CN107974998A - 用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置及方法 - Google Patents

用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置及方法属于环保、机械传动、清除道路积雪设备等技术领域，该装置由雪球合成单元，积雪球发射单元，斜面传动单元，起伏轮组，雪球合成驱动单元，雪球发射驱动单元，起伏轮组驱动单元和积雪球收集单元组成，该方法是将积雪由雪球合成单元的两个半球形雪球合成片合成雪球，积雪球发射单元的雪球抛射浆片将雪球抛射至斜面传动单元的斜面传动片上，斜面传动单元在起伏轮组的作用下，完成将雪球在各斜面传动片上从低到高的传动，最终将雪球收集到积雪球收集单元中，实现积雪的传动和收集的功能。

Description

用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置及方法
技术领域
本发明用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置及方法属于属于环保、机械传动、清除道路积雪设备等技术领域。
背景技术
清雪车是用于清理北方路面积雪的机械设备，传统清雪车在车头前方安置滚刷，通过转动滚刷，将路面积雪清理到路边。对于刚下过雪的路面，这种清雪车具有非常理想的清理效果，清理过后，地面可以直接裸露在外。然而，这种清雪车也有其弊端，首先，滚刷无法清理其它车辆将雪压实成的雪块，其次，滚刷无法清理路面结冰，第三，清除的雪仅仅是堆放在了路旁，仍然需要配合铲车等机械设备进行收集、清理和运输。
还有一种清雪车是在车头前方安置金属挡板，这种清雪车不仅可以清理雪被其它车辆压实成的雪块，而且可以清理路面结冰，即同时具有清雪和除冰的功能。但是这种清雪车的清雪和除冰效果有限，经其清理后的路面仍有可能会覆盖一层薄冰或雪，此外，这种清雪车仍然需要配合铲车等机械设备进行收集、清理和运输。
针对清雪车领域的问题，本团队申请了名为《一种速冻热风式清雪除冰车》，不仅同时实现了清雪和除冰功能，而且经其处理后的路面直接裸露在外，同时还对冰雪进行了收集。
发明内容
本发明公开了用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置及方法，给专利一种速冻热风式清雪除冰车提供了更多的技术选择。
本发明的目的是这样实现的：
用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置，由雪球合成单元、积雪球发射单元、斜面传动单元、起伏轮组、雪球合成驱动单元、雪球发射驱动单元、起伏轮组驱动单元和积雪球收集单元组成；
所述的雪球合成单元位于积雪球发射单元前方，雪球合成单元由中空半径为R的半球形雪球合成片和传动臂组成，传动臂与雪球合成驱动单元相连，两个半球形雪球合成片相对分布，雪球合成驱动单元能够驱动传动臂，使两个半球形雪球合成片呈现分离状态或连接状态，在分离状态下，两个半球形雪球合成片分离间距D大于半球形雪球合成片的直径2R，在合成状态下，两个半球形雪球合成片组合成球体，合成雪球，两个半球形雪球合成片移动至积雪球发射单元中恢复分离状态，雪球下落至积雪球发射单元中，两个半球形雪球合成片回到积雪球发射单元的前方；
所述的积雪球发射单元由旋转轴和两个雪球抛射浆片组成，两个雪球抛射浆片沿180度分布，一个在预备位，一个在抛射位，旋转轴位于两个雪球抛射浆片的中心，旋转轴与雪球发射驱动单元相连，雪球抛射浆片半径r＞1.3R，雪球处于预备位的雪球抛射浆片上方时，雪球合成单元的两个半球形雪球合成片分离，雪球落入预备位的雪球抛射浆片上，旋转轴带动雪球抛射浆片及雪球旋转，在抛射位骤停，将雪球抛射至斜面传动单元，另一侧雪球抛射浆片到达预备位，等待下一个雪球进入积雪球发射单元；
