、压簧51、丝堵52，其特征在于：所述的主动螺旋伞齿轮23下方设有所述的从动螺旋伞齿轮22，所述的从动伞齿轮传动轴33经所述的轴承座水平固定板21、调节螺母34、弹簧Ⅰ36、多刀盘24上的从动伞齿轮传动轴孔57后与螺母45固定连接，从动伞齿轮传动轴33与调节螺母34螺纹动配合连接；弹簧Ⅰ36一端与调节螺母34动配合连接、弹簧Ⅰ36另一端与多刀盘24动配合连接；所述的弹簧Ⅱ38一端与刀片锁块48的环形帽54动配合连接；所述的罐体Ⅱ37内设有所述的弹簧Ⅱ38；所述的传动轴Ⅰ14、传动轴Ⅱ32在水平方向并排排列；传动轴Ⅱ32上的多刀盘24上的方孔46与另一个多刀盘24上的方孔46之间的距离是(X)。所述的多刀盘24是圆形或者多边形；所述的传动轴Ⅰ14上的主动螺旋伞齿轮23是串联连接，所述的传动轴Ⅱ32上的主动螺旋伞齿轮23是串联连接。所述的自锁螺栓18穿过轴承座20、轴承座水平固定板21固定连接，所述的从动伞齿轮传动轴33经所述的轴承座水平固定板21与所述的调节螺母34动配合连接。所述的调节螺母34的下方端部与弹簧Ⅰ36设于罐体Ⅰ35内。所述的刀片锁块48的方形杆55上设有压簧钢球孔49、长形槽53 。在所述的传动轴Ⅱ32纵向下方端点处连接的多刀盘24上的方孔46与相邻的多刀盘24上的方孔46之间的距离为（X），传动轴Ⅰ14纵向下方端点处连接的多刀盘24上的方孔46与自身多刀盘24的方孔46之间的距离为（Y）。所述的传动轴Ⅰ14上串联连接有主动螺旋伞齿轮23数个，传动轴Ⅱ32上串联连接有主动螺旋伞齿轮23数个。动力传动系统是所述的发动机轴2经发动机皮带轮3、三角皮带5、变速箱皮带轮6、变速箱主轴7、变速箱主动链轮11、变速箱输出轴56、链条Ⅰ12、从动链轮15与传动轴Ⅰ14连接转动，传动轴Ⅰ14另一端经固定链轮25、链条Ⅱ27带动传动轴Ⅱ32上的链轮同步传动运行。X距离公差为负350mm，Y为正公差。轴承座垂直固定板16为固定传动轴Ⅰ14和传动轴Ⅱ32。下面结合说明书附图、本发明的工作原理，叙述本发明最佳实施例：本发明有牵引车牵引，通过机器立腿40上配有用螺栓42平垫圈43、弹簧垫圈44、螺母45固定的行走轮28。本发明以发动机1为主动力，经发动机轴2与发动机皮带轮3由三角皮带5与变速箱皮带轮6传动，发动机轴2与发动机皮带轮3由发动机皮带轮固定键4固定，变速箱皮带轮6经变速箱皮带轮固定键8固定在变速箱主轴7上，变速箱主动链轮11经变速箱主动链轮键10固定在变速箱输出轴56上，经链条Ⅰ12带动传动轴Ⅰ14上由从动链轮键13固定的从动链轮15，传动轴Ⅰ14另一端由链轮键26固定链轮25、经链条Ⅱ27与传动轴Ⅱ32上的链轮传动同步运行。传动轴Ⅰ14、传动轴Ⅱ32通过轴承19及轴承座20，由自锁螺栓18固定于结构框架17上的轴承座垂直固定板16上，主动螺旋伞齿轮23从与动螺旋伞齿轮22铰接啮合传动，带动装有多个减震装置的多刀盘24旋转，从动伞齿轮传动轴33一端与从动螺旋伞齿轮22焊接连接，从动伞齿轮传动轴33通过轴承19及轴承座20由自锁螺栓18固定于结构框架17上的轴承座水平固定板21焊接连接。从动伞齿轮传动轴33下端由螺纹丝扣经调节螺母34、穿过罐体Ⅰ35内置弹簧Ⅰ36后，再穿过多刀盘24上的从动伞齿轮传动轴孔57后由螺母45连接固定。通过调节螺母34调节弹簧Ⅰ36实现初级减震效果。刀片锁块48上的方形杆55从上方插入多刀盘24上的方孔46，刀片锁块48上环形帽54上方安放弹簧Ⅱ38，由罐体Ⅱ37罩住弹簧Ⅱ38和刀片锁块48上环形帽54，由自锁螺栓18固定在多刀盘24上，用于刀片二级减震。刀片39从下向上垂直插入到长形槽53中，球面窝47分别滑过钢球50时，靠压簧51的作用力，使得钢球50自动的顶入球面窝47中，实现刀片39与刀片锁块48的自动连接。手柄31操作操作后，配合液压油泵30通过液压油管29使液压油缸41工作，调整刀片39高度，使工作力度与冰层厚度相适应，达到最佳除冰效果。

