CN1141453C - 一种道路清除方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种道路的清除方法及装置，利用可旋转的刷扫式清除装置对道路表面进行刷扫式的清除，将路面上高度较低的物体抛离地表面的同时，向清扫部位的路面提供高压风，该高压风将欲清除物体吹离路面。应用该方法的道路清除车，包括有一拖动装置，由该拖动装置带动清除装置运行，该清除装置至少包括有刷扫式清扫机构，该刷扫式清除机构对应设有高压风出风口。本发明利用机械式和物理式相结合的方法进行道路的清除，免除在高速公路过程中不必要的垃圾收集过程，可提供低成本、高质量的道路清除。

Description

一种道路清除方法及装置

技术领域

本发明有关一种道路的清除方法及装置，应用于清除高速公路、机场等硬性路面上的杂物或者积雪。

背景技术

路面上的脏污杂质会增加汽车运输车轮的滑动溜行，尤其在潮湿的天气下更是如此。因此路面的高质量的清扫可以提高12％-15％的车轮与道路的附着系数和平均运输速度，减小车轮的滑转无益的能量损失。另外，道路集雪的情况下，路面的有效摩擦系数被大大地降低了，不仅降低车轮与路面的附着系数，影响行车效率，更严重地会大大地影响行车的安全性。而且随着近年来人类对环境的破坏，各种沙尘暴所引起的道路集沙，同样也构成影响道路正常行驶的重要因素。所以，道路的高质量的清除，不仅仅是清除道路上的杂物垃圾，还应包括清除集雪、以及清除道路集沙等。而在目前，上述的几种道路的清除功能是利用不同的方法及装置来实现的，即清扫车、除雪车。

首先，按目前的道路清扫车的分类，包括有应用于城郊道路的、内场地的庭院上使用的扫路车，其结构主要是用斜置的圆柱形刷无收集地把垃圾推到其运行方向的一边，采用的是一种机械清除原理。这种扫路车由于采用圆柱形刷，其清除的宽度窄，清除能力有限，不仅清除效率极低，也不能用于除雪或者用于清除由于沙尘暴引起的道路除沙。

另一种较为常用的，并主要是用于城市道路的、并具有真空吸拾垃圾功能的真空收集式清扫车，这种清扫车可以保证路面具有较高的清扫质量。其工作原理是利用扫路刷将垃圾扫起，至真空吸口处，再由真空吸入器吸入与之相连接的垃圾箱内。这种结构的真空收集清扫车缺点是真空收集装置在工作过程的消耗能量极高。显然这种清扫车不适于高速公路的清扫，因为：(一)这种清扫车中的真空垃圾收集装置制造成本和运行成本均极高，而在高速公路、或者城郊的公路以及机场等，不需要将路面的垃圾进行收集，因此使用该种清扫车对高速公路以及城郊公路进行清扫，会大大地增加高速公路以及城郊公路不必要的清扫成本；(二)这种清扫车在将垃圾收集后经常对该垃圾箱内的垃圾进行必要的清理，否则当垃圾箱内的垃圾集满后，就会影响清扫车的正常工作。因此当其运行一段时间后，必须停止清扫工作去清除垃圾箱内的垃圾。由于高速工路或者城郊公路的路线较长，这种经常的垃圾箱的清扫工作会大大地影响其清扫速度，从而影响其清扫效率；(三)这种清扫机的工作机构均是由不同形式的刷毛构成，长期的使用实践证明，这种刷毛结构适合于呈松散的尘土垃圾类物质的清扫，而不能应用其它不同物质的清扫，如道路集雪或者因沙尘暴所引发的道路集沙的清除。

由于雪的物理机械性质与道路上的尘土垃圾有较大的区别，上述的道路清扫机工作机构，几乎不能应用于除雪，特别是北方高速公路上可能出现的较厚的集雪的清除。另外由沙尘暴引起的道路集沙因其密度远远地大于呈松散状的道路垃圾，所以根本不能应用于道路集沙的清除。综上所述，常用的各种清扫车不能用于道路集雪的清除，而目前的道路集雪是通过专用的除雪车来实现的。现在国内外常用的除雪车主要包括如下几种形式。

一种犁式除雪机，该除雪机是与机器运行方向成一角度安装有除雪铲，该除雪铲沿工作宽度推雪堆集，但是这种犁式除雪机的工作原理是当其在工作时，在对机器运行前方以包角安装的圆柱形壁犁铲的前面，引成一个梭柱形的雪堆，它不断地被铲刀切下的雪屑增添，并顺铲刀移向另一端，从铲刀边走出引成一条侧面的雪堤。这种犁式除雪机在工作状态下，运行阻力极大，而且该阻力会随着雪的厚度和雪密度的增大而增大，因此这种犁式除雪机通常是由履带式机械推动，以克服大的运行阻力，其清除雪层的厚度最大，可达1-1.5m，运行速度达1m/s。显然，这种除雪机的除雪效率极低。

另一种快速犁式除雪机，同样具有一个雪铲，该雪铲与雪的相互作用过程的特点是：在工作过程中无雪堆存在，具有很大的惯性力与其直接作用在铲平面上的磨擦力。雪被铲刀以雪屑形式切下，沿铲刀向上提升，同时亦顺着铲刀移动。当达到铲刀上缘时，雪以水平线成45°角度并与机器运行方向成一角度的情况下抛出，之后再继续沿弹道轨迹飞行。这种抛掷犁式除雪机的运行速度为1m/s。但是，当雪密度较大时，雪沿雪铲移动时产生很大的磨擦阻力，大大地影响了雪的移动速度，常会使雪不能及时沿雪铲抛出，而影响除雪机的正常工作。另外，这种除雪机的雪铲在切除雪堆时，应当使得雪铲中心位于雪堆的质量中心，因此，雪铲的形状确定后，雪层厚度发生较大的变化，则也会大大地影响除雪的效果以及其工作装置的可靠性。因此这种抛掷犁式除雪机，通常的设计除雪厚度为0.2-0.4m，并且只能用于下雪后道路上新雪层的清除。

