CN104727262B - 全液压路面随行破冰除雪机 - Google Patents

Abstract

全液压路面随行破冰除雪机。属于破冰除雪设备技术领域，它集切割、破碎、剥离、收集、侧排等于一身，并采取连续工作方式，能有效清除路面积雪、被压实的冰雪混合物及坚冰，破冰除雪效率高。多组浮动式破冰轮沿机架横向呈一排设置在机架前方；多组浮动式破冰轮均与机架固接；侧排绞龙机构沿机架横向设置在多组浮动式破冰轮后方，且侧排绞龙机构与机架固接；多组浮动式收集铲沿机架横向呈一排设置在侧排绞龙机构后方，多组浮动式收集铲均与机架（2）固接；后地轮固定在机架后端中部。本发明用于清除道路上的冰雪。

Description

全液压路面随行破冰除雪机

技术领域

本发明涉及一种破冰除雪机，属于破冰除雪设备技术领域。

背景技术

随着我国经济高速发展，城市汽车保有量逐年递增，城市道路路面的汽车行驶饱和度逐渐升高，在带来经济效益的同时也给冬季清雪工作带来了新的问题。在中雪以上等级的降雪中，行驶在道路上的高密度的汽车会将刚刚下的雪压实，在汽车拥堵时由于汽车频繁刹车又会将雪融化并结冰进而会快速造成冰雪混合路面，给行车安全带来很大的隐患。冰雪混合物由于硬度高，靠传统的滚刷和推收集铲等清雪设备清理无法完成，所以急需研制一种破冰除雪设备用于清理压实雪、冰雪混合物及坚冰等情况的道路。

发明内容

本发明的目的是提供一种全液压路面随行破冰除雪机，它集切割、破碎、剥离、收集、侧排等于一身，并采取连续工作方式，能有效清除路面积雪、被压实的冰雪混合物及坚冰，破冰除雪效率高。

本发明实现上述目的，采取的技术方案是：

全液压路面随行破冰除雪机，包括机架和后地轮；所述的全液压路面随行破冰除雪机还包括侧排绞龙机构、多组浮动式破冰轮、后柔性连接装置、减震胶块及多组浮动式收集铲；多组浮动式破冰轮沿机架横向呈一排设置在机架前方；多组浮动式破冰轮均与机架固接；侧排绞龙机构沿机架横向设置在多组浮动式破冰轮后方，且侧排绞龙机构与机架固接；多组浮动式收集铲沿机架横向呈一排设置在侧排绞龙机构后方，多组浮动式收集铲均与机架固接；后地轮固定在机架后端中部；所述的后柔性连接装置包括液压活塞缸和铰接座；液压活塞缸的活塞沿轴向设有阻尼孔，液压活塞缸的缸筒两端分别设有油孔，液压活塞缸的缸筒两端的油孔封堵，液压活塞缸的缸筒内充满液压油，液压活塞缸的活塞杆外端与铰接座连接，铰接座与装载机大臂铰接，液压活塞缸的缸筒后端与机架后端铰接；在多组浮动式破冰轮与机架连接处分别加装减震胶块。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

1、多组浮动式破冰轮具有切割、破碎、剥离压实冰雪的功能。首先破除冰雪机的破冰轮为圆柱形，表面布满破冰齿，在搭载的装载机的推动下沿路面滚动。破冰齿在机身自重与装载机施加的外力的共同作用下，深深压入冰雪，将地面的冰雪、坚冰等切割、破碎，剥离地面，每个破冰轮可上下浮动，仿形以适应高低不同的路面。

2、侧排绞龙机构的功能为侧向排雪，通过绞龙螺旋旋转实现冰雪的横向推送，在较小的空间内可以将浮动式收集铲收集的冰雪快速排出到机身的一侧，实现了排雪的连续性，提高了工作效率。绞龙旋转动力来自液压马达，压力来自装载机自身的液压系统。

3、多组浮动式收集铲的铲体可以独立的上下浮动，在凹凸不平的路面上可以做到紧贴地面收集冰雪无遗漏。铲簧机构可以对铲体施加压力，压力通过铲刃作用在地面上将冰雪刮离。本发明由装载机驱动，机器自身的重力加上装载机施加的压力通过破冰轮、铲刃作用在地面冰雪上。

