CN112459366A - 一种除雪装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种除雪装置，包括：固定总成，固定总成包括固定支架、步进电机、同步带和导轨，固定支架用于固定在屋顶上；旋转总成，旋转总成设于导轨上，步进电机通过同步带带动旋转总成在导轨上做横向运动；伸缩总成，通过旋转总成带动伸缩总成在屋顶上做旋转运动；除雪总成，除雪总成包括除雪支架、除雪斗、抛雪筒、双向螺旋绞龙和鼓风机，通过伸缩总成带动除雪总成做伸缩运动，双向螺旋绞龙固定在除雪斗中，除雪斗上设有鼓风口，鼓风机正对鼓风口设置，鼓风口与抛雪筒连通，积雪在双向螺旋绞龙的作用下，进入鼓风口，并在鼓风机的作用下，沿抛雪筒抛出。本发明能够解决人工除雪费时费力、安全风险高的问题。

Description

一种除雪装置
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域，特别是涉及一种除雪装置。
背景技术
我国北方大部分地区的房屋建筑多为钢筋混凝土浇筑、金属桁架结构，在发生大暴雪时，屋顶积雪后不及时清理，会造成屋盖结构产生较大的残余变形，有时还遭致结构破坏，甚至造成房屋倒塌、人员受伤等重大安全事故。
现有技术中，屋顶除雪大都采用人工除雪作业，人工除雪费时费力，有时还会造成屋顶垮塌、人员受伤等安全事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种除雪装置，以解决人工除雪费时费力、安全风险高的问题。
一种除雪装置，包括：
固定总成，所述固定总成包括固定支架、步进电机、同步带和导轨，所述固定支架用于固定在屋顶上，所述步进电机、所述同步带和所述导轨设于所述固定支架上，所述步进电机与所述同步带连接；
旋转总成，所述旋转总成设于所述导轨上，所述旋转总成与所述同步带连接，所述步进电机通过所述同步带带动所述旋转总成在所述导轨上做横向运动；
伸缩总成，所述伸缩总成固定在所述旋转总成上，通过所述旋转总成带动所述伸缩总成在屋顶上做旋转运动；
除雪总成，所述除雪总成包括除雪支架、除雪斗、抛雪筒、双向螺旋绞龙和鼓风机，所述除雪斗、所述抛雪筒、所述鼓风机均固定在所述除雪支架上，所述除雪支架与所述伸缩总成连接，通过所述伸缩总成带动所述除雪总成做伸缩运动，所述双向螺旋绞龙固定在所述除雪斗中，所述除雪斗上设有鼓风口，所述鼓风机正对所述鼓风口设置，所述鼓风口与所述抛雪筒连通，积雪在所述双向螺旋绞龙的作用下，进入所述鼓风口，并在所述鼓风机的作用下，沿所述抛雪筒抛出。
根据本发明提供的除雪装置，在需要除雪时，通过伸缩总成带动除雪总成做伸缩运动，积雪首先进入除雪斗中，在双向螺旋绞龙的作用下，积雪进一步进入鼓风口，并在鼓风机的作用下，沿抛雪筒抛出，实现除雪，步进电机通过同步带带动旋转总成在导轨上做横向运动，能够对房顶的一面进行全面除雪，然后可以通过旋转总成带动伸缩总成在屋顶上做旋转运动，旋转180°，即可对房顶的另一面进行除雪，由此实现了机械化的除雪效果，无需人工除雪，降低了人工作业的强度，提升了除雪的效率，且能够降低人工除雪带来的安全性隐患。
另外，根据本发明提供的除雪装置，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述伸缩总成包括伸缩支架、伸缩电机、连接支架和剪叉式机械臂；
所述伸缩支架固定在所述旋转总成上，所述伸缩电机以及所述连接支架均固定在所述伸缩支架上，所述剪叉式机械臂的一端与所述连接支架连接，所述剪叉式机械臂的另一端与所述除雪支架连接，所述伸缩电机的输出轴与所述剪叉式机械臂连接，通过所述伸缩电机带动所述剪叉式机械臂做伸缩运动。
进一步地，所述伸缩电机采用蜗轮蜗杆减速电机。
进一步地，所述旋转总成包括旋转支架和旋转电机，所述旋转支架设于所述导轨上，所述旋转支架用于在所述导轨上滑动，所述旋转电机安装在所述旋转支架上，所述伸缩支架与所述旋转支架固定连接。
进一步地，所述固定总成还包括防护罩，所述同步带和所述导轨均设于所述固定支架和所述防护罩之间。
进一步地，所述除雪装置还包括单片机和积雪检测总成；
所述积雪检测总成包括积雪收集箱和薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器固定在所述积雪收集箱的侧板上；
所述单片机分别与所述步进电机、所述伸缩电机、所述旋转电机、所述薄膜压力传感器电性连接；
当所述薄膜压力传感器检测到所述积雪收集箱中的积雪厚度达到阈值时，所述单片机控制所述步进电机、所述伸缩电机、所述旋转电机开始工作。
