CN1139695C - 多功能清雪装置 - Google Patents

Abstract

多功能清雪装置：由可适应路面弧度依次搭接的组合式雪铲，具有仿生效果的链刷式清扫总成，及具有立体仿形功能的机架组合构成，本装置对按在(动力设备)装载机之前组成清雪机，清雪时同步调整铲扫装置与行进方向的夹角，改变清雪幅宽，依据路面浮雪、雪板、雨加雪调整雪铲倾角，在动力设备轮系之前，将积雪铲、抛、扫至右侧路边，效率高、质量好，冬季过后本装置可与装载机分解恢复原机功能。本装置是经济型的清雪设备，适用于市区公路、高速公路民、军用机场冬季大面积清雪。

Description

多功能清雪装置

本发明涉及的多功能清雪装置是清雪机械的一种改进设计，属于与轮式铲运设备配套应用的清雪设备，适用于道路、机场、军用机场冬季大面积清雪。

在公知技术中，以轮式铲运机械为动力设备配套应用而构成的清雪机，种类较多，有的将清雪装置挂连在动力设备后面，缺点是作业时驾驶员不能方便地观察清雪效果，清雪装置调整不方便，特别是动力设备的轮子先将路面积雪压实后再清扫，清扫效果不佳；也有一种是将雪铲置于动力设备之前，而扫雪装置设在动力设备动力轮或承重轮之后而构成的清雪机，也存在着重轮将待扫路面雪层压实后再扫的缺陷；具有雪铲的清雪机普遍存在着因雪铲本身不能自动变形来适应路面弧度变化，存在铲雪不彻底漏剩雪量多的缺点；具有清扫机构的清雪机较先进的方案是采用滚刷清扫结构，存在的缺陷是因滚刷施转方向与清雪机的前进方向相反，清扫作业时，其中、尾段积雪堆积多，系斜推式清扫，阻力大且刷毛易破损。

德国秀灵公司SCHRLING的环卫产品样本中提供的现广泛应用于世界各国飞机场的P17型扫雪机，属于公知技术中较先进的清雪设备，其结构是在动力设备(拖车)之前设置有斜推式雪铲，这种雪铲不能随路面的弧度变化而变化来适应在有弧度作业面上清雪，只能适用于较平路面使用，再有作业中雪铲未铲净的剩余残雪先经动力设备(拖车)辗压而形成局部雪板，再经由动力设备(拖车)拖带的由专用发动机驱动的巨大滚刷进行清扫，其滚刷为斜向设置，转向与前进方向相反，系斜推式清扫，滚刷中段，尾段积雪推积量大，加之还有局部经动力拖车6个轮子辗压而形成的雪板，清雪作业中不易做到一次扫净积雪，虽在清雪机尾部设置有吹风装置，但也很难克服这种清雪机上述特定的排例结构在使用中的缺陷，从经济实用的角度，它单设了一台用于驱动滚刷及吹风装置的大功率发动机，从而增加设备油耗，其它几种进口的国外清雪设备，也不同程度的存在上述公知技术所存在的缺陷。

本发明的目的是提供一种多功能清雪装置，特别是提供一种依次搭接的三段组合式雪铲，链刷式清雪装置，以链刷式清扫装置取代滚刷式清扫装置，以组合式三段雪铲结构来适应路面弧度变化，并将所构成的清雪装置通过一反F形纵梁一并置于动力设备之前，本实用新型的实施例是将多功能清雪装置安装在ZL系列轮式装载机之前，从而提高清雪质量和清雪效率，扩大清雪装置的适用范围。

本发明采用的技术方案为

图1为本多功能清雪装置的构造示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的后视图。

图4为图2的A-A向剖面图。

图5为图2的去掉清扫总成后的示意图。

图6为图5的B向视图。

图7为图6的C-C向剖视图。

图8为图6的D-D向剖视图。

图9为图6的E-E向剖视图。

图10为图6中铲梁及中铲吊架构造示意图。

图11为图2的F-F向剖视图(去掉反F形纵梁等构件)

图12为图1中清扫总成III的构造示意图。

图13为图12的G-G向剖视图。

图14为图12的H-H向剖视图。

图15为尾段铲换为抛送器雪铲的构造示意图。

图16为图15的右视图。

下面结合附图给出的实施例进一步描述：参见图1、图2、图3，本多功能清雪装置主要由机架总成I、雪铲总成II、清扫总成III、三大部分组成，本清雪装置与装载机1配套使用构成清雪机。

