CN201581372U

CN201581372U - 台阶除冰机

Info

Publication number: CN201581372U
Application number: CN2009202810883U
Authority: CN
Inventors: 孙大伟; 邱俊; 曲宁; 王荣俊; 师忠秀; 张继忠
Original assignee: Qingdao University
Current assignee: Qingdao University
Priority date: 2009-12-13
Filing date: 2009-12-13
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2019-12-13

Abstract

本实用新型属于机械制造技术领域，涉及一种台阶除冰机，整机结构为正方体，四角处分别制有齿轮齿条机构与不锈钢管材组合连接形成上部机架，上部机架下部通过连接机构连接履带机构，履带机构的前方及后方制有除冰机构；齿轮齿条机构、履带机构、双头涡轮蜗杆机构与电路部分机电结构连通实现除冰机在竖直方向上下台阶；除冰机水平方向中间处制有一根梯形丝杠，其两侧分别制有光杠，电动机与梯形丝杠和光杠连动实现除冰机的水平方向运动；履带机构前后各制有一个除冰机构，并与电动机动力连接和联动，其结构新颖，原理可靠，安全稳定，清理效果好，对台阶无损害。

Description

台阶除冰机

技术领域：

本实用新型属于机械制造技术领域，涉及一种用于冬天雪后对于结冰台阶的清理，利用机械机构与电子控制实现全自动清除室外台阶冰雪的台阶除冰机。

背景技术：

冬天，积雪融化后易在台阶上形成薄冰层，十分光滑，走在这样的台阶上十分容易滑倒产生危险。据调查，目前市场上存在的有关冬天除雪的机械主要分为两类：一类是抛扬式除雪机，直接将冰雪清理到路边；另外一类是收集式除雪机，是将雪清理，集中收集到一个特定的容器内，这两种机械都是针对积雪问题。而针对融雪结冰的问题，市场上尚未见此类除冰机械。现有的具有除冰功能的机械主要是专门用于输电线路除冰的机械和路面除雪除冰的机械，针对台阶进行除冰的机械很少见。冬天，露天台阶结冰打滑存在的潜在危险是不容忽视的，即使是有清洁工人打扫，对于他们的人身安全也存在的不小的威胁。例如目前存在的一种新除冰机(国际分类号：E01H 5/12)，其主要功能是陆地清洗，清扫道路或类似路面上的积雪或冰块，平整冰雪或使用其表面粗糙组技术领域，由推杆、蓄电池、车体、电动机、前轮、铁刺轮套、收冰勺、收冰轮、带轮、皮带、支架和开关等部件构成，其特征是铁刺轮套接安装在前轮的外缘，利用铁刺轮刨动地面上坚硬的冰。另外，液压锤式除冰机由固定在自行式车辆上的发动机、离合器、变速箱、动力分配箱、液压泵、调压阀、液压分配器、液压油箱和牵引杆、液压管、车架、液压锤、推雪铲组成，发动机、离合器、变速箱、动力分配箱和液压泵依次机械联接，液压泵经液压分配器和液压管与液压锤的液压筒连通，液压锤安装在车架下方，车架四脚安有随动轮、上方有配重铁并经牵引杆与下方固定有推雪铲的自行式车辆联接，主要用于清除路面坚冰。还有一种远程高压输电线路自动除冰机(申请号/专利号：200910042826)，采用倒挂式结构，由抓手抓住高压输电线，在履带式驱动器或爬行式驱动器的驱动下沿着高压输电线运行，在运行过程中除冰装置中的除冰器利用继电器原理将高压输电线上的覆冰拍下，并且可以对多条输电线同时除冰，该设备装有传感器，用于识别和帮助跨越障碍物，整个运行过程都能自动完成或由遥控器进行人工干预完成。

归结起来，目前的除冰机械大部分是应用于路面的冰雪清除，采用机械除冰也需要配合除冰剂才能达到预期的目的，而针对台阶进行专门除冰的机械市场上十分罕见，即便有的已具备了部分除冰功能，但其结构复杂，制备工艺和使用操作麻烦，安全性能差，除去坚冰效果不理想。

