CN108716207B - 清运宝除雪车 - Google Patents

Abstract

清运宝除雪车，主要由铲抛式除雪机和离心式抛雪机还有滚刷、底盘车辆组成，能够将积雪从路面铲起来并向上提升以便装车运输。

Description

清运宝除雪车

技术领域

清运宝除雪车属于环卫机械领域，特别涉及一种扫雪机械。

背景技术

在城市道路除雪过程中，需要将路面的冰雪扫除干净，并把扫除的冰雪装车运输到郊外的堆雪场地或垃圾场，这样避免积雪占道，才能保证城市道路的道路通畅，避免交通瘫痪。另外，在除雪作业过程中，一般都需要向路面抛洒融雪剂，避免路面积雪被车辆压实，造成板结难以清除，板结的路面冰雪表面像冰一样光滑，极易造成车祸，这是不允许的，而撒有融雪剂的冰雪对道路两侧的绿化树木、对道路、桥梁会造成很大的损害，必须清运出去。自2006年以来的道路冰雪的清扫工作，逐渐改变了之前的沿街各单位分段分片包干，各单位自行组织人力清扫的做法，陆续采用机械化的清雪作业。经过十几年的除雪机械的发展进步，目前道路冰雪的清扫工作普遍采用的五步法作业模式：第一步：撒融雪剂；第二步：滚刷将路面的积雪先扫到路边，如果路面积雪较厚，滚刷扫不动的情况下，先用犁式除雪机铲一遍，将大量的积雪铲堆至路边，然后再用滚刷继续清扫，直至露出黑色路面；第三步：用装载机将路边的积雪攒成大雪堆，然后再用两台装载机面对面铲除的方式，将雪堆装车；也有的地方将滚刷清扫到路边的雪带，先用打垄机打成雪垄，然后再用抛雪机将雪垄抛射到运载积雪出城的自卸车厢里。第四步：人工清扫装载机或者抛雪机装车后留下的雪底，即人工清底；第五步：二次装运，将人工清底出来的积雪再次装车运到郊外。以上的作业模式中，滚刷清扫的环节，速度很快，在滚刷配备充足的地方，基本上能够达到：雪停可见黑色路面，但是装车环节以及后续的清底环节速度很慢，导致路边较长事件堆放雪堆、雪带无法运走。造成交通堵塞、毁坏树木、道路桥梁的现象每场大雪都有发生。本领域的技术人员在不断探索装车环节的技术改进过程中，根据现有的作业模式，现有的机械品种，提出了很多改进的技术方案，但主要采用的模仿现有装载机或者抛雪机的工作模式，铲斗向前推动，路面的冰雪进入铲斗，在铲斗内安装二次输送机械的方法，进入铲斗的冰雪向后输送提升，从而完成装车的工作的方法。有的技术方案还在铲斗的后面另外增加了一组清扫机构，由清扫机构再次清扫铲斗推动铲雪过程中留下的较薄的冰雪后再次通过另外一组输送机构实现提升装车。例如：申请号为：2009200930880、201110178051x、2013107106125、2004100438328、201420688429X、等等。这些技术方案普遍选择了这种模仿现有装车机械的向前敞开的铲斗向前推动的既有除雪模式加以改进的方案，进入铲斗的冰雪向后输送提升，这是符合人的思维规律的，就是针对现有的、正在使用的机械进行改进，方案上不会有大变化，这种思维、这种改进的方法也是本领域的技术人员的常规选择。