上述几种常用的除雪机均是采用机械式除雪的原理。另一种较为先进的除雪机是气流式除雪机，如装有涡轮式发动机的的机场用气流式除雪机，这种除雪机可用于在气流的作用下对新下雪的清除，其特点是具有很高的生产率、很高的工作装置的可靠性和很大的抛雪距离。装有涡轮发动机的机场用气流式除雪机的生产率在相同工作条件下的犁式除雪机的生产率高出14至17倍。由于其清除的原理与上述犁式除雪机不同，其主要的缺点是单位能耗量大(每小时约为10倍)以上，制造及运行成本极高，因此这种除雪车用于军事机场的除雪，另外噪音大(达110～120bd)。另外，该气流式除雪机所吹出的热气流温度高达600～700℃，在除雪过程中会对路面造成很大的破坏，一般在使用这种除雪机除雪后，都需对水泥路面的接封处进行重新修复才能继续使用。

上述各种除雪方法和装置，不论是机械式清除或者是物理清除，均不能对路成上的集雪已压实呈层压状的路面进行清除。因此，可以得知，目前的机械式除雪方法和装置，只能用于清除道路上新雪的清除，而且其清除效率极低。而物理式除雪的方法，又因运行成本过高和容易损坏路面而大大地限制其使用的范围。

由上述得知，目前尚无一种道路清除方法和装置，能以较低的运行成本实现道路的多功能清除。而对于各种高等级的高速公路、国道、城市干线等高成本投入的道路设施，进行高质量的道路清除维护更有利于其运输效率的发挥。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道路清除方法及装置，利用机械式和物理式相结合的方法进行道路的清除，免除在高速公路过程中不必要的垃圾收集过程，至少可以向类似高速公路等非城市内的道路提供低成本、高质量的道路清除，以提高车轮与道路的附着系数和平均运输速度。另外，该方法及装置还应能具有多种的道路清除功能，即在保证有效地清除道路上的垃圾，保持道路的清洁的同时，还能有效地进行除雪，以及清除因沙尘暴所引发的道路集沙等功能，以满足高速公路、城郊公路或者机场的各种清除的需求。

本发明的另一目的在于提供一种道路清除方法及装置，利用高度集成化的结构特点，进一步简化清除装置的结构，降低其制造成本，以及道路清除的运行成本，并有效地提高清除效率。

本发明的目的是这样实现的，一种道路清除方法，利用可旋转的刷扫式清除装置对道路表面进行刷扫式的清除，其特征在于，通过该刷扫式清除装置旋转工作面，将路面上高度较低的物体抛离地表面的同时，向清扫部位的路面提供高压风，该高压风将欲清除物体吹离路面，该高压风的出口风压应大于10,000Pa，风量应大于1000M³/h。

在刷扫式清除之前，可利用刮板机构将路面上较高物体刮离路面并输送至其前进方向的侧边。所述的路面上较高的物体可利用螺旋输送方式输送至刮板机构前进方向的一例或者两侧，其刮板机构的工作端面与路面留有间隙。在所述的刷扫式清除之前，可利用破碎机构将附着于路面物体翻离路面，再输送至其前进方向的侧边。可在将附着于路面上的压实的物体翻离路面后，再利用附刮板将其输送于其前进方向的侧边。

本发明的道路清除方法，至少包括有如下步骤：A、启动拖动装置，带动清除装置至欲清除道路，并带动该清除装置向前进方向运行；B、启动刷扫式清除装置，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，将路面上较低物体抛离地面；C、启动高压风机向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应大于15,000Pa，风量应大于1000M³/h，将抛离路面的物体吹离路侧边的距离应大于2m。

本发明的道路清除方法，还可通过如下步骤来实现：A、启动拖动装置，带动清除装置至欲清除道路，并带动该清除装置向前进方向运行；B、在运行同时，将刮板机构落下至其下端工作面距离地面一定高度处，调整该刮板与其前进方向至适当角度；刮板随着拖动装置前进，将其前方的高于刮板下端工作面的物体，带入刮板内堆集，启动螺旋输送装置转动，将堆集于刮板内的物体输送至刮板的侧边。C、启动刷扫式清除装置，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，继续将路面上低于刮板下端工作面的物体抛离地面；D、启动高压风机向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应大于10,000Pa，风量应大于1000M3/h，将抛离路面的物体吹离路侧边的距离应大于2m。

本发明的道路清除方法，还可通过如下步骤来实现：A、启动拖动装置，带动清除装置至欲清除道路，并带动该清除装置向前进方向运行；B、在运行同时，将破碎机构落下至其下端工作面距离贴履于地面，破碎刀随着拖动装置前进，将附着于路面的物体翻离路面；再利用附刮板将其输送于其前进方向的侧边；C、启动刷扫式清除装置，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，继续将路面上其余物体抛离地面；D、启动高压风机向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应大于10,000Pa，风量应大于1000M3/h，将抛离路面的物体吹离道路侧边的距离应大于2m。

本发明的道路清除方法还可进一步包括有如下步骤：A、启动拖动装置，带动清除装置至欲清除道路，并带动该清除装置向前进方向运行；B、在运行同时，将刮板机构落下至其下端工作面距离地面一定高度处，调整该刮板与其前进方向至适当角度；刮板随着拖动装置前进，将其前方的高于刮板下端工作面的物体，带入刮板内堆集，启动螺旋输送装置转动，将堆集于刮板内的物体输送至刮板的侧边。C、在运行同时，将破碎机构落下至其下端工作面距离贴履于地面，破碎刀随着拖动装置前进，将附着于路面的物体翻离路面；再利用附刮板将其输送于其前进方向的侧边；D、启动刷扫式清除装置，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，继续将路面上其余物体抛离地面；E、启动高压风机向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应大于10,000Pa，风量应大于1000M3/h，将抛离路面的物体吹离道路侧边的距离应大于2m。

