CN109356077A - 一种适用于高低不平积雪路面的扫雪设备及作业方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于高低不平积雪路面的扫雪设备及作业方法，扫雪设备包括两级伸缩装置、旋转装置、固定杆、扫帚和控制系统，所述两级伸缩装置本体通过姿态调整装置安装在行走载体上，固定杆顶部通过旋转装置两级伸缩装置的第一级伸缩杆下端，第二级伸缩杆下端设有第一压力感应器，扫帚内设有能检测其与地面接触压力的第二压力感应器，通过姿态调整装置带动扫帚下降至雪面，之后通过第一级伸缩杆带动第一压力感应器下降测得与地面接触的压力突变值Q，将该值作为第二压力感应器的设定值，不断调整扫帚的高度，从而适应高低不平路面铲雪需要。本发明能更好的适应不平整的路段，能快速清除铲车铲不掉的积雪，工作效率高，扫帚使用寿命长。

Description

一种适用于高低不平积雪路面的扫雪设备及作业方法
技术领域
本发明属于市政道路清扫设备领域，涉及一种积雪道路清扫设备，具体涉及一种适用于高低不平积雪路面的扫雪设备及作业方法。
背景技术
在多雨雪地区，冬天路面经常积雪，积雪被车辆碾压形成较硬且较滑的雪块附着在路面，对交通和出行带来极大不便，影响正常的生产和生活，而且时常有交通事故发生；尤其在北方的冬季，受到持续低温的影响，积雪路面很容易结冰，因此下雪后要对道路上的积雪及时清除。
目前，用来消除路面的积雪一般采用人工铲雪和铲雪车进行除雪，采用人工铲雪的方式使其劳动量大而且铲雪效率较低；极大地浪费人力和物力，而采用铲雪车可对路面的积雪进行快速清除，但是现在的铲雪车的铲子一般都是固定在同一个水平面，对于路面平整的道路，铲雪是没有问题的，而对于路面不平整的道路，特别是高低不平的积雪路面，铲车铲雪时，铲子位置高了，低的地方的雪铲不掉，铲子位置低了，可能把路面铲坏了，因此还没有一种很好适应高低不平路面的铲雪装置。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、实用经济、使用方便的一种路面扫雪设备，其压力传感器加旋转扫帚的设计，在保护路面的基础上，有效、彻底的清除了路面上的积雪，提高了设备的工作效率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种适用于高低不平积雪路面的扫雪设备，其特征在于：包括两级伸缩装置、旋转装置、固定杆、扫帚和控制系统，所述两级伸缩装置本体通过姿态调整装置安装在行走载体上，固定杆顶部通过旋转装置固定在两级伸缩装置的第一级伸缩杆下端，固定杆底部通过连接头安装扫帚，所述固定杆、连接头和扫帚中部均中空形成一个压力检测通道，两级伸缩装置的第二级伸缩杆下端设有第一压力感应器，扫帚内设有能检测其与地面接触压力的第二压力感应器，两级伸缩装置、姿态调整装置、第一压力感应器、第二压力感应器和旋转装置均和控制系统相连，通过第二级伸缩杆的伸缩可以带动第一压力感应器在压力检测通道内伸缩并接触地面，通过第一压力感应器检测到触地的压力值，所述控制系统将第一压力感应器检测到触地的压力值作为设定值，通过调整第二压力感应器反馈的压力值实时调整扫帚的高度。
作为改进，所述姿态调整装置包括俯仰关节和伸缩装置，所述伸缩装置水平的安装在行走载体上，两级伸缩杆本体通过俯仰关节安装在伸缩装置的伸缩末端。
作为改进，所述第一压力感应器包括压力传感器、弹簧和探头，所述压力传感器、弹簧和探头依次相连并安装在第二级伸缩杆底部，探头可随着第二级伸缩杆伸出而着地，探头着地的压力通过弹簧反馈给压力传感器，压力传感器检测探头触地压力。
作为改进，所述两级伸缩装置为两级液压杆，所述行走载体上设有液压油控制系统，通过液压油控制系统控制两级液压杆的第一级伸缩杆和第二级伸缩杆单独伸缩。
作为改进，所述探头为锥形探头，探头内设有加热线圈。
作为改进，加热线圈为螺旋形，所述螺旋形加热线圈与行走载体内控制系统电连接。
