CN114059491A - 除冰工程车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种除冰工程车，包括车体，所述车体上转动连接有破冰支架，破冰支架上沿所述破冰支架的转轴的轴向，并排设置有多圈破冰装置，各圈破冰装置包括间隔设置的多个振动器，各振动器包括沿转轴的径向振动的振动件，振动件远离所述转轴的一端为破冰端。在除冰时，破冰支架上的振动器工作，其振动件可以在转轴的径向上做高频振动，通过振动件的高频振动来将冰面打碎以进行清除，保障车辆行驶的安全性。本方案中采用振动的方式来破冰，消耗的能量较低。此外，通过振动的方式来除冰，振动件直接作用在冰面，而不用作用到轨道或路面上，因此不会对轨道或路面到处损伤。破冰支架是转动安装在车体上，可避免破冰端与轨道或路面发生摩擦。

Description

除冰工程车

技术领域

本发明一般涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种除冰工程车。

背景技术

轨道交通因其运载能力强、准点率高，是缓解当下城市交通压力的一种重要交通工具。轨道交通中存在露天使用轨道的情况，例如但不限于云轨，其轨道暴露于室外，在冰雪天气下，轨道上存在结冰、积雪的情况，这会对车辆的安全行驶造成风险，因此，如何有效清除轨道上的冰雪是本领域技术人员所要解决的问题。

发明内容

本发明期望提供一种除冰工程车，用以清除轨道或路面上的冰雪，保障车辆行驶的安全性。

本发明提供的一种除冰工程车，包括车体，所述车体上转动连接有破冰支架，所述破冰支架上沿所述破冰支架的转轴的轴向，并排设置有多圈破冰装置，各圈所述破冰装置包括间隔设置的多个振动器，各所述振动器包括沿所述转轴的径向振动的振动件，所述振动件远离所述转轴的一端为破冰端。

作为可实现方式，所述振动器还包括电磁铁，所述电磁铁与所述破冰支架和所述振动件二者之一固定连接，所述破冰支架与所述振动件之间设置有振动弹簧。

作为可实现方式，所述破冰支架与所述振动件之间设置有用于检测所述振动件是否向所述转轴运动的传感器。

作为可实现方式，所述破冰支架的前方设置有第一冰雪收集器和扬雪器，所述第一冰雪收集器用于向所述扬雪器内收集积雪。

作为可实现方式，所述第一冰雪收集器为传送带式冰雪收集器或螺旋式冰雪收集器；所述扬雪器为螺旋式扬雪器或吹风式扬雪器。

作为可实现方式，所述破冰支架的后方设置有第二冰雪收集器和化冰箱，所述第二冰雪收集器用于向所述化冰箱内收集碎冰。

作为可实现方式，所述破冰支架与所述第二冰雪收集器之间设置有清扫刷，所述清扫刷转动设置于所述车体上。

作为可实现方式，所述第二冰雪收集器为传送带式冰雪收集器或螺旋式冰雪收集器。

作为可实现方式，所述化冰箱内设置有与所述除冰工程车的冷却系统连接的散热器。

作为可实现方式，所述散热器包括热管。

本申请提供的上述方案，在除冰时，破冰支架上的振动器工作，其振动件可以在转轴的径向上做高频振动，通过振动件的高频振动来将冰面打碎以进行清除，保障车辆行驶的安全性。本方案中采用振动的方式来破冰，相较于采用热力融冰的方式，消耗的能量较低。此外，通过振动的方式来除冰，振动件直接作用在冰面，而不用作用到轨道或路面上，因此不会对轨道或路面到处损伤。破冰支架是转动安装在车体上，通过控制破冰支架的转动速度来匹配该除冰工程车除冰时的车速，以保证破冰效率，且可避免破冰端与轨道或路面发生摩擦，增加振动器的使用寿命。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例提供的除冰工程车使用状态参考图；

图2为本发明实施例提供的破冰支架安装有振动器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的振动器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的螺旋式冰雪收集器的主视图；

图5为图4的右视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1、图2所示，本发明实施例提供的一种除冰工程车，包括车体1，所述车体1上转动连接有破冰支架8，所述破冰支架8上沿所述破冰支架8的转轴的轴向，并排设置有多圈破冰装置，各圈所述破冰装置包括间隔设置的多个振动器，各所述振动器包括沿所述转轴的径向振动的振动件12，所述振动件12远离所述转轴的一端为破冰端14。

例如但不限于，破冰支架8的转轴是水平设置的，并且破冰支架8的转轴与该除冰工程车的车轮的转轴是相互平行的。在进行破冰作业时，可以通过控制破冰支架8的转动速度，使其线速度与车轮的线速度相同或接近，也即使破冰支架8的转动速度与除冰工程车除冰时的车速相匹配，在保障除冰效率的情况下，可避免破冰端14与轨道或路面发生摩擦，增加振动器的使用寿命。

