CN111218913A - 一种边沟除灰机械设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种边沟除灰机械设备及其使用方法，所述边沟除灰机械设备包括车体、安装在所述车体上的清扫除尘装置和灰尘收集装置，所述车体的底部设有车轮，所述灰尘收集装置包括吸料通道和与所述吸料通道连通的吸料风机，所述清扫除尘装置包括与所述车体一侧连接的刀片组件和毛刷组件，所述刀片组件包括刀片轴和刀片，所述刀片轴的一端安装所述刀片，另一端与所述车体连接；所述吸料通道的入口设置在所述刀片组件和所述毛刷组件的后侧，所述吸料通道的出口与所述车体内部连通。本发明提供的边沟除灰机械设备，对于边沟的整体清理效果好，作业效率高。

Description

一种边沟除灰机械设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及清洁设备技术领域，更具体地，涉及一种边沟除灰机械设备及其使用方法。

背景技术

我国南部山岭较多，地形复杂，随着我国大规模的基础性建设，采用隧道能够为选线提供最佳方案，所以我国的隧道越来越多。做好隧道防排水是隧道最重要的工作，葫芦沟即为一种隧道边沟，该边沟能够提高行车舒适度，但是葫芦形边沟容易进入泥沙、灰尘等且不容易清理出来。

目前清理该边沟的方法普遍为人工清理，人工清理的速度慢且需要对隧道进行封路，影响交通，并且人工清理具有一定的危险性。

随着技术的进步，现有技术中也逐渐出现一些机械清理设备，如公开号为CN205296025U的专利，其中公开了一种道路边沟清扫机，主要包括底架、垃圾箱、前轮、后轮、机架、滚刷、两前侧刷、动力机构和传动机构；是一种行走在边沟中进行清扫作业的小型扫路机，其作业边沟局限性大，清理效果差，作业效率低，对于边沟尤其是葫芦形边沟的适应性不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种边沟除灰机械设备，以解决现有技术中边沟清理效果差、作业效率低的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种边沟除灰机械设备，包括车体、安装在所述车体上的清扫除尘装置和灰尘收集装置，所述车体的底部设有车轮，所述灰尘收集装置包括吸料通道和与所述吸料通道连通的吸料风机，所述清扫除尘装置包括与所述车体一侧连接的刀片组件和毛刷组件，所述刀片组件包括刀片轴和刀片，所述刀片轴的一端安装所述刀片，另一端与所述车体连接；所述吸料通道的入口设置在所述刀片组件和所述毛刷组件的后侧，所述吸料通道的出口与所述车体内部连通。

优选的，所述清扫除尘装置还包括设置在所述吸料通道的入口处的铁桶装置，且所述铁桶装置、所述刀片组件和所述毛刷组件均通过阻尼机构与所述车体相连接。

优选的，所述铁桶装置的形状与边沟的形状相匹配，其前端呈楔形，上端连接有呈楔形的铲土块，所述铲土块通过铁桶连接轴与所述阻尼机构固定连接。

优选的，所述铁桶装置的底部设置有至少一个引导轮。

优选的，所述车轮与所述刀片组件之间还设置有第一传动机构，以使得所述刀片能够在所述第一传动机构的作用下随着所述车轮的转动而转动，所述第一传动机构为皮带传动机构或链条传动机构。

优选的，所述第一传动机构为链条传动机构，所述链条传动机构包括第一转动轴、第一主动轮、第一从动轮、调速轮和第一链条，所述刀片轴的一端安装所述第一从动轮和多个所述刀片，另一端与所述车体通过阻尼机构相连接；所述第一转动轴的一端与所述车轮的轴连接，另一端安装所述第一主动轮，所述第一主动轮和所述第一从动轮之间通过所述调速轮和所述第一链条传动连接。

优选的，所述刀片组件还包括一定轴，所述定轴设于所述刀片轴内，且所述定轴与所述刀片轴之间有间隙，所述刀片由两个对称的刀片体通过活页连接组成，两个所述刀片体上分别对称设置一固定环，两个所述固定环之间设置有一活动环，所述活动环与两个所述固定环之间分别通过金属丝连接，所述活动环与所述定轴之间同样连接一金属丝。

优选的，所述刀片的刀尖处设有垂直于所述刀片的圆形刀盘。

优选的，所述毛刷组件包括毛刷架、下毛刷和毛刷连接轴，所述毛刷连接轴的一端通过阻尼机构与所述车体连接，另一端与所述毛刷架垂直连接，所述毛刷架的底部连接所述下毛刷，且所述下毛刷沿边沟的内壁环向布置。

