CN203440779U - 一种路表冻融交替路段吸水甩干装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种路表冻融交替路段吸水甩干装置，包括吸水单元、固定单元和控制单元，吸水单元包括圆柱状吸水滚筒，固定单元包括支撑转轴，控制单元包括电机、电磁离合器和编码器；吸水单元通过固定器安装在支撑转轴上，通过电机的旋转、电磁离合器的打开与闭合、编码器采集转数来控制吸水单元的位置，从而实现不同吸水单元交替吸水、甩干过程。该装置具有构造简单、甩干效果好、速度快，能耗低的特点。

Description

一种路表冻融交替路段吸水甩干装置

技术领域

本实用新型涉及道路工程技术领域，具体涉及一种用于路表冻融交替路段吸水甩干装置。 

背景技术

在长大下坡路段，大型货车为保障行驶安全，刹车时一般采取洒水降温的措施。在货车较多的下坡路段会导致路表积水，在冬季容易发生冻融交替的现象，即在白天温度较高的一段时间内积水为液态，在其它时间则为固态。冻融交替现象使得路面积水不易自然蒸发，而且结冰以后严重影响道路行驶安全。 

发明内容

针对上述背景技术当中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种能够有效将路面上的液态积水除去的车载装置，从而有效保证冻融交替路段的行车安全。 

为了实现上述任务，本实用新型采用的技术方案为： 

一种路表冻融交替路段吸水甩干装置，包括吸水单元，吸水单元包括圆柱状吸水滚筒和滚轴，滚轴从圆柱状吸水滚筒的一个端面的圆心处轴向穿过圆柱状吸水滚筒；所述的装置还包括固定单元和控制单元： 

固定单元包括支撑转轴，支撑转轴的后端固结有与支撑转轴垂直的后固定臂，在支撑转轴上设置有用于安装吸水单元的固定器，固定 器包括一对设置在与支撑转轴平行的直线上的固定筒，固定筒通过与支撑转轴垂直的连接板固结在支撑转轴上，固定器在支撑转轴上相互间隔120°分布三个，其中一个固定器中的连接板与后固定臂垂直；每一个固定器中均安装有一个吸水单元，吸水单元的滚轴两端分别活动式安装在固定器的两个滚筒中；固定单元还包括与后固定臂垂直的支撑臂，支撑臂顶端设置有与后固定臂平行的前固定臂，在前固定臂的中部并列设置有依次连接的第一电机安装位、电磁离合器安装位和第一编码器安装位，第一电机安装位的下端固结在支撑臂的顶端；在电磁离合器安装位下方设置有第二编码器安装位，第二编码器安装位固结在支撑臂下端的侧面上；在第二编码器安装位异侧上方的前固定臂上表面固结有第二电机安装位； 

控制单元包括安装在第一电机安装位和第二电机安装位中的电机，安装在第一编码器安装位和第二编码器安装位中的编码器，和电磁离合器；电磁离合器移动端安装在电磁离合器安装位中，电磁离合器固定端固结在支撑转轴前端；在每个电机的输出端均固结有控制转轴，控制转轴的端部设置有控制齿轮；每个编码器的输出端均固结有采集转轴，采集转轴的端部设置有采集齿轮；在支撑转轴上安装有与两个采集齿轮啮合的主齿轮；每个吸水单元的滚轴靠近前固定臂的一端均固结有用于和控制齿轮配合的滚轴齿轮；控制单元还包括单片机和两个继电器，单片机分别通过两个继电器与两个电机连接，单片机还与电磁离合器和两个编码器连接。 

进一步地，所述的电磁离合器固定端包括第一圆柱体，第一圆柱 体一端与支撑轴前端固结，第一圆柱体另一端沿圆柱体轴向加工有横截面为扇形的卡槽，卡槽在第一圆柱体的圆周上均匀分布三个；所述的电磁离合器移动端包括与第一圆柱体直径相同的第二圆柱体，第二圆柱体的一端沿第二圆柱体的轴向开设有对称的滑槽，第二圆柱体的一端加工有与第一圆柱体上卡槽配合的卡臂，第一圆柱体与第二圆柱体能通过卡槽与卡臂紧密结合。 