发明内容：

本实用新型的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，针对目前除冰机存在体积较大、需配合除冰剂、价格昂贵等问题，设计一种实现室外台阶冰雪处理的机械，采用省力机构，减少功耗，同时配合自动化的继电器电路控制实现对积雪结冰台阶的清除。

为了实现上述目的，本实用新型的主体结构包括齿轮齿条机构、手动调节除冰装置高度装置、上部机架、轴承底座、履带机构、双头涡轮蜗杆机构、电路部分、除冰机构、贮冰箱、集冰机构、除冰转轮、切冰铣刀、输送带、皮带、电动机、普通齿轮、锥形齿轮、滑块、梯形丝杠、光杠、弹簧、皮带、蓄电池、微动开关和电磁离合器；整体机械的外观结构为正方体，四角处分别制有齿轮齿条机构与不锈钢管材组合连接形成上部机架，上部机架下部通过连接机构连接履带机构，履带机构的前方及后方制有除冰机构；齿轮齿条机构、履带机构、双头涡轮蜗杆机构与电路部分机电结构连通，以实现除冰机在竖直方向上下台阶，电动机连接并带动双头涡轮蜗杆机构，再动力连接带动四根齿轮齿条机构；在除冰机水平方向中间处制有一根梯形丝杠，其两侧分别制有光杠辅助并且承受压力，电动机同时与梯形丝杠和光杠连动实现除冰机的水平方向运动；履带机构上制有电磁离合器实现自动校正除冰机的运动线路，同时实现台阶除冰机的转弯；履带机构前后各制有一个除冰机构，除冰机构由除冰转轮、切冰铣刀和皮带连接组合而成，并与电动机动力连接和联动。

本实用新型的工作过程是：台阶除冰机放置于台阶的底端一侧(例如选择右侧)(齿条微离开地面)，按动总开关，启动机械，除冰机整体左移，并且同时两侧除冰机构通过弹簧缓降装置向下移动贴近地面，电动机开始工作带动除冰转轮、切冰铣刀以及皮带工作，碎冰通过集冰机构将碎冰送入贮冰箱；当到达最左侧，碰触除冰机构左侧微动开关，除冰机停止左移；电动机接通电源，履带机构由齿轮齿条机构作为支撑，带动履带机构上升到上一台阶，到达上一台阶的侧面碰动微动开关后停下；同时电动机反转，以履带机构作为支撑，碰触微动开关后停止；齿轮齿条机构到达上一台阶，然后除冰机开始向右移动重复刚才左移的除冰过程。

本实用新型的结构特征与特征效果是：采用运动分解上下台阶安全稳定性好；在台阶上采用履带机构横向移动并在履带上装有除冰装置，结构新颖，原理可靠；采用切割、旋转除冰，可高效的清理干净台阶表面上附着的冰；加入收集装置，防止清除的冰再次融化结冰；采用分区旋转除冰，弹簧缓冲升降，避免了对台阶的损害。

附图说明：

图1为本实用新型的整机结构原理示意图。

图2为本实用新型的履带机构以及丝杠光杠传动机构结构原理示意图。

图3为本实用新型的除冰机构结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图作进一步说明。

本实施例的主体结构包括四对齿轮齿条机构1，普通齿轮2，切冰铣刀3，输送带4，贮冰箱5，除冰转轮6，双头涡轮蜗杆机构7，光杠8，梯形丝杠9，轴承底座10，微动开关11、12、13，滑块14，上部机架15，电动机16、17、18、19、24，履带机构20，蓄电池21，电路部分22，锥形齿轮23，手动调节除冰装置高度装置25，弹簧26，除冰机构27，集冰机构28，皮带29，皮带30和电磁离合器31；整体机械的外观结构呈正方体，四角分别制有齿轮齿条机构1与齿轮盒相配合再与不锈钢管材组合连接形成一个上部机架15，上部机架15下通过连接机构连接履带机构20，履带机构20的前方制有除冰机构27；齿轮齿条机构1主要用来实现除冰机的上下台阶功能，其运动在竖直方向上，由电动机19带动双头涡轮蜗杆机构7，进而带动四根齿轮齿条机构1上升完成动作；在水平方向上由中间一根梯形丝杠9传动，两侧制有的两根光杠8辅助并且承受压力，电动机18同时完成其水平方向的运动；以上部分可以实现机械的上下台阶；本实施例可以在台阶上通过履带机构20带动横向移动，由电动机24带动，同时履带机构附有电磁离合器31，实现自动校正线路，而且可以实现除冰机构27的转弯功能；履带机构20前后各制有一个除冰机构27，除冰机构27由除冰转轮6、切冰铣刀3以及皮带30连动组成，由电动机16带动。