参见图4给出的机架总成I，本装置主机架是一个开口向下的反F形纵梁2，它的形状与大写字母F相似且开口向下设置，它由钢板焊接制成，它的后上角套结构悬端通过法兰8对接有可相对于套结构转动的用于与装载机(或其它动力设备)连接的对接体9，它的开口前悬端通过雪铲总成II的提升机构与安装有雪铲总成II的铲梁3用一个销轴4铰连接，反F形纵梁2的开口后悬端与支承清扫总成III的承重梁5通过销轴6铰连接，支承在承重梁上的清扫总成斜向设置于反F形纵梁开口部位，承重梁5两端底部还安装有脚轮7(见图5)。

参见图2、图5、图6、图7、图8、图9，本雪铲总成II包括铲梁3及铲梁3上设置的三段雪铲，三段雪铲是由主动中铲10及其两侧设置的随动首铲11、尾铲12相互依首、中、尾次序搭接而构成，每段铲均由肋板13及焊接在肋板13上的具有一定弧度的弧板14而构成，其首铲11尾端过肋板13的弧板探出边搭在中铲10首端弧板面上，中铲10尾端过肋板13的弧板14的探出边搭在尾铲12的首端弧板面上，其结构为可动态搭接，中、首、尾铲的相邻肋板13上端分别开有矩形孔15，通过置于矩形孔15内的矩形管横担16使三段铲上端可相对串动贯穿连体，参见图6，首铲11和尾铲12两段铲的边肋板13上端部还分别固定有销座17和滑套座18，通过一端铰接在销座17上或套座18上，另端分别插入或套入矩形管横担16两端的滑销19滑套20来保证矩形管横担16相对铲梁3上、下平行移动。中铲10两肋板底部还对称固定有用于与首、尾两铲底滑动连接的销轴21，首、尾两铲底部靠近中铲10端侧还分别安装有支承在肋板13上的具有二个自由度的轴套22(见图8)，利用该轴套22与中铲10的销轴21滑动装连，来实现中铲10与首、尾两铲的底部连接，二自由度轴套22是通过压板23固定在首铲11、尾铲12靠近中铲的肋板13上的，该轴套22是通过其轴构造在中铲竖直向上运动时相对首、尾铲的肋板13转动，通过套构造相对销轴21滑动从而完成二个自由度的转滑动(见图8)。首、尾两铲靠近外侧肋板13底部还分别固连(焊接)有用于实现首、尾两铲底部相对铲梁3为球节连接的球瓦24，(参见图6、图7)。

参见图9、图10、图5所给出的中铲升降机构，它包括与中铲10底部设置的销轴21铰连接，且与支承固定在铲梁3上的吊架滑套25滑动配合装连的中铲吊架26，中铲吊架26横梁上焊接固连有吊耳27构造，中铲液压提升缸28活塞端铰接在吊耳27上，缸座端铰接在与铲梁3为钢体连接(焊接)的中铲升降吊臂29上。

参见图6、图7、图8、图9、图10给出的三段雪铲相对地平面倾角调整机构，在铲梁3上钢体固连(焊接)有铲梁倾角支臂30和球节支臂31构造，在矩形管横担16上固连有支耳32构造，倾角液压缸33一端铰接在支耳32上，另端铰接支承在铲梁倾角支臂30上，通过三段雪铲倾角调整机构的上述组合，实现三段雪铲上部与铲梁3的连接，在铲梁的球节支臂31上设置有球节座34构造，球节件35轴端嵌入球节座34内，球端通过球瓦24与首、尾铲球节连接，用该球节结构满足中铲10上、下移动时首、尾边铲随动适应路面弧度和调整铲雪倾角时的变位需要。

参见图1、图2、图15、图16本多功能清雪装置的雪铲总成的尾铲12是可互换的尾铲，即尾铲还备有抛送器式尾铲，该抛送器尾铲70同样具有球瓦构造及滑销座、滑套、两自由度轴套，靠近中铲的肋板上同样设置有矩形方孔，其设置位置与尾铲12相同，在使用中可方便的将尾铲12从球节部分分解，将靠尾铲12侧的倾角支耳从矩形管横担上拆下，便可将尾铲12撤出，更换上抛送器尾铲70，抛送器尾铲70主要由带抛送器壳体的铲体结构、叶轮、驱动叶轮转动的液压马达71组成。

