CN103924544B - 多功能快速融冰车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程车辆，特别是一种多功能快速融冰车。它包括车体及车轮，所述的车轮为密封式圆柱状钢筒结构，车轮内部安装有油加热器，车轮内部注有导热油,它还包括空气加热装置，该空气加热装置由高压离心鼓风机连接空气加热器及热风输送管构成，热风输送管的两个出风口分别位于车轮下方两侧；还包括能源分配系统。本发明多功能快速融冰车，可广泛应用于各种等级道路路面以及机场的融冰，沥青摊铺补温、沥青坑洞修补等工作的一种新型机械设备。该设备具有价格低廉，使用简单，融冰速度快，使用成本低，易维护，一机多用等特点。

Description

多功能快速融冰车

技术领域

本发明涉及工程车辆，特别是一种多功能快速融冰车。

背景技术

在南方地区，没到冬天最冷的季节都会伴随有冻雨，低温天气的出现，温度在3℃-10℃之间，湿度又相对较大，这就让各种道路，桥梁的路面很容易产生结冰现象，给行车安全和交通运输带来非常大的阻碍。这种结冰现象尤其发生在桥梁上居多，而且结冰速度快，融冰速度慢。

以往解决结冰的办法较多，但存在着一些弊病:

一、工业盐融雪剂：1、这种方法不利于环保，并且对桥梁及混凝土结构有不可逆的腐蚀作用，增加了桥梁维护成本；2、效果缓慢，不能立竿见影，在零下10度以下几乎没有效果。3、耗费人力物力，成本高。除了工业盐融雪剂本身的成本，在具体的事实过程中需要大量人力抛洒，事后也需要大量人力来清理。

二、铲雪车：机械成本巨大，铲雪效果好，但是除冰钢刷或者除冰犁会对路面有损伤作用，减少路面的使用寿命，对于深度结冰效果不太理想。在不结冰的季节只能闲置无其他用处。

三、喷气吹雪车：利用燃油加热空气再高速喷出，达到化雪融冰的目的。这种机械广泛用于机场。喷气吹雪车成本巨大，使用时燃油消耗也惊人。热效率利用不高，其加热喷出来的空气仅有20%左右真正作用于路面，其余全部散失到空气中。由于高温气体能喷射很远，对周围的人、树木、机械等都有危险及损害作用，所以一般用于机场。在其他季节只能闲置无其他用途

四、沥青通电加温：施工成本大，维修难度高，使用成本高，如果由于车辙损坏，产生漏电对路面的人、车都会有安全威胁，也有可能对干燥的树木、枯草引发火灾。

中国发明专利“多功能快速融冰车”（专利号：2013202826197），可克服上述困难，但仍然存在一些缺陷：

1.原专利方案中自带动力单元，采购成本和使用成本高，降低了产品的性价比。

 2.原专利方案没有空气加热系统，在融冰状态时，融化的冰层以水的形式残留在路面上仍然有二次结冰的可能。

 3.原专利方案当钢轮加温预热时，下部充满热油的部分温度很高，钢轮上部温度很低，温度分布不均匀。

4.原专利方案在工作时需要靠起重机将其从卡车上吊起放在路面上使用，使用完以后又需要起重机放回卡车上，使用起来很不方便，更需要一台吊车作为配套机械，增加了使用成本和减少了工作效率。

 5.原专利方案中，运行中的高温钢轮是裸露在外的，一方面造成了热量流失，另一方面也容易造成安全事故。

 6.原专利方案中内部加热器为长方形加热器，由多个加热管并联而成，热能传递速度慢，加热效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能快速融冰车。

本发明的目的是通过如下途径实现的：一种多功能快速融冰车，它包括车体及车轮，所述的车轮为密封式圆柱状钢筒结构，车轮内部安装有油加热器，车轮内部注有导热油,它还包括空气加热装置，该空气加热装置由高压离心鼓风机连接空气加热器及热风输送管构成，热风输送管的两个出风口分别位于车轮下方两侧；还包括能源分配系统，该能源分配系统包括油加热单元、空气加热单元及温度感应单元，所述的油加热单元由电源依次连接断路器A、交流接触器A、变频器A、油加热器构成，所述的空气加热单元由电源依次连接断路器B、交流接触器B、变频器B、空气加热器构成，所述的温度感应单元由电源依次连接断路器C、交流接触器C、变压器、温度传感器构成；所述的交流接触器A、变频器A、交流接触器B、变频器B、交流接触器C、温度传感器分别连接程序逻辑单元，程序逻辑单元连接控制面板，所述的温度传感器安装于车轮内部导热油液面以下。