破冰支架8可以是圆筒形结构，在其外周面上设置多个安装位11，多个安装位11在两个方向上分布，即在圆筒的圆周方向及轴向上分布，在轴向上形成了多圈并排设置的安装位11，在圆周上形成了多个间隔设置的安装位11，每一个安装位11安装一个振动器。当然，破冰支架8还可以是框架时的结构只要其可以安装多个振动器，并使振动器的分布状态呈现为，沿破冰支架8的转轴的轴向，并排设置有多圈振动器，各圈中有多个振动器，且每圈中的振动器是间隔设置的。

工作时，振动器通过振动件12来输出高频的振动，具体地，各振动器包括沿转轴的径向振动的振动件12，也即振动件12可以沿着转轴的径向滑动，振动件12远离转轴的一端为破冰端14，破冰端14作用在冰面上将冰面击碎，以实现了破冰。例如但不限于，振动件12可以为杆状部件，该杆状部件作为破冰端14的直径可以大于其余部分的直径，使其具有足够的敲击面积来击碎冰面，防止因其端部过细，只能插入冰面内而不能将冰面击碎。振动器可以采用机械式或电磁式的结构，下文以电磁式的结构为例进行说明。

本申请提供的上述方案，在除冰时，破冰支架8上的振动器工作，其振动件12可以在转轴的径向上做高频振动，通过振动件12的高频振动来将冰面打碎以进行清除，保障车辆行驶的安全性。本方案中采用振动的方式来破冰，相较于采用热力融冰的方式，消耗的能量较低。此外，通过振动的方式来除冰，振动件12直接作用在冰面，而不用作用到轨道或路面上，因此不会对轨道或路面到处损伤。破冰支架8是转动安装在车体1上，通过控制破冰支架8的转动速度来匹配该除冰工程车除冰时的车速，以保证破冰效率，且可避免破冰端14与轨道或路面发生摩擦，增加振动器的使用寿命。

作为可实现方式，所述振动器还包括电磁铁，所述电磁铁与所述破冰支架8和所述振动件12二者之一固定连接，所述破冰支架8与所述振动件12之间设置有振动弹簧。

例如，另参见图3所示，电磁铁20固定在破冰支架8上，且电磁铁20正对振动件12，振动件12是由钢质材料加工而成。在电磁铁与振动件12之间具有一定的间隙21，该间隙21供振动件12振动使用。破冰支架8与振动件12之间设置有振动弹簧，在电磁铁20通电时，振动件12被电磁铁20产生的磁力所吸引，向间隙21运动，振动弹簧19被拉伸或压缩，产生供振动件12复位的弹力，破冰支架8与振动件12之间设置的振动弹簧19为拉簧时，在电磁铁20通电时被拉伸，若为压簧时，在电磁铁20通电时被压缩。在电磁铁20断电时，在弹力的作用下，振动件12迅速复位，并敲击冰面，依此规律控制电磁铁20的通断电，使振动件12产生往复的振动来对冰面进行敲击，实现破冰的目的。可以通过控制通入电磁铁20的电流来控制振动件12的敲击力度，一般地，电磁铁20通入的电流越大，振动件12的敲击力度亦越大。通过控制电磁铁20的通断电频率来控制振动件12的振动频率，为了达到较佳的破冰效果，可以尽最大程度的提高振动件12的振动频率。

当然，电磁铁还可以固定在振动件12上，这种情况下，破冰支架8上至少正对电磁铁的部位是由钢质材料加工而成。在电磁铁与破冰支架8上正对电磁铁的部位之间具有一定的间隙，该间隙供振动件12振动使用。由于电磁铁规定在振动件12上后，较仅振动件12进行振动的方案，所要振动的部件的质量增大，消耗的能量也会有一定的增加。破冰支架8与振动件12之间设置有振动弹簧，在电磁铁通电时，电磁铁产生的磁力对破冰支架8上正对电磁铁的部位进行吸引，振动件12随电磁铁一起向间隙运动，振动弹簧被拉伸或压缩，产生供振动件12复位的弹力，在电磁铁断电时，在弹力的作用下，振动件12及电磁铁一起迅速复位，并敲击冰面，依此规律控制电磁铁的通断电，使振动件12产生往复的振动来对冰面进行敲击，实现破冰的目的。可以通过控制通入电磁铁的电流来控制振动件12的敲击力度，一般地，电磁铁通入的电流越大，振动件12的敲击力度亦越大。通过控制电磁铁的通断电频率来控制振动件12的振动频率，为了达到较佳的破冰效果，可以尽最大程度的提高振动件12的振动频率。