一种使用上述道路清除方法的道路清除车，包括有一拖动装置，由该拖动装置带动清除装置运行，该清除装置至少包括有刷扫式清扫机构，其特征在于，该刷扫式清除机构至少对应设有一个高压风出风口，由高压风机向该出风口提供高压风。

所述的拖动装置可为汽车、履带式和轮式拖拉机、或自行式平地车底盘；于清除车上可设有清除控制操作室；于清除车上可设有辅助发动机。

所述的刷扫式清除机构设有可沿水平轴转动圆柱形扫刷，该扫刷支撑于所述的拖动装置，并由该拖动装置的发动机带动其转动。该刷扫式清除机构中可沿水平轴转动圆柱形扫刷的刷毛可成排设置，该刷毛可由尼龙或金属丝构成。该刷扫式清除机构设有控制其升降的液控或气控升降机构。所述的高压风机可由拖动装置的发动机或辅助发动机作为动力源带动其转动，或者由电机构成动力源带动其转动。该高压风机出口风压约大于10000Pa，出口风量应约大于1000M³/h，转速约大于1500r/min。该高压风出风口可设有两个，分别位于刷扫式清除机构的两侧。该高压风机的进风口处可设有风量调节装置，该风量调节装置可为气控或者液控阀。

上述的清除车还包括有其车体前部的刮板机构，该刮板机构至少包括一刮板，与该刮板配合有螺旋输送机构，该螺旋输送机构的转动轴支撑于该刮板。所述刮板设有与螺旋输送机构配合的弧形腔，其下端设有可更换铲刀，螺旋输送机构可设置于该弧形腔内，由油马达或电机通过传动装置驱动绕其转动轴转动。该刮板机构设有控制其升降的液控或气控升降机构。所述的刮板机构设有液控或气控角度调节装置，通过该角度调节装置调节刮板与车体前进方向的夹角。所述刮板下端的可更换铲刀应与路面留有间隙。

上述清除车还可包括有一破碎装置，该破碎装置可由升降装置连接于拖动装置；该破碎装置设有破碎刀，该破碎刀固定于支撑梁，所述的升降装置连接于支撑梁，并带动其升降。所述的支撑梁可由上支撑梁和下支撑梁组成，在上支撑梁和下支撑梁间设有弹性复位机构，下支撑梁可以相对于上支撑梁弹性上下移动。所述的破碎刀可水平成排设置，于破碎刀的前方设有可与破碎刀连动的保护轮，该保护轮的底缘低于破碎刀的底面。在破碎刀的后部可加设有附刮板，该附刮板连接于同一拖动装置上，并距破碎刀一段距离。该附刮板可由弹性支撑保护结构连接于所述拖动装置。所述附刮板带有升降机构和角度调节机构，该升降机构和角度调节机构可带动绕刮板转动支撑转动式调节升降和角度。该附刮板的工作端设有可更换刮刀。

本发明的工作原理是，当其仅用于高速公路等非城市公路的道路刷扫时，是利用刷扫的机械式清除的方法结合吹除式的物理清除方法，可以实现道路的表面的各种垃圾、浮尘等彻底地清除。本发明的最重要的特点是，利用吹除的物理的方法作为道路清除的主要手段，为此，本发明采用一种区别于现有常规风机的特制的高压风机，该高压风机具有高风压和相对小风量的特点，不仅能有效地将道路表面的垃圾进行有效的清除，甚至还可将道路表面更为细小的浮尘进行有效的清除，而这种道路上的浮尘是不能通过刷扫式常规机械清除方式来进行清除的，实验证明，本发明的清除方法可以大大提高道路的清除质量，这种高质量的清扫可提高车轮与道路的附着系数和平均运输速度，减小车轮滑转无益的能量损失。本发明中采用高压风机参数是根据本发明特殊用途而设计的，通过对风机的结构设计，改变了风机内部流体力学特性，因此不需要增大风机的输入功率，因此本发明的高压风机可由普通的汽车或拖拉机等拖动装置的发动机，或者车载发电机来驱动，不仅可以简化结构，而且可以大大降低其制造成本以及其运行成本。综上所述，本发明的特殊的机械式和物理式相结合的道路清除方法，至少可以实现针对高速公路等非城市公路的低成本、高质量的清除。

由于本发明的道路清除方法主要以吹除式的物理方法为主，因此所清除的物体本身的特性对其清除效果的影响较小，因此本发明可以用于清除道路薄层集雪的清除。如本文前述，完全采用机械方法进行集雪清除时，雪与清除机构间的机械式接触状况是由雪的机械特性决定的，因此雪的自身特性对该除雪机的除雪效果影响极大，增加了除雪机的设计难度。而本发明的物理式吹除的方法，在清除的过程中，雪与清除机构之间没有任何的机械式接触，所以雪的机械特性的不会对清除效果产生影响，可以实现对道路薄层集雪的有效清除。

本发明的非接触式物理清除方法及装置还可有效地提高清除速度。众所周知机械式清除效果是依赖于刷扫机构与道路表面的接触状况决定的，为了确保刷扫机构与道路全部表面的进行有效地接触，清除机构的运行速度不可能太快。而本发明的吹除式方法，压力风从出风口吹向道路表面时，气流会形成一个完整的覆盖面，将该覆盖面内道路表面的物体全部吹除，因此本发明的方法及装置不必在清除过程中考虑其运行速度的影响。实验证明，本发明在具有高质量的清除的基础上，还具有快速清除的特点，这一点更适合于线路较长的高速公路的清除操作。