作为改进，所述扫帚包括扫帚把、扫帚体和扫帚刷，所述扫帚把内部中空，扫帚把顶部通过接头装置与固定杆相连，扫帚把底部固定在扫帚体上，扫帚体中部设有与扫帚把对应的通孔，扫帚刷分布于扫帚体底部四周，第二压力感应器安装于扫帚体内。
作为改进，所述第二压力感应器包括压力传感器和弹簧，压力传感器和弹簧相连并安装在扫帚体内，扫帚体与弹簧接受扫帚刷传递过来的压力而产生一致形变，压力传感器检测弹簧反馈的压力，所述扫帚刷采用高强度和弹性的高分子材料制成。
作为改进，所述行走载体为铲雪车，每个铲雪车可以安装多个所述的扫雪设备。
一种扫雪设备的作业方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：准备工作，把铲雪车开到积雪路面，控制系统控制扫雪设备中的探头内的加热线圈进行加热；
步骤二：控制系统控制俯仰关节和伸缩装置将两级伸缩装置和扫帚调整为竖直状态，通过第一级伸缩杆伸出，将扫帚下降到积雪路面雪面上；
步骤三：控制第二级伸缩杆伸出，将第一压力感应器的探头压入积雪中，继续控制第二级伸缩杆压入探头，当第一压力感应器反馈的压力值突然增大时，说明探头已经压入路面，此时立刻停止压入，并记下此时突然增大时的前一个压力值Q，收回第二级伸缩杆；
步骤四：在控制系统中把第二压力感应器的最大压力值设为Q；
步骤五：控制第一级第二级伸缩杆带动扫帚继续下压，同时控制旋转装置旋转扫帚，持续扫雪，扫帚内的第二压力感应器反馈的压力值达到Q时，控制系统会立刻停止下压扫帚，扫帚持续旋转扫雪；
步骤六，铲雪车在路面持续作业时，控制系统根据扫帚内的第二压力感应器反馈的压力值反复提升和压入扫帚，同时扫帚持续旋转扫雪，实现扫帚自适应且可连续性作业；
步骤七：在同一条积雪路面上，每个扫雪设备都重复步骤一至步骤六，雪面扫尽后，提升扫帚并终止旋转，完成扫雪。
本发明的有益效果是：
相对于传统的铲雪技术，本发明所述的扫雪设备能更好的适应不平整的路段，能快速清除铲车铲不掉的积雪，其压力传感杆兼具传感和加热的设计，能快速的测得压力值Q和融化一部分积雪，加速积雪的清扫；其压力传感器加旋转扫帚的设计，在保护路面的基础上，有效、彻底的清除了路面上的积雪，提高了设备的工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例扫雪设备结构示意总图；
图2为本发明实施例扫雪设备结构剖面图；
图3是图1中第一压力感应器结构示意图；
图4是图1中两级伸缩装置结构示意图。
附图标记说明：1-伸缩装置，2-俯仰关节，3-第一级伸缩杆，4-旋转装置，5-第二级伸缩杆，6-固定杆，7-第一压力感应器，8-连接头，9-扫帚，10-铲雪车车头，11-控制系统，7.1-圆锥形传感探头，7.2-传感杆，7.3-弹簧，7.4-压力传感器，9.1-扫帚把，9.2-扫帚体，9.3-通孔，9.4-第二压力感应器，9.5-扫帚刷，12-两级伸缩装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的方式和实施步骤进一步说明
如图1、2、3所示，一种适用于高低不平积雪路面的扫雪设备，包括伸缩装置1、俯仰关节2、两级伸缩装置12、旋转装置4、固定杆6、第一压力感应器7、连接头8、扫帚9，铲雪车车头10、控制系统11；所述两级伸缩装置12通过俯仰关节2与伸缩装置1相连，其中伸缩装置1与铲雪车车头10固定相连，伸缩装置1水平设置，本发明实施例中也是一个液压伸缩杆，所述控制系统11位于铲雪车车头10内，所述两级伸缩装置12分为第一级伸缩杆3和第二级伸缩杆5，旋转装置4固定在第一级伸缩杆3底端，所述固定杆6一端与旋转装置4固定相连，另一端与连接头8固定相连，连接头8底部连接扫帚9，固定杆6、连接头8和扫帚9中部均中空形成一个压力检测通道，第二级伸缩杆5底部与第一压力感应器7相连，第一压力感应器7设于压力检测通道内，通过第二级伸缩杆5的伸缩可以带动第一压力感应器7在压力检测通道内伸缩并接触地面，通过第一压力感应器7检测到触地的压力值；所述第一压力感应器7包括圆锥形传感探头7.1、传感杆7.2、弹簧7.3和压力传感器7.4，其中圆锥形