所述斜面传动单元下端与起伏轮组相连，斜面传动单元由M片斜面传动片组成，第i片斜面传动片的高度为hi，宽度为L，其中L＞2R，斜面传动片在雪球传动方向首末端高度差为Δh，斜面传动片之间接触，斜面传动片的横切面为中间低两边高的圆弧形，雪球在斜面传动单元中实现由低到高的传动，雪球在斜面传动片上传动时，分为以下几种情况：
a、由积雪球发射单元抛入雪球至第1片斜面传动片的底端，在起伏轮组的作用下，奇数起伏轮带动奇数斜面传动片上升，偶数起伏轮带动偶数片斜面传动片下降，第1片斜面传动片的末端和第2片斜面传动片的首端相平，雪球沿第1片斜面传动片的末端滚动至第2片斜面传动片的底端；
b、雪球在第i片斜面传动片的底端，i∈N+，1＜i＜M，在起伏轮组的作用下，在起伏轮组的作用下，第i片起伏轮带动第i片斜面传动片上升，第i+1片起伏轮带动第i+1片斜面传动片下降，第i片斜面传动片的末端和第i+1片斜面传动片的首端相平，保持该状态，雪球沿第i片斜面传动片的末端滚动至第i+1片斜面传动片的末端；
c、第M片斜面传动片的底端与积雪球收集单元接触，雪球在第M片斜面传动片的底端直接滚入积雪球收集单元；
所述起伏轮组由M片规格相同的起伏轮组成，位于斜面传动片的下面，与M片斜面传动片相对应，M片起伏轮同轴相连，由起伏轮组驱动单元提供动力，相临的起伏轮之间相位相差180度，起和伏两种状态起伏轮高度差为d，斜面传动片的高度hi是以h1为首项，d-Δh为公差的等差数列，
hi+1＝hi+d-Δh
且雪球在第i片斜面传动片的底端时，雪球中心点高度低于第i+1片斜面传动片的首端高度，
hi+1＞hi+d-R
所述积雪球收集单元边缘低于第M片斜面传动片底端，当雪球传动到第M片斜面传动片底端时，直接滚入到积雪球收集单元中。
上述用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置，所述的起伏轮组中的起伏轮为偏心轮。
上述用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置，所述的起伏轮组中的起伏轮为凸轮。
一种包含以上用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置的汽车底盘，汽车底盘上设置有开口，所述开口内安装用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置。
一种在上述用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置实现的积雪压球传动方法，有以下几个步骤：
a、雪球合成驱动单元带动驱动传动臂及两个半球形雪球合成片向中间聚拢，使两个半球形雪球合成片连接到一起组成球体，合成雪球；
b、雪球合成驱动单元带动驱动传动臂，驱动传动臂带动两个雪球合成片及雪球移动至积雪球发射单元中处于预备位的雪球抛射浆片上，两个半球形雪球合成片分离，雪球下落至雪球抛射浆片上；
c、雪球发射驱动单元带动旋转轴旋转，旋转轴带动雪球抛射浆片和雪球旋转，雪球抛射浆片在抛射位骤停，将雪球抛射至斜面传动单元；
d、由积雪球发射单元抛入雪球至第1片斜面传动片的底端，在起伏轮组的作用下，奇数起伏轮带动奇数斜面传动片上升，偶数起伏轮带动偶数片斜面传动片下降，第1片斜面传动片的末端和第2片斜面传动片的首端相平，雪球沿第1片斜面传动片的末端滚动至第2片斜面传动片的底端；
e、雪球在第i片斜面传动片的底端，i∈N+，1＜i＜M，在起伏轮组的作用下，在起伏轮组的作用下，第i片起伏轮带动第i片斜面传动片上升，第i+1片起伏轮带动第i+1片斜面传动片下降，第i片斜面传动片的末端和第i+1片斜面传动片的首端相平，保持该状态，雪球沿第i片斜面传动片的末端滚动至第i+1片斜面传动片的末端；
