CN110905135A - 一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，车体上通过液压升降机构安装有所述基座，所述伸缩臂的根部转动安装在所述基座上并设有锁紧机构，所述除雪铲通过自适应转动结构安装在所述伸缩臂的上端，所述伸缩臂包括基本臂和依次嵌套的若干个伸缩节臂，所述伸缩节臂由多节相互间通过滑轮组机构连接，最末端的伸缩节臂设有控制结构，所述伸缩节臂之间通过滑轮组机构连接驱动，所述控制结构与连接最末端伸缩节臂的伸缩节臂摩擦接触并受其驱动。本发明能适应不同斜度的屋顶并能稳定高效的进行伸出扫雪和收回功能，并且扫雪效果在伸出和收回时都能保证扫雪效果并避免对屋顶的损伤，保证使用安全。

Description

一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置

技术领域

本发明涉及一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置。

背景技术

现在极端天气越来越多，很多地方会遇到大雪暴雪天气，造成屋顶上有很多积雪。目前仍有很多地方使用屋顶为人字形的平房或者类似结构屋顶的大棚和简易厂房。虽然人字形屋顶相对容易让积雪滑落，但也需要通过相应扫雪工具将积雪扒下，否则由于抗压力较弱，因此当大雪过后，屋顶积雪过多会为整个房子带来严重的危险。现有技术中通常是通过升降台等装置将人送上接近屋顶的高度，再以除雪铲、扫帚等工具将屋顶积雪逐步除下，需要耗费较多人力，而且由于这类屋顶的倾斜角度并不一致，很难不通过手动控制除雪过程中的工具使用方式来除掉不同房屋屋顶的积雪，常规除雪装置缺乏泛用性，无法实现对不同倾斜角度的屋顶进行除雪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，以解决现有技术中必须通过人手动操作，以手动控制除雪过程中的工具使用方式，从而消耗较多人力，除雪效率较低，并且难以在不以人力使用工具的前提下将除雪工具适用于不同倾斜角度的屋顶的问题。

所述的一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，包括车体、液压升降机构、基座、伸缩臂和除雪铲，所述车体上通过液压升降机构安装有所述基座，所述伸缩臂的根部转动安装在所述基座上并设有锁紧机构，所述除雪铲通过自适应转动结构安装在所述伸缩臂的上端，所述伸缩臂包括基本臂和依次嵌套的若干个伸缩节臂，所述伸缩节臂包括与所述基本臂滑动连接的第一节臂，所述第一节臂与所述基本臂之间通过伸缩液压缸连接，最末端的伸缩节臂设有控制结构，所述控制结构控制在所述伸缩臂伸展和收缩的两种情况下所述自适应转动结构的可转动方向，所述伸缩节臂之间通过滑轮组机构连接驱动，所述滑轮组机构和所述伸缩液压缸均设于所述伸缩臂内部，所述控制结构与连接最末端伸缩节臂的伸缩节臂摩擦接触并受其驱动。

优选的，所述伸缩节臂依次还包括第二节臂和第三节臂，所述伸缩液压缸一端与所述基本臂的根部连接，另一端安装有滑轮一，所述滑轮组机构包括所述滑轮一、滑轮二、滑轮三、滑轮四以及对应各个滑轮上的钢丝绳，所述伸缩液压缸的可动缸体与所述第一节臂的根部固定连接，所述滑轮一上的钢丝绳两端分别连接所述第一节臂根部和连接板一，所述连接板一固定在所述第二节臂根部，所述连接板一上安装有滑轮二，所述滑轮二上的钢丝绳两端分别连接到所述第三节臂根部和连接板二，所述连接板二穿过所述第二节臂上的长通槽固定在所述第一节臂上，所述第二节臂末端安装有所述滑轮三，所述滑轮三上的钢丝绳两端分别连接到所述第一节臂根部和所述第三节臂根部，所述第一节臂根部安装有朝向朝所述基本臂根部的滑轮四，所述滑轮四上的钢丝绳两端分别连接到所述基本臂的末端和所述第二节臂的根部。