传感探头7.1与传感杆7.2连接固定，传感杆7.2顶部连接压力传感器7.4和弹簧7.3；所述扫帚9包括扫帚把9.1、扫帚体9.2、通孔9.3、第二压力感应器9.4、扫帚刷9.5，其中通孔9.3设置在扫帚体9.2中间部位，且通孔9.3直径大于传感杆7.2的直径，扫帚把9.1通过连接头8与固定杆6底部相连，实现旋转，第二压力感应器9.4设置在通孔9.3的外围的扫帚体9.2内；所述伸缩装置1、俯仰关节2、两级伸缩装置12、旋转装置4、第一压力感应器7和第二压力感应器9.4都与位于铲雪车车头10内的控制系统11相连接。
作为一种更优实施例，本发明所采用的扫雪设备布置在铲雪车铲雪设备的后面且在铲雪车车头10的前面，所述扫雪设备沿铲雪设备水平方向可以布置多个，布置个数一般以铲雪车大小来确定。
作为一种更优实施例，本发明两级伸缩装所采用两级液压杆，能够同时实现第一级伸缩杆3和第二级伸缩杆5分别动作，便于控制。
作为一种更优实施例，本发明所采用的第一压力感应器7包括压力传感器7.4、弹簧7.3、传感杆7.2、圆锥形传感探头7.1，所述弹簧7.3类似于摩托车的缓震器，可以有效防止探头与地面硬碰撞，所述传感杆7.2内置加热线圈，所述圆锥形传感探头7.1通过类似螺纹钉的形式与传感杆7.2连接，实现可拆卸。
作为一种更优实施例，本发明所采用的传感杆7.2内置有加热线圈，所述加热线圈为螺旋形，所述螺旋形加热线圈与铲雪车内控制系统11电连接。
作为一种更优实施例，本发明所采用的扫帚9包括扫帚把9.1、扫帚体9.2、扫帚刷9.5、通孔9.3、第二压力感应器9.4，所述扫帚9的半径一般为20-30cm，所述扫帚把9.1通过连接头8与固定杆6相连，所述连接头8为紧套接头，通过螺纹与扫帚把9.1和固定杆6相连，所述扫帚体9.2中间部位设置通孔9.3，所述通孔9.3直径比传感杆7.2直径大，所述第二压力感应器包括压力传感器和弹簧，压力传感器和弹簧相连并安装在扫帚体内，扫帚体与弹簧接受扫帚刷传递过来的压力而产生一致形变，压力传感器检测弹簧反馈的压力，所述第二压力感应器9.4的弹簧且设置在通孔9.3外围，所述扫帚体9.2底部通孔9.3部位不设置扫帚刷9.5。
作为一种更优实施例，本发明所采用的扫帚刷9.5为一种高分子聚合材料，所述高分子聚合材料具有一定的强度和弹性。
上述扫雪设备作业方法，包括以下步骤：
步骤一：准备工作，把铲雪车开到某一积雪路面，控制系统11控制某一个扫雪设备中的传感杆7.2内的加热线圈进行加热；
步骤二：控制系统11控制伸缩装置1和俯仰关节2把两级伸缩装置12和扫帚9调整为竖直状态，控制第一级伸缩杆3伸出，将扫帚9下降到积雪路面雪面上；
步骤三：控制系统11控制第第二级伸缩杆5伸出，使第一压力感应器7压入积雪中，继续控制第二级伸缩杆5压入第一压力感应器7，当第一压力感应器7反馈的压力值突然增大时，说明探头已经压入路面，此时立刻停止压入，并记下此时突然增大时的前一个压力值Q，然后收回第二伸缩杆；
步骤四：在控制系统11中把第二压力感应器9.4的最大压力值设为Q；
步骤五：控制第一级伸缩杆3使扫帚9下压，同时控制旋转装置4旋转扫帚9，当持续扫雪，扫帚9内的第二压力感应器9.4反馈的压力值达到Q时，控制系统11会立刻停止压入扫帚9，此时扫帚9持续旋转扫雪；
步骤六，铲雪车在路面持续作业时，控制系统11根据扫帚9内的第二压力感应器9.4反馈的压力值反复提升和压入扫帚9，同时扫帚9持续旋转扫雪，实现扫帚9自适应可连续性作业；
步骤七：在同一条积雪路面上，每个扫雪设备都重复步骤一、步骤二、步骤四、步骤五、步骤六后，提升扫帚9并终止旋转，完成扫雪
作为一种更优实施例，本发明所述的作业方法需要根据路段不同而在扫雪设备扫雪前测试压力值Q且把测得的Q值在控制系统11中相对应设置；
作为一种更优实施例，本发明所述的作业方法需预热加热线圈且在扫帚9下压前，先把第一压力感应器7的探头先压入积雪中，实现一部分积雪融化且第一压力感应器7自适应路面压入；