f、第M片斜面传动片的底端与积雪球收集单元接触，雪球在第M片斜面传动片的底端直接滚入积雪球收集单元。
有益效果：
1、本发明的特殊结构实现了对积雪的压球传递及收集功能；
2、本发明的理念中，清雪车上可同时进行积雪的收集工作，积雪不需要占用路边的车道或人行道，减少后续积雪收集的工序；
3、本发明同本发明团队同日申请的另外两项专利《速冻热风式清雪除冰车用积雪压球传动装置及方法》、《一种面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置及方法》相比，其独特的技术优势在于雪球合成单元仅实现雪球的合成功能，不需要带动雪球沿传动方向移动，雪球在传动过程中，雪球合成单元可进行下一雪球的合成，并行处理效率高。
附图说明
图1是本发明用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置的结构示意图。
图中：1雪球合成单元，1-1半球形雪球合成片，1-2传动臂，2积雪球发射单元，2-1旋转轴，2-2雪球抛射浆片，3斜面传动单元，3-1斜面传动片，4起伏轮组，4-1起伏轮，5雪球合成驱动单元，6雪球发射驱动单元，7起伏轮组驱动单元，8积雪球收集单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施例作进一步详细描述。
具体实施方式一
以下实施例是本发明用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置实施例。
本实施例的用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置，如图1所示，由雪球合成单元1、积雪球发射单元2、斜面传动单元3、起伏轮组4、雪球合成驱动单元5、雪球发射驱动单元6、起伏轮组驱动单元7和积雪球收集单元8组成；
所述的雪球合成单元1位于积雪球发射单元2前方，雪球合成单元1由中空半径为R的半球形雪球合成片1-1和传动臂1-2组成，传动臂1-2与雪球合成驱动单元5相连，两个半球形雪球合成片1-1相对分布，雪球合成驱动单元5能够驱动传动臂1-2，使两个半球形雪球合成片1-1呈现分离状态或连接状态，在分离状态下，两个半球形雪球合成片1-1分离间距D大于半球形雪球合成片1-1的直径2R，在合成状态下，两个半球形雪球合成片1-1组合成球体，合成雪球，两个半球形雪球合成片1-1移动至积雪球发射单元2中恢复分离状态，雪球下落至积雪球发射单元2中，两个半球形雪球合成片1-1回到积雪球发射单元2的前方；
所述的积雪球发射单元2由旋转轴2-1和两个雪球抛射浆片2-2组成，两个雪球抛射浆片2-2沿180度分布，一个在预备位，一个在抛射位，旋转轴2-1位于两个雪球抛射浆片2-2的中心，旋转轴2-1与雪球发射驱动单元6相连，雪球抛射浆片2-2半径r＞1.3R，雪球处于预备位的雪球抛射浆片2-2上方时，雪球合成单元1的两个半球形雪球合成片1-1分离，雪球落入预备位的雪球抛射浆片2-2上，旋转轴2-1带动雪球抛射浆片2-2及雪球旋转，在抛射位骤停，将雪球抛射至斜面传动单元3，另一侧雪球抛射浆片2-2到达预备位，等待下一个雪球进入积雪球发射单元2；
所述斜面传动单元3下端与起伏轮组4相连，斜面传动单元3由M片斜面传动片3-1组成，第i片斜面传动片3-1的高度为hi，宽度为L，其中L＞2R，斜面传动片3-1在雪球传动方向首末端高度差为Δh，斜面传动片3-1之间接触，斜面传动片3-1的横切面为中间低两边高的圆弧形，雪球在斜面传动单元3中实现由低到高的传动，雪球在斜面传动片3-1上传动时，分为以下几种情况：