申请人自2005年以来，一直从事这种扫雪同时能够将路面冰雪装车的除雪机械的研发工作，就是想研究出一台冰雪联合收割机。2011年获得了发明专利，专利号：2011101777042，名称为：联合除雪车。在这项专利中，采用的也是敞开的铲斗向前推动，进入铲斗的冰雪向后输送提升技术方案。很显然，每一个人如果没有颠覆性的方案，都会这样选择，这也是常规选择。但是随着研究的不断深入，这种方案的弊病就显现出来了。第一：除雪速度无法提高。第二：机构太啰嗦，太笨重。第三：清雪装车过程由于技术方案原因导致的机构堵塞问题无法解决。随后的2013年，申请人又获得了另一项发明专利，专利号：2013100710171，街路联合铲雪车，这款专利首次提出了将在除雪作业过程中普遍存在的进雪口朝前，敞开的铲斗向前推动完成装车的抛雪机改变方向，将进雪口朝向后方，把原来放置在路边的抛雪风机位置提高到与路面有几十公分高，由进雪口后方的滚刷将冰雪抛扫到进雪口的方案。这稿技术方案在样机验证过程中，除雪速度大大提高，证明了将进雪口朝向后方的独创方案的优势，这也奠定了申请人技术路线的方向。但还存在其他方面的问题，于是2014年，在前一个方案的基础上，申请人再次获得了发明专利：专利号：2014107356002，名称：一种除雪机。在这款方案中，简化了机构，通过某些改变，实现了更优良的除雪效果，但在实际使用过程中又发现一些问题：主要表现在，滚刷对硬雪的处理能力不好，导致路面扫得不是很干净。这就使得申请人又产生了进一步研发的动机。

根据进雪口朝向后方这一经过验证的，比本领域常规选择的朝向前方的技术路线更加合理技术方案的指引下，申请人还是想通过一台进雪口朝向后方的抛雪风机或其他输送类机械，接收后面滚刷抛射过来的冰雪这一研究成果，同时还要有另一台同样位于进雪口后方的能够将路面硬雪铲除的机械把滚刷无法很好处理掉的硬雪处理掉，要求这个铲除机构同样与滚刷一样，能把处理掉的路面冰雪向前反向抛送到抛雪风机内或其他类输送机械内，二次向高处提升，以实现将冰雪装车的目的。由此，就确定了要解决的技术问题：一、用什么样的机构能把路面硬雪除掉。第二、只用一台开口朝向后方的抛雪风机或其他输送类机械，就能解决同时接收到新的除硬雪机构和滚刷两个不同功能的工作部件送过来的冰雪，做到不同的部件有机组合，协同工作，结构最精巧。并同时确定了要实现的技术效果：第一：能将硬雪除掉。第二、路面扫干净。第三：被除掉的硬雪和除掉硬雪时路面残留的少量积雪必须被同时装到运雪车辆上，不允许滚刷清扫的冰雪扫向路边不被装车。第四：避障功能强大，除雪速度快。第五：机构最简单、所用的部件最少。对能够解决所述的技术问题，并实现所述的技术效果的除雪机械，申请人将其命名为：清运宝除雪车，技术方案如下。

发明内容

清运宝除雪车主要由铲抛式除雪机101和离心式抛雪机3还有滚刷4组成，其特征是：离心式抛雪机3安装在铲抛式除雪机101前面，离心式抛雪机3的进雪口303朝向铲抛式除雪机101，即朝向后方，滚刷4安装在铲抛式除雪机101的后面；铲抛式除雪机101主要由叶轮1和雪铲2组成，叶轮1安装在雪铲2前面，前面板201的上沿202为叶轮 1抛出积雪的出口；离心式抛雪机3主要由离心式抛雪叶轮301和离心式叶轮外壳302组成，在离心式叶轮外壳302上有进雪口303、出雪口304，滚刷4主要由刷毛401和刷轴402组成。

由铲抛式除雪机（101）和离心式抛雪机（3）还有滚刷（4）按照：离心式抛雪机（3）安装在铲抛式除雪机（101）前面，离心式抛雪机（3）的进雪口（303）朝向铲抛式除雪机（101），即朝向后方，滚刷（4）安装在铲抛式除雪机（101）的后面的位置关系组成的机构叫做：清运宝除雪机。

以需要进行除雪作业行进的方向为前方。

当观察者站在所述的清运宝除雪车的左侧，观察者的左手方向为前方时，叶轮1的旋向为逆时针旋转，滚刷4为顺时针旋转。

清运宝除雪车的工作原理是：由雪铲2将路面积雪铲起，由叶轮1将夹在前面板201和叶轮1之间的积雪向前方抛出到离心式抛雪机3的进雪口303，同时滚刷4清扫路面剩余积雪，并将清扫起来的积雪抛向离心式抛雪机3的进雪口303，离心式抛雪机3的离心式抛雪叶轮301通过旋转，再将积雪从出雪口304抛出，从而实现将积雪装车的目的。

