CN201439594U - 电液伺服控制前推式道路破冰车 - Google Patents

Abstract

一种电液伺服控制前推式道路破冰车，由牵引车和破冰机组成，破冰机主要由雪铲、连接臂、机架、破冰滚筒总成、钢轮行驶机构、橡胶轮胎行驶机构、机架连接板、升降液压缸、激振缸、破冰滚筒轴及连接管道和阀件构成。雪铲装在牵引车驾驶室前端，机架通过连接臂与牵引车相连，其前行的动力来自牵引车。机架是破冰机各部件的主要承载支撑部件；两组橡胶轮胎及其相应的液压升降缸分别布置在机架的前后两侧，两组钢轮分别安装在机架底部纵梁的两端。两个激振缸布置在机架的左右两侧，破冰滚筒总成横向布置，由机架两外侧的激振缸吊装在机架下部。其破冰机与牵引车相对独立，用激振凿冰击碎冰层。非作业时用橡胶轮胎行驶机构快速被运往作业路段。

Description

电液伺服控制前推式道路破冰车

技术领域

本实用新型涉及一种电液伺服控制前推式道路破冰车。

背景技术

冬季，我国部分地区会产生大量降雪，加上较低的气温，造成城市道路雪块结硬，路面结冰。严重影响机动车辆、非机动车辆的行驶以及行人的出行，影响正常的生活和生产作业，甚至引发重大的交通事故，造成重大财产损失和人员伤亡。

目前，各地采用的除雪、除冰方法多种多样，其中应用最普遍的有两种，即融解法和机械法。

融解法一般又有物理融解和化学融解两种。物理融解是依靠热作用使冰雪融化，分为电加热、微波加热、红外线加热、喷气发动机加热等类型。如在机场破冰雪，利用航空发动机排除的燃气融化吹扫冰雪。这种方法能耗高，噪音大，仅局限于在机场这种空间宽敞，在热气到达范围内没有行人和植被的场所，难以普及到普通道路上来。对于持续冰冻天气，路面上依靠热作用融解的雪可能会很快重新结冰。物理融解路面冰雪方法的特点是效率低、成本高、技术难度较大，适用范围小。化学融解方法是依靠撒布化学药剂使冰雪融化，其优点是除净率高，但这种方法成本高，且容易造成环境污染。虽然环保型融雪剂已经问世，对环境和植被的影响减少了，但并未彻底根除，因此使用范围受到一定的限制。

机械法是通过工程机械直接除冰雪，主要分为除雪机和破冰机。按作用方式分，除雪机有犁式、旋切式、扫滚式等类型；破冰机有振动式、静碾压裂式、柔性链条击打式、铲剁式、高压水射流等类型。机械式除冰雪的主要特点是成本低，对环境无污染，是最理想的除冰雪方式之一。

我国幅员辽阔，南北方气候相差很大，虽然解决北方道路冰雪问题的破冰扫雪的方式很多，但适用于北方的除雪、除雪方式不一定适用于南方。

2008年初，我国南方发生了罕见的大面积冰冻雨雪灾害，但未有机械式破冰机上路破冰的报道，这就凸显了研制能破除南方道路中等较硬冰层的破冰设备的重要性和紧迫性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种快速高效的能破除中等较硬冰层的前推式道路破冰车。该车在对牵引车改装不大的前提下，采用激振凿冰方式击碎路面中等较硬的冰层。非作业时，还可快速方便的被运往作业路段。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种电液伺服控制前推式道路破冰车(参见附图)，由牵引车1和破冰机组成，破冰机主要由雪铲2、连接臂3、机架4、破冰滚筒总成5、钢轮行驶机构6、橡胶轮胎行驶机构7、机架连接板8、行驶机构升降液压缸(简称升降液压缸)9、电液伺服液压激振缸(简称激振缸)10、破冰滚筒轴11以及连接管道和阀件构成，雪铲2安装在牵引车1的车架前端，而整个破冰机机架4通过连接臂3与牵引车1相连，其前行的动力来自牵引车1，两组橡胶轮胎行驶机构7以及其相应的液压升降缸9分别布置在机架4的前后两侧，两组钢轮行驶机构6分别安装在机架底部纵梁的两端；两个激振缸布置在机架4的左右两侧，破冰滚筒总成5横向布置，并由机架4两外侧的激振缸吊装在机架4下部，破冰滚筒总成的滚筒外表面带有凿冰锥，利用冰锥向下的冲击来凿击冰层，激振缸为滚筒的上下运动提供激振力；安装在牵引车驾驶室前端的雪铲向道路右侧倾斜10°布置，以利将碎冰清除出道路。

