CN108457231B - 一种基于飞轮传动的市政道路除冰机 - Google Patents

Abstract

本发明属于除冰机技术领域，尤其涉及一种基于飞轮传动的市政道路除冰机，它包括推杆、第一固定板、车身、后轮、第一前轮、除冰机构、第二前轮、单向传递机构、第一皮带轮、第二皮带、第三皮带、刀架杆、刀片等，其中后轮的滚动可以带动第一齿轮旋转，进而第一齿轮经第二齿轮、第三齿轮、单向传递机构、第二皮带轮等带动除冰机构旋转除冰；另外当遇到比较厚的冰层需要除掉时也可以利用飞轮储存的能量使除冰机构持续除冰，最终使道路除冰机达到较好的除冰效果；本发明结构简单，具有较好的使用效果。

Description

一种基于飞轮传动的市政道路除冰机

技术领域

本发明属于除冰机技术领域，尤其涉及一种基于飞轮传动的市政道路除冰机。

背景技术

目前在冬季下雪后，路面的雪经过车辆滚压或者行人踩压后，雪粘附在地面，经过阳光的照射后，雪不能很快的融化和蒸发，最后经过寒冷天气结成了冰，为了保障车辆行人的道路行驶安全，必须采用除冰机进行处理，将地面的冰给除了，以达到车辆行人的安全。目前传统的道路除冰机都是利用大型机械的驱动来对宽敞的道路进行除冰的，但是在狭窄的道路上非常不利于大型机械进行除冰工作，所以就需要设计一种利用小型机械进行除冰的除冰机。

本发明设计一种基于飞轮传动的市政道路除冰机解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于飞轮传动的市政道路除冰机，它是采用以下技术方案来实现的。

一种基于飞轮传动的市政道路除冰机，其特征在于：它包括推杆、第一固定板、车身、后轮、第一前轮、除冰机构、第二前轮、后轮轴、飞轮、第二皮带轮、单向离合器、第三皮带轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一皮带、单向传递机构、第一皮带轮、第二皮带、固定块、第三皮带、机构槽、第二皮带孔、第三皮带孔、齿轮孔、机构腔、第一轴、第二轴、第一单向离合环、第二单向离合环，其中车身中开有机构腔；车身的一端的端面上开有机构槽；靠近机构腔的机构槽侧槽板命名为第一侧板；远离机构腔的机构槽侧槽板命名为第二侧板；机构槽靠近机构腔的低槽面上开有第二皮带孔和第三皮带孔；第二皮带孔和第三皮带孔均与机构腔相通；第二皮带孔位于第三皮带孔与第一侧板之间；机构腔底腔面远离机构槽的一角处开有齿轮孔；车身未开有机构槽的一端端面对称地安装有两个第一固定板；两个第一固定板未连接车身的一端之间安装有一个推杆。

固定块安装在车身底部；后轮轴一端安装有一个后轮，另一端穿过固定块且安装有另一个后轮；两个后轮相对称；第一齿轮固定在后轮轴的外圆面上；第一齿轮位于固定块与后轮之间且第一齿轮位于机构腔位置处；第一前轮通过轴安装在第一侧板上；第二前轮通过轴安装在第二侧板上；第一前轮与第二前轮相对称。

第二齿轮和第三齿轮通过轴安装在机构腔的侧腔面上；第三齿轮的一端外圆面上具有皮带槽，另一端的外圆面上具有啮齿；第二齿轮穿过齿轮孔与第一齿轮相啮合；第二齿轮与第三齿轮相啮合；单向传递机构安装在机构腔的侧腔面上；第一皮带轮通过轴安装在机构腔的两侧腔面之间；第一皮带轮中间位置的外圆面上具有啮齿，两端的外圆面上具有皮带槽；单向传递机构位于第一皮带轮与第三齿轮之间；第一皮带的一端安装在第三齿轮的皮带槽上，另一端安装在单向传递机构上；第一皮带轮与单向传递机构相配合。

第二轴的一端安装在第一侧板上，另一端安装有单向离合器；飞轮安装在第二轴的外圆面上；第一单向离合环安装在第二轴的外圆面上；第二皮带轮安装在第一单向离合环的外圆面上；第二皮带轮位于飞轮与单向离合器之间；第一轴的一端安装在单向离合器上，另一端安装在第二侧板上；除冰机构安装在第一轴上；第二单向离合环安装在第一轴的外圆面上；第三皮带轮安装在第二单向离合环的外圆面上；第三皮带轮位于单向离合器与除冰机构之间。

第二皮带的一端安装在第一皮带轮一端的皮带槽上，另一端穿过第二皮带孔安装在第二皮带轮的皮带槽上；第三皮带的一端安装在第一皮带轮另一端的皮带槽上，另一端穿过第三皮带孔安装在第三皮带轮的皮带槽上。