参见图1、图4、图5本多功能清雪装置的组合式雪铲总成II清扫总成III相对清雪机行进方向之夹角调整机构由如下构造形成；铲梁3上具有铲梁夹角支耳36构造，承重梁5上具有承重梁夹角支耳37构造，反F形纵梁具有纵梁夹角支耳38构造，还具有一端两自由度铰接在铲梁夹角支耳36上、另端两自由度铰接在承重梁夹角支耳37上的弓形夹角支臂39，则由弓形夹角支臂39两端铰接的竖销及承重梁销轴6、铲梁销轴4四个铰接点及四点之间臂长构成四连杆机构；该四连杆机构的主动臂动力源由夹角液压缸40提供，夹角液压缸40一端铰接在承重重梁夹角支耳37上，另端铰接在反F形纵梁的纵梁夹角支耳38上。

参见图4雪铲总成提升机构是这样实现的，具有一端通过铲梁销轴4与铲梁3铰接，另端嵌入反F形纵梁2的前悬端筒内且可相对伸缩移动的铲梁提升臂41，铲梁液压提升缸42一端铰接在反F形纵梁内壁上侧，另端铰接在铲梁提升臂41上。

参见图1、图2、图11本链刷式清扫总成是通过两组清扫总成提升机构活动支承在承重梁5上的，承重梁5上具有与之钢性连体(焊接)的支耳构造即动臂支耳43、活动臂支耳44、液压提升缸支耳45，由分别铰接在动臂支耳43上的动臂46、铰接在活动臂支耳44上的活动臂47的另端即动臂46、活动臂47之间铰接的随动臂49形成链刷式清扫总成的四连杆提升机构，该提升机构的动力源为清扫总成液压提升缸48，其一端铰接在动臂46上，另端铰接在承重梁液压提升缸支耳45上，用于支承链刷式清扫总成III各雪部件的扫梁50固接在随动臂49上。

参见图11、图12、图13、图14本链刷式清扫总成由如下构造形成；在扫梁50两端头分别设置有相对的扫梁50端头呈悬臂状且夹持扫梁50而对称固接其上的链轮轴座51，即扫梁50两端头分别设置在链轮轴座51上的由轴承52，转动支承在链轮轴座51上的链轮轴53，扫梁两端的链轮轴53上钢性连接有链轮54，链轮轴53与通过对接件55固定在链轮轴座51上的用于驱动链轮转动的同步液压马达56的马达动力输出轴57花键连接；在沿垂直于链轮轴53方向的扫梁50上，下两个面上相对于两链轮之间的链条运行区间，对称于扫梁50设置，且固定在扫梁上的有与两链轮轮面平行的用于控制链条直线运行的中导轨58，及分设在中导轨58两侧的U形导轨支架59，U形导轨支架59上固定安装有槽口面向链轮54轮面用于限制链条驰度的U形导轨60，具有与链轮54啮合装设的链条61，链条61的每个加长至外链片62两端的链节轴63轴端部均对称安装有滚动轴承64或滚轮，在链条61与链轮54啮合工作时其对称设置在链节轴63上的滚动轴承64在U形导轨60内滚动运行，链条61的外链片62为倒梯形结构它骑在中导轨58上从而实现链条61在导轨段直线运行；在链条61的外链片62长片端侧还因装有刷毛65，本例中是通过U形卡件66将钢刷毛65固定在外链片62的长片端侧的。

参见图1、图2、图3、图4本多功能清雪装置与动力设备装载机挂连仅通过本装置的对接体9即可完成，即在对接体9上固连有一对对接卡板67，利用对接卡板67的后悬端凹形口卡在装载机动臂上的摇臂支耳68的横担上，再利用装载机摇臂穿销69将对接卡板67铰接挂连在装载机摇臂支耳68上，完成对接后便组合成具有多功能清雪装置的清雪机，清雪期一过可方便的分解恢复原动力设备的功能即恢复装载机的原功能，提高设备的利用率。本装置中所有液压缸及液压马达的液压动力源均由装载机(动力设备)提供，因液压系统为公知技术，故在本清雪装置中未对其进行详细描述。本装置与装载机1挂连后使雪铲总成和清扫总成相对装载机前进方向夹角α为50°，亦可利用该夹角调整机构在46°～65之间进行夹角调整、以改变清雪作业幅宽；在通常作业情况三段雪铲相对于地平面的倾角β为75°、可利用倾角调整机构在80°～55°范围内进行调整。清扫总成与地平而呈夹角倾斜设置刷毛着地，其夹角Γ设置在45°～55°之间