作为本方案的进一步优化，所述的车体通过液压提升装置连接行走轮；所述的液压提升装置包括液压泵。

作为本方案的进一步优化，所述的热风输送管上安装有控制阀。

作为本方案的进一步优化，所述的车轮上方安装有隔热防护罩。

作为本方案的进一步优化，所述的油加热器为半圆形，匹配安装于车轮内的底部。

作为本方案的进一步优化，所述的车体为拖拽车。

作为本方案的进一步优化，所述的车轮上安装有刹车系统。

作为本方案的进一步优化，所述的车轮上安装有预热电机伺服装置，该装置由伺服电机、电磁离合器及减速器构成。

作为本方案的进一步优化，所述的能源分配系统还包括液压提升单元，所述的液压提升单元由电源依次连接断路器D、交流接触器D、液压泵构成。

作为本方案的进一步优化，所述的能源分配系统还包括电机伺服单元，所述的电机伺服单元由电源依次连接断路器E、交流接触器E、伺服电机构成。

本发明多功能快速融冰车，可广泛应用于各种等级道路路面以及机场的融冰，沥青摊铺补温、沥青坑洞修补等工作的一种新型机械设备。该设备具有价格低廉，使用简单，融冰速度快，使用成本低，易维护，一机多用等特点。

本发明多功能快速融冰车具有如下功能：

功能一：用外接发电机将一个直径1米，长2米的大型钢轮表面加热到130-270摄氏度，在这个工作温度下利用载重卡车或者装载机的牵引在冰面上行走，利用钢轮将热能集中于一条线上，在高温度、高压强的环境下将冰层迅速融化成液态水和水蒸气，之后融冰车利用加热的高温高压气体将融化成水的冰吹向路边，避免二次结冰。

功能二：沥青摊铺补温及压实功能。在沥青摊铺的过程中沥青要在不低于135-180度的温度范围内进行压实，有利于沥青骨料的运动，才能将里面压实更加紧密。一般施工过程中，沥青料拌合后从出料运输到施工现场，以及进入摊铺机的过程每个环节都会有温度损失，所以实际碾压温度很难达到这一温度，特别是在低温条件下，由于温度散失快而无法施工。利用多功能快速融冰车既能解决这个问题。钢轮上的高温能够有效的对沥青进行温度补偿，在此同时对沥青进行碾压，能够更好的对沥青进行压实，及时在低温季节，也能够进行沥青摊铺作业。

功能四：沥青路面坑洞修理。传统沥青路面出现坑洞的修补过程中由于填入坑洞的新料与老路面直接无法完全结合，造成修补后，即使经过碾压，坑洞也会出现高差，车辆行驶时会出现颠簸。利用多功能快速融冰车就能解决这一问题。当新料填入坑洞后，用快速融冰车进行碾压，钢轮上的高温会将周围原有路面也一同软化，同时进行碾压，这样就不会出现新料和老路面直接的高差了，

功能五：车辙修补。多功能快速融冰车能够有效的对中、轻度车辙进行修补。传统高速公路管理中，并且利用传统修补技术进行补料修补成本很高，所以中、轻度车辙容易被忽略，然而当车辙发展到重度以后，不但影响行车安全和行车舒适性，修复起来也将花费更大的成本。多功能快速融冰车利用钢轮表面高温，将车辙断面凸起部分进行加热碾压，使其向凹入部分流动和挤压，从而减缓或者消除车辙。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明车轮结构示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明另一个角度整体结构示意图；