上述除冰机构包括第一圆盘、第二圆盘、刀架杆、U型刀架、弧形端、刀片，其中第一圆盘和第二圆盘安装在第一轴的外圆面上；第一圆盘和第二圆盘大小相同；第一圆盘和第二圆盘之间沿周向方向均匀地安装有多个刀架杆；每一个刀架杆上所安装的结构相同；对于任意一个刀架杆上所安装的结构，刀架杆的外圆面沿轴线方向均匀地安装有多个U型刀架；U型刀架的两端均具有弧形端；U型刀架的U型端口处安装有刀片。

上述单向传递机构在第三齿轮和第一皮带轮之间建立传动关系，第一皮带轮旋转方向与除冰机前进时后轮的旋转方向相同，第一皮带轮的旋转方向与第三齿轮旋转方向无关。

作为本技术的进一步改进，上述第二皮带轮的直径大于第三皮带轮的直径。

作为本技术的进一步改进，后轮的直径小于第一前轮和第二前轮的直径。

作为本技术的进一步改进，上述刀片与刀架的角度范围为15~25度。

作为本技术的进一步改进，上述刀片与刀架的角度是20度。

作为本技术的进一步改进，上述单向传递机构包括输入齿轮、第一传递小齿轮、第二传递小齿轮、输出齿轮、传递大齿轮、第一导轨、第二导轨、第二弹簧、第二导块、第一弹簧、第一导块，其中输入齿轮、输出齿轮和第二传递小齿轮均通过轴安装在机构腔的侧腔面上；输入齿轮的一端具有皮带槽；第一导轨和第二导轨均通过固定板安装在机构腔的侧腔面上；第一导块安装在第一导轨中，第一弹簧的一端安装在第一导块上，另一端安装在第一导轨的壁面上；第一弹簧位于第一导轨中；传递大齿轮通过轴安装在第一导块上；传递大齿轮通过第一导块滑动于第一导轨中；第二导块安装在第二导轨中，第二弹簧的一端安装在第二导块上，另一端安装在第二导轨的壁面上；第二弹簧位于第二导轨中；第一传递小齿轮通过轴安装在第二导块上；第一传递小齿轮通过第二导块滑动于第二导轨中；传递大齿轮、第一传递小齿轮和第二传递小齿轮均位于输入齿轮和输出齿轮之间；传递大齿轮与输入齿轮相啮合；传递大齿轮与输出齿轮相配合；第一传递小齿轮与输入齿轮相啮合；第一传递小齿轮与第二传递小齿轮相配合；第二传递小齿轮与输出齿轮相啮合；第一皮带的一端安装在输入齿轮具有皮带槽的一端外圆面上；第一皮带轮上啮齿与输出齿轮相啮合。

作为本技术的进一步改进，上述第一导轨与传递大齿轮圆心和输入齿轮圆心的连线垂直；第二导轨与第一传递小齿轮圆心和输入齿轮圆心的连线垂直。

作为本技术的进一步改进，当输入齿轮未旋转时，第一传递小齿轮分别与输入齿轮和第二传递小齿轮相啮合；传递大齿轮分别与输入齿轮和输出齿轮相啮合。

本发明中后轮的直径小于第一前轮和第二前轮的直径，那么在使用者推动车身的情况下，后轮的旋转速度高于第一前轮和第二前轮的旋转速度，这样有利于第一齿轮的高效传动。

本发明中车身上对称地安装有两个第一固定板，两个第一固定板之间安装有一个推杆；那么使用者可以通过推杆推动车身，进而带动后轮、第一前轮和第二前轮滚动。固定块安装在车身底部，后轮轴一端安装有一个后轮，另一端穿过固定块且安装有另一个后轮；那么后轮轴被固定且可以围绕自己的轴线旋转，两个后轮可以跟随后轮轴旋转。

第一齿轮固定在后轮轴上，第二齿轮分别与第一齿轮和第三齿轮相啮合；那么后轮轴可以经第一齿轮和第二齿轮带动第三齿轮旋转；第一皮带的一端安装在第三齿轮上，另一端安装在输入齿轮上；那么第三齿轮可以经第一皮带带动输入齿轮旋转。

本发明中单向传递机构的作用是：一方面，当第三齿轮通过第一皮带带动输入齿轮顺时针旋转，传递大齿轮向第一弹簧方向移动，传递大齿轮脱离与输出齿轮的啮合，第一传递小齿轮分别与输入齿轮和第二传递小齿轮啮合；输入齿轮经第一传递小齿轮和第二传递小齿轮带动输出齿轮逆时针旋转，输出齿轮带动第一皮带轮顺时针旋转；另一方面，第三齿轮通过第一皮带带动输入齿轮逆时针旋转，第一传递小齿轮向第二弹簧方向移动，第一传递小齿轮脱离与第二传递小齿轮的啮合，传递大齿轮与输入齿轮和输出齿轮相啮合；输入齿轮经传递大齿轮带动输出齿轮逆时针旋转，输出齿轮带动第一皮带轮顺时针旋转。这样的设计是为了使单向传递机构始终保持单一旋转方向的输出。