本发明的优点在于；

一、雪铲总成为依次搭接的三段铲组合而成，因各段铲之间为活动连接，具有中铲升降机构，可全面适应路面弧度，尾铲可方便的与带有抛送器的尾铲互换，而增加清雪功能，雪铲的倾角调整机构可根据路面积雪状况(雪板、浮雪、雨加雪)调整雪铲铲雪角度，当路面弧度变化时，中铲上移，首、尾两铲相对随动而绕球节相对转动，接触路面的雪铲韧部形成由三段直线构成的近似路面弧度的弧线，增加雪铲与路面的接触，从而保证了清雪效果，清雪作业时积雪可顺畅的延雪铲斜向右侧滑动翻向路边或换由抛送器尾铲抛出。

二、清扫总成设置在雪铲总成之后，直接对前道工序雪铲过后剩余少量未经辗压的残雪进行清扫，在清扫作业时能予先用清扫总成的升降机构调整刷毛着地(接触路面)力度，由于链轮驱动链刷的运行速度大于前进速度，具有仿生效果，且斜向设置，链轮转向与动力设备轮转向基本同向驱动链刷由左向右斜向清扫运转，因而行进作业中阻力小，机械效能得到充分发挥，清扫作业自然摸拟仿生，就如同人员用扫帚清扫一样由一侧扫向另一侧，由于在行进中用快速运转的链刷式机械实施清扫，所有运转到下方着地刷毛全部处在工作状态，连续不断地将雪扫向右后侧，所以效率高、质量好。

三、本多功能清雪置的优点还在于总装置设置在动力设备装载机之前，对接方式简单，清雪作业时易观察便操作，整个清雪作业在动力设备轮系之前进行，不存在自身轮系辗压积雪而再度形成局部雪板而不利清扫的现象，铲、扫总成使用中同步调整与清雪机行进方向的夹角、以改变清雪幅宽，清雪作业转弯时，当清雪装置与动力设备装载机不在一个平面时，清雪装置的法兰连接的对接部位可相对装载机转动变位，实现整个清雪装置的全方位立体仿形，以而确保铲、扫总成与路面保持正常的工作接触，整个清雪作业在动力设备轮系之前铲、扫雪同步完成，效率高、质量好，路面见底。非清雪作业时铲、扫总成能升离地面机动行驶，冬季过后清雪装置能够方便的与装载机分解，恢复原动力设备装载机的功能，提高设备的利用率，所以本多功能清雪装置是较经济型的清雪设备，适用于市区公路、高速公路、民用、军用机场冬季大面积清雪。

Claims (8)

1、一种多功能清雪装置，对接在动力设备之前，是由机架及机架上设置的雪铲总成、清扫总成及液压系统组合构成，其特征在于：本装置是由开口向下的反F形纵梁为主机架，在反F形纵梁后上角套结构端用法兰安装有用于同动力设备对接的对接体，在反F形纵梁开口前悬端设置的雪铲总成提升机构，该机构通过销铀铰连接雪铲总成的铲梁，反F形纵梁后悬端和通过销轴铰连接有承重梁，承重梁上安装有可升降的清扫总成，共同构成机架总成，在机架总成上安装的雪铲总成由主动中铲及两侧设置的随动首铲、尾铲二边铲，相互依首、中、尾次序搭接的三段雪铲，通过铲梁上设置的球节座，中铲升降机构，三段雪铲倾角调整机构安装在铲梁上构成可适应路面弧度的雪铲总成，通过清扫总成升降机构安装在承重梁上的清扫总成，由扫梁及安装在扫梁上的链轮，在与链轮啮合装有刷毛的链条及对称于扫梁上下面固定安装有中导轨两侧固定安装有U形导轨，由上述导轨扣合形成闭环导轨，由安装在扫梁两端并与导轨相配合的链轮，啮合驱动链刷转动，沿上述导轨循环滑动，带动刷毛扫雪，清扫总成设置在雪铲总成之后，在机架总成上还安装有雪铲总成和清扫总成与清雪作业行进方向的夹角调整机构，该机构为共用的，由夹角液压缸驱动的作业夹角调整机构。