进一步地，所述的第一电机安装位、第二电机安装位、第一编码器安装位、第二编码器安装位和电磁离合器安装位均采用筒形结构，电磁离合器安装位中设置有与电磁离合器移动端上滑槽配合的滑板。 

进一步地，所述的单片机采用89C51型单片机。 

优选地，所述的吸水滚筒采用海绵滚筒。 

本实用新型的技术特点是，不同于传统除水装置，利用热能将积水烘干的技术路线，而是将积水吸收、转移到一个相对密闭的环境当中，通过高速旋转产生离心力进行脱水，且可以持续工作，效率高。该装置具有构造简单、甩干效果好、速度快，能耗低的特点。 

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图； 

图2为固定单元的结构示意图； 

图3为吸水单元的结构示意图； 

图4为电磁离合器固定端和电磁离合器移动端的结构示意图； 

图5为电磁离合器安装位结构示意图； 

图中标号分别代表：1—前固定臂，2—第二电机安装位，3—控 制转轴，4—电磁离合器安装位，5—固定筒，6—控制齿轮，7—主齿轮，8—支撑转轴，9—后固定臂，10—吸水滚筒，11—滚轴齿轮，12—采集齿轮，13—采集转轴，14—第二编码器安装位，15—滚轴，16—连接板，17—第一编码器安装位，18—第一电机安装位，19—滑槽，20—第二圆柱体，21—第一圆柱体，22—卡槽，23—卡臂，24—滑板，25—支撑臂； 

以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。 

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型不限于以下具体实施例，凡在本实用新型技术方案基础上进行的同等变换均在本实用新型的保护范围内。 

实施例 

遵从上述技术方案，如图1所示，一种路表冻融交替路段吸水甩干装置，包括吸水单元，吸水单元包括圆柱状吸水滚筒10和滚轴15，滚轴15从圆柱状吸水滚筒10的一个端面的圆心处轴向穿过圆柱状吸水滚筒10；吸水单元中的吸水滚筒10直接与路面接触，当除冰车利用微波将地面的冰消融后，吸水滚筒10可对水进行快速有效地吸收；本实施例中吸水滚筒10采用海绵磨块制成的海绵滚筒，具有吸水效果好、吸水量大的特点，见图3。 

该装置还包括固定单元和控制单元： 

固定单元包括支撑转轴8，如图2所示，支撑转轴8为装置的主轴，通过电机带动，支撑转轴8的后端固结有与支撑转轴8垂直的后 固定臂9，在支撑转轴8上设置有用于安装吸水单元的固定器，固定器包括一对设置在与支撑转轴8平行的直线上的固定筒5，固定筒5通过与支撑转轴8垂直的连接板16固结在支撑转轴8上。固定筒5中用于活动式安装吸水滚筒10两端的滚轴15。 

固定器在支撑转轴8上相互间隔120°分布三个，其中一个固定器中的连接板16与后固定臂9垂直。每一个固定器中均安装有一个吸水单元，吸水单元的滚轴15两端分别活动式安装在固定器的两个滚筒中。固定器设置三个，其中有一个固定器的连接板16与后固定臂9垂直，即，在实际工作时，该固定器位于最下端，为工作端，该固定器上安装的吸水单元与路面接触；在与该固定器间隔120°的位置还分别设置一个固定器，三个固定器连线为正三角形，在工作过程中一个固定器中的吸水单元先工作，然后再通过支撑转轴8旋转另一个固定器中的吸水单元到最下方位置进行工作。 

固定单元还包括与后固定臂9垂直的支撑臂25，支撑臂25顶端设置有与后固定臂9平行的前固定臂1，在前固定臂1的中部并列设置有依次连接的第一电机安装位18、电磁离合器安装位4和第一编码器安装位17，第一电机安装位18的下端固结在支撑臂25的顶端；在电磁离合器安装位4下方设置有第二编码器安装位14，第二编码器安装位14固结在支撑臂25下端的侧面上；在第二编码器安装位14异侧上方的前固定臂1上表面固结有第二电机安装位2；第一电机安装位18、第二电机安装位2、第一编码器安装位17、第二编码器安装位14和电磁离合器安装位4均采用筒形结构，电磁离合器安装 位4中设置有与电磁离合器移动端上滑槽19配合的滑板24，如图5所示，各个安装位用于安装装置的各个部件。 