雪铲的前面板201的竖直截面靠近叶轮1的一侧为凹型；雪铲2具有避障装置，避障装置至少包括以下几种：第一种：铲刃翻转法避障：即雪铲2的前面板201在水平方向上至少分成上下两段，上下两段铰接在一起，用弹簧控制上下段之间的相对位置变化，当遇到路面障碍物时，接近路面的下段发生向后的翻转，从而越过障碍物；第二种：整体翻转避障：前面板201遇到障碍物时，下部整体发生向后翻转，从而越过障碍物；叶轮1的作用是使雪离心抛出，叶轮1至少可以有以下几种形式的结构：第一种：在轴上安装绞龙叶片组成的绞龙式叶轮103，这种叶轮具有离心抛雪和在轴向上使雪移位的双重作用；第二种：在轴上安装若干叶片组成离心式叶轮104；第三种：在轴的一部分安装绞龙叶片，另一部分安装叶片组成组合式叶轮105；铲抛式除雪机从与挂载机械的挂载形式上至少包括拖曳式和推动式。

铲抛式除雪机101的雪铲2工作时下部接触路面，离心式抛雪机3的底部工作时与路面有一定的距离。

清运宝除雪机至少有如下几种安装方式：第一种： 安装在底盘车辆的前部；第二种：安装在底盘车辆的后部；第三种：安装在底盘车辆的中部；第四种：安装在底盘车辆的侧面，底盘车辆是指能够自行移动的机械，至少包括：载货汽车底盘、载客汽车底盘、专用汽车底盘、装载机、拖拉机、联合收割机。

离心式抛雪机3只是输送类机械的一种形式，将离心式抛雪机3换成其它类型的输送机械，将其它输送机械安装在铲抛式除雪机101前面，铲抛式除雪机101将路面的积雪抛掷到其它类型的输送机械的进料口后，由其它类型的输送机械输送走的组合方式都属于本发明技术方案的一种简单变形，落入本发明的保护范围；其它类型的输送机械至少包括以下几种：第一种：带式输送机：它是根据摩擦传动原理，由传动滚筒带动输送带运送物料的；主要由橡胶输送带、滚筒、托辊、驱动装置、张紧装置（垂直式、螺杆式）输送带清理器（刮刀式、旋转刮板式、水冲式）送料器、卸料器组成；第二种：链式输送机，即采用链条来传动，从而达到输送物料的目的：链式输送机至少包括平板式输送机、鳞板式输送机、盘式输送机、斗式输送机、滚柱链式输送机、弯曲输送机、刮板式输送机、埋刮式输送机、悬挂式输送机、推式输送机；第三种：提升式输送机：至少包括散状物料封闭式提升机、件货输送提升机两种类型。其结构主要由主动链轮、从动链轮、链条、支架或托盘或平板、张紧装置、减速机组成；第四种：绞龙式输送机；第五种：辊式输送机：辊式输送机是应用滚柱原理最简单的输送机。把辊子排列安装在框架上就构成辊式输送机；第六种：以空气或水力等流体的能量，通过设备管路输送物料的输送机；第七种：振动输送机：振动输送机分为水平式、螺旋式、垂直式3种类型，振动输送机是利用振动机械所产生的振幅来输送；第八种：气垫输送机；第九种：分拣输送机；第十种：铲抛式除雪机101；第十一种：滚刷4；采用以上任何一种机械、以及两种及两种以上机械的组合而成的装置替换离心式抛雪机3，用于输送积雪，都是输送机的一种形式。

本方案的有益之处：

1、 本发明采用离心式抛雪机3，铲抛式除雪机101，滚刷4前后有机结合的方式进行除雪作业，先铲抛式除雪机101铲抛，再滚刷4扫抛，处理路面积雪由厚到薄，比完全用滚刷将雪抛掷到离心式抛雪机3的技术方案更能高强度除雪作业；再由离心式抛雪机向上将积雪提升到旁边的车厢里，对各种不同形态的积雪适用性更好，除净率至少达到95%以上，远远高于现有除雪设备。