1、本发明主要技术参数：

牵引车：290马力，副机：柴油发动机98马力，性能：0-25毫米纯冰

0-200毫米压实冰雪、0-600毫米浮雪，除净率：99%，除雪速度：纯冰  5-20公里/小时，压实雪 15-30公里/小时，浮雪   30-60公里/小时。

2、路试效果：时间： 2013-2-8

地点： 哈尔滨市道里区龙化路，机场路，路面结构： 龙化路  混凝土路面

机场路  黑色柏油路面，

现场描述：龙化路  生活污水结冰，压实雪，冰层厚度80-150毫米，压实雪厚度超过100-180毫米

机场路  汽车尾气凝结薄冰（厚度10-40毫米）

效果：各路面清除率99%，路面无损伤，标识线无破损。

Claims (8)

1.一种除冰雪装置，它包含发动机轴、发动机皮带轮、三角皮带、变速箱皮带轮、变速箱主轴、变速箱、变速箱主动链轮、链条Ⅰ、传动轴Ⅰ、从动链轮、轴承座垂直固定板、结构框架、自锁螺栓、轴承座水平固定板、从动螺旋伞齿轮、主动螺旋伞齿轮、多刀盘、链轮、链条Ⅱ、行走轮、油管、液压油泵、传动轴Ⅱ、从动伞齿轮传动轴、调节螺母、罐体Ⅰ、弹簧Ⅰ、罐体Ⅱ、弹簧Ⅱ、刀片、立腿、液压油缸、螺栓、方孔、球面窝、刀片锁块、压簧钢球孔、钢球、压簧、丝堵、长形槽、环形帽、方形杆、从动伞齿轮传动轴孔，其特征在于：所述的主动螺旋伞齿轮下方设有所述的从动螺旋伞齿轮，所述的从动伞齿轮传动轴经所述的轴承座水平固定板、调节螺母、弹簧Ⅰ、多刀盘上的从动伞齿轮传动轴孔后与螺母固定连接，从动伞齿轮传动轴与调节螺母螺纹动配合连接；弹簧Ⅰ一端与调节螺母动配合连接、弹簧Ⅰ另一端与多刀盘动配合连接；所述的弹簧Ⅱ一端与刀片锁块的环形帽动配合连接；所述的罐体Ⅱ内设有所述的弹簧Ⅱ；所述的传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ在水平方向并排排列；传动轴Ⅱ上的多刀盘上的方孔与另一个多刀盘上的方孔之间的距离是(X)。

2.根据权利要求1所述的一种除冰雪装置，其特征在于：所述的多刀盘是圆形或者多边形；所述的传动轴Ⅰ上的主动螺旋伞齿轮是串联连接，所述的传动轴Ⅱ上的主动螺旋伞齿轮是串联连接。

3.根据权利要求1所述的一种除冰雪装置，其特征在于：所述的自锁螺栓穿过轴承座、轴承座水平固定板固定连接，所述的从动伞齿轮传动轴经所述的轴承座水平固定板与所述的调节螺母动配合连接。

4.根据权利要求1所述的一种除冰雪装置，其特征在于：所述的调节螺母的下方端部与弹簧Ⅰ设于罐体Ⅰ内。

5.根据权利要求2所述的一种除冰雪装置，其特征在于：所述的刀片锁块的方形杆上设有压簧钢球孔、长形槽。

6.根据权利要求2所述的一种除冰雪装置，其特征在于：在所述的传动轴Ⅱ纵向下方端点处连接的多刀盘上的方孔与相邻的多刀盘上的方孔之间的距离为（X），传动轴Ⅰ纵向下方端点处连接的多刀盘上的方孔与自身多刀盘的方孔之间的距离为（Y）。

7.根据权利要求2所述的一种除冰雪装置，其特征在于：所述的传动轴Ⅰ上串联连接有主动螺旋伞齿轮数个，传动轴Ⅱ上串联连接有主动螺旋伞齿轮数个。

8.根据权利要求2所述的一种除冰雪装置，其特征在于：动力传动系统是所述的发动机轴经发动机皮带轮、三角皮带、变速箱皮带轮、变速箱主轴、变速箱主动链轮、变速箱输出轴、链条Ⅰ、从动链轮与传动轴Ⅰ连接转动，传动轴Ⅰ另一端经固定链轮、链条Ⅱ带动传动轴Ⅱ上的链轮同步传动运行。

Images