所述的方案中，破冰作业时由激振缸带动破冰滚筒对路面冰层进行凿击，可以选择不同频率和位移进行凿冰，提高了工作效率；为保护路面不受损坏，由电液伺服液压系统对激振缸(10)的位移和力分别进行控制。

所述的方案中，在破冰作业时，破冰机置于牵引车前面，由牵引车提供前行动力，这时由升降液压缸将橡胶轮胎行驶机构的轮胎抬起，使钢轮行驶机构的钢制车轮着地并在冰面上行驶。激振缸带动破冰滚筒根据预先设定的频率和位移凿击冰面，同时，破冰滚筒也会受到来自地面的较大的冲击反力，该冲击反力继而由破冰滚筒传递到机架，再由机架传递到钢制车轮。由于钢制车轮较橡胶轮胎径向弹性小，因此在受到向上的冲击力时，钢制车轮的径向变形较小使由钢制车轮支承的机架以及破冰滚筒向上的位移小，不致于造成整个机构的上下跳动，从而避免了破冰滚筒紧接而来的再一次向下凿击时，冰锥凿击冰层的深度较前一次小甚至冰锥尖接触不到冰面的情况发生。

所述的方案中，在非作业期间行驶时，破冰机采用橡胶轮胎支承并行驶。由于破冰机工作在有冰雪覆盖的平整道路或高速公路上，因此在抵达作业路段之前，破冰车往往需要在非冰雪路面行驶较长一段路程，这时采用径向弹性大的橡胶轮胎，可以缓和不平路面和破冰机间的相互冲击，降低了机架受冲击损坏的可能性，有助于延长破冰机的使用寿命和保护路面。且在非冰雪路面行驶时，采用橡胶轮胎行驶可提高行驶速度；采用较大轮胎，提高了本破冰车的通过性能。

所述的方案中，破冰机上的液压执行元件工作时所需要的油液和油压均来自牵引车，破冰机上的液压执行元件和牵引车上的液压驱动元件采用快速接头连接，无需在破冰机上安装液压油箱和独立的动力装置，易于破冰机与牵引车的灵活连接。另外，破冰机上所有的液压油管均采用拆卸盖板密封布置在机架内部，这样既避免了液压油管裸露在外影响其使用寿命，又保证了破冰机的美观。同时，油管的密封采用拆卸盖板，易于液压元件的定期检查和故障排查。

所述的方案中，破冰机与牵引车的连接方式灵活。在破冰作业时，采用前推式，破冰机工作在前，先将坚硬的冰层凿碎，再由安装在牵引车前部的雪铲将碎冰铲起并推送至路边堆放。在非破冰作业时，采用后拖式，破冰机置于牵引车之后，由牵引车拖着向前行驶，这样，牵引车驾驶员的视野较开阔，并且大大提高了对破冰机的操控稳定性，为非作业时牵引车的高速行驶提供了可能。

所述的方案中，由于破冰机与牵引车是两个独立的机构，牵引车只需为破冰机的行驶提供推力或牵引力，为破冰机上的液压执行元件提供液压油和油压，因此无需对牵引车进行大的改装，非冰雪季节牵引车可以方便地从事其他作业。

附图说明

图1为破冰机与牵引车前端连接示意图

图2为本实用新型作业时结构示意图

图3为本实用新型行驶工况结构示意图

图4为破冰滚筒结构示意图

图5为凿冰冰锥结构示意图

图中标号表示的零部件名称：1-牵引车；2-雪铲；3-连接臂；4-机架；5-破冰滚筒总成；6-钢轮行驶机构；7-橡胶轮胎行驶机构；8-机架连接板；9-行驶机构升降液压缸(简称升降液压缸)；10-电液伺服液压激振缸(简称激振缸)；11-破冰滚筒轴；12-机架立柱中导轨；13-骨架密封圈；14-密封垫圈；15-滚筒支座；16-调整垫片；17-内轴套；18-端部支承盘；19-中间支撑盘；20-滚筒；21-冰锥杆；22-冰锥头；23-轴承端盖；24-外轴套；25-圆螺母；

具体实施方式

下面是本实用新型实施例，通过附图和实施例的讲解，具体描述本实用新型的实施细节。

本实用新型电液伺服控制前推式道路破冰车，包括牵引车和破冰机，而破冰机包括破冰设备和铲雪设备。如附图1所示，本实用新型在工作时，破冰机通过连接臂3与牵引车1相连，由牵引车提供前行的动力。雪铲2布置在牵引车1与破冰机之间。因此，破冰机的破冰设备在前将冰层凿碎；雪铲2作为铲冰雪设备在后将碎冰铲起并推送至路旁。

如附图2所示，两组钢轮行驶机构6分别安装在机架4底部纵梁的两端。纵梁焊合件是连接钢轮与机架4的主要部件，它与机架4之间通过机架连接板8实现可拆卸连接，保证了破冰滚筒总成从下至上的安装。破冰滚筒总成5横向布置，并由布置在机架4的两外侧的激振缸10吊装在机架4下部。