综上所述，本发明的破冰除雪机主要用于路面积雪、被压实的冰雪混合物及坚冰的清理。其集切割、破碎、剥离、收集、侧排等于一身，工作方式采取连续工作方式，破冰除雪效率高(作业时速为装载机的最高行驶车速30km/h，作业宽度为3m，每小时作业面积＝车速×作业宽度，每小时作业90平方千米以上)。

附图说明

图1是本发明的整机侧视图；

图2是本发明的整机轴侧图；

图3是多组浮动式破冰轮侧视图；

图4是多组浮动式破冰轮主视图；

图5是铲簧机构或压簧机构主剖视图；

图6是图5的A向视图；

图7是图5的B向视图；

图8是侧排绞龙机构轴测图；

图9是浮动式收集铲侧视图；

图10是多组浮动式收集铲主视图；

图11是倒车提升装置主视图；

图12是倒车提升装置工作原理图；

图13是倒车提升装置轴测图；

图14是倒车提升装置与铲体相连的俯视图；

图15是后柔性连接装置的主视图；

图16是侧排绞龙机构的主视图；

图17是图16的右视图。

上述图中涉及到的部件名称及标号分别为：

浮动式破冰轮1、机架2、侧排绞龙机构3、浮动式收集铲4、后地轮5、倒车提升装置6、后柔性连接装置7、弹簧压臂8、压簧机构9、破冰轮支臂10、破冰轮轴承座11、破冰轮体12、轴二13、轴一14、轴三15、轴四16、连接座一17、铲体18、铲簧机构19、铲刃20、液压油杯21、内六角螺钉22、弹簧23、弹簧轴24、上关节头25、卡瓣26、卡套27、弹簧轴压头28、上减震胶垫29、弹簧套筒30、下减震胶垫31、下关节头32、油缸用非金属导向环33、防尘圈34、弹簧轴套35、连接座二36、关节轴承37、上护套38、下护套39、上盖板40、下盖板41、提升油缸42、提升轴43、油缸连接板44、轴承座总成45、提升板46、连线47、轴六48、液压活塞缸49、铰接座50、活塞51、阻尼孔52、缸筒53、活塞杆54、装载机大臂55、密封圈56、绞龙57、液压马达58、L形支架59、减震胶块60、传动箱61。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1、图2、图4及图10所示，全液压路面随行破冰除雪机，包括机架2和后地轮5；所述的全液压路面随行破冰除雪机还包括侧排绞龙机构3、多组浮动式破冰轮1及多组浮动式收集铲4；多组浮动式破冰轮1沿机架2横向(即宽度方向)呈一排设置在机架2前方；多组浮动式破冰轮1均与机架2固接；侧排绞龙机构3沿机架2横向设置在多组浮动式破冰轮1后方，且侧排绞龙机构3与机架2固接；多组浮动式收集铲4沿机架2横向呈一排设置在侧排绞龙机构3后方，多组浮动式收集铲4均与机架2固接；后地轮5固定在机架2后端中部。

多组浮动式破冰轮1在工作时会产生较大的震动，为了保证其它零件的正常工作及使用寿命，在多组浮动式破冰轮1与机架2连接处分别加装减震胶块60。

具体实施方式二：如图1、图2及图4所示，具体实施方式一所述的全液压路面随行破冰除雪机，所述的多组浮动式收集铲4中相邻两个铲体18之间采取紧密配合方式排布。防止漏清，清冰雪效果更好。

具体实施方式三：如图1～图3所示，具体实施方式一所述的全液压路面随行破冰除雪机，每组浮动式破冰轮1均包括弹簧压臂8、压簧机构9、破冰轮支臂10、破冰轮体12、轴二13及两个破冰轮轴承座11；破冰轮体12的轮轴两端各通过一个破冰轮轴承座11与破冰轮支臂10固接，破冰轮支臂10的后端通过轴二13与弹簧压臂8铰接(即破冰轮支臂10可绕弹簧压臂8转动)，弹簧压臂8与机架2前端固接，压簧机构9上端通过与弹簧压臂8铰接，压簧机构9下端与破冰轮支臂10前端铰接。

