CN112513374B - 使用一附接系统从飞机场和道路路面移动和去除冬季污染物的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种用于从一表面去除污染物的系统，该系统附接到可沿一第一方向移动的一车辆。该系统包括用于从一表面去除污染物的一第一刮板。一第一输送机系统包括连续的轨道元件，用于沿与所述第一方向不对齐的一第二方向输送从所设计表面去除的污染物。一第二刮板从所述表面去除污染物，并位于所述第一输送机和所述车辆之间。一第二输送机系统位于所述车辆和所述第二刮板之间，并且包括连续的轨道元件，用于沿与所述第一方向不对齐的一第三方向输送从所述表面去除的污染物。一碎冰碎屑机位于所述第一输送机系统和所述第二输送机系统之间。所述碎冰碎屑机包括用于破碎所述表面上的污染物的多个齿。

Description

使用一附接系统从飞机场和道路路面移动和去除冬季污染物 的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种表面处理方法，特别涉及一种在横向方向上移动、去除、移位、开路、清扫、吹气和输送路面上的冬季污染物的方法。

背景技术

用于从表面去除冬季污染物(即雪、冰、雪泥等)的常规系统利用铲雪机、清扫刷和鼓风机以及旋犁吹雪机中的一种。然而，这些常规的冬季污染物去除系统的效率受到限制，因为浪费了将冬季污染物移动到道路和飞机场路面两侧所需的大量能量，即使不是大多数能量。特别是，对于移位铲雪机，尽管移位铲雪机的目的是横向移动冬季污染物，但仍要花费大量的能量来沿车辆行进方向纵向移动冬季污染物。对于使用清扫刷的系统，将大量能量消耗在弯曲沿水平轴旋转的刷毛上，该刷毛与飞机场跑道和滑行道等区域的路面接触。对于使用鼓风机的系统，大量的能量消耗在水平方向将空气吹过飞机场跑道等区域的表面。

本发明提供一种可以提高污染物去除效率的系统和/或方法。本发明可以提供更积极的路面清洁和清除。本发明还可以改善飞机的制动性能和方向稳定性，同时在路面上留下较少的冬季污染物。因此，本发明可以减少对化学制品或摩擦增强磨料的应用需求。

发明内容

提供了一种用于从一表面去除污染物的系统。该系统附接到一可沿一第一方向移动的车辆。该系统包括用于从一表面去除污染物的一第一刮板。一第一输送机系统包括连续轨道元件，用于在一第二方向上输送从所述表面去除的污染物，其中所述第二方向与第一方向不对齐。一第二刮板从所述表面去除污染物。所述第二刮板位于所述第一输送机系统和所述车辆之间。一第二输送机系统位于所述车辆和所述第二刮板之间。所述第二输送机系统包括连续轨道元件，用于沿一第三方向输送从所述表面去除的污染物，其中所述第三方向与所述第一方向不对齐。一碎冰碎屑机位于所述第一输送机系统和所述第二输送机系统之间。所述碎冰碎屑机包括用于破碎所述表面上的污染物的多个齿。

该系统还可以设置为使得所述碎冰碎屑机相对于所述表面垂直可调。

该系统还可以包括位于所述碎冰碎屑机与所述第二输送机系统之间的一清扫刷。所述清扫刷可以包括用于刷洗所述表面上的污染物的多个刷。

前述系统可设置为使得所述多个刷固定或可围绕所述清扫刷的一竖直轴线旋转。

前述系统可以设置为使得所述清扫刷相对于所述表面是竖直可调节的，以切入并分解所述表面上的污染物。

可以想到的是，该系统可以包括位于所述第二输送机系统和车辆之间或之后的一鼓风机构。所述鼓风机构可以产生高速空气流并包括用于将所述高速空气流引向所述表面的一出口

前述鼓风机构可以相对于所述表面垂直调节。

可以想到的是，所述第一输送机系统可以相对于所述表面成一定角度设置。

可以想到的是，前述角度可以是0-90度。

可以预期的是，所述系统中的所述第二方向可以与所述第一方向正交。

可以想到的是，所述第二方向可以由用户和/或一控制器改变。

可以预期的是，所述第一输送机系统和所述第二输送机系统中的至少一个的速度可以基于从所述第一输送机系统和所述第二输送机系统中的至少一个的远端喷射的污染物的期望速度而变化。

可以预期的是，该系统还可包括设置在所述第一输送机系统或所述第二输送机系统的一远端的一鼓风机构。所述鼓风机构可以设置为沿预定方向将离开第一输送机系统或第二输送机系统的远端的污染物喷射到期望的距离。