第一导轨与传递大齿轮圆心和输入齿轮圆心的连线垂直；第二导轨与第一传递小齿轮圆心和输入齿轮圆心的连线垂直，这样设计可以防止齿轮之间的干涉。

第二皮带的作用是第一皮带轮可以经第二皮带带动第二皮带轮旋转，进而第二皮带轮经第一单向离合环和第二轴带动飞轮旋转，飞轮可以储能。第三皮带的作用是第一皮带轮可以经第三皮带带动第三皮带轮旋转，进而第三皮带轮经第二单向离合环和第一轴带动除冰机构旋转。

第二皮带轮的直径大于第三皮带轮的直径，那么在第一皮带轮的驱动下，第二皮带轮的旋转速度低于第三皮带轮的旋转速度，这样的设计是为了第三皮带轮可以经第二单向离合环和第一轴更快的带动除冰机构除冰；第二皮带轮可以经第一单向离合环和第二轴更好地使飞轮旋转储能，这样飞轮的速度慢于除冰机构的旋转速度。

第一单向离合环的作用是，在驱动方向上，第二皮带轮可以带动第二轴旋转，第二轴的同向旋转不会对第二皮带轮的旋转产生影响；第二单向离合环的作用是，在驱动方向上，第三皮带轮可以带动第一轴旋转，第一轴的同向旋转不会对第三皮带轮的旋转产生影响；单向离合器的作用是，第二轴将会超越第一轴，并不会慢于第一轴。

在除冰机构中，第一圆盘和第二圆盘安装在第一轴上，多个刀架杆安装在第一圆盘和第二圆盘之间；那么第一轴可以经第一圆盘和第二圆盘带动刀架杆围绕第一轴轴线旋转；U型刀架安装在刀架杆的外圆面上，那么U型刀架被固定；刀片安装在U型刀架的U型端口处，那么刀片被固定；U型刀架的两端均具有弧形端，这样的设计有利于U型刀架与冰面接触配合，减少U型刀架在长时间使用中由于与冰面的垂直角度的撞击带来的机械损害以及对地面的破坏，另外避免直接与地面碰撞，使得刀片与地面会维持一定的间隙，同时能够与冰接触，达到除冰的效果；刀片与刀架的角度范围为15~25度，在这个角度范围内除冰效果良好；刀片与刀架的角度是20度，此角度的设计是本发明的最佳使用角度。

当除冰机未使用时，输入齿轮未旋转，第一传递小齿轮分别与输入齿轮和第二传递小齿轮相啮合；传递大齿轮分别与输入齿轮和输出齿轮相啮合。

当使用者推动除冰机向前移动时，后轮、第一前轮和第二前轮均顺时针旋转。在后轮顺时针的旋转过程中，后轮经后轮轴带动第一齿轮旋转；第一齿轮经第二齿轮、第三齿轮和第一皮带带动输入齿轮顺时针旋转；传递大齿轮向第一弹簧方向移动，传递大齿轮脱离与输出齿轮的啮合，第一传递小齿轮分别与输入齿轮和第二传递小齿轮啮合；输入齿轮经第一传递小齿轮和第二传递小齿轮带动输出齿轮逆时针旋转，输出齿轮带动第一皮带轮顺时针旋转；第一皮带轮经第二皮带带动第二皮带轮旋转，进而第二皮带轮经第一单向离合环和第二轴带动飞轮旋转，飞轮可以储能；第一皮带轮经第三皮带带动第三皮带轮旋转，进而第三皮带轮经第二单向离合环和第一轴带动除冰机构旋转，进而除冰机构开始除冰工作。

当除冰机构在除冰过程中突然遇到较厚的冰层需要缓慢除冰时，此时后轮的旋转速度缓慢，进而单向机构输出的旋转能量降低，那么第一皮带轮经第三皮带带动第三皮带轮缓慢旋转；由于第二单向离合环的作用，此时第一轴依然保持着之前的较高的旋转速度；第一皮带轮经第二皮带带动第二皮带轮缓慢旋转，在第一单向离合环的作用下，由于在这之前飞轮的持续旋转储能，所以飞轮的旋转速度并没有明显的下降，第二轴依然具有较高的旋转速度；当第一轴带动除冰机构的旋转速度低于第二轴的旋转速度时，由于单向离合器的作用，第一轴的旋转速度不会低于第二轴的较高旋转速度，在飞轮的作用下，飞轮可以经第二轴、单向离合器和第一轴带动除冰机构依然维持较高的速度旋转，这样就有利于在较厚的冰层上缓慢除冰时依然能使除冰机构保持较高的除冰效率。