破冰轮体12采用仿齿轮设计，破冰齿采用镶嵌式结构，破冰轮体12的具体结构与专利号为201420628524.0中公开的破冰轮结构相同。破冰轮轴承座11最好采用分体式设计，使破冰轮体12拆装方便。多组破冰轮体12共同工作达到适应路面的效果。

破冰齿采用高低错落断续齿形设计，破冰齿的具体结构与专利号为201420628647.4中公开的破冰齿结构相同。破冰轮体12为滚动式连续切削设计，破冰效果是普通平齿的二倍，破冰除雪效率高。

具体实施方式四：如图1、图2及图9所示，具体实施方式三所述的全液压路面随行破冰除雪机，所述的每组浮动式收集铲4均包括轴四16、连接座一17、铲体18、铲簧机构19、铲刃20及连接座二36；所述的连接座一17与机架2固接，铲体18的上端通过轴四16与连接座一17铰接；铲体18正面的下端固定有铲刃20，铲体18背面的下端与铲簧机构19的下端铰接，铲簧机构19的上端与连接座二36铰接，连接座二36与机架2固接。

浮动式收集铲4具有仿形功能，铲体18在铲簧机构19的作用下，铲体18上的铲刃20作用在地面上将冰雪刮离。

具体实施方式五：如图1、图2、图8、图16和图17所示，具体实施方式一、二、三或四所述的全液压路面随行破冰除雪机，所述的侧排绞龙机构3包括绞龙57、液压马达58、L形支架59和传动箱61；所述的液压马达58的输出端与传动箱61的输入端传动连接，所述的传动箱61的输出端与绞龙57的一端传动连接，所述的绞龙57的另一端与L形支架59的角部转动连接，所述的L形支架59、液压马达58及传动箱61均与机架2固接。

具体实施方式六：如图1～图5、图9所示，具体实施方式五所述的全液压路面随行破冰除雪机，所述的铲簧机构19和压簧机构9均包括轴一14、轴三15、弹簧23、弹簧轴24、上关节头25、卡瓣26、卡套27、弹簧轴压头28、上减震胶垫29、弹簧套筒30、下减震胶垫31、下关节头32、油缸用非金属导向环33、防尘圈34、弹簧轴套35、两个关节轴承37、两个密封圈56及两个内六角螺钉22；

上关节头25和下关节头32的内孔中分别镶嵌有关节轴承37，上关节头25的下端设置在卡套27内，上关节头25与卡套27之间通过卡瓣26固接，弹簧轴24的上端与上关节头25螺纹连接，弹簧轴24的上端与上关节头25通过两个内六角螺钉22径向固定，弹簧轴24的下端穿过弹簧轴压头28的中心孔与弹簧轴套35固接，弹簧套筒30套设在弹簧轴压头28和弹簧轴套35上，且弹簧套筒30的上端通过弹簧轴压头28外侧壁上设有的台肩端面限位，弹簧轴压头28与弹簧轴套35之间设有上减震胶垫29，弹簧套筒30的下端与下关节头32的中心螺纹孔螺纹连接，弹簧套筒30内的下端设有下减震胶垫31，弹簧轴压头28与弹簧套筒30之间以及弹簧套筒30与下关节头32之间分别通过密封圈56密封，弹簧套筒30与弹簧轴套35之间设有油缸用非金属导向环33(起支撑作用，减少铲簧套筒30与铲簧轴套35的摩擦)，所述的油缸用非金属导向环33设置在弹簧轴套35外侧壁设有的环形凹槽内，弹簧轴压头28的上端与弹簧轴24之间通过防尘圈34密封，弹簧23套装在弹簧套筒30外侧，弹簧23的上端抵靠在卡套27的下端面上，弹簧23的下端抵靠在下关节头32的上端面上，下关节头32内的关节轴承37安装在轴三15上，上关节头25内的关节轴承37安装在轴一14上，压簧机构9的下端通过轴三15与破冰轮支臂10前端铰接，压簧机构9的上端通过轴一14与弹簧压臂8铰接；铲簧机构19的下端通过轴三15与铲体18背面的下端铰接；铲簧机构19的上端通过轴一14与连接座二36铰接。