2、 由于铲抛式除雪机101力量较大，叶轮1刚性很好，路面上半融化冻土及冰也能被啃掉清除。

3、 叶轮1的旋转动能很大，路面上的积雪由于长时间堆积已经冻成大雪块，也可以被打碎从而清除。

4、 在本发明申请之前，世界上还没有哪种技术方案能够既能够清扫路面上的松散积雪，又能够清除较硬的冰块、雪块、泥块，不仅能清扫路面上较薄的积雪，又能清扫路面上的较厚积雪甚至雪堆，并且同时把这些被清理下来的积雪积冰等同时装到运输积雪的车辆运走的设备或技术方案出现。

5、 所述的清运宝抛雪机在作业时，由于离心式抛雪机3的底部工作时与路面有一定的距离，并不是像现有抛雪机放置到路面上进行作业，这个距离设置得当可以有效避免这部分被路面的障碍物撞到。

6、 铲抛式除雪机101作业时由于有避障装置，即使与路面障碍物发生碰撞，仍然可以通过雪铲2具有的避障装置实现避障，从而避免被撞坏。

7、 推动或拖曳所述的清运宝抛雪机阻力较小，节能效果好，由于所述的清运宝除雪车与路面只有雪铲2部分接触，而雪铲2比较轻，因此摩擦阻力很小；另外，其他抛雪机都是靠抛雪机向前被推动时路面的积雪堆积较高后被推进抛雪口才能再被抛出，就像推土机推土一样，高了就进到了抛雪机里，这样就需要较大的推力，浪费能源。而所述的清运宝除雪车，是通过铲抛式除雪机101的叶轮1贴路面向后旋转，把路面的积雪卷进叶轮1和雪铲2之间后再抛出到进雪口303，叶轮1这样的工作方式，不需要前面形成较厚的雪堆，相当于随着所述清运宝抛雪机的行进，把雪直接捡起来再送出去，因此只需很小推力即可。以上两点可以证明，所述清运宝抛雪机节能效果明显。

8、虽然绞龙作为除雪作业的机构之一，比较常见，但是目前应用的绞龙都是仅仅利用绞龙的轴向输送功能，而绞龙的轴向输送功能是公知技术；本发明的叶轮1虽然也包括了绞龙形式的叶轮，但是它的应用功能是：在径向上的离心抛雪功能，要实现这个功能，并达到向前抛雪的目的，需要雪铲2从前面板201的上沿202从位置高度、角度配合适当。

附图说明

图1 铲抛式除雪机101主要结构立体原理示意图。

图2 铲抛式除雪机101的A-A剖面（图中箭头方向为前方）。

图3 铲抛式除雪机101的绞龙式叶轮103主要结构示意图。

图4 铲抛式除雪机101的离心式叶轮104主要结构示意图。

图5 铲抛式除雪机101的组合式叶轮105主要结构示意图。

图6 离心式抛雪机3主要结构示意图。

图7 铲抛式除雪机101和离心式抛雪机3主要结构及安装位置关系立体示意图。

图8 铲抛式除雪机101和离心式抛雪机3主要结构及安装位置关系立体示意图（侧视）。

图9所述的清运宝除雪车立体结构侧视示意图（清运宝除雪机安装在底盘车辆的尾部）。

图10所述的清运宝除雪车结构侧视示意图（清运宝除雪机安装在底盘车辆的尾部）。

图11所述的清运宝除雪车结构侧视示意图（清运宝除雪机安装在底盘车辆的中部）。

图12所述的清运宝除雪车结构侧视示意图（清运宝除雪机安装在底盘车辆的前部）。

图中：底盘车辆驾驶室501，底盘车辆前车轮502，操作室503，动力舱504，底盘车辆后车轮505，底盘车辆车架701，挡雪版702。

具体实施方式：

清运宝除雪作业时，将雪铲2放置在路面上，使叶轮1旋转，使离心式抛雪叶轮301也旋转，清运宝除雪车向前行驶，路面的积雪被雪铲2铲起来，叶轮1的旋转使得被雪铲2铲起来的积雪被叶轮1抛向离心式抛雪机3的进雪口303，滚刷4旋转将铲抛式除雪机101清除剩余的路面积雪再次清扫并抛掷到进雪口303，离心式抛雪叶轮301再次将从铲抛式除雪机101和滚刷4抛掷过来的积雪从出雪口304抛出到装运积雪的车辆上，从而完成除雪过程。