相对于传统的除冰机技术，本发明后轮的滚动可以带动第一齿轮旋转，进而第一齿轮经第二齿轮、第三齿轮、单向传递机构、第二皮带轮等带动除冰机构旋转除冰；另外当遇到比较厚的冰层需要除掉时也可以利用飞轮储存的能量使除冰机构持续除冰，最终使道路除冰机达到较好的除冰效果；本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是道路除冰机整体示意图。

图2是道路除冰机整体透视示意图。

图3是道路除冰机整体正视示意图。

图4是道路除冰机剖面示意图。

图5是道路除冰机剖面局部放大示意图。

图6是车身结构示意图。

图7是车身剖面示意图。

图8是后轮轴安装示意图。

图9是单向传递机构示意图。

图10是第一皮带安装示意图。

图11是传递大齿轮安装示意图。

图12是第一弹簧安装示意图。

图13是第一传递小齿轮安装示意图。

图14是第二弹簧安装示意图。

图15是第二皮带和第三皮带安装示意图。

图16是飞轮安装示意图。

图17是单向离合器安装示意图。

图18是除冰机构示意图。

图19是刀架杆安装示意图。

图20是U型刀架安装示意图。

图21是单向传递机构单向传递原理图。

图中标号名称：1、推杆；2、第一固定板；3、车身；4、后轮；5、第一前轮；6、除冰机构；7、第二前轮；8、第一侧板；9、第二侧板；10、后轮轴；11、飞轮；12、第二皮带轮；13、单向离合器；14、第三皮带轮；15、第一齿轮；16、第二齿轮；17、第三齿轮；18、第一皮带；19、单向传递机构；20、第一皮带轮；21、第二皮带；22、固定块；23、第三皮带；24、机构槽；25、第二皮带孔；26、第三皮带孔；27、齿轮孔；28、机构腔；29、输入齿轮；30、第一传递小齿轮；31、第二传递小齿轮；32、输出齿轮；33、传递大齿轮；34、第二导轨；35、第一导轨；36、第一弹簧；37、第一导块；38、第二弹簧；39、第二导块；40、第一轴；41、第二轴；42、第一单向离合环；43、第二单向离合环；44、第一圆盘；45、第二圆盘；46、刀架杆；47、U型刀架；48、弧形端；49、刀片。

具体实施方式

如图1、2所示，它包括推杆1、第一固定板2、车身3、后轮4、第一前轮5、除冰机构6、第二前轮7、后轮轴10、飞轮11、第二皮带轮12、单向离合器13、第三皮带轮14、第一齿轮15、第二齿轮16、第三齿轮17、第一皮带18、单向传递机构19、第一皮带轮20、第二皮带21、固定块22、第三皮带23、机构槽24、第二皮带孔25、第三皮带孔26、齿轮孔27、机构腔28、第一轴40、第二轴41、第一单向离合环42、第二单向离合环43，如图7所示，其中车身3中开有机构腔28；如图6所示，车身3的一端的端面上开有机构槽24；靠近机构腔28的机构槽24侧槽板命名为第一侧板8；远离机构腔28的机构槽24侧槽板命名为第二侧板9；如图6、7所示，机构槽24靠近机构腔28的低槽面上开有第二皮带孔25和第三皮带孔26；第二皮带孔25和第三皮带孔26均与机构腔28相通；第二皮带孔25位于第三皮带孔26与第一侧板8之间；机构腔28底腔面远离机构槽24的一角处开有齿轮孔27；如图1所示，车身3未开有机构槽24的一端端面对称地安装有两个第一固定板2；两个第一固定板2未连接车身3的一端之间安装有一个推杆1。

如图4、5、8所示，固定块22安装在车身3底部；后轮轴10一端安装有一个后轮4，另一端穿过固定块22且安装有另一个后轮4；两个后轮4相对称；第一齿轮15固定在后轮轴10的外圆面上；第一齿轮15位于固定块22与后轮4之间且第一齿轮15位于机构腔28位置处；如图3所示，第一前轮5通过轴安装在第一侧板8上；第二前轮7通过轴安装在第二侧板9上；第一前轮5与第二前轮7相对称。

如图5、9、10所示，第二齿轮16和第三齿轮17通过轴安装在机构腔28的侧腔面上；第三齿轮17的一端外圆面上具有皮带槽，另一端的外圆面上具有啮齿；第二齿轮16穿过齿轮孔27与第一齿轮15相啮合；第二齿轮16与第三齿轮17相啮合；单向传递机构19安装在机构腔28的侧腔面上；第一皮带轮20通过轴安装在机构腔28的两侧腔面之间；第一皮带轮20中间位置的外圆面上具有啮齿，两端的外圆面上具有皮带槽；单向传递机构19位于第一皮带轮20与第三齿轮17之间；第一皮带18的一端安装在第三齿轮17的皮带槽上，另一端安装在单向传递机构19上；第一皮带轮20与单向传递机构19相配合。