当铲簧机构19压缩到最低位置时，弹簧轴24的下端会与下关节头32接触产生冲击，为了消除冲击，特在弹簧套筒30内的下端设置下减震胶垫31，用以消除接触带来的冲击；当铲簧机构19伸长到最长位置时，弹簧轴24的上端会与弹簧轴压头28的下端接触，产生冲击，为消除冲击，特在弹簧轴压头28与弹簧轴套35之间设置了上减震胶垫29，用以消除接触带来的冲击。

当设备运行时会产生极大的震动，铲体18会产生横向移动，安装关节轴承37提高了机械运行的稳定性与可靠性。为方便两个关节轴承37的润滑，分别在上关节头25和下关节头32上安装有液压油杯21，见图5～图7。

铲体18遇到突起时可被顶起；遇到凹陷时，弹簧23通过轴一14将压力传递给铲体18，将铲体18压至凹陷处，弹簧23实现铲体18对地面的浮动式刮雪作业，同时还具有避障和适应路面的功能。

当遇到路面突起时，铲体18受力将绕轴四16旋转，铲体18通过轴16将力作用在铲簧机构19上使得弹簧23收缩，实现铲体18的上浮。多组浮动式收集铲4一同作业时实现对路面的仿形。

卡瓣26与卡套27配合使用，在竖直方向上限制了弹簧23的位移。卡瓣26是一个圆环分为两半，卡瓣26的外径小于卡套27的内径。装配时先将卡套27套装在弹簧轴24上，再将分成两半的卡瓣26镶入上关节头25外侧壁设有的环形凹槽中，这时卡套27向上移动套住卡瓣26，限制了卡套27向外移动。卡套27的内环也限制分成两半的卡瓣26的径向移动，使结构稳定。

压簧机构9可以伸缩，当破冰轮体12遇突起的路面时，破冰轮支臂10绕轴13转动，破冰轮支臂10通过轴15将压力作用给压簧机构9，使压簧机构9收缩，破冰轮体12向上浮动。弹簧23施加的压力，通过压簧机构9将压力传递给破冰轮体12，由破冰轮体12作用到地面实现冰雪剥离、破碎。

具体实施方式七：如图5所示，具体实施方式六所述的全液压路面随行破冰除雪机，所述的压簧机构9还包括上护套38和下护套39；下护套39套装在弹簧套筒30的外侧，上护套38的上盖板40与卡套27的下端面固接，下护套39的下盖板41与下关节头32的上端面固接，下护套39的上端由上护套38的下端穿入上护套38内，且二者滑动配合；弹簧23套装在弹簧套筒30外侧，弹簧23的上下两端抵靠在上护套38的上盖板40与下护套39的下盖板41上。

具体实施方式八：如图1、图2、图11～图14所示，具体实施方式一所述的全液压路面随行破冰除雪机，所述的全液压路面随行破冰除雪机还包括倒车提升装置6，所述的倒车提升装置6包括提升油缸42、提升轴43、两个油缸连接板44、多个轴承座总成45、多根连线47、多个轴六48及多组提升板；

提升油缸42的活塞杆与两个油缸连接板44通过销轴铰接，两个油缸连接板44和多组提升板分别焊接在提升轴43上组成提升轴焊合，提升轴43与多个轴承座总成45转动连接，多个轴承座总成45与机架2通过螺栓固接，每组提升板包括两个提升板46，每个提升板46与一根连线47一端连接，每组提升板的两根连线47的另一端之间通过轴六48与所对应的铲体18转动连接。

提升油缸42的活塞杆伸出带动提升轴焊合转动，将铲体18提起至一定高度。在倒车时会自动开启，倒车时铲体18自动被提起，可倒车作业。

具体实施方式九：如图1、图2及图15所示，具体实施方式一所述的全液压路面随行破冰除雪机，所述的全液压路面随行破冰除雪机还包括后柔性连接装置7，所述的后柔性连接装置7包括液压活塞缸49和铰接座50；液压活塞缸49的活塞51沿轴向设有阻尼孔52，液压活塞缸49的缸筒53两端分别设有油孔，液压活塞缸49的缸筒53两端的油孔封堵，液压活塞缸49的缸筒53内充满液压油，液压活塞缸49的活塞杆54外端与铰接座50连接，铰接座50与装载机大臂55铰接，液压活塞缸49的缸筒53后端与机架2后端铰接。