在使用时，本发明还可包括有一刮板机构，该刮板机构连接于拖动装置前部，当欲清除较厚积雪时，可通过升降机构将刮板机构的铲刀降至距离地面约50mm处，将大部分积雪铲起并通过与刮板配合的螺旋输送机构将铲起积雪输送至路侧，在利用其后工位的吹除装置，将余留的一薄层雪刷扫并吹除干净，从而利用简单结构分步骤、低能耗、高效率、高质量地将较厚积雪清除。本发明与其他机械式或物理式除雪装置不同，本发明采用物理与机械相结合的方式，先利用刮板机构的螺旋输送机构低阻力、高效率地将上层积雪输送至路边，然后由刷扫机构刷扫剩余部分并配合高压风吹除。在整个除雪过程中，雪的机械特性对除雪效果基本上不产生影响，因此，其设计较为简单。另外，刮板机构高效率地分流了大部分积雪，利于其后的吹除装置顺利工作。

由于本发明还包括有一破碎装置，当遇到清除压实后的冰雪路面时，可通过升降机构将该破碎装置落下，使之处于正常工作状态，利用其工作端的破碎刀将附着于路面的冰碾压集雪层破碎成块状，由其后的附刮板机构将该已破碎的冰雪块推向路边，然后配合吹除式刷扫机构将路面剩余细小冰雪吹除干净。

综上所述，本发明可同时具有清除路面厚雪、压实后的冰雪，清除路面集沙、垃圾、粉尘等多种功能。由于本发明的刮板机构、冰雪用破碎装置、吹除式刷扫装置可同时安装于同一驱动车上使其构成一种多功能清除车，在清除车上只设置一套共用液压系统即可实现多种功能的控制。这种高度集成化的结构特点，使本发明的结构进一步简化，从而降低其制造成本，以及道路清除的运行成本，并有效地提高清除效率。

附图说明

图1  本发明实施例1整体结构示意图；

图2  本发明的吹除式刷扫机构结构示意图；

图3  本发明的吹除式刷扫机构的升降机构原理图；

图4  本发明的吹除式刷扫机构的另一种升降机构原理图；

图5  本发明动力传输原理图；

图6  本发明实施例2整体结构示意图；

图7  本发明的刮板机构结构示意图；

图8  本发明刮板机构的一种升降结构示意图；

图9  本发明刮板机构的一种角度调节机构示意图；

图10 本发明实施例3整体结构示意图；

图11 本发明破碎装置结构示意图；

图12 本发明的破碎装置升降机构原理图；

图13 本发明的破碎装置另一种升降机构原理图；

图14 本发明的破碎装置再一种升降机构原理图；

图15 本发明的附刮板结构示意图；

图16 本发明实施例4整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图详细说明本发明如下：

实施例1

本发明利用可旋转的刷扫式清除机构1-2对道路表面进行刷扫式的清除，通过该刷扫式清除机构1-2的旋转工作面，将路面上高度较低的物体抛离地表面的同时由高压风机1-3，向清扫部位的路面提供高压风，该高压风将欲清除物体吹离路面，如图1所示。为保证较高的吹除质量，将附着于路面杂物彻底吹除干净，该高压风的转速约大于1500r/min出口风压应约大于10,000Pa，风量应约大于1000M³/h。

如图1所示，在使用时，首先启动清除车拖动装置8，带动吹除式刷扫机构1至欲清除道路，并带动该吹除式刷扫机构1向前进方向运行。所述的拖动装置8可为汽车、履带式和轮式拖拉机、或自行式平地车底盘；于清除车上设有清除控制操作室。在该清除车工作时，由清除控制操作室的控制系统控制其工作状态。如图5所示，于清除车上设有发动机5，该发动机5可带动一油泵6将高压油泵至油箱7，从而通过该油箱7中的高压油由清除控制操作室控制各液压执行元件的动作。该发动机5可为清除车的发动机，也可为专用于各执行元件的辅助发电机。

所述刷扫式清除机构1-2设有控制其升降的液控或气控升降机构1-4。在该刷扫式清除机构1-2不工作或遇到路面较大障碍物或台阶时，该升降机构1-4控制其抬起，以保证整个清除车的顺利通行。如图2所示，在本实施例中，该升降机构1-4具体可为由油缸1-41及与之相配合的活塞杆1-42组成液压升降装置。该液压升降装置的一端绞接于拖动装置8上，另一端绞接于拖动装置8与扫刷1-21之间的支撑结构1-5上，通过油缸1-41与活塞杆1-42间的相对伸缩带动其转动升降。其升降原理如图3所示，该支撑结构1-5和升降机构1-4构成三角状稳定支撑结构，如图3的虚线所示，当该刷扫式清除机构1-2不工作或路面上有较大障碍物时，可利用高压油控制活塞杆1-42相对油缸1-41回缩，带动刷扫式清除机构1-2抬起，保证清除车的顺利通行。如图2的实线所示，当欲刷扫路面时，可利用高压油控制活塞杆1-42相对油缸1-41伸出，带动刷扫式清除机构1-2落下，处于正常工作状态。如图4所示，本实用新型的圆柱形扫刷1-21也可通过升降机构直接支撑于拖动装置8上，通过油缸1-41与活塞杆1-42间的相对伸缩带动其垂直升降。

其次，启动刷扫式清除机构1-2，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，将路面上较低物体(如垃圾，薄层集雪，或者薄层集沙等)抛离地面，使该些物体呈松散状态。

本发明的刷扫式清除机构1-2设有可沿水平轴1-22转动的圆柱形扫刷1-21，该扫刷1-21可支撑于所述的拖动装置8，并由该拖动装置8的发动机驱动其转动。该圆柱形扫刷1-21的刷毛1-211可成排设置，在转动时形成旋转工作面，以有效扫起路面上高度较低的物体.该刷毛1-211可由尼龙或金属丝构成，如图2所示。

再次，启动高压风机1-3向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应约大于10000Pa，风量应约大于1000M³/h，将抛离路面的物体吹离路侧边的距离应大于2m，从而完成清除工作。

如图1所示，本发明与该刷扫式清除机构1-2可对应设有高压风出风口1-31，由高压风机1-3向该出风口1-31提供高压风，该高压风出风口1-31可为两个，并分别设于所述刷扫式清除机构1-2的两侧，以有效吹除刷扫式清除机构1-2扫起的如垃圾、薄层集雪或薄层集沙等物，从而高质量地清除路面。

