CN108221825B - 面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置及方法 - Google Patents

面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明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，斜面传动单元，起伏轮组,雪球合成驱动单元，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，雪球合成单元的传动臂沿传动臂导轨移动，将雪球传动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

面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置及方法
技术领域
本发明面向速冻热风式清雪除冰车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。
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，本团队发明了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，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：
一种面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置，由雪球合成单元、斜面传动单元、起伏轮组、雪球合成驱动单元、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斜面传动单元前方，雪球合成单元由中空半径为R的半球形雪球合成片、传动臂和传动臂轨道组成，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，传动臂沿传动臂轨道向上移动，两个半球形雪球合成片移动至斜面传动单元第一片斜面传动片上方恢复分离状态，雪球下落至第一片斜面传动片上，传动臂沿传动臂轨道向下移动，两个半球形雪球合成片回到斜面传动单元前方；
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2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，相临的起伏轮之间相位相差180度，起和伏两状态起伏轮高度差为d，，各起伏轮之间同轴相连，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，
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。
上述一种面向速冻热风式清雪除冰车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。
上述一种面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置，所述的起伏轮组中的起伏轮为凸轮。
一种包含上述面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置的汽车底盘，汽车底盘上设置有开口，所述开口内安装面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置。
一种在面向速冻热风式清雪除冰车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、两个雪球合成片及雪球移动至斜面传动单元第一片斜面传动片上方恢复分离状态，雪球下落至第一片斜面传动片上，两个半球形雪球合成片回到斜面传动单元前方；
c、雪球滚入第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；
d、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；
e、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申请《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》、《速冻热风式清雪除冰车用积雪压球传动装置及方法》相比，其独特的技术优势在于对雪球合成单元的运动轨迹进行了限定，结构严谨，雪球在传动的过程中不会散落，清理效果最好。
附图说明
图1是本发明一种面向速冻热风式清雪除冰车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，1-3传动臂轨道，2斜面传动单元，2-1斜面传动片，3起伏轮组，3-1起伏轮，4雪球合成驱动单元，5起伏轮组驱动单元，6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一种面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置实施例。
本实施例的一种面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置，如图1所示，由雪球合成单元1、斜面传动单元2、起伏轮组3、雪球合成驱动单元4、起伏轮组驱动单元5和积雪球收集单元6组成；
所述的雪球合成单元1位于斜面传动单元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、传动臂1-2和传动臂轨道1-3组成，传动臂1-2与雪球合成驱动单元4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4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，传动臂1-2沿传动臂轨道1-3向上移动，两个半球形雪球合成片1-1移动至斜面传动单元2第一片斜面传动片2-1上方恢复分离状态，雪球下落至第一片斜面传动片2-1上，传动臂1-2沿传动臂轨道1-3向下移动，两个半球形雪球合成片1-1回到斜面传动单元2前方；
所述斜面传动单元2下端与起伏轮组3相连，斜面传动单元2由M片斜面传动片2-1组成，第i片斜面传动片2-1的高度为hi，宽度为L，其中L＞2R，斜面传动片2-1在雪球传动方向首末端高度差为Δh，斜面传动片2-1之间接触，斜面传动片2-1的横切面为中间低两边高的圆弧形，雪球在斜面传动单元2中实现由低到高的传动，雪球在斜面传动片2-1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2-1的底端，在起伏轮组3的作用下，奇数起伏轮3-1带动奇数斜面传动片2-1上升，偶数起伏轮3-1带动偶数片斜面传动片2-1下降，第1片斜面传动片2-1的末端和第2片斜面传动片2-1的首端相平，雪球沿第1片斜面传动片2-1的末端滚动至第2片斜面传动片2-1的底端；
b、雪球在第i片斜面传动片2-1的底端，i∈N+，1＜i＜M，在起伏轮组3的作用下，在起伏轮组3的作用下，第i片起伏轮3-1带动第i片斜面传动片2-1上升，第i+1片起伏轮3-1带动第i+1片斜面传动片2-1下降，第i片斜面传动片2-1的末端和第i+1片斜面传动片2-1的首端相平，保持该状态，雪球沿第i片斜面传动片2-1的末端滚动至第i+1片斜面传动片2-1的末端；
c、第M片斜面传动片2-1的底端与积雪球收集单元6接触，雪球在第M片斜面传动片2-1的底端直接滚入积雪球收集单元6；