如图3、16、17所示，第二轴41的一端安装在第一侧板8上，另一端安装有单向离合器13；飞轮11安装在第二轴41的外圆面上；第一单向离合环42安装在第二轴41的外圆面上；第二皮带轮12安装在第一单向离合环42的外圆面上；第二皮带轮12位于飞轮11与单向离合器13之间；第一轴40的一端安装在单向离合器13上，另一端安装在第二侧板9上；除冰机构6安装在第一轴40上；第二单向离合环43安装在第一轴40的外圆面上；第三皮带轮14安装在第二单向离合环43的外圆面上；第三皮带轮14位于单向离合器13与除冰机构6之间。

如图5、15所示，第二皮带21的一端安装在第一皮带轮20一端的皮带槽上，另一端穿过第二皮带孔25安装在第二皮带轮12的皮带槽上；第三皮带23的一端安装在第一皮带轮20另一端的皮带槽上，另一端穿过第三皮带孔26安装在第三皮带轮14的皮带槽上。

如图18所示，上述除冰机构6包括第一圆盘44、第二圆盘45、刀架杆46、U型刀架47、弧形端48、刀片49，其中第一圆盘44和第二圆盘45安装在第一轴40的外圆面上；如图19所示，第一圆盘44和第二圆盘45大小相同；第一圆盘44和第二圆盘45之间沿周向方向均匀地安装有多个刀架杆46；如图18所示，每一个刀架杆46上所安装的结构相同；对于任意一个刀架杆上所安装的结构，如图20所示，刀架杆46的外圆面沿轴线方向均匀地安装有多个U型刀架47；U型刀架47的两端均具有弧形端48；U型刀架47的U型端口处安装有刀片49。

如图5所示，上述单向传递机构19在第三齿轮17和第一皮带轮20之间建立传动关系，第一皮带轮20旋转方向与除冰机前进时后轮4的旋转方向相同，第一皮带轮20的旋转方向与第三齿轮17旋转方向无关。

如图17所示，上述第二皮带轮12的直径大于第三皮带轮14的直径。

如图1所示，后轮4的直径小于第一前轮5和第二前轮7的直径。

如图20所示，上述刀片49与刀架的角度范围为15~25度。

如图20所示，上述刀片49与刀架的角度是20度。

如图9所示，上述单向传递机构19包括输入齿轮29、第一传递小齿轮30、第二传递小齿轮31、输出齿轮32、传递大齿轮33、第一导轨35、第二导轨34、第二弹簧38、第二导块39、第一弹簧36、第一导块37，如图5、9所示，其中输入齿轮29、输出齿轮32和第二传递小齿轮31均通过轴安装在机构腔28的侧腔面上；输入齿轮29的一端具有皮带槽；第一导轨35和第二导轨34均通过固定板安装在机构腔28的侧腔面上；如图11、12所示，第一导块37安装在第一导轨35中，第一弹簧36的一端安装在第一导块37上，另一端安装在第一导轨35的壁面上；第一弹簧36位于第一导轨35中；传递大齿轮33通过轴安装在第一导块37上；传递大齿轮33通过第一导块37滑动于第一导轨35中；如图13、14所示，第二导块39安装在第二导轨34中，第二弹簧38的一端安装在第二导块39上，另一端安装在第二导轨34的壁面上；第二弹簧38位于第二导轨34中；第一传递小齿轮30通过轴安装在第二导块39上；第一传递小齿轮30通过第二导块39滑动于第二导轨34中；如图10所示，传递大齿轮33、第一传递小齿轮30和第二传递小齿轮31均位于输入齿轮29和输出齿轮32之间；传递大齿轮33与输入齿轮29相啮合；传递大齿轮33与输出齿轮32相配合；第一传递小齿轮30与输入齿轮29相啮合；第一传递小齿轮30与第二传递小齿轮31相配合；第二传递小齿轮31与输出齿轮32相啮合；第一皮带18的一端安装在输入齿轮29具有皮带槽的一端外圆面上；第一皮带轮20上啮齿与输出齿轮32相啮合。

如图10所示，上述第一导轨35与传递大齿轮33圆心和输入齿轮29圆心的连线垂直；第二导轨34与第一传递小齿轮30圆心和输入齿轮29圆心的连线垂直。

如图21中（a）所示，当输入齿轮29未旋转时，第一传递小齿轮30分别与输入齿轮29和第二传递小齿轮31相啮合；传递大齿轮33分别与输入齿轮29和输出齿轮32相啮合。