这种以吹除式的物理方法为主的道路清除方法，所清除的物体本身的特性对其清除效果的影响较小，因此本发明可以用于清除道路薄层集雪的清除。在清除的过程中，雪与清除机构之间没有任何的机械式接触，所以雪的机械特性的不会对清除效果产生影响，因此本发明在设计时不用考虑雪的自身特性对该清除机的影响，减低了设计难度，从而可以实现对道路薄层集雪的低成本、高效率的清除。

在本发明中，高压风机1-3可由拖动装置8的发动机或辅助发动机5作为动力源带动其转动，或者由电机构成动力源带动其转动。具体到本实施例中，如图5所示，高压风机1-3可由该拖动装置8的辅助发动机5动力源，该辅助发动机5的输出轴通过传动机构1-6连接于高压风机1-3的主轴，从而带动其转动。该传动机构1-6可为皮带轮转动、链轮传动、齿轮传动或其他传动方式，本发明并不限制其具体形式。该传动机构1-6可具有增速或减速功能，以提供给高压风机1-3所需的适当转速。在高压风机1-3的进风口1-32处可设有风量调节装置1-7，以根据实际需要方便调节风量。该风量调节装置可具体为气控或者液控阀。由于本实用新型采用低风量，高风压的风机1-3，在吹除路面上的垃圾，薄层集雪，或者薄层集沙等物的同时，还可将路面上附着的细小灰尘吹除干净，这种高质量的清扫可提高车轮与道路的附着系数和平均运输速度，减小车轮滑转无益的能量损失。

由于本发明采用吹除式方法，压力风从出风口吹向道路表面时，气流会形成一个完整的覆盖面，将该覆盖面内道路表面的物体全部吹除，这种非接触式物理清除方法及装置并不依赖于刷扫机构与道路表面的接触来决定其清除效果，因此本发明的方法及装置不必在清除过程中考虑其运行速度的影响，从而可有效地提高清除速度。

实施例2

本实施例的道路清除方法及其装置与实施例1基本相同，其区别在于，为适应清除较高物体的需要，在本实施例中，在刷扫式清除之前，可利用刮板机构2将路面上较高物体刮离路面并输送至其前进方向的侧边，如图6所示。

本实施例主要用于对道路上的较厚积雪的清除，在使用时，首先，启动拖动装置8，带动清除装置至欲清除道路，并带动该清除装置向前进方向运行。

本实施例的刮板机构2设有液控或气控的升降机构2-4控制其升降。如图7所示，在本实施例中，该升降机构2-4至少包括有一油缸2-41及可伸缩的活塞杆杆2-42，该油缸2-41和活塞杆杆2-42分别铰接于所述驱动车体8和刮板2-1，从而将刮板2-1连接于车体，并通过液压控制活塞杆杆2-42的伸缩调整该刮板2-1的升降。该升降机构2-4与刮板2-1的铰接点可位于所述刮板2-1弧形腔2-12的中心轴线之下或之上，通过油缸2-41与活塞杆杆2-42的相对伸缩控制该刮板2-1翻转升降。

另外，如图8所示，升降机构2-4可铰接于刮板2-1的上端，通过油缸2-41与活塞杆杆的2-42相对伸缩控制该刮板2-1垂直升降。

在运行同时，通过升降机构2-4将刮板机构2落下至其下端工作面高于地面一定距离处，调整该刮板2-1与其前进方向至适当角度；刮板2-1随着拖动装置8前进，将其前方的高于刮板2-1下端工作面的物体，带入刮板2-1内堆集，启动螺旋输送机构2-2转动，将堆集于刮板2-1内的物体输送至刮板2-1的侧边。

如图7所示，该刮板机构2至少包括一刮板2-1，该刮板2-1的下端设有铲刀2-11。该铲刀2-11由于直接与积雪摩擦，易于磨损，可根据使用情况及时更换。为避免该铲刀2-11在清雪过程中与坚硬的路面接触而被损坏，该铲刀2-11应与路面留有一定间隙，在本实施例中，该铲刀2-11与路面的间隙可约为50mm。如图4所示，该刮板2-1可设于驱动车体的前部，由该驱动车带动该刮板1向前运动。如图1所示，所述与刮板2-1配合设置的螺旋输送机构2-2的转动轴2-21支撑于该刮板2-1。所述刮板2-1设有与螺旋输送机构2-2配合的弧形腔2-12，螺旋输送机构2-2可在该弧形腔2-12内由驱动装置驱动饶其转动轴2-21转动，以将铲刀2-11堆积的积雪螺旋输送到路侧。

该螺旋输送机构2-2可由油马达带动一减速装置2-3驱动。该油马达2-3可由驱动车体8的发动机或辅助发动机为动力源。该螺旋输送机构2-2也可由电机驱动其转动。

为保证该刮板机构在清除积雪时，始终处于最佳工况状态。如图7所示，本实用新型的刮板机构2可由角度调节装置2-5调节刮板2-1与车体前进方向的夹角a。该角度调节装置2-5至少包括有一油缸2-51及可伸缩的活塞杆2-52，该油缸2-51和活塞杆2-52分别铰接于所述驱动车体8和刮板2-1，通过液压控制活塞杆2-52的伸缩调整该刮板2-1的相对于升降机构2-4与刮板2-1的一个铰接点转动。在除雪过程中，该角度调节装置2-5可根据路面的积雪的雪密度和前进阻力，调整调节刮板2-1与车体前进方向的夹角a。

如图9所示，在升降机构2-4铰接于刮板2-1的上端的情况下，所述的角度调节装置2-5可包括有两个油缸2-51、2-53及可伸缩的活塞杆2-52、2-54，该油缸2-51、2-53和活塞杆2-52、2-54分别铰接于所述驱动车体8和刮板2-1，并在该刮板2-1上的铰接点位于升降机构2-4的两侧，在工作时，可通过调整两个油缸2-51、2-53相对于活塞杆2-52、2-54的相对伸缩，调节刮板2-1与车体前进方向的夹角a，使该刮板机构始终处于最佳工况状态，提高清雪速度及效率。