2、按照权利要求1所述多功能清雪装置，其特征在于所说的三段雪铲由如下构造形成，中铲、首铲、尾铲均由肋板及固定在肋板上的弧度板构成：中、首尾铲相邻的肋板上端分别开有矩形孔，通过置于矩形孔内的矩形管横担使三段雪铲上端可相对运动穿串连成整体，首尾二段铲的肋板上端部还分别固定有销座及套座，铰接在销或套座上的滑销、滑套的另一端分别插、套在矩形管横担的两端，保证使矩形管横担相对于铲梁上下平行移动，中铲两肋板底部还对称固定有销轴、首尾二铲底部靠近中铲端还分别安装有支承在肋板上的具有两个运动自由度的轴套，利用该轴套与中铲销轴滑动装连实现中铲与首、尾二边铲的底部连接，首、尾两铲底部靠外端肋板上带分别固连有用于实现首、尾两铲底部相对铲梁为球节连接的球瓦。

3、按照权利要求1所述多功能清雪装置，其特征在于所说的中铲升降机构由如下构造形成：具有与中铲底部设置的销轴铰连接且与支承固连在铲梁上的吊架滑套滑动配合装连的中铲吊架，中铲吊架横梁上具有吊耳构造，中铲液压提升缸活塞端铲接在吊耳上，缸座端铲接在与铲梁为钢体连接的中铲升降吊臂上。

4、按照权利要求1所述多功能清雪装置，其特征在于所说的三段雪铲相对地平面倾角调整机构由如下构造形成：在铲梁上刚体固有连有铲梁倾角支臂和球节支臂构造：在矩形管横担上固定连接有支耳构造；倾角液压缸一端铰接在支耳上，另端铰接支承在铲梁倾角支臂上；在铲梁的球节支臂上设置有球节座构造，球节件轴端嵌入球节座内，球端通过球瓦与首、尾铲球节连接。

5、按照权利要求1所述多功能清雪装置，其特征在于所说的雪铲总成及清扫总成相对清雪机行进方向作业之夹角调整机构由如下构造形成：铲梁上具有铲梁夹角支耳构造，承重梁上具有承得梁夹角支耳构造，反F形纵梁具有纵梁夹角支耳构造；还具有一端两自由度铰在铲梁夹角支耳上，另端两自由度铲接在承重梁夹角支耳上的弓形夹角支臂，则由夹角支臂两端竖销及承重梁销轴、铲梁销轴四个铲接点及四点之间臂长构成四连杆机构；四连杆机构的主动臂动力源油夹角液压缸提供，该液压缸一端铰接在承重梁夹角支耳上，另端铰接在反F型纵梁的纵梁夹角支耳上。

6、按照权利要求1所述多功能清雪装置，其特征在于还具有雪铲总成提升机构，该机构具有一端通过铲梁销轴与铲梁铰接，另端嵌入反F形纵梁的前悬端筒内且可相对移动的铲梁提升臂，铲梁液压提升缸一端铰接在反F型纵梁上，另端铰接在铲梁提升臂上。

7、按照权利要求1所述多功能清雪装置，其特征在于所说的链刷式清扫总成是通过清扫总成提升机构活动支承在重梁上的，即：通过承重梁销轴铰接在反F型纵梁上的承重梁两端底部安装有脚轮；承重梁上具有与之钢性连体的支耳构造；由分别铰接在动臂支耳、活动臂支耳上的动臂、活动臂、与铰接在动臂、活动臂之间的随动臂形成链刷式清扫总成四连杆提升机构；该提升机构动力源为清扫总成液压提升缸，其一端铰接在动臂上，另端铰接在承重梁支耳上；用于支承链刷式清扫总成的各零部件的扫梁固接在随动臂上。

8、按照权利要求1所述多功能清雪装置，其特征在于所说的链刷式清扫总成由如下构造形成：在扫梁两端头分别设置有相对扫梁端头呈悬臂壮且夹持扫梁而对称固接其上的链轮轴座，即：扫梁两端头分别设置有转动支承在链轮轴座上的链轮轴，扫梁两端的两个链轮轴上钢性连接有链轮，链轮轴一端与固定支承在链轮轴座上的同步液压马达轴花键连接；在沿垂直于链轮轴方向的扫梁上下两个面上相对于两链轮之间的链条运行区间，对称于扫梁设置，且固定在扫梁上的有与两链轮轮面平行的用于控制链条直线运行的中导轨及分设在中导轨两侧的U形导轨支架，U形导轨支架上固定安装的有槽口面向链轮轮面用于限制链条驰度的U形导轨，与链轮啮合的链条的每个加长至外链片两端的链节轴端部均对称安装有滚动轴承式滚轮，在链条与链轮啮合工作时其链节轴轴端设置的滚动轴承在U形导轨内滚动运行，链条的外链片为倒梯形结构，它骑在中导轨上从而实现链条的直线运行，在链条的外链片长片端用U形卡件固装有刷毛。

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