控制单元包括安装在第一电机安装位18和第二电机安装位2中的电机、安装在第一编码器安装位17和第二编码器安装位14中的编码器、电磁离合器，电磁离合器移动端安装在电磁离合器安装位4中，电磁离合器固定端固结在支撑转轴8前端。在每个电机的输出端和均固结有控制转轴3，控制转轴3的端部设置有控制齿轮6；每个编码器的输出端均固结有采集转轴13，采集转轴13的端部设置有采集齿轮12；在支撑转轴8上安装有与两个采集齿轮12啮合的主齿轮7；每个吸水单元的滚轴15靠近前固定臂1的一端均固结有用于和控制齿轮6配合的滚轴齿轮11。 

第一电机安装位18中的电机为滚轴动力电机，通过控制齿轮6和支撑转轴8上的主齿轮7输出扭矩，驱动支撑转轴8转动，从而带动支撑转轴8上的三个吸水单元做相位变换，使每个吸水单元轮流工作；第一编码器安装位17中的第一编码器通过采集齿轮12与主齿轮7啮合，其作用是采集支撑转轴8的转动信息，提供给单片机，从而使单片机能准确地控制滚轴动力电机旋转，使各吸水单元转动到准确地位置；第二电机安装位2中的电机为脱水电机，当一个吸水单元在最下端位置吸水后，旋转至与脱水电机前端的控制齿轮6啮合时，脱水电机高速旋转，带动该吸水单元旋转脱水；脱水完毕后，该吸水单元再转动到另一个位置，等待下一次工作。第二编码器安装位14中的第二编码器通过采集齿轮12与当前处于最下端的吸水单元啮合， 车辆运动时，该位置的吸水单元接触路面，在车辆运动下滚动吸水，第二编码器采集该吸水单元滚动圈数，传递给单片机，单片机判定当其滚动一定圈数后，吸水饱和，则控制滚轴动力电机旋转，使该吸水单元旋转至与脱水电机啮合，同时下一个吸水单元旋转至最下端开始工作。 

单片机分别通过两个继电器与两个电机连接，单片机还与电磁离合器和两个编码器连接；单片机采用89C51型单片机，电磁离合器采用干式多片电磁离合器。 

电磁离合器的结构如图4所示，电磁离合器固定端包括第一圆柱体21，第一圆柱体21一端与支撑轴前端固结，第一圆柱体21另一端沿圆柱体轴向加工有横截面为扇形的卡槽22，卡槽22在第一圆柱体21的圆周上均匀分布三个；所述的电磁离合器移动端包括与第一圆柱体21直径相同的第二圆柱体20，第二圆柱体20的一端沿第二圆柱体20的轴向开设有对称的滑槽19，第二圆柱体20的一端加工有与第一圆柱体21上卡槽22配合的卡臂23，第一圆柱体21与第二圆柱体20能通过卡槽22与卡臂23紧密结合。 

电磁离合器固定端和移动端沿轴向紧密结合时，支撑转轴8被锁定，不能转动，此时位于最下端的吸水单元工作；当最下端的吸水单元吸水饱和时，单片机控制电磁离合器的固定端和移动端分开，此时支撑转轴8可以在滚轴动力电机带动下旋转，将另一个吸水单元旋转至最下端后，再使电磁离合器固定端和移动端闭合，此时最下端的吸水单元可开始工作。 

本装置工作过程如下： 

该装置可以与微波除冰雪车配合使用，道路有冰雪时，打开除冰雪车的微波辐射装置，将路面冰雪辐融化；没有冰雪时而只有积水时，则不用开启微波辐射装置。将装置安装在微波除冰雪车的后部，使前固定臂1和后固定臂9与地面平行，调整使一个吸水单元位于支撑转轴8的正下方，并使第二编码器通过采集齿轮12与该吸水单元啮合，此时该吸水单元的位置即为吸水位置，如图中标注A位置；吸水单元的下方与路面接触，电磁离合器处于闭合状态。 