a、由积雪球发射单元2抛入雪球至第1片斜面传动片3-1的底端，在起伏轮组4的作用下，奇数起伏轮4-1带动奇数斜面传动片3-1上升，偶数起伏轮4-1带动偶数片斜面传动片3-1下降，第1片斜面传动片3-1的末端和第2片斜面传动片3-1的首端相平，雪球沿第1片斜面传动片3-1的末端滚动至第2片斜面传动片3-1的底端；
b、雪球在第i片斜面传动片3-1的底端，i∈N+，1＜i＜M，在起伏轮组4的作用下，在起伏轮组4的作用下，第i片起伏轮4-1带动第i片斜面传动片3-1上升，第i+1片起伏轮4-1带动第i+1片斜面传动片3-1下降，第i片斜面传动片3-1的末端和第i+1片斜面传动片3-1的首端相平，保持该状态，雪球沿第i片斜面传动片3-1的末端滚动至第i+1片斜面传动片3-1的末端；
c、第M片斜面传动片3-1的底端与积雪球收集单元8接触，雪球在第M片斜面传动片3-1的底端直接滚入积雪球收集单元8；
所述起伏轮组4由M片规格相同的起伏轮4-1组成，位于斜面传动片3-1的下面，与M片斜面传动片3-1相对应，M片起伏轮4-1同轴相连，由起伏轮组驱动单元7提供动力，相临的起伏轮4-1之间相位相差180度，起和伏两种状态起伏轮4-1高度差为d，斜面传动片3-1的高度hi是以h1为首项，d-Δh为公差的等差数列，
hi+1＝hi+d-Δh
且雪球在第i片斜面传动片3-1的底端时，雪球中心点高度低于第i+1片斜面传动片3-1的首端高度，
hi+1＞hi+d-R
所述积雪球收集单元8边缘低于第M片斜面传动片3-1底端，当雪球传动到第M片斜面传动片3-1底端时，直接滚入到积雪球收集单元8中。
具体实施方式二
以下实施例是本发明用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置实施例。
本实施例的用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置，在具体实施例一的基础上进一步限定，所述的起伏轮组4中的起伏轮4-1为偏心轮。
具体实施方式三
以下实施例是本发明用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置实施例。
本实施例的用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置，在具体实施例一的基础上进一步限定，所述的起伏轮组4中的起伏轮4-1为凸轮。
具体实施方式四
以下实施例是汽车底盘实施例。
在本实施例中，汽车底盘上设置有开口，所述开口内安装用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置。
具体实施方式五
以下实施例是本发明用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动方法实施例。
本发明用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动方法，有以下几个步骤：
a、雪球合成驱动单元5带动驱动传动臂1-2及两个半球形雪球合成片1-1向中间聚拢，使两个半球形雪球合成片1-1连接到一起组成球体，合成雪球；
b、雪球合成驱动单元5带动驱动传动臂1-2，驱动传动臂1-2带动两个雪球合成片1-1及雪球移动至积雪球发射单元2中处于预备位的雪球抛射浆片2-2上，两个半球形雪球合成片1-1分离，雪球下落至雪球抛射浆片2-2上；
c、雪球发射驱动单元6带动旋转轴2-1旋转，旋转轴2-1带动雪球抛射浆片2-2和雪球旋转，雪球抛射浆片2-2在抛射位骤停，将雪球抛射至斜面传动单元3；
d、由积雪球发射单元2抛入雪球至第1片斜面传动片3-1的底端，在起伏轮组4的作用下，奇数起伏轮4-1带动奇数斜面传动片3-1上升，偶数起伏轮4-1带动偶数片斜面传动片3-1下降，第1片斜面传动片3-1的末端和第2片斜面传动片3-1的首端相平，雪球沿第1片斜面传动片3-1的末端滚动至第2片斜面传动片3-1的底端；