图4为本发明能源分配系统方框结构示意图；

图5为本发明预热电机伺服装置结构示意图；

图中，电源1、总断路器2、断路器A3、交流接触器A4、变频器A5、油加热器6、断路器B7、交流接触器B8、变频器B9、空气加热器10、断路器D11、交流接触器D12、液压泵13、断路器E14、交流接触器E15、伺服电机16、程序逻辑单元17、控制面板18、断路器C19、交流接触器C20、变压器21、温度传感器22、导热油23、车体31、车轮32、预热电机伺服装置33、行走轮34、液压提升装置35、高压离心鼓风机36、热风输送管38、隔热防护罩40、电磁离合器42、减速器43。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种多功能快速融冰车，它包括车体31及车轮32，所述的车轮32为密封式圆柱状钢筒结构，车轮32内部安装有油加热器6，车轮32内部注有导热油23,如图2、图3所示它还包括空气加热装置，该空气加热装置由高压离心鼓风机36连接空气加热器10及热风输送管38构成，热风输送管38的两个出风口39分别位于车轮32下方两侧；所述的热风输送管38上安装有控制阀。空气加热装置由高压离心鼓风机将空气泵入空气加热箱，加热至140摄氏度高温，再由耐高温空气输送管道输送至空气控制阀门，空气控制阀门主要控制高压高温空气是由融冰车左边吹出还是右边吹出，根据道路情况可由操作人员自行选择，高温高压空气通过空气控制阀门以后，由高压喷嘴吹出，将地面残余积水吹向路边，避免二次结冰。

本发明还包括能源分配系统，如图4所示，该能源分配系统包括油加热单元、空气加热单元、温度感应单元、液压提升单元及电机伺服单元，所述的油加热单元由电源1依次连接断路器A3、交流接触器A4、变频器A5、油加热器6构成，所述的空气加热单元由电源1依次连接断路器B7、交流接触器B8、变频器B9、空气加热器10构成，所述的温度感应单元由电源1依次连接断路器C19、交流接触器C20、变压器21、温度传感器22构成；所述的能源分配系统还包括液压提升单元，所述的液压提升单元由电源1依次连接断路器D11、交流接触器D12、液压泵13构成，所述的能源分配系统还包括电机伺服单元，所述的电机伺服单由电源1依次连接断路器E14、交流接触器E15、伺服电机16构成；所述的交流接触器A4、变频器A5、交流接触器B8、变频器B9、交流接触器C20、交流接触器D12、交流接触器E15、温度传感器22分别连接程序逻辑单元17，程序逻辑单元17连接控制面板18，所述的温度传感器22安装于车轮32内部导热油23液面以下。

原有温控系统只能单一通过识别钢轮内部温度是否达到设定温度值来控制供电的开断，新增的能源分配系统能够通过使用工况智能的调配油加热单元、空气加热单元、温度感应单元、液压提升单元及电机伺服单元的电力分配。这样可以使用更小的发电机组，更少的碳排放量和更经济的成本支出。例如产品在预热的情况下，要求更加快速的到达工作温度时，能源分配系统将会智能的将大部分功率分配给钢轮内部油加热器，使空气加热系统处于关闭或者低功率运行状态。又例如在钢轮达到预定温度处于工作状态时，能源控制系统将会减小钢轮内加热器的使用功率，而空气加热器将会获得完全的功率，来完成冰层融化后将路面积水吹走的工作，并且此时电机伺服单元处于断开状态，以免钢轮拖拽的方向力矩损坏电机。同时能源分配系统工况分为施工工况和融冰工况。在施工工况下，空气加热系统将被关闭，钢轮油加热器将获得满功率。而在融冰工况下，空气加热器和钢轮油加热器将会根据情况智能分配功率。

所述的车体31通过液压提升装置35连接行走轮34；所述的液压提升装置35包括液压泵13。原有融冰车在工作时需要靠起重机将其从卡车上吊起放在路面上使用，使用完以后又需要起重机放回卡车上，使用起来很不方便，更需要一台吊车作为配套机械，增加了使用成本和减少了工作效率。    液压顶升行走系统使用液压原理，使车辆能够通过轮胎自行被拖拽行走。在不工作或者预热状态下，液压油缸将车轮放下，将整车升起，这样大卡车就可以牵引其快速行走，当到达工作区域时，系统将车轮收起，将融冰车放下，进行工作。这样大大减少了使用成本，增加了工作效率。

所述的车轮32上方安装有隔热防护罩40，保温防护罩由耐高温塑料制成，内部垫有保温材料。防护罩固定在机架上方，将钢轮上部裸露部分完全封闭在里面。这样既可以防止工作人员不慎触碰高温钢轮表面带来伤害又可以防止外部气流以及风带走钢轮表面温度。达到保护工作人员及节能的效果