本发明中后轮4的直径小于第一前轮5和第二前轮7的直径，那么在使用者推动车身3的情况下，后轮4的旋转速度高于第一前轮5和第二前轮7的旋转速度，这样有利于第一齿轮15的高效传动。

本发明中车身3上对称地安装有两个第一固定板2，两个第一固定板2之间安装有一个推杆1；那么使用者可以通过推杆1推动车身3，进而带动后轮4、第一前轮5和第二前轮7滚动。固定块22安装在车身3底部，后轮轴10一端安装有一个后轮4，另一端穿过固定块22且安装有另一个后轮4；那么后轮轴10被固定且可以围绕自己的轴线旋转，两个后轮4可以跟随后轮轴10旋转。

第一齿轮15固定在第一轴40上，第二齿轮16分别与第一齿轮15和第三齿轮17相啮合；那么第一轴40可以经第一齿轮15和第二齿轮16带动第三齿轮17旋转；第一皮带18的一端安装在第三齿轮17上，另一端安装在输入齿轮29上；那么第三齿轮17可以经第一皮带18带动输入齿轮29旋转。

本发明中单向传递机构19的作用是：一方面，如图21中（b）所示，当第三齿轮17通过第一皮带18带动输入齿轮29顺时针旋转，传递大齿轮33向第一弹簧36方向移动，传递大齿轮33脱离与输出齿轮32的啮合，第一传递小齿轮30分别与输入齿轮29和第二传递小齿轮31啮合；输入齿轮29经第一传递小齿轮30和第二传递小齿轮31带动输出齿轮32逆时针旋转，输出齿轮32带动第一皮带轮20顺时针旋转；另一方面，如图21中（c）所示，第三齿轮17通过第一皮带18带动输入齿轮29逆时针旋转，第一传递小齿轮30向第二弹簧38方向移动，第一传递小齿轮30脱离与第二传递小齿轮31的啮合，传递大齿轮33与输入齿轮29和输出齿轮32相啮合；输入齿轮29经传递大齿轮33带动输出齿轮32逆时针旋转，输出齿轮32带动第一皮带轮20顺时针旋转。这样的设计是为了使单向传递机构19始终保持单一旋转方向的输出。

第一导轨35与传递大齿轮33圆心和输入齿轮29圆心的连线垂直；第二导轨34与第一传递小齿轮30圆心和输入齿轮29圆心的连线垂直，这样设计可以防止齿轮之间的干涉。

第二皮带21的作用是第一皮带轮20可以经第二皮带21带动第二皮带轮12旋转，进而第二皮带轮12经第一单向离合环42和第二轴41带动飞轮11旋转，飞轮11可以储能。第三皮带23的作用是第一皮带轮20可以经第三皮带23带动第三皮带轮14旋转，进而第三皮带轮14经第二单向离合环43和第一轴40带动除冰机构6旋转。

第二皮带轮12的直径大于第三皮带轮14的直径，那么在第一皮带轮20的驱动下，第二皮带轮12的旋转速度低于第三皮带轮14的旋转速度，这样的设计是为了第三皮带轮14可以经第二单向离合环43和第一轴40更快的带动除冰机构6除冰；第二皮带轮12可以经第一单向离合环42和第二轴41更好地使飞轮11旋转储能，这样飞轮11的速度慢于除冰机构6的旋转速度。

第一单向离合环42的作用是，在驱动方向上，第二皮带轮12可以带动第二轴41旋转，第二轴41的同向旋转不会对第二皮带轮12的旋转产生影响；第二单向离合环43的作用是，在驱动方向上，第三皮带轮14可以带动第一轴40旋转，第一轴40的同向旋转不会对第三皮带轮14的旋转产生影响；单向离合器13的作用是，第二轴41将会超越第一轴40，并不会慢于第一轴40。

在除冰机构6中，第一圆盘44和第二圆盘45安装在第一轴40上，多个刀架杆46安装在第一圆盘44和第二圆盘45之间；那么第一轴40可以经第一圆盘44和第二圆盘45带动刀架杆46围绕第一轴40轴线旋转；U型刀架47安装在刀架杆46的外圆面上，那么U型刀架47被固定；刀片49安装在U型刀架47的U型端口处，那么刀片49被固定；U型刀架47的两端均具有弧形端48，这样的设计有利于U型刀架47与冰面接触配合，减少U型刀架47在长时间使用中由于与冰面的垂直角度的撞击带来的机械损害以及对地面的破坏，另外避免直接与地面碰撞，使得刀片49与地面会维持一定的间隙，同时能够与冰接触，达到除冰的效果；刀片49与刀架的角度范围为15~25度，在这个角度范围内除冰效果良好；刀片49与刀架的角度是20度，此角度的设计是本发明的最佳使用角度。