优选的，所述毛刷组件还包括一对设置在所述下毛刷上端的上毛刷，所述上毛刷与所述车轮之间设置有第二传动机构，使得所述上毛刷能够在所述第二传动机构的作用下随着所述车轮的转动而转动。

优选的，所述第二传动机构包括第二转动轴、第二主动轮、第二从动轮和第二链条；所述上毛刷包括上毛刷体、上毛刷转动盘和上毛刷转动轴，所述上毛刷体安装在所述上毛刷转动盘上，所述上毛刷转动轴的一端套接所述第二从动轮，另一端穿过所述毛刷架连接所述上毛刷转动盘，所述第二转动轴的一端与所述车轮的轴连接，另一端套接所述第二主动轮，所述第二主动轮与所述第二从动轮之间传动连接所述第二链条。

优选的，所述车体为无人驾驶车体，所述车体的前端和后端安装有激光雷达。

优选的，所述清扫除尘装置与所述车体可拆卸连接。

本发明的目的还在于提供上述任一沟除灰机械设备的使用方法，包括以下步骤：先将边沟入口处内的灰尘清理出来，再将所述刀片组件和所述毛刷组件从入口放入边沟内，所述车体沿着边沟前进，带动所述刀片组件和所述毛刷组件在边沟内前进，对边沟内的灰尘进行清理，同时，吸料通道的入口对所述刀片组件和所述毛刷组件清理下来的灰尘进行收集，再在吸料风机的作用下将收集的灰尘吸入车体内部；最后，在指定地点将车体内的灰尘进行清理即可。

本发明的有益效果为：

(1)在车体的一侧设置清扫除尘装置即刀片组件和毛刷组件，同时在刀片组件和毛刷组件的后侧均设置吸料通道，刀片组件先对边沟内的灰尘、土进行铲松，毛刷组件用于边沟内的灰尘、土进行再次清理，刀片组件与毛刷组件相结合，同时结合吸料通道将清理出的灰尘、土收集至车体内，整体清理效果好，作业效率高。

(2)设置一形状与边沟的形状相匹配的铁桶装置，该筒起到了对灰尘、土的收集从而顺利将灰尘、土吸出，同时该筒还起到了对沟底进行铲土的作用，对沟底进行清理。

(3)将刀片组件设置为可转动的、且可变化的，适用于葫芦形的边沟，葫芦形边沟，上小下大形，普通的刀片不适用于该边沟，所以设置了一种带有活页的刀片结构，通过金属丝的长度和刀片的位置来控制刀片的张开与合拢，在刀片进入边沟和出边沟时，刀片属于合拢状态，当刀片达到边沟的最底部与边沟垂直时，刀片属于完全打开状态，这种带活页的刀片既解决了刀片能否进入边沟的问题，也将除灰的效率最大化，另外，在刀片的刀尖处设有垂直于刀片的刀盘，有利于刀片顺利进入土里。

(4)将毛刷组件的上毛刷设置为能转动的，从而达到对边沟侧壁进行更彻底清扫的目的。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是阻尼机构的结构示意图。

图3是铁桶装置的结构示意图。

图4是刀片组件的立体结构示意图。

图5是同一刀片在不同位置的示意图。

图6是毛刷组件的结构示意图。

图7是毛刷组件与第二传动机构的连接结构示意图。

图8是葫芦形边沟的结构示意图。

附图标记说明：

1、车体；2、前车轮；3、后车轮；4、吸料风机；5、吸料通道；6、刀片轴；7、刀片；8、铁桶装置；9、铲土块；10、铁桶连接轴；11、阻尼机构；12、第一转动轴；13、第一主动轮；14、第一从动轮；15、调速轮；16、第一链条；17、定轴；18、活页；19、固定环；20、活动环；21、金属丝；22、圆形刀盘；23、毛刷架；24、下毛刷；25、毛刷连接轴；26、上毛刷；27、第二转动轴；28、第二主动轮；29、第二从动轮；30、第二链条；31、上毛刷体；32、上毛刷转动盘；33、上毛刷转动轴；34、引导轮；35、激光雷达。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参考图1所示，一种边沟除灰机械设备，包括车体1、安装在所述车体1上的清扫除尘装置和灰尘收集装置，所述车体1的底部设有车轮，包括前车轮2和后车轮3，所述灰尘收集装置包括吸料通道5和与所述吸料通道5连通的吸料风机4，所述清扫除尘装置包括与所述车体1一侧连接的刀片组件和毛刷组件，所述刀片组件包括刀片轴6和刀片7，所述刀片轴6的一端安装所述刀片7，另一端与所述车体1连接；所述吸料通道5的入口设置在所述刀片组件和所述毛刷组件的后侧，所述吸料通道5的出口与所述车体1内部连通。