作为一种更优实施例，本发明所述的作业方法在连续性作业时，扫帚9通过第二压力感应器9.4反馈值来控制调节第一级伸缩杆3的伸长而自适应路面不间断旋转扫雪。

Claims (10)

1.一种适用于高低不平积雪路面的扫雪设备，其特征在于：包括两级伸缩装置、旋转装置、固定杆、扫帚和控制系统，所述两级伸缩装置本体通过姿态调整装置安装在行走载体上，固定杆顶部通过旋转装置固定在两级伸缩装置的第一级伸缩杆下端，固定杆底部通过连接头安装扫帚，所述固定杆、连接头和扫帚中部均中空形成一个压力检测通道，两级伸缩装置的第二级伸缩杆下端设有第一压力感应器，扫帚内设有能检测其与地面接触压力的第二压力感应器，两级伸缩装置、姿态调整装置、第一压力感应器、第二压力感应器和旋转装置均和控制系统相连，通过第二级伸缩杆的伸缩可以带动第一压力感应器在压力检测通道内伸缩并接触地面，通过第一压力感应器检测到触地的压力值，所述控制系统将第一压力感应器检测到触地的压力值作为设定值，通过调整第二压力感应器反馈的压力值实时调整扫帚的高度。
2.如权利要求1所述的扫雪设备，其特征在于：所述姿态调整装置包括俯仰关节和伸缩装置，所述伸缩装置水平的安装在行走载体上，两级伸缩杆本体通过俯仰关节安装在伸缩装置的伸缩末端。
3.如权利要求2所述的扫雪设备，其特征在于：所述第一压力感应器包括压力传感器、弹簧和探头，所述压力传感器、弹簧和探头依次相连并安装在第二级伸缩杆底部，探头可随着第二级伸缩杆伸出而着地，探头着地的压力通过弹簧反馈给压力传感器，压力传感器检测探头触地压力。
4.如权利要求1所述的扫雪设备，其特征在于：所述两级伸缩装置为两级液压杆，所述行走载体上设有液压油控制系统，通过液压油控制系统控制两级液压杆的第一级伸缩杆和第二级伸缩杆单独伸缩。
5.如权利要求3所述的扫雪设备，其特征在于：所述探头为锥形探头，探头内设有加热线圈。
6.如权利要求5所述的扫雪设备，其特征在于：所述加热线圈为螺旋形，所述螺旋形加热线圈与行走载体内控制系统电连接。
7.如权利要求1至6任意一项所述的扫雪设备，其特征在于：所述扫帚包括扫帚把、扫帚体和扫帚刷，所述扫帚把内部中空，扫帚把顶部通过接头装置与固定杆相连，扫帚把底部固定在扫帚体上，扫帚体中部设有与扫帚把对应的通孔，扫帚刷分布于扫帚体底部四周，第二压力感应器安装于扫帚体内。
8.如权利要求7所述的扫雪设备，其特征在于：所述第二压力感应器包括压力传感器和弹簧，压力传感器和弹簧相连并安装在扫帚体内，扫帚体与弹簧接受扫帚刷传递过来的压力而产生一致形变，压力传感器检测弹簧反馈的压力，所述扫帚刷采用高强度和弹性的高分子材料制成。
9.如权利要求7所述的扫雪设备，其特征在于：所述行走载体为铲雪车，每个铲雪车可以安装多个所述的扫雪设备。
10.一种扫雪设备的作业方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：准备工作，把铲雪车开到积雪路面，控制系统控制扫雪设备中的探头内的加热线圈进行加热；
步骤二：控制系统控制俯仰关节和伸缩装置将两级伸缩装置和扫帚调整为竖直状态，通过第一级伸缩杆伸出，将扫帚下降到积雪路面雪面上；
步骤三：控制第二级伸缩杆伸出，将第一压力感应器的探头压入积雪中，继续控制第二级伸缩杆压入探头，当第一压力感应器反馈的压力值突然增大时，说明探头已经压入路面，此时立刻停止压入，并记下此时突然增大时的前一个压力值Q，收回第二级伸缩杆；
步骤四：在控制系统中把第二压力感应器的最大压力值设为Q；
步骤五：控制第一级第二级伸缩杆带动扫帚继续下压，同时控制旋转装置旋转扫帚，持续扫雪，扫帚内的第二压力感应器反馈的压力值达到Q时，控制系统会立刻停止下压扫帚，扫帚持续旋转扫雪；
步骤六，铲雪车在路面持续作业时，控制系统根据扫帚内的第二压力感应器反馈的压力值反复提升和压入扫帚，同时扫帚持续旋转扫雪，实现扫帚自适应且可连续性作业；
步骤七：在同一条积雪路面上，每个扫雪设备都重复步骤一至步骤六，雪面扫尽后，提升扫帚并终止旋转，完成扫雪。
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