进一步地，所述积雪收集箱的底板为网状结构。
进一步地，所述剪叉式机械臂的外侧设有电辅助加热装置，所述电辅助加热装置与所述单片机电性连接。
进一步地，所述电辅助加热装置采用电辅助加热电缆或电热管。
进一步地，所述除雪总成包括除雪电机，所述除雪电机固定在所述除雪支架上，所述除雪电机与所述双向螺旋绞龙连接。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一实施例的除雪装置在屋顶上的安装结构示意图；
图2是本发明一实施例的除雪装置的结构示意图；
图3是本发明一实施例的除雪装置的结构示意图(不含防护罩)；
图4是本发明一实施例的除雪装置的电路原理示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图4，本发明的一实施例提出的除雪装置，包括固定总成10、旋转总成20、伸缩总成30和除雪总成40。
所述固定总成10包括固定支架11、步进电机12、同步带13和导轨14，所述固定支架11呈长条形、用于固定在屋顶100上，例如具体固定在斜顶建筑的屋顶中间位置。所述步进电机12、所述同步带13和所述导轨14设于所述固定支架11上，所述步进电机12与所述同步带13连接。
本实施例中，所述固定总成10还包括防护罩15，所述同步带13和所述导轨14均设于所述固定支架11和所述防护罩15之间，通过防护罩15对同步带13和导轨14进行保护。
所述旋转总成20设于所述导轨14上，所述旋转总成20与所述同步带13连接，所述步进电机12通过所述同步带13带动所述旋转总成20在所述导轨14上做横向运动。
所述伸缩总成30固定在所述旋转总成20上，通过所述旋转总成20带动所述伸缩总成30在屋顶上做旋转运动。
所述除雪总成40包括除雪支架41、除雪斗42、抛雪筒43、双向螺旋绞龙44和鼓风机45，所述除雪斗42、所述抛雪筒43、所述鼓风机45均固定在所述除雪支架41上，所述除雪支架41与所述伸缩总成30连接，通过所述伸缩总成30带动所述除雪总成40做伸缩运动，所述双向螺旋绞龙44固定在所述除雪斗42中，所述除雪斗42上设有鼓风口，所述鼓风机45正对所述鼓风口设置，所述鼓风口与所述抛雪筒43连通，抛雪筒43上设有出口，积雪在所述双向螺旋绞龙44的作用下，进入所述鼓风口，并在所述鼓风机45的作用下，沿所述抛雪筒43抛出。双向螺旋绞龙44选用不锈钢材料，运输平稳，能对积雪进行切割，便于收集。
具体的，所述伸缩总成30包括伸缩支架31、伸缩电机32、连接支架33和剪叉式机械臂34。
所述伸缩支架31固定在所述旋转总成20上，所述伸缩电机32以及所述连接支架33均固定在所述伸缩支架31上，所述剪叉式机械臂34的一端与所述连接支架33连接(具体是剪叉式机械臂34一端的其中一个机械臂与连接支架33连接，剪叉式机械臂34一端的另一个机械臂与伸缩电机32的输出轴连接)，所述剪叉式机械臂34的另一端与所述除雪支架41连接，通过所述伸缩电机32带动所述剪叉式机械臂34做伸缩运动。
优选的，所述伸缩电机32采用蜗轮蜗杆减速电机。
具体的，所述旋转总成20包括旋转支架21和旋转电机22，所述旋转支架21设于所述导轨14上，所述旋转支架21与所述同步带13连接，所述旋转支架21用于在所述导轨14上滑动，所述旋转电机22安装在所述旋转支架21上，所述伸缩支架31与所述旋转支架21固定连接。
上述除雪装置，在需要除雪时，通过伸缩总成30带动除雪总成40做伸缩运动，积雪首先进入除雪斗42中，在双向螺旋绞龙44的作用下，积雪进一步进入鼓风口，并在鼓风机45的作用下，沿抛雪筒43抛出，实现除雪，步进电机12通过同步带13带动旋转总成20在导轨14上做横向运动，能够对房顶的一面进行全面除雪，然后可以通过旋转总成20带动伸缩总成30在屋顶上做旋转运动，旋转180°，即可对房顶的另一面进行除雪，由此实现了机械化的除雪效果，无需人工除雪，降低了人工作业的强度，提升了除雪的效率，且能够降低人工除雪带来的安全性隐患。
此外，本发明的除雪装置采用单面除雪的方式，既能减小整个除雪装置的质量和体积、降低制造成本，也能够通过旋转总成20带动伸缩总成30在屋顶上做旋转运动，达到双面除雪的除雪效果，提高了空间利用率。
优选的，所述除雪总成40还包括除雪电机46，所述除雪电机46固定在所述除雪支架41上，所述除雪电机46与所述双向螺旋绞龙44连接，通过除雪电机46驱动双向螺旋绞龙44运动，能够进一步加快除雪的效率。