还可以预期的是，可以在所述第一输送机系统和所述第二输送机系统之间设置一盖，以限定一封闭区域。

可以想到得是，所述车辆可以包括用于控制所述系统的操作的一控制器。

还可以预期的是，所述控制器可以连接到一个或多个传感器，每个传感器向所述控制器提供一信号，该信号指示相对于所述系统的预定位置处的表面状况

还提供一种从一表面去除污染物的方法。该方法可以包括以下步骤：在一第一方向上移动一清除系统；使所述清除系统的刮板与所述表面接触，以从所述表面刮去污染物；使所述清除系统的一第一输送机系统通电，以沿一第二方向相对于所述系统输送污染物，其中所述第二方向与所述第一方向不对齐；破碎所述表面上的污染物；使所述清除系统的一第二输送机系统通电，以在一第三方向上相对于所述系统输送污染物，其中所述第三方向与所述第一方向不对齐。

该方法还可以包括以下步骤：在为所述清除系统的第一输送机系统通电的步骤之后，沿一预定方向和距离喷射所述污染物。

还预期的是，该方法可以包括以下步骤：在破碎污染物的步骤之后，沿着所述表面扫除污染物。

还可以预期的是，该方法可以包括以下步骤：在给所述清除系统的第二输送机系统通电的步骤之后，沿一第四预定方向吹送污染物。

附图说明

图1是传统的固定面推板式铲雪机的侧视图；

图2是本发明的一侧视图，示出了一用于去除污染物的系统，该系统包括一第一输送机系统、一碎冰碎屑机、一清扫刷、一第二输送机系统和一鼓风机构；

图3A是本发明的第一输送机系统和第二输送机系统的一实施例的侧视图，其示出了用于在横向方向上移动冬季污染物的输送机；

图3B是图3A的实施例的俯视图，示出了图3A中的两个系统，所述两个系统端对端放置以沿不同的横向方向同时输送冬季污染物；

图4是本发明的第一输送机系统和第二输送机系统的一第二实施例的侧视图，其示出了多个输送机，用于相对于所述车辆在一纵向上移动冬季污染物然后在一横向上移动冬季污染物；和

图5是本发明的第一输送机系统和第二输送机系统的一第三实施例的主视图，示出了用于将冬季污染物输送到一旋转犁吹雪机或偏转器系统的输送机系统，其中，所述吹雪机和/或偏转器系统使冬季污染物沿一用户选择的方向重新定向或偏转。

具体实施方式

参考图1，示出了常规的弯曲式推板式铲雪机10。所述铲雪机10可附接到一车辆(未示出)并且包括一切削刃12，所述切削刃12设置为沿着一表面14(例如，机场的跑道)刮擦。在所述铲雪机10的使用期间，随着车辆沿纵向“A”移动，冬季污染物16例如雪、冰、雪泥等和/或碎屑可能聚集在所述铲雪机10的前面。然而，随着冬季污染物16从所述表面14被去除，它们聚集在铲雪机10上，从而要求车辆施加更多的能量以从表面14移除冬季污染物16。在某些情况下，铲雪机10相对于行驶方向“A”成角度地倾斜。以减少车辆所需的能量。然而，即使当铲雪机10成角度时，仍然需要很高的来自车辆的能量。

参考图2，示出了根据本发明一个实施例的系统70。所述系统70设置为用于从表面14去除分解的冬季污染物16和冬季污染物16的组合。所述系统70可以包括以下的一个或多个：一第一输送机系统72A，一第二输送机系统72B、一碎冰碎屑机82、一主动式“槽刷式”清扫刷92和一空气传输系统96。

所述第一输送机系统72A和/或所述第二输送机系统72B可以与在国际申请PCT/CA2019/050002中详细描述的输送机系统20相同，其在此引作参考。参考图3A，系统20代替常规的推板式铲雪机10(图1)，并且总体上包括一刮板22和一输送机24。刮板22可以由足够硬的材料制成以从表面14去除冬季污染物16同时不损坏表面14。所述刮板22的前边缘22a可以成角度或变尖，以允许所述刮板22帮助从表面14去除冬季污染物16。所述刮板22的后边缘22b可以位于所述输送机24的前边缘24a上方。

输送机24可以包括一个或多个不同的输送机元件26，这些输送机元件26设置为在横向方向“B”(示为进入图3A的页面)上输送冬季污染物16。可以想到的是，输送机24可以是变速和/或可逆的输送机。可以想到的是，输送机24可以允许操作员改变冬季污染物16从输送机24的端部沿横向方向“B”排出的速度和方向。