e、雪球在第i片斜面传动片3-1的底端，i∈N+，1＜i＜M，在起伏轮组4的作用下，在起伏轮组4的作用下，第i片起伏轮4-1带动第i片斜面传动片3-1上升，第i+1片起伏轮4-1带动第i+1片斜面传动片3-1下降，第i片斜面传动片3-1的末端和第i+1片斜面传动片3-1的首端相平，保持该状态，雪球沿第i片斜面传动片3-1的末端滚动至第i+1片斜面传动片3-1的末端；
f、第M片斜面传动片3-1的底端与积雪球收集单元8接触，雪球在第M片斜面传动片3-1的底端直接滚入积雪球收集单元8。
需要说明的是，积雪球收集单元8如何清理和更换不在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置，其特征在于，由雪球合成单元(1)、积雪球发射单元(2)、斜面传动单元(3)、起伏轮组(4)、雪球合成驱动单元(5)、雪球发射驱动单元(6)、起伏轮组驱动单元(7)和积雪球收集单元(8)组成；
所述的雪球合成单元(1)位于积雪球发射单元(2)前方，雪球合成单元(1)由中空半径为R的半球形雪球合成片(1-1)和传动臂(1-2)组成，传动臂(1-2)与雪球合成驱动单元(5)相连，两个半球形雪球合成片(1-1)相对分布，雪球合成驱动单元(5)能够驱动传动臂(1-2)，使两个半球形雪球合成片(1-1)呈现分离状态或连接状态，在分离状态下，两个半球形雪球合成片(1-1)分离间距D大于半球形雪球合成片(1-1)的直径2R，在合成状态下，两个半球形雪球合成片(1-1)组合成球体，合成雪球，两个半球形雪球合成片(1-1)移动至积雪球发射单元(2)中恢复分离状态，雪球下落至积雪球发射单元(2)中，两个半球形雪球合成片(1-1)回到积雪球发射单元(2)的前方；
所述的积雪球发射单元(2)由旋转轴(2-1)和两个雪球抛射浆片(2-2)组成，两个雪球抛射浆片(2-2)沿180度分布，一个在预备位，一个在抛射位，旋转轴(2-1)位于两个雪球抛射浆片(2-2)的中心，旋转轴(2-1)与雪球发射驱动单元(6)相连，雪球抛射浆片(2-2)半径r＞1.3R,雪球处于预备位的雪球抛射浆片(2-2)上方时，雪球合成单元(1)的两个半球形雪球合成片(1-1)分离，雪球落入预备位的雪球抛射浆片(2-2)上，旋转轴(2-1)带动雪球抛射浆片(2-2)及雪球旋转，在抛射位骤停，将雪球抛射至斜面传动单元(3)，另一侧雪球抛射浆片(2-2)到达预备位，等待下一个雪球进入积雪球发射单元(2)；
所述斜面传动单元(3)下端与起伏轮组(4)相连，斜面传动单元(3)由M片斜面传动片(3-1)组成，第i片斜面传动片(3-1)的高度为hi，宽度为L,其中L＞2R,斜面传动片(3-1)在雪球传动方向首末端高度差为Δh，斜面传动片(3-1)之间接触，斜面传动片(3-1)的横切面为中间低两边高的圆弧形,雪球在斜面传动单元(3)中实现由低到高的传动，雪球在斜面传动片(3-1)上传动时，分为以下几种情况：
a、由积雪球发射单元(2)抛入雪球至第1片斜面传动片(3-1)的底端，在起伏轮组(4)的作用下，奇数起伏轮(4-1)带动奇数斜面传动片(3-1)上升，偶数起伏轮(4-1)带动偶数片斜面传动片(3-1)下降，第1片斜面传动片(3-1)的末端和第2片斜面传动片(3-1)的首端相平，雪球沿第1片斜面传动片(3-1)的末端滚动至第2片斜面传动片(3-1)的底端；
b、雪球在第i片斜面传动片(3-1)的底端，i∈N+，1＜i＜M，在起伏轮组(4)的作用下，在起伏轮组(4)的作用下，第i片起伏轮(4-1)带动第i片斜面传动片(3-1)上升，第i+1片起伏轮(4-1)带动第i+1片斜面传动片(3-1)下降，第i片斜面传动片(3-1)的末端和第i+1片斜面传动片(3-1)的首端相平，保持该状态，雪球沿第i片斜面传动片(3-1)的末端滚动至第i+1片斜面传动片(3-1)的末端；