Claims (4)

1.清运宝除雪车，主要由铲抛式除雪机（101）和离心式抛雪机（3）还有滚刷（4）、底盘车辆组成，其工作原理是：由雪铲（2）将路面积雪铲起，由叶轮（1）将夹在前面板（201）和叶轮（1）之间的积雪向前方抛出到离心式抛雪机（3）的进雪口（303），同时滚刷（4）清扫路面剩余积雪，并将清扫起来的积雪抛向离心式抛雪机（3）的进雪口（303），离心式抛雪机（3）的离心式抛雪叶轮（301）通过旋转，再将积雪从出雪口（304）抛出，从而实现将积雪装车的目的；其特征是：离心式抛雪机（3）安装在铲抛式除雪机（101）前面，离心式抛雪机（3）的进雪口（303）朝向铲抛式除雪机（101），即朝向后方，滚刷（4）安装在铲抛式除雪机（101）的后面；铲抛式除雪机（101）主要由叶轮（1）和雪铲（2）组成，叶轮（1）安装在雪铲（2）前面，雪铲的前面板（201）的竖直截面靠近叶轮（1）的一侧为凹型，前面板（201）的上沿（202）为叶轮（1）抛出积雪的出口；离心式抛雪机（3）主要由离心式抛雪叶轮（301）和离心式叶轮外壳（302）组成，在离心式叶轮外壳（302）上有进雪口（303）、出雪口（304），滚刷（4）主要由刷毛（401）和刷轴（402）组成。

2.根据权利要求1所述的清运宝除雪车，其特征是：由铲抛式除雪机（101）和离心式抛雪机（3）还有滚刷（4）按照：离心式抛雪机（3）安装在铲抛式除雪机（101）前面，离心式抛雪机（3）的进雪口（303）朝向铲抛式除雪机（101），即朝向后方，滚刷（4）安装在铲抛式除雪机（101）的后面的位置关系组成的机构叫做：清运宝除雪机。

3.根据权利要求1所述的清运宝除雪车，其特征是：以需要进行除雪作业行进的方向为前方，当观察者站在所述的清运宝除雪车的左侧，观察者的左手方向为前方时，叶轮（1）的旋向为逆时针旋转，滚刷（4）为顺时针旋转。

4.根据权利要求1所述的清运宝除雪车，其特征是：离心式抛雪机（3）只是输送类机械的一种形式，将离心式抛雪机（3）换成替换类型的输送机械，将替换类型的输送机械安装在铲抛式除雪机（101）前面，铲抛式除雪机（101）将路面的积雪抛掷到替换类型的输送机械的进料口后，由替换类型的输送机械输送走的组合方式都称为清运宝除雪车；替换类型的输送机械至少包括以下一种或两种以上装置的组合：第一种：带式输送机：它是根据摩擦传动原理，由传动滚筒带动输送带运送物料的；主要由橡胶输送带、滚筒、托辊、驱动装置、张紧装置、输送带清理器、送料器、卸料器组成；第二种：链式输送机，即采用链条来传动，从而达到输送物料的目的：链式输送机至少包括平板式输送机、鳞板式输送机、盘式输送机、斗式输送机、滚柱链式输送机、弯曲输送机、刮板式输送机、埋刮式输送机、悬挂式输送机、推式输送机；第三种：提升式输送机：至少包括散状物料封闭式提升机、件货输送提升机两种类型，其结构主要由主动链轮、从动链轮、链条、支架或托盘或平板、张紧装置、减速机组成；第四种：绞龙式输送机；第五种：辊式输送机：辊式输送机是应用滚柱原理最简单的输送机，把辊子排列安装在框架上就构成辊式输送机；第六种：以空气或水力流体的能量，通过设备管路输送物料的输送机；第七种：振动输送机：振动输送机分为水平式、螺旋式、垂直式3种类型，振动输送机是利用振动机械所产生的振幅来输送；第八种：气垫输送机；第九种：分拣输送机；第十种：铲抛式除雪机（101）；第十一种：滚刷（4）。

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