在图3A所示的实施例中，输送机24相对于表面14成一定角度设置，使得输送机24的一后边缘24b在竖直方向上高于输送机24的所述前边缘24a。可以想到的是，输送机24可以例如设置为相对于表面14成90度角，参见图2。

可以想到的是，系统20的总宽度可以小于常规铲雪机10的宽度。这是因为不需要将系统20以一定角度定位以在横向方向上输送冬季污染物16。换句话说，与常规铲雪机10不同，系统20不依赖铲雪机10的余弦角宽度将冬季污染物16排放到铲雪机10的后缘。相反，系统20提供了一横向输送机24，该横向输送机24将冬季污染物16排放到系统20的左侧或右侧。所述横向输送机24还允许使用更宽的系统20，因为与传统的铲雪机10相比，车辆沿纵向方向推动的冬季污染物的量大大减少。

还可以预期的是，因为系统20是可逆的，所以操作员仅需要选择横向输送机24的输送方向即可将冬季污染物16排放到车辆的期望侧。

还可以想到的是，系统20还可以减少冬季污染物16压缩到表面14的纹理，这倾向于由过多量的冬季污染物16在离开传统的推板式铲雪机10的后缘之前沿纵向方向被推挤并堆积而引起。系统20可以减少被推到表面14的纹理之内和之上的冬季污染物16的量，从而减少在清理的表面上获得或维持牵引力所需的化学制品或磨料的量。

可以想到的是，侧向输送机24的长度可以为2.5至300英尺，用于清理从人行道到机场的商业跑道的表面14。

在图3B所示的另一个实施例中，两个系统20、30附接到车辆18并端对端相连。第一系统20以一第一方向21上横向移动冬季污染物16，所述第一方向相对于垂直于车辆18的行进方向(即，方向“A”)的线成一角度θ₁。第二系统30以一第二方向31上横向移动冬季污染物16，所述第二方向相对于垂直于方向“A”的线成角度θ₂。在所示的实施例中，角度θ₁为大约20°，角度θ₂为大约20°。所述第一方向21和所述第二方向31被示出为相对于彼此小于180°。可以预期的是，随着角度θ₁和θ₂的变化，第一方向21和第二方向31之间的角度可以大于或小于180°。

还可以想到的是，控制器100可以连接到所述的两个系统20、30，以允许用户手动调节角度θ₁和θ₂。还可以预期的是，控制器100可以编程为基于车辆18的速度和/或基于表面14的状况和要从表面14去除的冬季污染物16的量来自动调节角度θ₁和θ₂。

还可以预期的是，所述第一输送机系统72A和/或第二输送机系统72B可以与在国际申请PCT/CA2019/050002中详细描述的输送机系统40相同，其在此引作参考。参考图4，输送机系统40通常包括一刮板42、一垂直提升输送机44和一个或多个侧向输送机46。所述刮板42类似于以上讨论的刮板22，在下面将不进行详细描述。所述刮板42的前边缘42a接合表面14，并且所述刮板42的后边缘42b位于所述垂直升降输送机44的前边缘44a上方。垂直升降输送机44可以设置为将冬季污染物16沿方向“C”输送离开刮板42的后边缘42b，方向“C”与车辆(未示出)的行进方向“A”相反。所述垂直升降输送机44的后边缘44b可以定位在侧向输送机46的一前缘46a上方。然后，所述一个或多个侧向输送机46可以沿期望的侧向排放冬季污染物16。还可以想到的是，与利用传统铲雪机10的车辆相比，垂直升降输送机44可以允许操作员增大车辆的纵向速度，从而更快地清理表面14。

在所示的实施例中，侧向输送机46平行于表面14设置。可以预期的是，侧向输送机46可以相对于表面14成任何角度，例如垂直、45度、60度等等，只要侧向输送机46沿横向方向移动冬季污染物16即可。

在所示的实施例中，侧向输送机46和竖直提升输送机44被示为常规的带式输送机。可以预期的是，横向输送机46和垂直升降输送机44也可以是分段式轨道输送机和/或包括杯或铲，以增加沿期望方向输送冬季污染物16的效率。