激振缸布置在机架的两外侧，机架两侧外伸的悬臂装置分别与两激振缸10的上端连接，而两激振缸10的下端则分别与破冰滚筒轴11两端连接，并通过对两激振缸10位移和力的同步控制保证破冰滚筒轴11保持基本垂直方向的振动，凿击积雪和冰层。

机架4的两侧立柱内焊接有垂直导槽，它为破冰滚筒轴11竖直方向的往复运动导向，有效防止了破冰滚筒前后方向的摆动，同时通过破冰滚筒轴11轴肩的限制防止了破冰滚筒相对于机架的横向窜动。

两组橡胶轮胎行驶机构7以及其相应的液压升降缸9分别布置在破冰机机架4的前后两侧。如附图2所示，破冰机在凿冰作业时，液压缸升降缸9将橡胶轮胎行驶机构7抬起，使钢轮行驶机构6的钢制车轮着地并在冰面上行驶；如附图3所示，破冰机在非凿冰作业时，液压升降缸9将橡胶轮胎行驶机构7的橡胶轮胎降下，使钢轮行驶机构6的钢制车轮抬离地面。

如附图4所示，破冰滚筒总成5主要由破冰滚筒轴11、滚筒20、冰锥杆21、冰锥头22、端部支撑盘18和中间支撑盘19以及内外轴套等组成。滚筒20通过两个端部支撑盘18和一个中间支撑盘19空套在破冰滚筒轴11上，并可绕破冰滚筒轴11自由转动；冰锥以螺线状布置安装在滚筒20的外圆柱面上，这样，当破冰滚筒总成5向下凿击冰层时，无论滚筒20旋转到什么角度均有若干冰锥是垂直凿击冰层的。

如附图5所示，冰锥由冰锥杆21和冰锥头22两部分组成。冰锥杆21一端插入外滚筒20壁上的小孔内并采用焊接方式将冰锥杆21固定在外滚筒20外壁上，冰锥杆21另一端则加工有外螺纹，使冰锥头22与之螺纹连接，易于冰锥总长度的调节以及易磨损件冰锥头22的更换。

Claims (4)

1.一种电液伺服控制前推式道路破冰车，由牵引车(1)和破冰机组成，破冰机主要由雪铲(2)、连接臂(3)、机架(4)、破冰滚筒总成(5)、钢轮行驶机构(6)、橡胶轮胎行驶机构(7)、机架连接板(8)、升降液压缸(9)、激振缸(10)、破冰滚筒轴(11)以及连接管道和阀件构成；雪铲(2)安装在牵引车(1)的车架前端，整个破冰机机架(4)通过连接臂(3)与牵引车(1)相连，其前行的动力来自牵引车(1)，两组橡胶轮胎行驶机构(7)及其相应的液压升降缸分别布置在机架(4)的前后两侧，两组钢轮行驶机构(6)分别安装在机架底部纵梁的两端，两个激振缸布置在机架(4)的左右两侧，破冰滚筒总成(5)横向布置，并由机架(4)两外侧的激振缸吊装在机架(4)下部，破冰滚筒总成的滚筒(20)外表面带有凿冰锥，利用冰锥向下的冲击来凿击冰层，激振缸为滚筒的上下运动提供激振力；安装在牵引车驾驶室前端的雪铲向道路右侧倾斜10°布置。

2.如权利要求1所述的电液伺服控制前推式道路破冰车，其特征是，所述的破冰滚筒总成(5)主要由破冰滚筒轴(11)、滚筒(20)、冰锥杆(21)、冰锥头(22)、端部支撑盘(18)和中间支撑盘(19)以及内外轴套(24)组成，滚筒(20)通过两个端部支撑盘(18)和一个中间支撑盘(19)空套在破冰滚筒轴(11)上，并可绕破冰滚筒轴(11)自由转动；冰锥以螺线状布置安装在滚筒(20)的外圆柱面上。

3.如权利要求1所述的电液伺服控制前推式道路破冰车，其特征是，所述的凿冰锥由冰锥杆(21)和冰锥头(22)两部分组成，冰锥杆(21)一端插入滚筒(20)壁上的小孔内并采用焊接方式将冰锥杆(21)固定在滚筒(20)外壁上，冰锥杆(21)另一端则加工有外螺纹，冰锥头(22)与之螺纹连接。

4.如权利要求1所述的电液伺服控制前推式道路破冰车，其特征是，所述的激振缸(10)带动旋转的破冰滚筒(5)对路面冰层进行凿击，由电液伺服液压系统对激振缸(10)的位移和力分别进行控制。

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