在利用刮板机构分流大部分积雪的同时，启动刷扫式清除装置，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，继续将路面上低于50mm的物体抛离地面；并启动高压风机1-3向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应大于10,000Pa，风量应大于1000M3/h，将抛离路面的物体吹离路侧边的距离应大于2m，从而分步骤、高质量地将积雪路面清除干净。

实施例3

本实施例的道路清除方法及其装置与实施例1基本相同，其区别在于，为适应清除已压实积雪或集沙的需要，在本实施例中，所述的刷扫式清除之前，可利用破碎机构3将附着于路面物体翻离路面，再利用附刮板4将其输送于其前进方向的侧边，如图10所示。

本实施例在实施时，首先，启动拖动装置8，带动清除装置至欲清除道路，并带动该清除装置向前进方向运行。

如图11所示，该破碎装置3可由液控或气控的升降机构3-2连接于拖动装置8；该破碎装置3设有破碎刀3-11，该破碎刀3-11固定于支撑梁3-12，所述的升降装置3-2连接于支撑梁3-12，并带动其升降。该支撑梁3-12的上端连接于车体上。

所述的支撑梁3-12至少由两个支撑杆3-121、3-122绞接于车体上，该升降机构3-2的支撑点3-21、3-22分别绞接于支撑杆3-121、3-122上。在本实施例中，如图11所示，该升降机构3-2可由油缸3-23及与之相配合的活塞杆3-24组成液压升降装置，该液压升降装置的一端3-25绞接于拖动装置上，另一端的支撑点3-21、3-22绞接于支撑梁3-12，通过油缸3-23与活塞杆3-24间的相对伸缩带动支撑梁3-12转动升降。如图12的虚线所示，当路面上有较大障碍物时，利用高压油控制活塞杆3-24相对油缸3-23伸出，支撑梁3-12带动破碎刀3-11抬起，以避免损坏该破碎刀3-11，并保证清除车8的顺利通行。如图12的实线所示，当欲清除冰雪时，可利用高压油控制活塞杆3-24相对油缸3-23回缩，使支撑梁3-12带动破碎刀3-11落下，处于正常工作状态。

如图13所示，所述的支撑梁3-12上端也可通过升降装置3-2连接于车体上。该升降机构3-2可由油缸3-23及与之相配合的活塞杆3-24组成液压升降装置，该液压升降装置的一端连接于拖动装置上，另一端的支撑点连接于支撑梁3-12，通过油缸3-23与活塞杆3-24间的相对伸缩带动支撑梁3-12垂直升降，从而控制破碎刀3-11是否处于正常工作状态。

如图14所示，该破碎装置3在如图13所示的与拖动装置8的连接结构中，所述支撑梁3-12与拖动装置8间还可设有辅助支撑3-13，以改善升降机构3-2的受力状态，使其处于稳定的三角支撑状态。该辅助支撑3-13的一端铰接于支撑梁3-12，另一端铰接于拖动装置8。如图14虚线所示，当本发明处于非工作状态或路面上有较大障碍物时，可利用高压油控制活塞杆3-24相对油缸3-23伸出，支撑梁3-12带动破碎刀3-11抬起，以避免损坏该破碎刀3-11，并保证清除车的顺利通行。如图14的实线所示，当欲清除冰雪时，可利用高压油控制活塞杆3-24相对油缸3-23回缩，使支撑梁3-12带动破碎刀3-11落下，处于正常工作状态，由拖动装置8带动破除路面上的冰雪。

在本发明的清除车运行同时，将破碎装置3通过升降机构3-2落下至其下端工作面距离贴履于地面，破碎刀3-11随着拖动装置8前进，将附着于路面的物体翻离路面；再利用附刮板4将其输送于其前进方向的侧边；

如图1所示，该破碎装置3的支撑梁3-12可由上支撑梁3-123和下支撑梁3-124组成，在上支撑梁3-123和下支撑3-124梁间设有弹性复位机构3-3，下支撑梁3-124可以相对于上支撑梁3-123弹性上下移动。该弹性复位机构3-3可由设于位于上、下支撑梁3-123、3-124间的支撑柱3-31及套设于该支撑柱3-31上的支撑弹性元件3-32构成。所述的破碎刀3-11可水平成排设置，于该破碎刀3-11的前面可设有保护轮3-4，该保护轮3-4的底缘低于破碎刀3-11的底面。如图1所示，该破碎刀3-11可水平成排设置于下支撑梁3-124，该保护轮3-4可固定设于该下支撑梁3-124。这样，弹性复位机构3-3与保护轮3-4共同构成一保护装置，由于保护轮3-4的底缘低于破碎刀3-11的底面，当路面有突起时，保护轮3-4首先接触该突起并在其阻力作用下压缩套设于该支撑柱3-31上的支撑弹性元件3-32，从而抬起下支撑梁3-124带动破碎刀3-11抬起；反之，当路面有凹陷时，下支撑梁3-124带动破碎刀3-11在支撑弹性元件3-32的弹性恢复力作用下落下。因此，利用该保护装置，可依道路表面的高度变化，自动调节其破碎刀3-11的与地面的接触状态，可适合于不同路况的公路，不会对路面造成任何的损害，同时又能有效地保护该执行机构正常工作。