进一步预期的是，所述第一输送机系统72A和/或所述第二输送机系统72B可以包括一系统60，该系统在国际申请PCT/CA2019/050002中进行了详细描述，其在此引作参考。参考图5，系统60类似于以上详细描述的系统20。系统60包括一侧向输送机62和可设置在侧向输送机62的任一端或两端的变向机构64。可以设置变向机构64，以改变冬季污染物16从所述侧向输送机的任一端排出的方向，所述变向相对于所述侧向输送机62的相应端部选择性地是向上、向下、向前和向后。冬季污染物16的这种变向可以避免将冬季污染物16排放到诸如车道、道路护栏、机场跑道边缘灯、跑道或道路交叉口、标志或其他物体之中或之上。可以预期的是，所述变向机构64可以是具有多个扇叶或叶片(未示出)的输送设备，用于沿期望的方向排放冬季污染物16。

如上所述，通常，每个系统72A、72B包括刮板74a、74b和侧向输送机76a、76b。侧向输送机76a、76b设置为沿由操作员或控制器100选择的侧向“B”输送冬季污染物16。如上所述，系统72A、72B可以包括一个或多个以上详细描述的系统20、40、60。

回到图2，碎冰碎屑机82位于所述第一和第二输送机系统72A、72B之间。所述碎冰碎屑机82包括一圆柱体84，所述圆柱体84具有多个从圆柱体84的圆柱表面突出的齿86。所述圆柱体84可绕着与横向方向“B”对齐的一中心轴旋转。所述碎冰碎屑机82位于脚轮87之间，其有助于将所述多个齿86定位在相对于表面14的正确位置。所述碎冰碎屑机82可以在竖直方向上移动以破碎表面14上的坚硬的冬季污染物16，所述冬季污染物16已经通过所述第一输送机系统72A或传统的推板式铲雪机(未示出)的切削刃下方。

清扫刷92位于所述碎冰碎屑机82和所述第二输送机系统72B之间。清扫刷92包括多个单独的刷元件94，其是固定式的和/或设置为绕一竖直轴线94a旋转。清扫刷92可以在垂直方向上移动，以切入和分解可能已经通过所述第一输送机系统72A或传统的推板式铲雪机(未示出)下方并且随后被所述碎冰碎屑机82破碎的硬的冬季污染物16。

空气输送系统96可以位于所述第二输送器系统72B的后面，用于在所述第二输送器系统72B的下方吹送和输送分解的冬季污染物16到所述第二输送器系统72B的前方。所述空气输送系统96可以是一高压鼓风机，其设置为在所述第二输送器系统72B下方吹送高压空气流。盖99可以覆盖所述碎冰碎屑机82以及所述清扫刷92，以将松散的冬季污染物16包容在一受控区域101中。

在系统70操作时，(连接系统70的)车辆110沿方向“A”移动以从表面14去除冬季污染物16。控制器100通过无线电远程连接或通过车载本地连接车辆和系统70的各个部件，以用于控制其操作。控制器100可以是一常规计算机单元，其包括：一中央处理单元(CPU)，其处理命令和输入并生成输出命令；一输入单元，用于从用户接收命令以及从系统70的各个部件接收信号；一输出单元，用于将命令从CPU传送到系统70的各个部件；以及一存储单元，用于存储由CPU接收和/或生成的数据。各种控制线(未示出)可以从控制器100延伸到系统70的部件。可以想到的是，控制线(未示出)可以设置为供电并在各个部件和控制器100之间发送信号。还可以想到的是，控制线(未示出)可以代表控制器100与系统70的各个部件之间的其他公知的有线和/或无线通信类型，包括但不限于硬线、Wi-Fi(无线网络)、以太网等及其组合。

控制器100可以连接到传感器120A、120B、120C(在图2中示意性示出)，用于确定系统70在系统70中的各个阶段或位置处的效率。可以想到的是，传感器120A可以确定在未清理的表面14的状况，传感器120B可以确定在用碎冰碎屑机82和/或清扫刷92处理之后的表面14的状况，传感器120C可以确定在通过空气输送系统96处理之后表面14的状况。

在操作期间，冬季污染物16被第一输送机系统72A从表面14刮除并沿横向方向“B”运输到车辆110的一侧或两侧。已经通过第一输送机系统72A下方的、表面14上的冬季污染物16会被碎冰碎屑机82将其破碎。如上所述，选择碎冰碎屑机82相对于表面14的位置，使得碎冰碎屑机82上的多个齿86以对表面14的损坏最小化的方式分解冬季污染物16。