具体实施方式：当除冰机未使用时，输入齿轮29未旋转，第一传递小齿轮30分别与输入齿轮29和第二传递小齿轮31相啮合；传递大齿轮33分别与输入齿轮29和输出齿轮32相啮合。

当使用者推动除冰机向前移动时，后轮4、第一前轮5和第二前轮7均顺时针旋转。在后轮4顺时针的旋转过程中，后轮4经后轮轴10带动第一齿轮15旋转；第一齿轮15经第二齿轮16、第三齿轮17和第一皮带18带动输入齿轮29顺时针旋转；传递大齿轮33向第一弹簧36方向移动，传递大齿轮33脱离与输出齿轮32的啮合，第一传递小齿轮30分别与输入齿轮29和第二传递小齿轮31啮合；输入齿轮29经第一传递小齿轮30和第二传递小齿轮31带动输出齿轮32逆时针旋转，输出齿轮32带动第一皮带轮20顺时针旋转；第一皮带轮20经第二皮带21带动第二皮带轮12旋转，进而第二皮带轮12经第一单向离合环42和第二轴41带动飞轮11旋转，飞轮11可以储能；第一皮带轮20经第三皮带23带动第三皮带轮14旋转，进而第三皮带轮14经第二单向离合环43和第一轴40带动除冰机构6旋转，进而除冰机构6开始除冰工作。

当除冰机构6在除冰过程中突然遇到较厚的冰层需要缓慢除冰时，此时后轮4的旋转速度缓慢，进而单向机构输出的旋转能量降低，那么第一皮带轮20经第三皮带23带动第三皮带轮14缓慢旋转；由于第二单向离合环43的作用，此时第一轴40依然保持着之前的较高的旋转速度；第一皮带轮20经第二皮带21带动第二皮带轮12缓慢旋转，在第一单向离合环42的作用下，由于在这之前飞轮11的持续旋转储能，所以飞轮11的旋转速度并没有明显的下降，第二轴41依然具有较高的旋转速度；当第一轴40带动除冰机构6的旋转速度低于第二轴41的旋转速度时，由于单向离合器13的作用，第一轴40的旋转速度不会低于第二轴41的较高旋转速度，在飞轮11的作用下，飞轮11可以经第二轴41、单向离合器13和第一轴40带动除冰机构6依然维持较高的速度旋转，这样就有利于在较厚的冰层上缓慢除冰时依然能使除冰机构6保持较高的除冰效率。

综上所述，本发明的主要有益效果是：后轮4的滚动可以带动第一齿轮15旋转，进而第一齿轮15经第二齿轮16、第三齿轮17、单向传递机构19、第二皮带轮12等带动除冰机构6旋转除冰；另外当遇到比较厚的冰层需要除掉时也可以利用飞轮11储存的能量使除冰机构6持续除冰，最终使道路除冰机达到较好的除冰效果；本发明结构简单，具有较好的使用效果。

Claims (8)

1.一种基于飞轮传动的市政道路除冰机，其特征在于：它包括推杆、第一固定板、车身、后轮、第一前轮、除冰机构、第二前轮、后轮轴、飞轮、第二皮带轮、单向离合器、第三皮带轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一皮带、单向传递机构、第一皮带轮、第二皮带、固定块、第三皮带、机构槽、第二皮带孔、第三皮带孔、齿轮孔、机构腔、第一轴、第二轴、第一单向离合环、第二单向离合环，其中车身中开有机构腔；车身的一端的端面上开有机构槽；靠近机构腔的机构槽侧槽板命名为第一侧板；远离机构腔的机构槽侧槽板命名为第二侧板；机构槽靠近机构腔的低槽面上开有第二皮带孔和第三皮带孔；第二皮带孔和第三皮带孔均与机构腔相通；第二皮带孔位于第三皮带孔与第一侧板之间；机构腔底腔面远离机构槽的一角处开有齿轮孔；车身未开有机构槽的一端端面对称地安装有两个第一固定板；两个第一固定板未连接车身的一端之间安装有一个推杆；

固定块安装在车身底部；后轮轴一端安装有一个后轮，另一端穿过固定块且安装有另一个后轮；两个后轮相对称；第一齿轮固定在后轮轴的外圆面上；第一齿轮位于固定块与后轮之间且第一齿轮位于机构腔位置处；第一前轮通过轴安装在第一侧板上；第二前轮通过轴安装在第二侧板上；第一前轮与第二前轮相对称；

第二齿轮和第三齿轮通过轴安装在机构腔的侧腔面上；第三齿轮的一端外圆面上具有皮带槽，另一端的外圆面上具有啮齿；第二齿轮穿过齿轮孔与第一齿轮相啮合；第二齿轮与第三齿轮相啮合；单向传递机构安装在机构腔的侧腔面上；第一皮带轮通过轴安装在机构腔的两侧腔面之间；第一皮带轮中间位置的外圆面上具有啮齿，两端的外圆面上具有皮带槽；单向传递机构位于第一皮带轮与第三齿轮之间；第一皮带的一端安装在第三齿轮的皮带槽上，另一端安装在单向传递机构上；第一皮带轮与单向传递机构相配合；