c、第M片斜面传动片(3-1)的底端与积雪球收集单元(8)接触,雪球在第M片斜面传动片(3-1)的底端直接滚入积雪球收集单元(8)；
所述起伏轮组(4)由M片规格相同的起伏轮(4-1)组成，位于斜面传动片(3-1)的下面，与M片斜面传动片(3-1)相对应，M片起伏轮(4-1)同轴相连，由起伏轮组驱动单元(7)提供动力，相临的起伏轮(4-1)之间相位相差180度，起和伏两种状态起伏轮(4-1)高度差为d,斜面传动片(3-1)的高度hi是以h1为首项，d-Δh为公差的等差数列，
hi+1＝hi十d-Δh
且雪球在第i片斜面传动片(3-1)的底端时，雪球中心点高度低于第i+1片斜面传动片(3-1)的首端高度，
hi+1＞hi十d-R
所述积雪球收集单元(8)边缘低于第M片斜面传动片(3-1)底端，当雪球传动到第M片斜面传动片(3-1)底端时，直接滚入到积雪球收集单元(8)中。
2.根据权利要求1所述用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置，其特征在于，所述的起伏轮组(4)中的起伏轮(4-1)为偏心轮。
3.根据权利要求1所述用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置，其特征在于，所述的起伏轮组(4)中的起伏轮(4-1)为凸轮。
4.一种包含权利要求1、2或3所述用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置的汽车底盘，其特征在于，汽车底盘上设置有开口，所述开口内安装向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置。
5.一种在上述权利要求1、2或3所述用在速冻热风式清雪除冰车上的积雪压球传动装置上实现的积雪压球传动方法，其特征在于，有以下几个步骤：
a、雪球合成驱动单元(5)带动驱动传动臂(1-2)及两个半球形雪球合成片(1-1)向中间聚拢，使两个半球形雪球合成片(1-1)连接到一起组成球体，合成雪球；
b、雪球合成驱动单元(5)带动驱动传动臂(1-2)，驱动传动臂(1-2)带动两个雪球合成片(1-1)及雪球移动至积雪球发射单元(2)中处于预备位的雪球抛射浆片(2-2)上，两个半球形雪球合成片(1-1)分离，雪球下落至雪球抛射浆片(2-2)上；
c、雪球发射驱动单元(6)带动旋转轴(2-1)旋转，旋转轴(2-1)带动雪球抛射浆片(2-2)和雪球旋转，雪球抛射浆片(2-2)在抛射位骤停，将雪球抛射至斜面传动单元(3)；
d、由积雪球发射单元(2)抛入雪球至第1片斜面传动片(3-1)的底端，在起伏轮组(4)的作用下，奇数起伏轮(4-1)带动奇数斜面传动片(3-1)上升，偶数起伏轮(4-1)带动偶数片斜面传动片(3-1)下降，第1片斜面传动片(3-1)的末端和第2片斜面传动片(3-1)的首端相平，雪球沿第1片斜面传动片(3-1)的末端滚动至第2片斜面传动片(3-1)的底端；
e、雪球在第i片斜面传动片(3-1)的底端，i∈N+，1＜i＜M，在起伏轮组(4)的作用下，在起伏轮组(4)的作用下，第i片起伏轮(4-1)带动第i片斜面传动片(3-1)上升，第i+1片起伏轮(4-1)带动第i+1片斜面传动片(3-1)下降，第i片斜面传动片(3-1)的末端和第i+1片斜面传动片(3-1)的首端相平，保持该状态，雪球沿第i片斜面传动片(3-1)的末端滚动至第i+1片斜面传动片(3-1)的末端；
f、第M片斜面传动片(3-1)的底端与积雪球收集单元(8)接触,雪球在第M片斜面传动片(3-1)的底端直接滚入积雪球收集单元(8)。
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