作为可实现方式，所述破冰支架8与所述振动件12之间设置有用于检测所述振动件12是否向所述转轴运动的传感器13。

该传感器例如但不限于为压力传感器或位移传感器等。

例如为压力传感器时，当振动件12接触到冰面后，压力传感器采集到的压力值变化。若为位移传感器时，当振动件12接触到冰面后，位移传感器采集到的位移量变化。

由此可见，通过不同的传感器可以确定振动件12是否接触到了冰面。如压力值大于等于预设值时，或位移量大于等于预设值时，说明振动件12处于与冰面接触的状态，此时，可以启动振动器，使振动件12输出振动来进行破冰，当压力值小于预设值时，或位移量小于预设值时，说明振动件12处于与冰面分离的状态，此时关停振动器，直至其再次被转动到与冰面接触的状态时，再次被启动来进行破冰。依次方式，只有与冰面接触的振动器才被启动用来破冰，而未与冰面接触的振动器处于关闭或休眠状态，这样可以达到节能的目的。

作为可实现方式，所述破冰支架8的前方设置有第一冰雪收集器和扬雪器3，所述第一冰雪收集器用于向所述扬雪器3内收集积雪。

在进行除冰作业时，轨道或路面上会存在积雪的情况，积雪比较松软会对振动件12的敲击了造成缓冲，致使振动件12的敲击力不足，造成不能将冰面击碎。此外，积雪还会被振动件12压实，在冰面上形成一层密实的冰雪层，同样不利于振动件12将冰面击碎，因此，为了有效的击碎冰面，需要将冰面上的积雪清除掉。那么可以在破冰支架8的前方设置有第一冰雪收集器和扬雪器3，第一冰雪收集器用于向扬雪器3内收集积雪，扬雪器3用于将积雪向轨道或路面的一侧抛扬，使积雪离开轨道或路面。

本文所指的前后，是相对于车头车尾的方向来说的，朝着车头的方向为前方，朝着车尾的方向为后方。

作为可实现方式，所述第一冰雪收集器为传送带式冰雪收集器9或螺旋式冰雪收集器；所述扬雪器3为螺旋式扬雪器或吹风式扬雪器。

传送带式冰雪收集器9例如包括传动带，在传送带上设置有多个隔板或雪铲，隔板或雪铲可以防止在积雪被输送的过程中出现滑落的问题。因此，在传动带的进料侧，在该示例中也即传动带的前侧，设置有一个向下倾斜的铲雪板，随着该除冰工程车的行进，铲雪板会将轨道或路面的积雪向上铲起，使积雪进入到传动带，被传送带输送到扬雪器3内。

另参见图4、图5所示，螺旋式冰雪收集器例如包括雪斗16，该雪斗16具有向前的开口，在该开口的下方设置有向下倾斜的铲雪板18，雪斗16内转动安装有一个螺旋输送轴15。随着该除冰工程车的行进，铲雪板18会将轨道或路面的积雪向上铲起，使积雪进入到雪斗16内，然后被螺旋输送轴15沿着其轴向输送，并最终通过出料口17将积雪输送到扬雪器3内。

螺旋式扬雪器例如包括一个壳体，壳体具有一个扬雪出口2，扬雪出口2一般朝向车体1的侧面，如朝向车体1的左侧或右侧，已将积雪抛扬至轨道或道路的一旁。可体内转动安装有一个螺旋输送轴，该螺旋输送轴沿上下方向设置，以将积雪从下部向上输送，并最总从扬雪出口2抛扬至轨道或道路的一旁。

吹风式扬雪器例如包括一个壳体，壳体具有一个扬雪出口2，扬雪出口2一般朝向车体1的侧面，如朝向车体1的左侧或右侧，已将积雪抛扬至轨道或道路的一旁。向壳体内提供高压气体的供气装置，供气装置包括气泵，气泵通过气路连接到壳体的底部，并向壳体内提供向上吹的高压气流，在该向上的高压气流的吹动下，积雪朝上扬起并从扬雪出口2喷出。

作为可实现方式，所述破冰支架8的后方设置有第二冰雪收集器和化冰箱4，所述第二冰雪收集器用于向所述化冰箱4内收集碎冰。

在对冰面进行破碎后，需要将碎冰从轨道或路面上清走，才能保证行车的安全性。因此在破冰支架8的后方设置了第二冰雪收集器和化冰箱4，第二冰雪收集器用于向化冰箱4内收集碎冰，化冰箱4对收集的碎冰进行加热使其融化，在融化后，从化冰箱4底部设置的排水口5排走。