如图10所示，该附刮板4连接于拖动装置上的破碎装置3之后，并距破碎刀3-11一段距离。如图15所示，在该附刮板4的工作端设有可更换刮刀4-51，该附刮板4可相对于破碎装置3倾斜一定的角度，在工作过程中，该附刮板4的工作端的可更换刮刀4-51可将破碎装置3破碎的冰雪刮起，并使其沿附刮板4滑向路侧，从而清除路面的冰雪。该附刮板4可由弹性支撑保护结构4-6连接于所述拖动装置8。在本实施例中，该弹性支撑保护结构4-6可进一步包括有一杆体4-61，该杆体4-61一端绞接于附刮板4上，构成刮板4的转动支撑；另一端套设于固定连接于拖动装置8上的支撑座4-62内，杆体4-6上套设有弹性元件4-63。当遇到起伏不平的路面时，可通过该弹性支撑结构4-6，根据道路表面的高度变化，自动调节附刮板4的刮刀4-51与地面的接触状态，使本附刮45可适合于不同路况的公路，不会对路面造成任何的损害，同时又能有效地保护该刮刀4-51正常工作。

所述附刮板4带有液控或气控的升降机构和角度调节机构4-7，该升降机构和角度调节机构4-7可带动绕刮板4的转动支撑转动调节升降和角度。在本实施例中，如图15所示，所述的升降机构和角度调节机构4-7可由两个油缸4-71、4-72及与之相配合的活塞杆4-73、4-74组成液压调节机构，该液压调节机构的一端绞接于拖动装置上，另一端绞接于附刮板4上，通过油缸4-71、4-72与活塞杆4-73、4-74的相对伸缩带动附刮板4升降以及调节角度。

在破碎装置3及其后的附刮板4对路面的压实物体翻离路面；并输送于其前进方向的侧边的同时，启动刷扫式清除装置，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，继续将路面上其余物体抛离地面；并启动高压风机向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应大于10,000Pa，风量应大于1000M3/h，将抛离路面的物体吹离路侧边的距离应大于2m，从而分步骤、高质量地将路面清除干净，如图10所示。

实施例4

本实施例的道路清除方法及其装置与实施例2基本相同，其区别在于，在刷扫吹除之前，可先采用刮板机构将离路面较高的物体输送至路边，并同时利用破碎装置将附着于路面的物体翻离路面；再利用附刮板将其输送于其前进方向的侧边，最后配合吹除式刷扫机构将路面上余留的物体刷扫并吹除干净，如图16所示。

本实施例在实施时，如图16所示，可首先启动拖动装置，带动清除装置至欲清除道路，并带动该清除装置向前进方向运行；在运行同时，将刮板机构落下至其下端工作面距离地面一定高度处，调整该刮板与其前进方向至适当角度；刮板随着拖动装置前进，将其前方的高于刮板下端工作面的物体，带入刮板内堆集，启动螺旋输送装置转动，将堆集于刮板内的物体输送至刮板的侧边，并同时，将破碎机构落下至其下端工作面距离贴履于地面，破碎刀随着拖动装置前进，将附着于路面的物体翻离路面；再利用附刮板将其输送于其前进方向的侧边；同时，启动刷扫式清除装置，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，继续将路面上其余物体抛离地面；并启动高压风机向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应大于10,000Pa，风量应大于1000M3/h，将抛离路面的物体吹离道路侧边的距离应大于2m，从而，分步骤、高效率、高质量的将路面清除干净。

Claims (30)

1、一种道路清除方法，利用可旋转的刷扫式清除装置对道路表面进行刷扫式的清除，其特征在于，通过该刷扫式清除装置旋转工作面，将路面上高度较低的物体抛离地表面的同时，向清扫部位的路面提供高压风，该高压风将欲清除物体吹离路面，该高压风的出口风压应大于10,000Pa，风量应大于1000M³/h。

2、根据权利要求1所述的一种道路清除方法，其特征在于，在刷扫式清除之前，可利用刮板机构将路面上较高物体刮离路面并输送至其前进方向的侧边。

3、根据权利要求2所述的一种道路清除方法，其特征在于，所述的路面上较高的物体可利用螺旋输送方式输送至刮板机构前进方向的一侧或者两侧，其刮板机构的工作端面与路面留有间隙。

4、根据权利要求1所述的一种道路清除方法，其特征在于，在所述的刷扫式清除之前，可利用破碎机构将附着于路面物体翻离路面，再输送至其前进方向的侧边。

5、根据权利要求4所述的一种道路清除方法，其特征在于，在将附着于路面上的压实的物体翻离路面后，再利用附刮板将其输送于其前进方向的侧边。

6、根据权利要求1所述的一种道路清除方法，其特征在于，其至少包括有如下步骤：

A、启动拖动装置，带动清除装置至欲清除道路，并带动该清除装置向前进方向运行；

B、启动刷扫式清除装置，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，将路面上较低物体抛离地面；

C、启动高压风机向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应大于15,000Pa，风量应大于1000M³/h，将抛离路面的物体吹离路侧边的距离应大于2m。

7、根据权利要求2或3所述的一种道路清除方法，其特征在于，其至少包括有如下步骤：

A、启动拖动装置，带动清除装置至欲清除道路，并带动该清除装置向前进方向运行；

B、在运行同时，将刮板机构落下至其下端工作面距离地面一定高度处，调整该刮板与其前进方向至适当角度；刮板随着拖动装置前进，将其前方的高于刮板下端工作面的物体，带入刮板内堆集，启动螺旋输送装置转动，将堆集于刮板内的物体输送至刮板的侧边。

C、启动刷扫式清除装置，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，继续将路面上低于刮板下端工作面的物体抛离地面；

D、启动高压风机向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应大于10,000Pa，风量应大于1000M3/h，将抛离路面的物体吹离路侧边的距离应大于2m。

8、根据权利要求4或5所述的一种道路清除方法，其特征在于，其至少包括有如下步骤：

A、启动拖动装置，带动清除装置至欲清除道路，并带动该清除装置向前进方向运行；

B、在运行同时，将破碎机构落下至其下端工作面距离贴履于地面，破碎刀随着拖动装置前进，将附着于路面的物体翻离路面；再利用附刮板将其输送于其前进方向的侧边；

C、启动刷扫式清除装置，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，继续将路面上其余物体抛离地面；