当外力拉动液压活塞缸49的活塞杆54及活塞51移动时，液压油经过阻尼孔52在有杆腔和无杆腔之间流动。阻尼孔52的阻尼作用降低了液压活塞缸49的活塞杆54移动速度，减少了设备连接处的惯性冲击，提高除雪机行驶的稳定性。

Claims (8)

1.一种全液压路面随行破冰除雪机，包括机架(2)和后地轮(5)；其特征是：所述的全液压路面随行破冰除雪机还包括侧排绞龙机构(3)、多组浮动式破冰轮(1)、后柔性连接装置(7)、减震胶块(60)及多组浮动式收集铲(4)；多组浮动式破冰轮(1)沿机架(2)横向呈一排设置在机架(2)前方；多组浮动式破冰轮(1)均与机架(2)固接；侧排绞龙机构(3)沿机架(2)横向设置在多组浮动式破冰轮(1)后方，且侧排绞龙机构(3)与机架(2)固接；多组浮动式收集铲(4)沿机架(2)横向呈一排设置在侧排绞龙机构(3)后方，多组浮动式收集铲(4)均与机架(2)固接；后地轮(5)固定在机架(2)后端中部；所述的后柔性连接装置(7)包括液压活塞缸(49)和铰接座(50)；液压活塞缸(49)的活塞(51)沿轴向设有阻尼孔(52)，液压活塞缸(49)的缸筒(53)两端分别设有油孔，液压活塞缸(49)的缸筒(53)两端的油孔封堵，液压活塞缸(49)的缸筒(53)内充满液压油，液压活塞缸(49)的活塞杆(54)外端与铰接座(50)连接，铰接座(50)与装载机大臂(55)铰接，液压活塞缸(49)的缸筒(53)后端与机架(2)后端铰接；在多组浮动式破冰轮(1)与机架(2)连接处分别加装减震胶块(60)。

2.根据权利要求1所述的全液压路面随行破冰除雪机，其特征是：所述的多组浮动式收集铲(4)中相邻两个铲体(18)之间采取紧密配合方式排布。

3.根据权利要求1所述的全液压路面随行破冰除雪机，其特征是：每组浮动式破冰轮(1)均包括弹簧压臂(8)、压簧机构(9)、破冰轮支臂(10)、破冰轮体(12)、轴二(13)及两个破冰轮轴承座(11)；破冰轮体(12)的轮轴两端各通过一个破冰轮轴承座(11)与破冰轮支臂(10)固接，破冰轮支臂(10)的后端通过轴二(13)与弹簧压臂(8)铰接，弹簧压臂(8)与机架(2)前端固接。

4.根据权利要求3所述的全液压路面随行破冰除雪机，其特征是：所述的每组浮动式收集铲(4)均包括轴四(16)、连接座一(17)、铲体(18)、铲簧机构(19)、铲刃(20)及连接座二(36)；所述的连接座一(17)与机架(2)固接，铲体(18)的上端通过轴四(16)与连接座一(17)铰接；铲体(18)正面的下端固定有铲刃(20)，铲体(18)背面的下端与铲簧机构(19)的下端铰接，铲簧机构(19)的上端与连接座二(36)铰接，连接座二(36)与机架(2)固接。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的全液压路面随行破冰除雪机，其特征是：所述的侧排绞龙机构(3)包括绞龙(57)、液压马达(58)、L形支架(59)和传动箱(61)；所述的液压马达(58)的输出端与传动箱(61)的输入端传动连接，所述的传动箱(61)的输出端与绞龙(57)的一端传动连接，所述的绞龙(57)的另一端与L形支架(59)的角部转动连接，所述的L形支架(59)、液压马达(58)及传动箱(61)均与机架(2)固接。