作为可实现方式，所述破冰支架8与所述第二冰雪收集器之间设置有清扫刷7，所述清扫刷7转动设置于所述车体1上。

为了充分的将碎冰从轨道或路边清理掉，在破冰支架8与第二冰雪收集器之间设置有清扫刷7，一般地，可以在车体1的左右两侧分别设置一个清扫刷7，两个清扫刷7相向转动，使碎冰扫到车体1下方的正中位置，以便第二冰雪收集器可以将扫到一起的碎冰收集到化冰箱4中。清扫刷7包括一个转轴，转轴的下端固定连接一个转盘，转盘的下端面连接刷毛，转轴的上端连接驱动电机。

作为可实现方式，所述第二冰雪收集器为传送带式冰雪收集器6或螺旋式冰雪收集器。

第二冰雪收集器的结构可以与上述第一冰雪收集器的结构相同，具体结构可以参见第一冰雪收集器，这里不再赘述。

作为可实现方式，所述化冰箱4内设置有与所述除冰工程车的冷却系统连接的散热器。

为了能使化冰箱4内收集的碎冰融化，可以在化冰箱4内安装加热装置，该加热装置可以是与除冰工程车的冷却系统连接的散热器。散热器用于将除冰工程车冷却系统内的废热散发到化冰箱4内，对废热进行再次利用，以废热来融化化冰箱4内收集的碎冰，达到节能减排的目的。

作为可实现方式，所述散热器包括热管，通过采用热管可以提高散热器的热交换性能，使得更多的废热进入到化冰箱4来融化碎冰。

例如但不限于，该除冰工程车为胶轮轨道车辆，其可以行使在箱型轨道梁10上，在进行除冰除雪作业时，该除冰工程车沿着箱型轨道梁10前进，位于车体1下方的传送带式冰雪收集器9一直处于工作状态，将箱型轨道梁10上的积雪输送到扬雪器3中，扬雪器3将积雪从起扬雪出口2抛扬到箱型轨道梁10的一边。破冰支架8随着除冰工程车的行进而进行转动，其中图1中水平箭头为除冰工程车的行进方向，弧形箭头为破冰支架8的转动方向。破冰支架8与振动件12之间设置了用于检测振动件12是否向转轴运动的传感器13，该传感器13可以为压力传感器，当其测量的压力值大于等于预定值时，说明振动件12的破冰端14与冰面接触，控制对应的振动器工作，是振动件12高频振动以将冰面砸破，随着破冰支架8的转动，当压力传感器测量的压力值小于预定值时，说明振动件12离开了冰面，则对应的振动器停止工作，而新接触冰面的振动器开始工作，依次循环。冰面被破碎后，清扫刷7对碎冰进行清扫，使碎冰集中到车体1下方正中的位置，传送带式冰雪收集器6将碎冰输送到化冰箱4内，化冰箱4将碎冰融化后通过排水口5排出。

需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种除冰工程车，其特征在于，包括车体，所述车体上转动连接有破冰支架，所述破冰支架上沿所述破冰支架的转轴的轴向，并排设置有多圈破冰装置，各圈所述破冰装置包括间隔设置的多个振动器，各所述振动器包括沿所述转轴的径向振动的振动件，所述振动件远离所述转轴的一端为破冰端。

2.根据权利要求1所述的除冰工程车，其特征在于，所述振动器还包括电磁铁，所述电磁铁与所述破冰支架和所述振动件二者之一固定连接，所述破冰支架与所述振动件之间设置有振动弹簧。

3.根据权利要求1或2所述的除冰工程车，其特征在于，所述破冰支架与所述振动件之间设置有用于检测所述振动件是否向所述转轴运动的传感器。

4.根据权利要求1或2所述的除冰工程车，其特征在于，所述破冰支架的前方设置有第一冰雪收集器和扬雪器，所述第一冰雪收集器用于向所述扬雪器内收集积雪。

5.根据权利要求4所述的除冰工程车，其特征在于，所述第一冰雪收集器为传送带式冰雪收集器或螺旋式冰雪收集器；所述扬雪器为螺旋式扬雪器或吹风式扬雪器。

6.根据权利要求1或2所述的除冰工程车，其特征在于，所述破冰支架的后方设置有第二冰雪收集器和化冰箱，所述第二冰雪收集器用于向所述化冰箱内收集碎冰。

7.根据权利要求6所述的除冰工程车，其特征在于，所述破冰支架与所述第二冰雪收集器之间设置有清扫刷，所述清扫刷转动设置于所述车体上。

8.根据权利要求7所述的除冰工程车，其特征在于，所述第二冰雪收集器为传送带式冰雪收集器或螺旋式冰雪收集器。

9.根据权利要求6所述的除冰工程车，其特征在于，所述化冰箱内设置有与所述除冰工程车的冷却系统连接的散热器。

10.根据权利要求9所述的除冰工程车，其特征在于，所述散热器包括热管。

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