此外，本实施例中，所述除雪装置还包括单片机50和积雪检测总成，所述积雪检测总成包括积雪收集箱和薄膜压力传感器60，所述薄膜压力传感器60固定在所述积雪收集箱的侧板上，所述单片机50分别与所述步进电机12、所述伸缩电机32、所述旋转电机22、所述薄膜压力传感器60电性连接，通过薄膜压力传感器60检测积厚度，当所述薄膜压力传感器60检测到所述积雪收集箱中的积雪厚度达到阈值时，所述单片机50控制所述步进电机12、所述伸缩电机32、所述旋转电机22开始工作，从而能够实现人不在家时，自动化的除雪效果。积雪收集箱可以放置在屋顶上，也可以放在家外其它适合的位置。
优选的，所述积雪收集箱的底板为网状结构，能够避免积雪收集箱内的积水对积雪厚度检测的影响。
此外，优选的，所述剪叉式机械臂34的外侧设有电辅助加热装置35，所述电辅助加热装置35与所述单片机50电性连接。所述电辅助加热装置35例如采用电辅助加热电缆或电热管，在剪叉式机械臂34受雨雪影响被冻住时，通过设置电辅助加热装置35能够实现解冻，解决机械臂结冰难运作的问题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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本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 (10)

1.一种除雪装置，其特征在于，包括：
固定总成，所述固定总成包括固定支架、步进电机、同步带和导轨，所述固定支架用于固定在屋顶上，所述步进电机、所述同步带和所述导轨设于所述固定支架上，所述步进电机与所述同步带连接；
旋转总成，所述旋转总成设于所述导轨上，所述旋转总成与所述同步带连接，所述步进电机通过所述同步带带动所述旋转总成在所述导轨上做横向运动；
伸缩总成，所述伸缩总成固定在所述旋转总成上，通过所述旋转总成带动所述伸缩总成在屋顶上做旋转运动；
除雪总成，所述除雪总成包括除雪支架、除雪斗、抛雪筒、双向螺旋绞龙和鼓风机，所述除雪斗、所述抛雪筒、所述鼓风机均固定在所述除雪支架上，所述除雪支架与所述伸缩总成连接，通过所述伸缩总成带动所述除雪总成做伸缩运动，所述双向螺旋绞龙固定在所述除雪斗中，所述除雪斗上设有鼓风口，所述鼓风机正对所述鼓风口设置，所述鼓风口与所述抛雪筒连通，积雪在所述双向螺旋绞龙的作用下，进入所述鼓风口，并在所述鼓风机的作用下，沿所述抛雪筒抛出。
2.根据权利要求1所述的除雪装置，其特征在于，所述伸缩总成包括伸缩支架、伸缩电机、连接支架和剪叉式机械臂；
所述伸缩支架固定在所述旋转总成上，所述伸缩电机以及所述连接支架均固定在所述伸缩支架上，所述剪叉式机械臂的一端与所述连接支架连接，所述剪叉式机械臂的另一端与所述除雪支架连接，所述伸缩电机的输出轴与所述剪叉式机械臂连接，通过所述伸缩电机带动所述剪叉式机械臂做伸缩运动。
3.根据权利要求2所述的除雪装置，其特征在于，所述伸缩电机采用蜗轮蜗杆减速电机。
4.根据权利要求2所述的除雪装置，其特征在于，所述旋转总成包括旋转支架和旋转电机，所述旋转支架设于所述导轨上，所述旋转支架用于在所述导轨上滑动，所述旋转电机安装在所述旋转支架上，所述伸缩支架与所述旋转支架固定连接。
5.根据权利要求1所述的除雪装置，其特征在于，所述固定总成还包括防护罩，所述同步带和所述导轨均设于所述固定支架和所述防护罩之间。
6.根据权利要求4所述的除雪装置，其特征在于，所述除雪装置还包括单片机和积雪检测总成；
所述积雪检测总成包括积雪收集箱和薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器固定在所述积雪收集箱的侧板上；
所述单片机分别与所述步进电机、所述伸缩电机、所述旋转电机、所述薄膜压力传感器电性连接；
当所述薄膜压力传感器检测到所述积雪收集箱中的积雪厚度达到阈值时，所述单片机控制所述步进电机、所述伸缩电机、所述旋转电机开始工作。
7.根据权利要求6所述的除雪装置，其特征在于，所述积雪收集箱的底板为网状结构。
8.根据权利要求6所述的除雪装置，其特征在于，所述剪叉式机械臂的外侧设有电辅助加热装置，所述电辅助加热装置与所述单片机电性连接。
9.根据权利要求8所述的除雪装置，其特征在于，所述电辅助加热装置采用电辅助加热电缆或电热管。
10.根据权利要求1至9任一项所述的除雪装置，其特征在于，所述除雪总成包括除雪电机，所述除雪电机固定在所述除雪支架上，所述除雪电机与所述双向螺旋绞龙连接。
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