CN111927546A - 一种便携式隧道积冰机械化除冰装置 - Google Patents

Abstract

一种便携式隧道积冰机械化除冰装置，包括除冰部分、举升部分和吸附部分；所述吸附部分设置在举升部分的顶端；所述除冰部分固定在吸附部分的中心；所述吸附部分包括吸盘气囊和碗形吸嘴；所述吸盘气囊固定在举升部分的端部，所述吸盘气囊为环形中空的囊体，囊体壁为弹性材料，囊体端面连接碗形吸嘴，碗状吸嘴的形状为碗形，数量为多个，间隔均匀分布在吸盘气囊的端面上，碗状吸嘴的底部设有小孔与吸盘气囊连通。所述吸盘气囊设有单向气嘴。本发明结构简单，除冰高效，有效减轻工人劳动强度，能够保障工人除冰安全。

Description

一种便携式隧道积冰机械化除冰装置

技术领域

本发明涉及一种隧道积冰去除装置，用于天气寒冷时能够对隧道中的积冰进行去除操作，属于清洁技术领域。

背景技术

在山区为了建立最优交通线路必然要建立隧道，随着交通运行线路增多,隧道数量也随之增多，在环境温度过低的情况下，隧道顶部的渗水会形成冰柱，冰柱的存在造成了较大的安全隐患。这是因为冰柱位于隧道顶部，且其状态非常不稳定，振动或受外力冲击都会使其断裂，冰柱自高处坠落会拥有较大的冲击能量，对高速经过的车辆构成较大破坏。进行除冰操作，势在必行。

为了进行隧道除冰操作，传统方式是采用木棒和铁棒直接敲击冰柱，但是这种方式存在种种弊端，一方面，需要举升木棒进行操作，长时间工作极易疲劳，工作效率低下：另一方面，工人在操作过程中随时有被碎冰砸伤的危险。

为此有人提出采用电机控制的除冰锥进行除冰操作，并用收集箱对碎冰进行收集，虽然解决了除冰的动力操作，但长期举升除冰杆，仍然是一项繁重的体力劳动。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种便携式隧道积冰机械化除冰装置，它结构简单，除冰高效，能够有效减轻工人劳动强度，还能能够保障工人除冰作业的安全。

本发明所述问题是通过以下技术方案解决的：

一种便携式隧道积冰机械化除冰装置，包括除冰部分、举升部分和吸附部分；所述吸附部分设置在举升部分的顶端；所述除冰部分固定在吸附部分的中心；所述吸附部分包括吸盘气囊和碗形吸嘴；所述吸盘气囊固定在举升部分的端部，所述吸盘气囊为环形中空的囊体，囊体壁为弹性材料，囊体端面连接碗形吸嘴，所述碗状吸嘴的形状为碗形，数量为多个，间隔均匀分布在吸盘气囊的端面上，碗状吸嘴的底部设有小孔与吸盘气囊连通，所述吸盘气囊设有单向气嘴。

上述便携式隧道积冰机械化除冰装置，所述举升部分包括支撑杆、斜撑、底座和手柄；所述底座设置在支撑杆的顶端，所述斜撑位于底座和支撑杆的连接处；所述手柄位于支撑杆的末端。

上述便携式隧道积冰机械化除冰装置，所述除冰部分包括除冰刀架和驱动电机；所述驱动电机位于底座的中心；所述除冰刀架与驱动电机的输出轴连接。

上述便携式隧道积冰机械化除冰装置，所述除冰刀架包括冰锤、冰锯、除冰刀和冰刀座盘，所述冰锤、冰锯和除冰刀间隔垂直均布在冰刀座盘的圆周外缘上，冰刀座盘与驱动电机的输出轴相连。

上述便携式隧道积冰机械化除冰装置，增设碎冰汇集板和碎冰导管；所述碎冰汇集板倾斜配置，碎冰汇集板与底座内腔边缘相交,其下端与底座的一侧开口相通、并与碎冰导管连接。

上述便携式隧道积冰机械化除冰装置，所述单向气嘴包括气嘴本体和单向阀瓣，所述单向阀瓣为一个柔软的管状膜片，所述膜片在没有气压时，膜片壁密合紧贴在一起，将气路封闭，单向阀瓣处于关闭状态；在有气压状态下膜片壁打开，单向阀瓣处于导通状态。