具体的，本实施例中，所述车体1为无人驾驶车体，即在车体1的前端和后端安装有激光雷达35，通过激光雷达35来控制车体1与边沟的距离，确保刀片组件顺利在边沟里工作。

在上述实施例的基础上，本实施例中，所述清扫除尘装置还包括设置在所述吸料通道5的入口处的铁桶装置8，且所述铁桶装置8、所述刀片组件和所述毛刷组件均通过阻尼机构11与所述车体1相连接。具体的，如图2所示，所述阻尼机构11为液压阻尼机构，其上端为车体连接端，下端为与铁桶装置8、刀片组件或毛刷组件的连接轴连接的一端，采用阻尼机构11连接，在遇到路面不平的情况下，所述铁桶装置8、所述刀片组件和所述毛刷组件可自动调整高度适应情况，防止铁桶装置8、刀片组件和毛刷组件因过度磨损而损坏。进一步的，每个液压阻尼机构与车体1的连接通过螺栓可拆卸连接，从而便于在边沟清理完成后进行拆卸。

结合图3所示，所述铁桶装置8为薄皮铁桶，从而便于将其进行折叠后进入边沟，使其适用于呈葫芦形的边沟，未折叠时其形状与边沟的形状相匹配，其前端呈楔形，上端连接有呈楔形的铲土块9，所述铲土块9通过铁桶连接轴10与所述阻尼机构11固定连接。该铁桶装置8起到了对灰尘、土的收集从而顺利将灰尘、土吸出，同时还起到了对沟底进行铲土的作用，对沟底进行清理。进一步的，所述铁桶装置8的底部设置有至少一个引导轮34。在图示的实施例中，在铁桶装置8的底部前后各设置一个引导轮34，保证了铁桶装置8沿着边沟顺利前进。

继续参考图1所示，本实施例中，所述前车轮2与所述刀片组件之间还设置有第一传动机构，以使得所述刀片7能够在所述第一传动机构的作用下随着所述前车轮2的转动而转动，在一些实施例中，所述第一传动机构为皮带传动机构。

本实施例中，所述第一传动机构为链条传动机构，所述链条传动机构包括第一转动轴12、第一主动轮13、第一从动轮14、调速轮15和第一链条16，所述刀片轴6的一端安装所述第一从动轮14和多个所述刀片7，另一端与所述车体1通过阻尼机构相连接；所述第一转动轴12的一端与所述前车轮2的轴可拆卸连接，另一端安装所述第一主动轮13，所述第一主动轮13和所述第一从动轮14之间通过所述调速轮15和所述第一链16条传动连接。

可以理解的，在车体1内部设置有驱动电机，以驱动车轮的轴转动，从而带动第一转动轴12转动，第一转动轴12再通过第一主动轮13、调速轮15、第一链条16、第一从动轮14和刀片轴6的作用，使得刀片7转动，调速轮15同样通过连接轴和阻尼机构安装在车体1的侧面，其用于调节刀片7转动的角速度，有利于泥灰的清理。

在上述实施例的基础上，结合图4和图5所示，所述刀片组件还包括一定轴17，所述定轴17设于所述刀片轴6内，且所述定轴17与所述刀片轴6之间有间隙，即该定轴17被刀片轴6套住，但不与刀片轴6接触，不与刀片轴6一起做圆周运动，只随着车体1做前进运动，所述刀片7由两个对称的刀片体通过活页18连接组成，两个所述刀片体上分别对称设置一个固定环19，两个所述固定环19之间设置有一活动环20，所述活动环20与两个所述固定环19之间分别通过金属丝21连接，所述活动环20与所述定轴17之间同样连接一金属丝21。

具体的，在对于一些呈葫芦形的边沟，如图8所示，普通的刀片不适用于该种类型的边沟，所以设置了一种带有活页的刀片结构，可打开和合拢，在进、出边沟时呈合拢状态，当到达边沟底部时由于泥灰的阻力作用刀片呈打开状态，打开和合拢控制由刀片离固定点即定轴17的距离决定，刀片与定轴17之间由金属丝连接，本实施例中，选用铁丝连接，铁丝由三段构成，两个固定环19分别连接两段短的铁丝，两段短的铁丝的另一端连接在同一个活动环20上，第三段长的铁丝一端连接在活动环20上，另外一端连接在定轴17上，通过刀片7上固定环19离定轴17的距离的改变，从而改变活动环的位置来控制刀片7的打开和合拢。从而使得刀片7在进入边沟和出边沟时，呈合拢状态，当刀片达到边沟的最底部与边沟垂直时，呈完全打开状态，这种带活页的刀片既解决了刀片能否进入边沟的问题，也将除灰的效率最大化，另外，在刀片7的刀尖处设有垂直于刀片7的圆形刀盘22，有利于刀片7顺利进入土里，该圆形刀盘22也可以设置成能够自由旋转的刀盘。