优选的，所述第二节臂和所述第三节臂的根部均设有向外延伸的限位翻边，所述限位翻边与对应的伸缩节臂的开口周侧对应限位，所述滑轮二和所述滑轮三的钢丝绳各有一端连接在所述第三节臂的限位翻边上，所述滑轮四的钢丝绳一端连接在所述第二节臂的限位翻边上。

优选的，所述伸缩臂的根部后端固定有延伸杆，所述延伸杆端部固定有配重物。

优选的，所述除雪铲包括雪铲主体、铲雪刀和除雪布，所述雪铲主体为两端开口的空心筒体或槽体，所述雪铲主体底部为平板结构，所述雪铲主体底部朝所述车体的后端连接所述除雪布，所述雪铲主体底部的前端固定有铲雪刀，所述铲雪刀的前部刀头倾斜向下设置，所述除雪布横向两侧的厚度大于中间在所述除雪布顶面形成槽形结构。

优选的，所述转动结构包括一对枢轴、调节轴和一对雪铲连板，所述枢轴是对称固定在所述伸缩臂末端两侧的空心管状结构，所述枢轴下侧设有调节开口，所述调节轴包括两端转动连接在所述枢轴内的轴体和从所述轴体侧向伸出并穿出所述调节开口的调节片，所述雪铲连板包括转动套接在所述枢轴上的衬套和板体，一对所述板体下侧对称固定在所述除雪铲顶部两侧，所述板体上侧与所述衬套固定连接，所述衬套朝向所述伸缩臂的端面设有旋转卡槽，所述调节片的伸出部分位于所述旋转卡槽中，所述旋转卡槽两端通过压簧分别与所述调节片两侧相连。

优选的，所述控制结构包括摩擦轮、控制杆和传动板，所述摩擦轮安装在最末端的伸缩节臂的根部底下，所述摩擦轮在轮侧前后部设有伸出防止所述摩擦轮继续转动止转部，所述控制杆下端与所述摩擦轮同轴固定，所述控制杆上端穿过所述最末端的伸缩节臂底部的下空槽伸出，所述传动板滑动连接在所述最末端的伸缩节臂的内部底面，所述调节片一部分位于最末端的伸缩节臂内，所述伸缩节臂两侧设有供所述调节片穿过的扇形空槽，所述传动板设有让所述控制杆的伸出部分穿过的控制口和让所述调节片伸入的调节口。

优选的，所述下空槽的横截面为等腰梯形且上部开口大于下部，所述控制杆通过所述下空槽的斜腰侧壁进行限位。

本发明具有如下优点：

本发明通过控制伸缩臂的转动将除雪铲放置到屋顶下侧，由于设有自适应转动结构，除雪铲的底部能适应不同倾斜角度的屋顶，保证除雪铲底部与屋顶贴合，方便后续除雪。接着为了保证伸缩臂伸出除雪时除雪铲的底部基本沿屋顶斜面移动除雪，通过液压升降机构进行基座抬升或下降，让伸缩臂与屋顶斜面基本平行，让除雪布下端从屋顶下缘垂落，通过伸缩臂在伸缩液压缸的作用下各节同步前伸，伸缩速度相对较高，除雪铲随伸缩臂末端前伸，向上将积雪铲起。由于是倾斜伸出，且表面比较光滑的除雪布具有引导效果，铲起的积雪沿除雪布滑落实现了除雪效果。因此本发明既能适应不同倾斜角度的人字形屋顶，又不需要人力驱动除雪铲，适用范围广并且大大节约人力。伸缩臂的结构令其伸缩效率高，加快了除雪效率。自适应转动结构和控制结构配合保证了除雪铲既能适应不同斜面屋顶，又不会在伸缩臂的伸缩过程中因阻力而发生转动导致除雪铲不再贴合屋顶斜面，从而防止进一步增大移动阻力，保证除雪效果以及避免对屋顶造成损伤。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中伸缩臂内部的结构示意图。