然后，由碎冰碎屑机82变松散的冬季污染物16被清扫刷92进一步破碎。破碎的冬季污染物16被第二输送机系统72B从表面14刮除，并输送到车辆110的一侧或两侧。已经通过第二输送机系统72B下方的任何冬季污染物16被空气输送系统96吹回第二输送机系统72B的前方。因此与传统的水平轴清扫机和水平、侧向的鼓风机相比，系统70会留下更清洁的表面。

可以想到的是，控制器100可以使用来自传感器120A、120B、120C的信号来调节第一输送机系统72A、碎冰碎屑机82、清扫刷92、第二输送机系统72B和空气输送系统96的操作/位置，以改善从表面14去除污染物16的能力。例如，前述部件的垂直位置可以根据需要升高和/或降低，以从表面14去除更多的污染物16。控制器100可以编程为持续监视来自传感器120A、120B、120C的信号，以分别或共同地调整系统70的上述部件的操作。可以预期的是，可以对控制器100进行编程以基于车辆110的速度来调整系统70的操作。

已经参考上述示例性实施例描述了本发明。他人在阅读和理解本说明书后会进行修改和改变。包含本发明的一个或多个方面的示例性实施例旨在包括所有这样的修改和改变，只要它们落入所附权利要求及其等同的范围内即可。

Claims (18)

1.一种用于从一表面去除污染物的系统，该系统附接到可沿一第一方向移动的一车辆，该系统包括：

一第一刮板，用于从一表面去除污染物；

一第一输送机系统，其包括连续轨道元件，用于在一第二方向上输送从所述表面去除的污染物，其中所述第二方向与所述第一方向不对齐；

一第二刮板，用于从所述表面去除污染物，所述第二刮板位于所述第一输送机系统和所述车辆之间；

一第二输送机系统，其位于所述车辆和所述第二刮板之间，所述第二输送机系统包括连续轨道元件，用于沿一第三方向输送从所表面去除的污染物，其中所述第三方向与所述第一方向不对齐；

一设置在所述第一输送机系统和所述第二输送机系统之间的碎冰碎屑机，该碎冰碎屑机包括用于破碎所述表面上的污染物的多个齿；和

一设置在所述碎冰碎屑机与所述第二输送机系统之间的清扫刷，所述清扫刷包括用于刷洗所述表面上的污染物的多个刷。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述碎冰碎屑机相对于所述表面可垂直调节。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个刷是固定式的或可绕所述清扫刷的一垂直轴旋转。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述清扫刷相对于所述表面能够垂直调节，以切入并分解所述表面上的污染物。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

一设置在所述第二输送机系统和所述车辆之间的鼓风机构，该鼓风机构产生高速空气流并具有一用于将所述高速空气流引向所述表面的出口。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述鼓风机构能够相对于所述表面垂直调节。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一输送机系统相对于所述表面成一可变化的角度设置。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述角度为90度。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二方向与所述第一方向正交。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二方向可由用户和/或一控制器改变。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一输送机系统和所述第二输送机系统中的至少一个的速度基于从所述第一输送机系统和所述第二输送机系统中的至少一个的远端喷射的污染物的期望速度而变化。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

一鼓风机构，其设置在所述第一输送机系统或所述第二输送机系统的一远端，该鼓风机构设置为将污染物沿一预定方向离开所述第一输送机系统或所述第二输送机系统的所述远端一期望的距离喷射。

13.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

一设置在所述第一输送机系统和所述第二输送机系统之间的盖，以限定一封闭区域。

14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车辆包括一用于控制所述系统的操作的控制器。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述控制器连接到一个或多个传感器，每个传感器向所述控制器提供一信号，以指示相对于所述系统的一预定位置处的表面状况。

16.一种从一表面去除污染物的方法，该方法包括以下步骤：

沿一第一方向移动一清除系统；

使所述清除系统的一刮板与一表面接触，以从所述表面刮去污染物；

使所述清除系统的一第一输送机系统通电，以沿一第二方向相对于所述清除系统输送污染物，其中所述第二方向与第一方向不对齐；

用一碎冰碎屑机破碎所述表面上的污染物；

用一设置在所述碎冰碎屑机与一第二输送机系统之间的清扫刷沿着所述表面扫除污染物，所述清扫刷包括用于刷洗所述表面上的污染物的多个刷和

使所述清除系统的所述第二输送机系统通电，以在一第三方向上相对于所述清除系统传输污染物，其中所述第三方向与所述第一方向不对齐。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在为所述清除系统的所述第一输送机系统通电的步骤之后，沿一预定方向和距离喷射所述污染物。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在所述第二输送机系统通电的步骤之后，沿一第四预定方向吹送污染物。

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