在上述实施例的基础上，结合图6和图7所示，本实施例中提供一种毛刷组件的具体结构，所述毛刷组件包括毛刷架23、下毛刷24和毛刷连接轴25，所述毛刷连接轴25的一端通过阻尼机构11与所述车体1连接，另一端与所述毛刷架23垂直连接，所述毛刷架23的底部连接所述下毛刷24，且所述下毛刷24沿边沟的内壁环向布置。

进一步的，所述毛刷组件还包括一对设置在所述下毛刷24上端的上毛刷26，所述上毛刷26与所述后车轮3之间设置有第二传动机构，使得所述上毛刷26能够在所述第二传动机构的作用下随着所述后车轮3的转动而转动。

结合图7所示，所述第二传动机构包括第二转动轴27、第二主动轮28、第二从动轮29和第二链条30；所述上毛刷26包括上毛刷体31、上毛刷转动盘32和上毛刷转动轴33，所述上毛刷体31安装在所述上毛刷转动盘32上，所述上毛刷转动轴33的一端套接所述第二从动轮29，另一端穿过所述毛刷架23连接所述上毛刷转动盘32，所述第二转动轴27的一端与所述后车轮3的轴连接，另一端套接所述第二主动轮28，所述第二主动轮28与所述第二从动轮29之间传动连接所述第二链条30。通过第二传动机构的设置，车体1前进的同时带动毛刷组件沿着边沟前进，并且带动上毛刷26绕上毛刷转动轴33自转，下毛刷24不转动，只沿着边沟前进，对边沟内壁遗留的泥灰进行更彻底的清扫。

本发明提供的边沟除灰机械设备在使用时，可先将边沟入口处内的灰尘人工清理出来，再将清扫除尘装置放入边沟内，清扫除尘装置从入口进入，车体1沿着边沟前进，同时清扫除尘装置对边沟进行清理，吸料风机4选用电动吸尘装置，处于开启状态，及时通过吸料通道将铁桶装置8内的灰尘吸入车体内部，整个设备设置有三个吸料通道，第一个吸料通道连接在第一个铁桶装置上，用于吸收由刀片组件挖松的灰尘，第二个吸料通道连接在第二个薄皮铁桶装置上，用于吸收由毛刷组件清理下来的灰尘，第三个吸料通道用于吸收被刀片组件铲到边沟外的灰尘和边沟内剩余的灰尘，在完成工作时，将清扫除尘装置进行拆卸，在指定地点对车体1内的灰尘进行清理即可。

综上，本发明提供的边沟除灰机械设备具有以下有益效果：

(1)在车体的一侧设置清扫除尘装置即刀片组件和毛刷组件，同时在刀片组件和毛刷组件的后侧均设置吸料通道，刀片组件先对边沟内的灰尘、土进行铲松，毛刷组件用于边沟内的灰尘、土进行再次清理，刀片组件与毛刷组件相结合，同时结合吸料通道将清理出的灰尘、土收集至车体内，整体清理效果好，作业效率高。

(2)设置一形状与边沟的形状相匹配的铁桶装置，该筒起到了对灰尘、土的收集从而顺利将灰尘、土吸出，同时该筒还起到了对沟底进行铲土的作用，对沟底进行清理；另外，选用薄皮铁桶可通过折叠进出边沟，适用性强。

(3)将刀片组件设置为可转动的、且可变化的，适用于葫芦形的边沟，葫芦形边沟，上小下大形，普通的刀片不适用于该边沟，所以设置了一种带有活页的刀片结构，通过金属丝的长度和刀片的位置来控制刀片的张开与合拢，在刀片进入边沟和出边沟时，刀片属于合拢状态，当刀片达到边沟的最底部与边沟垂直时，刀片属于完全打开状态，这种带活页的刀片既解决了刀片能否进入边沟的问题，也将除灰的效率最大化，另外，在刀片的刀尖处设有垂直于刀片的刀盘，有利于刀片顺利进入土里。