图3为本发明中控制结构的结构示意图。

图4为本发明中控制结构的摩擦轮安装部分的局部放大图。

图5为本发明中自适应转动结构的内部结构示意图。

附图中的标记为：1、车体，2、车轮，3、挡板，4、除雪布，5、除雪铲，6、第三节臂，7、第二节臂，701、连接板一，8、第一节臂，801、连接板二，9、基本臂，10、齿轮机构，11、配重物，12、基座，13、把手，1401、滑轮一，1402、滑轮二，1403、滑轮三，1404、滑轮四，15、伸缩液压缸，16、凸条，17、摩擦轮，1701、橡胶层，18、止转部，19、轮支座，20、控制杆，21、传动板，22、调节轴，2201、轴体，2202、调节片，23、压簧，24、枢轴，25、衬套。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1-5所示，本发明提供了一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，包括车体1、液压升降机构、基座12、伸缩臂和除雪铲5，所述车体1上通过液压升降机构安装有所述基座12，所述伸缩臂的根部转动安装在所述基座12上并设有锁紧机构，所述除雪铲5通过自适应转动结构安装在所述伸缩臂的上端，所述伸缩臂包括基本臂9和依次嵌套的若干个伸缩节臂，所述伸缩节臂包括与所述基本臂9滑动连接的第一节臂8，所述第一节臂8与所述基本臂9之间通过伸缩液压缸15连接，最末端的伸缩节臂设有控制结构，所述控制结构控制在所述伸缩臂伸展和收缩的两种情况下所述自适应转动结构的可转动方向，所述伸缩节臂之间通过滑轮组机构连接驱动，所述滑轮组机构和所述伸缩液压缸15均设于所述伸缩臂内部，所述控制结构与连接最末端伸缩节臂的伸缩节臂摩擦接触并受其驱动。

所述伸缩节臂依次还包括第二节臂7和第三节臂6，所述伸缩液压缸15一端与所述基本臂9的根部连接，另一端安装有滑轮一1401，所述滑轮组机构包括所述滑轮一1401、滑轮二1402、滑轮三1403、滑轮四1404以及对应各个滑轮上的钢丝绳，所述伸缩液压缸15的可动缸体与所述第一节臂8的根部固定连接，所述滑轮一1401上的钢丝绳两端分别连接所述第一节臂8根部和连接板一701，所述连接板一701固定在所述第二节臂7根部，所述连接板一701上安装有滑轮二1402，所述滑轮二1402上的钢丝绳两端分别连接到所述第三节臂6根部和连接板二801，所述连接板二801穿过所述第二节臂7上的长通槽固定在所述第一节臂8上，所述第二节臂7末端安装有所述滑轮三1403，所述滑轮三1403上的钢丝绳两端分别连接到所述第一节臂8根部和所述第三节臂6根部，所述第一节臂8根部安装有朝向朝所述基本臂9根部的滑轮四1404，所述滑轮四1404上的钢丝绳两端分别连接到所述基本臂9的末端和所述第二节臂7的根部。

所述第二节臂7和所述第三节臂6的根部均设有向外延伸的限位翻边，所述限位翻边与对应的伸缩节臂的开口周侧对应限位，所述滑轮二1402和所述滑轮三1403的钢丝绳各有一端连接在所述第三节臂6的限位翻边上，所述滑轮四1404的钢丝绳一端连接在所述第二节臂7的限位翻边上。

所述基座12中安装有起角度调节作用的齿轮机构10，所述齿轮机构10包括相互啮合的大齿轮和小齿轮，所述大齿轮与所述伸缩臂的根部同轴固定连接，所述小齿轮的轮轴与所述基座12外的驱动臂同轴固定连接，所述锁紧机构包括设在所述基座12上并与所述大齿轮同心的圆弧槽和固定在所述伸缩臂侧面伸出所述圆弧槽的锁紧杆，所述锁紧杆上固定有与所述底座内壁接触的圆板和螺纹安装在所述锁紧杆伸出部分的锁紧盘。所述伸缩臂的根部后端固定有延伸杆，所述延伸杆端部固定有配重物11。