第二轴的一端安装在第一侧板上，另一端安装有单向离合器；飞轮安装在第二轴的外圆面上；第一单向离合环安装在第二轴的外圆面上；第二皮带轮安装在第一单向离合环的外圆面上；第二皮带轮位于飞轮与单向离合器之间；第一轴的一端安装在单向离合器上，另一端安装在第二侧板上；除冰机构安装在第一轴上；第二单向离合环安装在第一轴的外圆面上；第三皮带轮安装在第二单向离合环的外圆面上；第三皮带轮位于单向离合器与除冰机构之间；

第二皮带的一端安装在第一皮带轮一端的皮带槽上，另一端穿过第二皮带孔安装在第二皮带轮的皮带槽上；第三皮带的一端安装在第一皮带轮另一端的皮带槽上，另一端穿过第三皮带孔安装在第三皮带轮的皮带槽上；

上述除冰机构包括第一圆盘、第二圆盘、刀架杆、U型刀架、弧形端、刀片，其中第一圆盘和第二圆盘安装在第一轴的外圆面上；第一圆盘和第二圆盘大小相同；第一圆盘和第二圆盘之间沿周向方向均匀地安装有多个刀架杆；每一个刀架杆上所安装的结构相同；对于任意一个刀架杆上所安装的结构，刀架杆的外圆面沿轴线方向均匀地安装有多个U型刀架；U型刀架的两端均具有弧形端；U型刀架的U型端口处安装有刀片；

上述单向传递机构在第三齿轮和第一皮带轮之间建立传动关系，第一皮带轮旋转方向与除冰机前进时后轮的旋转方向相同，第一皮带轮的旋转方向与第三齿轮旋转方向无关。

2.根据权利要求1所述的一种基于飞轮传动的市政道路除冰机，其特征在于：上述第二皮带轮的直径大于第三皮带轮的直径。

3.根据权利要求1所述的一种基于飞轮传动的市政道路除冰机，其特征在于：后轮的直径小于第一前轮和第二前轮的直径。

4.根据权利要求1所述的一种基于飞轮传动的市政道路除冰机，其特征在于：上述刀片与刀架的角度范围为15~25度。

5.根据权利要求1所述的一种基于飞轮传动的市政道路除冰机，其特征在于：上述刀片与刀架的角度是20度。

6.根据权利要求1所述的一种基于飞轮传动的市政道路除冰机，其特征在于：上述单向传递机构包括输入齿轮、第一传递小齿轮、第二传递小齿轮、输出齿轮、传递大齿轮、第一导轨、第二导轨、第二弹簧、第二导块、第一弹簧、第一导块，其中输入齿轮、输出齿轮和第二传递小齿轮均通过轴安装在机构腔的侧腔面上；输入齿轮的一端具有皮带槽；第一导轨和第二导轨均通过固定板安装在机构腔的侧腔面上；第一导块安装在第一导轨中，第一弹簧的一端安装在第一导块上，另一端安装在第一导轨的壁面上；第一弹簧位于第一导轨中；传递大齿轮通过轴安装在第一导块上；传递大齿轮通过第一导块滑动于第一导轨中；第二导块安装在第二导轨中，第二弹簧的一端安装在第二导块上，另一端安装在第二导轨的壁面上；第二弹簧位于第二导轨中；第一传递小齿轮通过轴安装在第二导块上；第一传递小齿轮通过第二导块滑动于第二导轨中；传递大齿轮、第一传递小齿轮和第二传递小齿轮均位于输入齿轮和输出齿轮之间；传递大齿轮与输入齿轮相啮合；传递大齿轮与输出齿轮相配合；第一传递小齿轮与输入齿轮相啮合；第一传递小齿轮与第二传递小齿轮相配合；第二传递小齿轮与输出齿轮相啮合；第一皮带的一端安装在输入齿轮具有皮带槽的一端外圆面上；第一皮带轮上啮齿与输出齿轮相啮合。

7.根据权利要求6所述的一种基于飞轮传动的市政道路除冰机，其特征在于：上述第一导轨与传递大齿轮圆心和输入齿轮圆心的连线垂直；第二导轨与第一传递小齿轮圆心和输入齿轮圆心的连线垂直。

8.根据权利要求7所述的一种基于飞轮传动的市政道路除冰机，其特征在于：当输入齿轮未旋转时，第一传递小齿轮分别与输入齿轮和第二传递小齿轮相啮合；传递大齿轮分别与输入齿轮和输出齿轮相啮合。