D、启动高压风机向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应大于10,000Pa，风量应大于1000M3/h，将抛离路面的物体吹离道路侧边的距离应大于2m。

9、一种道路清除方法，利用可旋转的刷扫式清除装置对道路表面进行刷扫式的清除，其特征在于，以一拖动装置带动清除装置至欲清除道路；然后，以一刮板机构将高于刮板下端工作面的物体带入刮板内堆集；再以一破碎机构将附着于路面的物体翻离路面，再利用一附刮板将其输送于其前进方向的侧边；再启动刷扫式清除装置继续将路面上其余物体抛离地面；最后，启动一高压风机向刷扫部分路面吹高压风，具体步骤如下：

A、启动拖动装置，带动清除装置至欲清除道路，并带动该清除装置向前进方向运行；

B、在运行同时，将刮板机构落下至其下端工作面距离地面一定高度处，调整该刮板与其前进方向至适当角度；刮板随着拖动装置前进，将其前方的高于刮板下端工作面的物体，带入刮板内堆集，启动螺旋输送装置转动，将堆集于刮板内的物体输送至刮板的侧边；

C、在运行同时，将破碎机构落下至其下端工作面距离贴履于地面，破碎刀随着拖动装置前进，将附着于路面的物体翻离路面；再利用附刮板将其输送于其前进方向的侧边；

D、启动刷扫式清除装置，其旋转的刷扫式工作端面利用其全宽度刷扫地面，继续将路面上其余物体抛离地面；

E、启动高压风机向刷扫部分路面吹高压风，其高压风的出风口风压应大于10,000Pa，风量应大于1000M3/h，将抛离路面的物体吹离道路侧边的距离应大于2m。

10、一种使用如权利要求1所述的道路清除方法的道路清除车，包括有一拖动装置，由该拖动装置带动清除装置运行，该清除装置至少包括有刷扫式清扫机构，其特征在于，该刷扫式清除机构至少对应设有一个高压风出风口，由高压风机向该出风口提供高压风。

11、根据权利要求10所述的一种道路清除车，其特征在于，所述的拖动装置可为汽车、履带式和轮式拖拉机、或自行式平地车底盘；于清除车上可设有清除控制操作室；于清除车上可设有辅助发动机。

12、根据权利要求10所述的一种道路清除车，其特征在于：所述的刷扫式清除机构设有可沿水平轴转动圆柱形扫刷，该扫刷支撑于所述的拖动装置，并由该拖动装置的发动机带动其转动。

13、根据权利要求12所述的一种道路清除车，其特征在于：所述的刷扫式清除机构中可沿水平轴转动圆柱形扫刷的刷毛可成排设置，该刷毛可由尼龙或金属丝构成。

14、根据权利要求10所述的一种道路清除车，其特征在于：所述刷扫式清除机构设有控制其升降的液控或气控升降机构。

15、根据权利要求10所述的一种道路清除车，其特征在于：所述的高压风机可由拖动装置的发动机或辅助发动机作为动力源带动其转动，或者由电机构成动力源带动其转动。

16、根据权利要求10所述的一种道路清除车，其特征在于：所述的高压风机出口风压约大于10000Pa，出口风量应约大于1000M³/h，转速约大于1500r/min。

17、根据权利要求10所述的一种道路清除车，其特征在于：所述的高压风机的进风口处可设有风量调节装置，该风量调节装置可为气控或者液控阀。

18、根据权利要求10所述的一种道路清除车，其特征在于：所述的高压风出风口可设有两个，分别位于刷扫式清除机构的两侧。

19、根据权利要求10所述的一种道路清除车，其特征在于：该清除车还包括有其车体前部的刮板机构，该刮板机构至少包括一刮板，与该刮板配合有螺旋输送机构，该螺旋输送机构的转动轴支撑于该刮板。

20、根据权利要求19所述的一种道路清除车，其特征在于：所述刮板设有与螺旋输送机构配合的弧形腔，其下端设有可更换铲刀，螺旋输送机构可设置于该弧形腔内，由油马达或电机通过传动装置驱动绕其转动轴转动。

21、根据权利要求19所述的一种道路清除车，其特征在于：所述的刮板机构设有控制其升降的液控或气控升降机构。

22、根据权利要求19所述的一种道路清除车，其特征在于：所述的刮板机构设有液控或气控角度调节装置，通过该角度调节装置调节刮板与车体前进方向的夹角。

23、根据权利要求20所述的一种道路清除车，其特征在于：所述刮板下端的可更换铲刀应与路面留有间隙。

24、根据权利要求10所述的一种道路清除车，其特征在于：该清除车还可包括有一破碎装置，该破碎装置可由升降装置连接于拖动装置；该破碎装置设有破碎刀，该破碎刀固定于支撑梁，所述的升降装置连接于支撑梁，并带动其升降。

25、根据权利要求24所述的一种道路清除车，其特征在于：所述的支撑梁可由上支撑梁和下支撑梁组成，在上支撑梁和下支撑梁间设有弹性复位机构，下支撑梁可以相对于上支撑梁弹性上下移动。

26、根据权利要求24所述的一种道路清除车，其特征在于：所述的破碎刀可水平成排设置，于破碎刀的前方设有可与破碎刀连动的保护轮，该保护轮的底缘低于破碎刀的底面。

27、根据权利要求24所述的一种道路清除车，其特征在于：在破碎刀的后部可加设有附刮板，该附刮板连接于同一拖动装置上，并距破碎刀一段距离。

28、根据权利要求27所述的一种道路清除车，其特征在于：该附刮板可由弹性支撑保护结构连接于所述拖动装置。

29、根据权利要求27所述的一种道路清除车，其特征在于：所述附刮板带有升降机构和角度调节机构，该升降机构和角度调节机构可带动绕刮板转动支撑转动式调节升降和角度。

30、根据权利要求27所述的一种道路清除车，其特征在于：所述附刮板的工作端设有可更换刮刀。

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