上述便携式隧道积冰机械化除冰装置，所述支撑杆的中下部装有操作面板。

本发明的除冰作业采用电机来带动冰刀进行旋转，将冰柱除去，节省了人力，减轻了劳动强度；通过吸附部分的碗形吸嘴和吸盘气囊将本装置吸附在隧道顶部，与以往人力托举相比，吸嘴提供的吸附力分担了一部分重量，减轻了操作工长时间举升的体力，使得除冰操作能够长时间顺利进行，提高了除冰作业的效率。除此之外，除冰刀架采用冰锤、冰锯和除冰刀的组合进行除冰，其中，冰锤形如狼牙棒，能够防止冰柱在被击打时避免冰锤打滑,击打能量能够全部传递给冰柱,除冰效果更好；冰锯采用锯齿状，通过弹性杆与冰刀座盘连接，在除冰时，弹性可令弹性杆弯曲，使冰锯处于弯曲状态，此时切割效果更佳；除冰刀的截面形状为扁圆状,其用于除冰的边缘为刀刃状,以便在强度允许的情况下对冰柱施加最大的压强,截断冰柱。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为单向气嘴剖面示意图；

图3为除冰刀架的结构示意图；

图4为碗形吸嘴结构示意图。

图中各标号分别表示为：1、隧道积冰；2、除冰刀架；2-1、冰锤；2-2、冰锯，2-3、除冰刀；2-4、冰刀座盘；3、碗状吸嘴；4、单向阀瓣；5、吸盘气囊；6、底座；7、支撑杆；8、斜撑；9、驱动电机，10、碎冰汇集板；11、碎冰导管、12、单向气嘴，13、操作面板；14、手柄，15、小孔。

具体实施方式

参看图1，本发明包括除冰部分、举升部分和吸附部分；在进行吸附部分设计时，将吸盘气囊5设置成环状中空的囊体，囊体壁为弹性材料，如橡胶、橡塑或塑料材料，弹性囊体会在中空的囊体中的气体通过单向气嘴12排出后，使囊体处于负压状态，这个负压会使吸盘气囊紧贴在隧道顶面，给整个除冰装置提供了向上的支撑力，减轻了操作人员的负担。在使用过程中，吸盘气囊会因缓慢的泄气而使负压强度降低，此时支撑力会逐渐减弱，此时可以再一次的挤压吸盘气囊，使它再次排气而恢复负压状态，即可令支撑力持久。

参看图1，在进行举升部分结构设计时，除了必要的支撑杆7和底座6，意之外还设置有手柄14和斜撑8，所述手柄14的设置将有利于操作时施力，方便握持。所述斜撑8将底座6平稳的固定在支撑杆7的上部，提高了装置的结构强度。

参看图1，在进行除冰时，利用驱动电机9带动除冰刀架2来进行除冰操作，减轻了工人的劳动强度，提高了除冰效率。除冰刀架2通过连接轴与驱动电机9连接，连接轴的高度这样设置：当吸盘气囊5、碗形吸嘴3被挤压、高度缩小时，除冰刀架2应该处于除冰的最佳高度。

参看图3，所述除冰刀架上仅仅设置一把除冰刀，并不能把所有的冰柱全部除去，为了将冰柱清理更加彻底，设置多个除冰工具进行除冰，所述冰锤2-1形如狼牙棒，能够防止冰柱在被击打时避免冰锤打滑；所述冰锯2-2采用锯齿状，通过弹性杆与冰刀座盘连接；所述除冰刀2-3的截面形状为扁圆状,其用于除冰的边缘为刀刃状,以便在强度允许的情况下对冰柱施加最大的压强,截断冰柱。

参看图1，隧道的顶部并不是十分平整的，碗形吸嘴3吸力大，数量多，能够避免由于部分冰柱的突起，造成部分碗型吸嘴失效，导致装置达不到预期的吸附效果。

参看图2，为了达到排除气体时快，且排气结束后，本装置可以固定在隧道顶部一段时间，采用单向阀瓣4的设计，所述单向阀瓣4为柔软的管状膜片，膜片壁很薄，壁厚在0.5-1.5毫米，柔软且易于贴覆在一起。在排气时，气体经过气嘴本体，到达单向阀瓣4，气压管状膜片的膜片壁打开，气体排出，在排气结束后，气压管状膜片的膜片壁关闭，保证一定时间的密闭性。

参看图1，为了操作时，在举升时能够便于操作，在所述支撑杆7上设有操作面板13，所述操作面板13可以控制电机的启停，并且由于操作面板13设置在支撑杆7的中下部，既避免了托举装置时的误触，也便于进行控制电机启停的操作。