所述的油加热器6为半圆形，匹配安装于车轮32内的底部，原有加热器是长方形加热器，由多个加热管并联而成，这样加热速度太慢。改进型的加热器为半圆形，围绕钢轮底部，并保持较近距离，这样加热速度将会大幅提升，同时也减小了热能传递速度，增加了产品效果。

所述的车体31为拖拽车，通过除去原有的动力单元，这样既降低了成本，又增加了产品的性价比，同时使产品更具有机动灵活的特点，在使用的过程中有效利用了其他辅助车辆和机械。

所述的车轮32上安装有刹车系统，该系统由液压油缸，液压泵、液压管线等其他液压组件以及抱闸组成。当车辆停放在斜坡或者车辆需要人为紧急制动时，液压系统将会驱动抱闸，紧紧抱住钢轮，达到制动的效果。

如图5所示，所述的车轮32上安装有预热电机伺服装置33，该装置由伺服电机16、电磁离合器42及减速器43构成。原有融冰车不具备此系统时，当钢轮加温预热时，下部充满热油的部分温度很高，钢轮上部温度很低，温度分布不均匀。 这套预热电机伺服装置能够在预热时接通电源，使得电机运转，离合器接合，通过减速器带动钢轮匀速转动，达到钢轮表面均匀预热的效果，当融冰车处于融冰状态时，电机停止运转，离合器分开，以保护电机避免电机损坏。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多功能快速融冰车，它包括车体（31）及车轮（32），所述的车轮（32）为密封式圆柱状钢筒结构，车轮（32）内部安装有油加热器（6），车轮（32）内部注有导热油（23）,其特征在于：

它还包括空气加热装置，该空气加热装置由高压离心鼓风机（36）连接空气加热器（10）及热风输送管（38）构成，热风输送管（38）的两个出风口（39）分别位于车轮（32）下方两侧；

还包括能源分配系统，该能源分配系统包括油加热单元、空气加热单元及温度感应单元，所述的油加热单元由电源（1）依次连接断路器A（3）、交流接触器A（4）、变频器A（5）、油加热器（6）构成，所述的空气加热单元由电源（1）依次连接断路器B（7）、交流接触器B（8）、变频器B（9）、空气加热器（10）构成，所述的温度感应单元由电源（1）依次连接断路器C（19）、交流接触器C（20）、变压器（21）、温度传感器（22）构成；所述的交流接触器A（4）、变频器A（5）、交流接触器B（8）、变频器B（9）、交流接触器C（20）、温度传感器（22）分别连接程序逻辑单元（17），程序逻辑单元（17）连接控制面板（18），所述的温度传感器（22）安装于车轮（32）内部导热油（23）液面以下。

2.如权利要求1所述的多功能快速融冰车，其特征在于：所述的车体（31）通过液压提升装置（35）连接行走轮（34）；所述的液压提升装置（35）包括液压泵（13）。

3.如权利要求1所述的多功能快速融冰车，其特征在于：所述的热风输送管（38）上安装有控制阀。

4.如权利要求1所述的多功能快速融冰车，其特征在于：所述的车轮（32）上方安装有隔热防护罩（40）。

5.如权利要求1所述的多功能快速融冰车，其特征在于：所述的油加热器（6）为半圆形，匹配安装于车轮（32）内的底部。

6.如权利要求1所述的多功能快速融冰车，其特征在于：所述的车体（31）为拖拽车。

7.如权利要求1所述的多功能快速融冰车，其特征在于：所述的车轮（32）上安装有刹车系统。

8.如权利要求1所述的多功能快速融冰车，其特征在于：所述的车轮（32）上安装有预热电机伺服装置（33），该装置由伺服电机（16）、电磁离合器（42）及减速器（43）构成。

9.如权利要求1所述的多功能快速融冰车，其特征在于：所述的能源分配系统还包括液压提升单元，所述的液压提升单元由电源（1）依次连接断路器D（11）、交流接触器D（12）、液压泵（13）构成。

10.如权利要求1所述的多功能快速融冰车，其特征在于：所述的能源分配系统还包括电机伺服单元，所述的电机伺服单元由电源（1）依次连接断路器E（14）、交流接触器E（15）、伺服电机（16）构成。