(4)将毛刷组件的上毛刷设置为能转动的，从而达到对边沟侧壁进行更彻底清扫的目的。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种边沟除灰机械设备，其特征在于，包括车体、安装在所述车体上的清扫除尘装置和灰尘收集装置，所述车体的底部设有车轮，所述灰尘收集装置包括吸料通道和与所述吸料通道连通的吸料风机，所述清扫除尘装置包括与所述车体一侧连接的刀片组件和毛刷组件，所述刀片组件包括刀片轴和刀片，所述刀片轴的一端安装所述刀片，另一端与所述车体连接；所述吸料通道的入口设置在所述刀片组件和所述毛刷组件的后侧，所述吸料通道的出口与所述车体内部连通。

2.根据权利要求1所述的边沟除灰机械设备，其特征在于，所述清扫除尘装置还包括设置在所述吸料通道的入口处的铁桶装置，且所述铁桶装置、所述刀片组件和所述毛刷组件均通过阻尼机构与所述车体相连接。

3.根据权利要求2所述的边沟除灰机械设备，其特征在于，所述铁桶装置的形状与边沟的形状相匹配，其前端呈楔形，上端连接有呈楔形的铲土块，所述铲土块通过铁桶连接轴与所述阻尼机构固定连接。

4.根据权利要求1所述的边沟除灰机械设备，其特征在于，所述车轮与所述刀片组件之间还设置有第一传动机构，以使得所述刀片能够在所述第一传动机构的作用下随着所述车轮的转动而转动，所述第一传动机构为皮带传动机构或链条传动机构。

5.根据权利要求4所述的边沟除灰机械设备，其特征在于，所述第一传动机构为链条传动机构，所述链条传动机构包括第一转动轴、第一主动轮、第一从动轮、调速轮和第一链条，所述刀片轴的一端安装所述第一从动轮和多个所述刀片，另一端与所述车体通过阻尼机构相连接；所述第一转动轴的一端与所述车轮的轴连接，另一端安装所述第一主动轮，所述第一主动轮和所述第一从动轮之间通过所述调速轮和所述第一链条传动连接。

6.根据权利要求4或5所述的边沟除灰机械设备，其特征在于，所述刀片组件还包括一定轴，所述定轴设于所述刀片轴内，且所述定轴与所述刀片轴之间有间隙，所述刀片由两个对称的刀片体通过活页连接组成，两个所述刀片体上分别对称设置固定环，两个所述固定环之间设置有一活动环，所述活动环与两个所述固定环之间分别通过金属丝连接，所述活动环与所述定轴之间同样连接一金属丝。

7.根据权利要求6所述的边沟除灰机械设备，其特征在于，所述刀片的刀尖处设有垂直于所述刀片的圆形刀盘。

8.根据权利要求1所述的边沟除灰机械设备，其特征在于，所述毛刷组件包括毛刷架、下毛刷和毛刷连接轴，所述毛刷连接轴的一端通过阻尼机构与所述车体连接，另一端与所述毛刷架垂直连接，所述毛刷架的底部连接所述下毛刷，且所述下毛刷沿边沟的内壁环向布置。

9.根据权利要求8所述的边沟除灰机械设备，其特征在于，所述毛刷组件还包括一对设置在所述下毛刷上端的上毛刷，所述上毛刷与所述车轮之间设置有第二传动机构，使得所述上毛刷能够在所述第二传动机构的作用下随着所述车轮的转动而转动。

10.根据权利要求9所述的边沟除灰机械设备，其特征在于，所述第二传动机构包括第二转动轴、第二主动轮、第二从动轮和第二链条；所述上毛刷包括上毛刷体、上毛刷转动盘和上毛刷转动轴，所述上毛刷体安装在所述上毛刷转动盘上，所述上毛刷转动轴的一端套接所述第二从动轮，另一端穿过所述毛刷架连接所述上毛刷转动盘，所述第二转动轴的一端与所述车轮的轴连接，另一端套接所述第二主动轮，所述第二主动轮与所述第二从动轮之间传动连接所述第二链条。

11.权利要求1-10任一所述边沟除灰机械设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：先将边沟入口处内的灰尘清理出来，再将所述刀片组件和所述毛刷组件从入口放入边沟内，所述车体沿着边沟前进，带动所述刀片组件和所述毛刷组件在边沟内前进，对边沟内的灰尘进行清理，同时，吸料通道的入口对所述刀片组件和所述毛刷组件清理下来的灰尘进行收集，再在吸料风机的作用下将收集的灰尘吸入车体内部；最后，在指定地点将车体内的灰尘进行清理即可。

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