本实施例的工作过程是：将台阶除冰机放置于台阶的底端一侧并使齿条微离开地面，按动总开关启动除冰机整体左移，同时两侧除冰机构27通过弹簧26缓降除冰机构27向下移动贴近地面，电动机16开始工作带动除冰转轮6、切冰铣刀3以及皮带30工作，碎冰通过集冰机构28将碎冰送入贮冰箱5；当到达最左侧，碰触除冰机构27左侧微动开关13，除冰机构27停止左移，电动机19接通电源，履带机构20由齿轮齿条机构1作为支撑，带动履带机构20上升到上一台阶，到达上一台阶的侧面碰动微动开关12后停下；同时电动机19反转，以履带机构20作为支撑，碰触微动开关11后停止，齿轮齿条机构1到达上一台阶，然后除冰机开始向右移动重复左移的除冰过程。

本实施例工作时初始状态，履带机构20以及临近的两根齿轮齿条机构1位于下面的台阶，另外的两根齿轮齿条机构1位于上一个台阶；正常工作时，上下楼梯采用运动分解，齿轮齿条机构1与履带机构20的交替作为支撑点，实现除冰机竖直方向的运动；梯形丝杠9带动履带机构20实现除冰机的水平运动，除冰机在台阶上依靠履带机构20横向移动，横向移动的前方装有除冰机构27，除冰机构27采用先切割后旋转碎冰除冰方式，跟据与地面之间的距离自动调节高度，可以高效的清理干净台阶表面上附着的冰，减少对于台阶表面的伤害，而且加入集冰机构28收集碎冰，防止清除的冰再次融化结冰，履带机构20的制作结构中制有电磁离合器31，方便整个台除冰机在平面上的自由移动，进而可以实现除冰机在平坦的地面上的移动以及除冰。

本实施例的自动除冰及控制的实现采用单片机编程，其单片机型号：AT89C51，其具体的程序如下：

ORG 0030H

MOV P0，#0；初始化

ML1：MOV C，#1

MOV P0.0，C；左移

JB P0.1，M2；左微动开关工作

M2：CLR P0.0；左移电机停

SETB P0.2；上升

JB P0.3，M3；上升达到预设高度

M3：CLR P0.2；上升电机停

SETB P0.4；平移

JB P0.5，MR1；平移到预设位置

MR1：CLR P0.4；平移电机停

SETB P0.6；右移

JB P0.7，M4；右微动开关工作

M4：CLR P0.6；右移电机停

SETB P0.2；上升

JB P0.3，M5；上升达到预设高度

M5：CLR P0.2；上升电机停

SETB P0.4；平移

JB P0.5，ML1；平移到预设位置

END

Claims

1.一种台阶除冰机，主体结构包括齿轮齿条机构、手动调节除冰装置高度装置、上部机架、轴承底座、履带机构、双头涡轮蜗杆机构、电路部分、除冰机构、贮冰箱、集冰机构、除冰转轮、切冰铣刀、输送带、皮带、电动机、普通齿轮、锥形齿轮、滑块、梯形丝杠、光杠、弹簧、皮带、蓄电池、微动开关和电磁离合器，其特征在于整机外观结构为正方体，四角处分别制有齿轮齿条机构与不锈钢管材组合连接形成上部机架，上部机架下部通过连接机构连接履带机构，履带机构的前方及后方制有除冰机构；齿轮齿条机构、履带机构、双头涡轮蜗杆机构与电路部分机电结构连通，电动机连接并带动双头涡轮蜗杆机构，再动力连接带动四根齿轮齿条机构；在除冰机水平方向中间处制有一根梯形丝杠，其两侧分别制有光杠辅助，电动机同时与梯形丝杠和光杠连动；履带机构上制有电磁离合器；履带机构前后各制有一个除冰机构，除冰机构由除冰转轮、切冰铣刀和皮带连接组合而成，并与电动机动力连接和联动。