所述除雪铲5包括雪铲主体、铲雪刀和除雪布4，所述雪铲主体为两端开口的空心筒体或槽体，所述雪铲主体底部为平板结构，所述雪铲主体底部朝所述车体1的后端连接所述除雪布4，所述雪铲主体底部的前端固定有铲雪刀，所述铲雪刀的前部刀头倾斜向下设置，所述除雪布4横向两侧的厚度大于中间在所述除雪布4顶面形成槽形结构。

所述自适应转动结构包括一对枢轴24、调节轴22和一对雪铲连板，所述枢轴24是对称固定在所述伸缩臂末端两侧的空心管状结构，所述枢轴24下侧设有调节开口，所述调节轴22包括两端转动连接在所述枢轴24内的轴体2201和从所述轴体2201侧向伸出并穿出所述调节开口的调节片2202，所述雪铲连板包括转动套接在所述枢轴24上的衬套25和板体，一对所述板体下侧对称固定在所述除雪铲5顶部两侧，所述板体上侧与所述衬套25固定连接，所述衬套25朝向所述伸缩臂的端面设有旋转卡槽，所述调节片2202的伸出部分位于所述旋转卡槽中，所述旋转卡槽两端通过压簧23分别与所述调节片2202两侧相连。

所述控制结构包括摩擦轮17、控制杆20和传动板21，所述摩擦轮17安装在最末端的伸缩节臂的根部底下，所述摩擦轮17在轮侧前后部设有伸出防止所述摩擦轮17继续转动的止转部18，所述控制杆20下端与所述摩擦轮17同轴固定，所述控制杆20上端穿过所述最末端的伸缩节臂底部的下空槽伸出，所述传动板21滑动连接在所述最末端的伸缩节臂的内部底面，所述调节片2202一部分位于最末端的伸缩节臂内，所述伸缩节臂两侧设有供所述调节片2202穿过的扇形空槽，所述传动板21设有让所述控制杆20的伸出部分穿过的控制口和让所述调节片2202伸入的调节口。所述下空槽的横截面为等腰梯形且上部开口大于下部，所述控制杆20通过所述下空槽的斜腰侧壁进行限位。

所述第三节臂6内左右两侧设有凸条16与底部形成导槽结构，所述导槽结构与所述传动板21两侧滑动配合。摩擦轮17安装在轮支座19中，所述摩擦轮17的轴外侧端部伸出轮支座19与控制杆20下端固连。摩擦轮17与第二节臂7接触的表面和止转部18底部均覆盖有橡胶层1701，既方便产生摩擦力，又能避免对第二节臂7造成刮擦磨损。

所述车体1底部设置车轮2，所述车体1朝向所述伸缩杆伸出的方向还设有挡板3，所述挡板3铰接在所述车体1侧面，能倾斜设置以防止落下的雪溅到另一侧操作人员所在处。车体1前侧设有把手13方便人员推动车体1。

本发明在使用时，先将车体1移动到屋顶一侧的下方，与屋顶保持一定距离，然后通过齿轮机构10将收缩时初始状态下的伸缩臂末端放到屋顶下缘位置，放除雪铲5底部接触屋顶，除雪铲5通过自适应转动结构可做一定转动让自身底部与屋顶贴合，除雪布4在除雪铲5后侧垂下。之后通过液压升降机构调节基座12高度，令伸缩臂基本与屋顶的斜面平行以方便伸缩臂伸展后保持除雪铲5沿屋顶斜面移动铲雪，并将所述锁紧盘转动拧紧以将伸缩臂与所述基座12锁紧固定。

此后启动伸缩液压缸15伸出，将与其可动缸体相连的第一节臂8伸出，速度为v，在滑轮一1401的钢丝绳作用下驱动第二节臂7前伸，且相对第一节臂8与滑轮一1401同步伸出的伸出速度也为v；在滑轮三1403的钢丝绳作用下第三节臂6也向前伸出，且相对第二节臂7的伸出速度也为v；由此三个伸缩节臂以相同速度同时伸出，第三节臂6相对基本臂9的伸出速度达到3v；伸出效率高且稳定。