本发明在使用时，将本装置举高，按压在隧道顶部，手柄14的给力经过支撑杆7和底座6传递到吸盘气囊5，中空的囊体的气体经过吸盘气囊5的单向气嘴12从单向阀瓣4中排出，在排气过程中气体将弹性单向阀瓣4撑开，排气速度加快，在排气结束后，单向阀瓣4闭合，外界气体很少或者不再进入,本装置则会被整个地吸附在隧道顶部。此时，打开控制面板14上的电机控制按钮，驱动电机9开启，在驱动电机9的作用下，冰刀座盘2-4转动，冰锤2-1形如狼牙棒，能够防止冰柱在被击打时避免冰锤打滑,击打能量能够全部传递给冰柱,除冰效果更好；冰锯2-2采用锯齿状，通过弹性杆与冰刀座盘连接，用于除冰时，弹性可令弹性杆弯曲，并在弯曲状态下，切割效果最佳；除冰刀2-3的截面形状为扁圆状,其用于除冰的边缘为刀刃状,在强度允许的情况下对冰柱施加最大的压强,截断冰柱。除下来的冰经碎冰汇集板10汇集，并从碎冰导管11排出。

在冰柱处理完毕后，利用控制面板14上的电机控制按钮，控制电机停转。在碗形吸嘴3吸附于隧道顶部时，不可避免地会有少量的气体进入碗形吸嘴3中，使得吸盘气囊5慢慢恢复原状，在气体进入到一定量时，吸附力减弱，轻轻给手柄一下向下的力则能将本装置从隧道顶部脱离下来。

Claims (7)

1.一种便携式隧道积冰机械化除冰装置，其特征在于：包括除冰部分、举升部分和吸附部分；所述吸附部分设置在举升部分的顶端；所述除冰部分固定在吸附部分的中心；所述吸附部分包括吸盘气囊(5)和碗形吸嘴(3)；所述吸盘气囊(5)固定在举升部分的端部，所述吸盘气囊(5)为环形中空的囊体，囊体壁为弹性材料，囊体端面连接碗形吸嘴(3)，碗状吸嘴(3)的形状为碗形，数量为多个，间隔均匀分布在吸盘气囊(5)的端面上，碗状吸嘴(3)的底部设有小孔(15)与吸盘气囊(5)连通，所述吸盘气囊(5)设有单向气嘴(12)。

2.根据权利要求1所述便携式隧道积冰机械化除冰装置，其特征在于：所述举升部分包括支撑杆(7)、斜撑(8)、底座(6)和手柄(14)；所述底座(6)设置在支撑杆(7)的顶端，所述斜撑(8)位于底座(6)和支撑杆(7)的连接处；所述手柄(14)位于支撑杆(7)的末端。

3.根据权利要求2所述便携式隧道积冰机械化除冰装置，其特征在于：所述除冰部分包括除冰刀架(2)和驱动电机(9)；所述驱动电机(9)位于底座(6)的中心；所述除冰刀架(2)与驱动电机(9)的输出轴连接。

4.根据权利要求3所述便携式隧道积冰机械化除冰装置，其特征在于：所述除冰刀架包括冰锤(2-1)、冰锯(2-2)、除冰刀(2-3)和冰刀座盘(2-4)，所述冰锤(2-1)、冰锯(2-2)和除冰刀(2-3)间隔垂直均布在冰刀座盘(2-4)的圆周外缘上，冰刀座盘(2-4)与驱动电机(9)的输出轴相连。

5.根据权利要求4所述便携式隧道积冰机械化除冰装置，其特征在于：增设碎冰汇集板10和碎冰导管(11)；所述碎冰汇集板(10)倾斜配置，碎冰汇集板(10)与底座(6)内腔边缘相交,其下端与底座(6)的一侧开口相通、并与碎冰导管(11)连接。

6.根据权利要求1所述便携式隧道积冰机械化除冰装置，其特征在于：所述单向气嘴(12)包括气嘴本体和单向阀瓣(4)，所述单向阀瓣(4)为一个柔软的管状膜片，所述膜片在没有气压时，膜片壁密合紧贴在一起，将气路封闭，单向阀瓣(4)处于关闭状态；在有气压状态下膜片壁打开，单向阀瓣(4)处于导通状态。

7.根据权利要求2所述便携式隧道积冰机械化除冰装置，其特征在于：所述支撑杆(7)的中下部装有操作面板(13)。

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