所述起伏轮组3由M片规格相同的起伏轮3-1组成，位于斜面传动片2-1的下面，相临的起伏轮3-1之间相位相差180度，起和伏两状态起伏轮3-1高度差为d，，各起伏轮3-1之间同轴相连，斜面传动片2-1的高度hi是以h1为首项，d-Δh为公差的等差数列，
所述起伏轮组3由M片规格相同的起伏轮3-1组成，位于斜面传动片2-1的下面，与M片斜面传动片2-1相对应，M片起伏轮3-1同轴相连，由起伏轮组驱动单元6提供动力，相临的起伏轮3-1之间相位相差180度，起和伏两种状态起伏轮3-1高度差为d，斜面传动片2-1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2-1的底端时，雪球中心点高度低于第i+1片斜面传动片2-1的首端高度，
hi+1＞hi+d-R
所述积雪球收集单元6边缘低于第M片斜面传动片2-1底端，当雪球传动到第M片斜面传动片2-1底端时，直接滚入到积雪球收集单元6中。
具体实施方式二
以下实施例是本发明一种面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置实施例。
本实施例的一种面向速冻热风式清雪除冰车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3中的起伏轮3-1为偏心轮。
具体实施方式三
以下实施例是本发明一种面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置实施例。
本实施例的一种面向速冻热风式清雪除冰车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3中的起伏轮3-1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，所述开口内安装面向速冻热风式清雪除冰车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一种面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动方法实施例。
本发明一种面向速冻热风式清雪除冰车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4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、两个雪球合成片1-1及雪球移动至斜面传动单元2第一片斜面传动片2-1上方恢复分离状态，雪球下落至第一片斜面传动片2-1上，两个半球形雪球合成片1-1回到斜面传动单元2前方；
c、雪球滚入第1片斜面传动片2-1的底端，在起伏轮组3的作用下，奇数起伏轮3-1带动奇数斜面传动片2-1上升，偶数起伏轮3-1带动偶数片斜面传动片2-1下降，第1片斜面传动片2-1的末端和第2片斜面传动片2-1的首端相平，雪球沿第1片斜面传动片2-1的末端滚动至第2片斜面传动片2-1的底端；
d、雪球在第i片斜面传动片2-1的底端，i∈N+，1＜i＜M，在起伏轮组3的作用下，在起伏轮组3的作用下，第i片起伏轮3-1带动第i片斜面传动片2-1上升，第i+1片起伏轮3-1带动第i+1片斜面传动片2-1下降，第i片斜面传动片2-1的末端和第i+1片斜面传动片2-1的首端相平，保持该状态，雪球沿第i片斜面传动片2-1的末端滚动至第i+1片斜面传动片2-1的末端；
e、第M片斜面传动片2-1的底端与积雪球收集单元6接触，雪球在第M片斜面传动片2-1的底端直接滚入积雪球收集单元6。
需要说明的是，积雪球收集单元6如何清理和更换不在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.面向速冻热风式清雪除冰车的积雪压球传动装置，其特征在于，由雪球合成单元(1)、斜面传动单元(2)、起伏轮组(3)、雪球合成驱动单元(4)、起伏轮组驱动单元(5)和积雪球收集单元(6)组成；
所述的雪球合成单元(1)位于斜面传动单元(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)、传动臂(1-2)和传动臂轨道(1-3)组成，传动臂(1-2)与雪球合成驱动单元(4)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(4)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，传动臂(1-2)沿传动臂轨道(1-3)向上移动，两个半球形雪球合成片(1-1)移动至斜面传动单元(2)第一片斜面传动片(2-1)上方恢复分离状态，雪球下落至第一片斜面传动片(2-1)上，传动臂(1-2)沿传动臂轨道(1-3)向下移动，两个半球形雪球合成片(1-1)回到斜面传动单元(2)前方；
所述斜面传动单元(2)下端与起伏轮组(3)相连，斜面传动单元(2)由M片斜面传动片(2-1)组成，第i片斜面传动片(2-1)的高度为hi，宽度为L，其中L＞2R，斜面传动片(2-1)在雪球传动方向首末端高度差为Δh，斜面传动片(2-1)之间接触，斜面传动片(2-1)的横切面为中间低两边高的圆弧形，雪球在斜面传动单元(2)中实现由低到高的传动，雪球在斜面传动片(2-1)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(2-1)的底端，在起伏轮组(3)的作用下，奇数起伏轮(3-1)带动奇数斜面传动片(2-1)上升，偶数起伏轮(3-1)带动偶数片斜面传动片(2-1)下降，第1片斜面传动片(2-1)的末端和第2片斜面传动片(2-1)的首端相平，雪球沿第1片斜面传动片(2-1)的末端滚动至第2片斜面传动片(2-1)的底端；
b、雪球在第i片斜面传动片(2-1)的底端，i∈N+，1＜i＜M，在起伏轮组(3)的作用下，在起伏轮组(3)的作用下，第i片起伏轮(3-1)带动第i片斜面传动片(2-1)上升，第i+1片起伏轮(3-1)带动第i+1片斜面传动片(2-1)下降，第i片斜面传动片(2-1)的末端和第i+1片斜面传动片(2-1)的首端相平，保持该状态，雪球沿第i片斜面传动片(2-1)的末端滚动至第i+1片斜面传动片(2-1)的末端；
c、第M片斜面传动片(2-1)的底端与积雪球收集单元(6)接触，雪球在第M片斜面传动片(2-1)的底端直接滚入积雪球收集单元(6)；
所述起伏轮组(3)由M片规格相同的起伏轮(3-1)组成，位于斜面传动片(2-1)的下面，相临的起伏轮(3-1)之间相位相差180度，起和伏两状态起伏轮(3-1)高度差为d，，各起伏轮(3-1)之间同轴相连，斜面传动片(2-1)的高度hi是以h1为首项，d-Δh为公差的等差数列，
所述起伏轮组(3)由M片规格相同的起伏轮(3-1)组成，位于斜面传动片(2-1)的下面，与M片斜面传动片(2-1)相对应，M片起伏轮(3-1)同轴相连，由起伏轮组驱动单元(5)提供动力，相临的起伏轮(3-1)之间相位相差180度，起和伏两种状态起伏轮(3-1)高度差为d，斜面传动片(2-1)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(2-1)的底端时，雪球中心点高度低于第i+1片斜面传动片(2-1)的首端高度，
hi+1＞hi+d-R
所述积雪球收集单元(6)边缘低于第M片斜面传动片(2-1)底端，当雪球传动到第M片斜面传动片(2-1)底端时，直接滚入到积雪球收集单元(6)中。
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