在第三节臂6伸出过程中，摩擦轮17受到第二节臂7的底部摩擦发生转动，直至靠前的止转部18端部抵在第二节臂7上停止，控制杆20随摩擦轮17转动，其上部拨动传动板21向前滑动，进而将调节片2202向前拨动。调节片2202向前转动后其与衬套25内旋转卡槽靠前的端部距离减小，压缩压簧23导致雪铲连板无法再向后发生转动。而除雪铲5在前伸时受到向后的阻力，由于调节片2202的阻挡作用而避免转动保持除雪铲5底部的倾斜角度，避免除雪铲5不再贴合屋顶斜面，防止进一步增大除雪铲5的移动阻力。铲雪刀铲起积雪，积雪沿雪铲主体的倾斜底部和除雪布4向下滑落，实现除雪过程。

在伸缩臂收缩时，伸缩液压缸15收缩，第一节臂8随可动缸体回缩，滑轮四1404随之移动并通过其上的钢丝绳拉动第二节臂7回缩，第一节臂8回缩速度为v，第二节臂7相对于第一节臂8与滑轮四1404同步移动的回缩速度也为v；而滑轮三1403与第二节臂7一起向后移动，其上的钢丝绳拉动第三节臂6回缩，第三节臂6相对第二节臂7的回缩速度也为v，这样三个伸缩节臂以相同速度同时收缩，第三节臂6相对基本臂9的回缩速度达到3v，效率较高。

在第三节臂6回缩过程中，控制结构和自适应转动结构则以伸缩臂伸展时相反过程进行运动，从而将调节片2202拨向旋转卡槽靠后一端，从而防止除雪铲5向前转动。而除雪铲5在伸缩臂收缩时受到的阻力是向前的，因此也就能避免除雪铲5不再贴合屋顶斜面，防止进一步增大除雪铲5的移动阻力。而除雪铲5向后移动将还残留在除雪布4上位于除雪铲5后部的残余积雪扫除了。当清扫完一处积雪后在移动到相邻位置逐条将一侧屋顶斜面上的积雪扫除。之后再移动到另一侧以类似方式清除剩下的积雪。

本发明能保持除雪铲5底部与屋顶贴合，扫除积雪效果好，并能自动适应一定角度差异的屋顶斜面，伸缩臂各伸缩节臂之间相对移动速度相等，节臂运动速度稳定可靠，并且各伸缩节臂能同时相对伸出，伸缩速度较快，清扫积雪效率高，满足了人们的需求。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的发明构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，其特征在于：包括车体(1)、液压升降机构、基座(12)、伸缩臂和除雪铲(5)，所述车体(1)上通过液压升降机构安装有所述基座(12)，所述伸缩臂的根部转动安装在所述基座(12)上并设有锁紧机构，所述除雪铲(5)通过自适应转动结构安装在所述伸缩臂的上端，所述伸缩臂包括基本臂(9)和依次嵌套的若干个伸缩节臂，所述伸缩节臂包括与所述基本臂(9)滑动连接的第一节臂(8)，所述第一节臂(8)与所述基本臂(9)之间通过伸缩液压缸(15)连接，最末端的伸缩节臂设有控制结构，所述控制结构控制在所述伸缩臂伸展和收缩的两种情况下所述自适应转动结构的可转动方向，所述伸缩节臂之间通过滑轮组机构连接驱动，所述滑轮组机构和所述伸缩液压缸(15)均设于所述伸缩臂内部，所述控制结构与连接最末端伸缩节臂的伸缩节臂摩擦接触并受其驱动。