6.根据权利要求4所述的全液压路面随行破冰除雪机，其特征是：所述的铲簧机构(19)和压簧机构(9)均包括轴一(14)、轴三(15)、弹簧(23)、弹簧轴(24)、上关节头(25)、卡瓣(26)、卡套(27)、弹簧轴压头(28)、上减震胶垫(29)、弹簧套筒(30)、下减震胶垫(31)、下关节头(32)、油缸用非金属导向环(33)、防尘圈(34)、弹簧轴套(35)、两个关节轴承(37)、两个密封圈(56)及两个内六角螺钉(22)；

上关节头(25)和下关节头(32)的内孔中分别镶嵌有关节轴承(37)，上关节头(25)的下端设置在卡套(27)内，上关节头(25)与卡套(27)之间通过卡瓣(26)固接，弹簧轴(24)的上端与上关节头(25)螺纹连接，弹簧轴(24)的上端与上关节头(25)通过两个内六角螺钉(22)径向固定，弹簧轴(24)的下端穿过弹簧轴压头(28)的中心孔与弹簧轴套(35)固接，弹簧套筒(30)套设在弹簧轴压头(28)和弹簧轴套(35)上，且弹簧套筒(30)的上端通过弹簧轴压头(28)外侧壁上设有的台肩端面限位，弹簧轴压头(28)与弹簧轴套(35)之间设有上减震胶垫(29)，弹簧套筒(30)的下端与下关节头(32)的中心螺纹孔螺纹连接，弹簧套筒(30)内的下端设有下减震胶垫(31)，弹簧轴压头(28)与弹簧套筒(30)之间以及弹簧套筒(30)与下关节头(32)之间分别通过密封圈(56)密封，弹簧套筒(30)与弹簧轴套(35)之间设有油缸用非金属导向环(33)，所述的油缸用非金属导向环(33)设置在弹簧轴套(35)外侧壁设有的环形凹槽内，弹簧轴压头(28)的上端与弹簧轴(24)之间通过防尘圈(34)密封，弹簧(23)套装在弹簧套筒(30)外侧，弹簧(23)的上端抵靠在卡套(27)的下端面上，弹簧(23)的下端抵靠在下关节头(32)的上端面上；下关节头(32)内的关节轴承(37)安装在轴三(15)上，上关节头(25)内的关节轴承(37)安装在轴一(14)上，压簧机构(9)的下端通过轴三(15)与破冰轮支臂(10)前端铰接，压簧机构(9)的上端通过轴一(14)与弹簧压臂(8)铰接；铲簧机构(19)的下端通过轴三(15)与铲体(18)背面的下端铰接；铲簧机构(19)的上端通过轴一(14)与连接座二(36)铰接。

7.根据权利要求6所述的全液压路面随行破冰除雪机，其特征是：所述的压簧机构(9)还包括上护套(38)和下护套(39)；下护套(39)套装在弹簧套筒(30)的外侧，上护套(38)的上盖板(40)与卡套(27)的下端面固接，下护套(39)的下盖板(41)与下关节头(32)的上端面固接，下护套(39)的上端由上护套(38)的下端穿入上护套(38)内，且二者滑动配合；弹簧(23)套装在弹簧套筒(30)外侧，弹簧(23)的上下两端抵靠在上护套(38)的上盖板(40)与下护套(39)的下盖板(41)上。

8.根据权利要求1所述的全液压路面随行破冰除雪机，其特征是：所述的全液压路面随行破冰除雪机还包括倒车提升装置(6)，所述的倒车提升装置(6)包括提升油缸(42)、提升轴(43)、两个油缸连接板(44)、多个轴承座总成(45)、多根连线(47)、多个轴六(48)及多组提升板；

提升油缸(42)的活塞杆与两个油缸连接板(44)铰接，两个油缸连接板(44)和多组提升板分别焊接在提升轴(43)上组成提升轴焊合，提升轴(43)与多个轴承座总成(45)转动连接，多个轴承座总成(45)与机架(2)固接，每组提升板包括两个提升板(46)，每个提升板(46)与一根连线(47)一端连接，每组提升板的两根连线(47)的另一端之间通过轴六(48)与所对应的铲体(18)转动连接。