2.根据权利要求1所述的一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，其特征在于：所述伸缩节臂依次还包括第二节臂(7)和第三节臂(6)，所述伸缩液压缸(15)一端与所述基本臂(9)的根部连接，另一端安装有滑轮一(1401)，所述滑轮组机构包括所述滑轮一(1401)、滑轮二(1402)、滑轮三(1403)、滑轮四(1404)以及对应各个滑轮上的钢丝绳，所述伸缩液压缸(15)的可动缸体与所述第一节臂(8)的根部固定连接，所述滑轮一(1401)上的钢丝绳两端分别连接所述第一节臂(8)根部和连接板一(701)，所述连接板一(701)固定在所述第二节臂(7)根部，所述连接板一(701)上安装有滑轮二(1402)，所述滑轮二(1402)上的钢丝绳两端分别连接到所述第三节臂(6)根部和连接板二(801)，所述连接板二(801)穿过所述第二节臂(7)上的长通槽固定在所述第一节臂(8)上，所述第二节臂(7)末端安装有所述滑轮三(1403)，所述滑轮三(1403)上的钢丝绳两端分别连接到所述第一节臂(8)根部和所述第三节臂(6)根部，所述第一节臂(8)根部安装有朝向朝所述基本臂(9)根部的滑轮四(1404)，所述滑轮四(1404)上的钢丝绳两端分别连接到所述基本臂(9)的末端和所述第二节臂(7)的根部。

3.根据权利要求2所述的一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，其特征在于：所述第二节臂(7)和所述第三节臂(6)的根部均设有向外延伸的限位翻边，所述限位翻边与对应的伸缩节臂的开口周侧对应限位，所述滑轮二(1402)和所述滑轮三(1403)的钢丝绳各有一端连接在所述第三节臂(6)的限位翻边上，所述滑轮四(1404)的钢丝绳一端连接在所述第二节臂(7)的限位翻边上。

4.根据权利要求1所述的一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，其特征在于：所述伸缩臂的根部后端固定有延伸杆，所述延伸杆端部固定有配重物(11)。

5.根据权利要求1所述的一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，其特征在于：所述除雪铲(5)包括雪铲主体、铲雪刀和除雪布(4)，所述雪铲主体为两端开口的空心筒体或槽体，所述雪铲主体底部为平板结构，所述雪铲主体底部朝所述车体(1)的后端连接所述除雪布(4)，所述雪铲主体底部的前端固定有铲雪刀，所述铲雪刀的前部刀头倾斜向下设置，所述除雪布(4)横向两侧的厚度大于中间在所述除雪布(4)顶面形成槽形结构。

6.根据权利要求1所述的一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，其特征在于：所述自适应转动结构包括一对枢轴(24)、调节轴(22)和一对雪铲连板，所述枢轴(24)是对称固定在所述伸缩臂末端两侧的空心管状结构，所述枢轴(24)下侧设有调节开口，所述调节轴(22)包括两端转动连接在所述枢轴(24)内的轴体(2201)和从所述轴体(2201)侧向伸出并穿出所述调节开口的调节片(2202)，所述雪铲连板包括转动套接在所述枢轴(24)上的衬套(25)和板体，一对所述板体下侧对称固定在所述除雪铲(5)顶部两侧，所述板体上侧与所述衬套(25)固定连接，所述衬套(25)朝向所述伸缩臂的端面设有旋转卡槽，所述调节片(2202)的伸出部分位于所述旋转卡槽中，所述旋转卡槽两端通过压簧(23)分别与所述调节片(2202)两侧相连。

7.根据权利要求6所述的一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，其特征在于：所述控制结构包括摩擦轮(17)、控制杆(20)和传动板(21)，所述摩擦轮(17)安装在最末端的伸缩节臂的根部底下，所述摩擦轮(17)在轮侧前后部设有伸出防止所述摩擦轮(17)继续转动的止转部(18)，所述控制杆(20)下端与所述摩擦轮(17)同轴固定，所述控制杆(20)上端穿过所述最末端的伸缩节臂底部的下空槽伸出，所述传动板(21)滑动连接在所述最末端的伸缩节臂的内部底面，所述调节片(2202)一部分位于最末端的伸缩节臂内，所述伸缩节臂两侧设有供所述调节片(2202)穿过的扇形空槽，所述传动板(21)设有让所述控制杆(20)的伸出部分穿过的控制口和让所述调节片(2202)伸入的调节口。

8.根据权利要求7所述的一种卷式抽取斜屋顶用除雪装置，其特征在于：所述下空槽的横截面为等腰梯形且上部开口大于下部，所述控制杆(20)通过所述下空槽的斜腰侧壁进行限位。

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