微波除冰雪车向前运动时带动A位置的吸水单元转动吸取路面的水，第二编码器采集其转动情况，当其转动一定圈数后，吸水饱和，单片机控制电磁离合器打开，使滚轴动力电机旋转一个相位（即120°），带动该吸水单元到达C位置，与甩干电机通过控制齿轮6和滚轴齿轮11啮合；此时单片机控制电磁离合器关闭，处于A位置的另一个吸水单元开始工作，而C位置的吸水单元在甩干电机的高速旋转下开始脱水，脱水完毕后甩干电机停止转动，待支撑转轴8旋转一个相位到达B位置，处于等待位置；支撑转轴8下一次旋转一个相位时，再将其带到A位置，循环工作；三个吸水单元不停的重复吸水、甩干的过程，从而有效地将路面的积水源源不断的吸干，并通过旋转脱水将收集上来的水分汇集到积水装置中。 

Claims (5)

1.一种路表冻融交替路段吸水甩干装置，包括吸水单元，吸水单元包括圆柱状吸水滚筒（10）和滚轴（15），滚轴（15）从吸水滚筒（10）的一个端面的圆心处轴向穿过吸水滚筒（10）；其特征在于，所述的装置还包括固定单元和控制单元： 

固定单元包括支撑转轴（8），支撑转轴（8）的后端固结有与支撑转轴（8）垂直的后固定臂（9），在支撑转轴（8）上设置有用于安装吸水单元的固定器，固定器包括一对设置在与支撑转轴（8）平行的直线上的固定筒（5），固定筒（5）通过与支撑转轴（8）垂直的连接板（16）固结在支撑转轴（8）上，固定器在支撑转轴（8）上相互间隔120°分布三个，其中一个固定器中的连接板（16）与后固定臂(9)垂直；每一个固定器中均安装有一个吸水单元，吸水单元的滚轴(15)两端分别活动式安装在固定器的两个滚筒中；固定单元还包括与后固定臂（9）垂直的支撑臂（25），支撑臂（25）顶端设置有与后固定臂（9）平行的前固定臂（1），在前固定臂（1）的中部并列设置有依次连接的第一电机安装位（18）、电磁离合器安装位（4）和第一编码器安装位（17），第一电机安装位（18）的下端固结在支撑臂（25）的顶端；在电磁离合器安装位（4）下方设置有第二编码器安装位（14），第二编码器安装位（14）固结在支撑臂（25）下端的侧面上；在第二编码器安装位（14）异侧上方的前固定臂（1）上表面固结有第二电机安装位（2）； 

控制单元包括安装在第一电机安装位（18）和第二电机安装位（2） 中的电机，安装在第一编码器安装位（17）和第二编码器安装位（14）中的编码器，和电磁离合器；电磁离合器移动端安装在电磁离合器安装位（4）中，电磁离合器固定端固结在支撑转轴（8）前端；在每个电机的输出端均固结有控制转轴（3），控制转轴（3）的端部设置有控制齿轮（6）；每个编码器的输出端均固结有采集转轴（13），采集转轴（13）的端部设置有采集齿轮（12）；在支撑转轴（8）上安装有与两个采集齿轮（12）啮合的主齿轮（7）；每个吸水单元的滚轴（15）靠近前固定臂（1）的一端均固结有用于和控制齿轮（6）配合的滚轴齿轮（11）；控制单元还包括单片机和两个继电器，单片机分别通过两个继电器与两个电机连接，单片机还与电磁离合器和两个编码器连接。 

2.如权利要求1所述的路表冻融交替路段吸水甩干装置，其特征在于，所述的电磁离合器固定端包括第一圆柱体（21），第一圆柱体（21）一端与支撑轴前端固结，第一圆柱体（21）另一端沿圆柱体轴向加工有横截面为扇形的卡槽（22），卡槽（22）在第一圆柱体（21）的圆周上均匀分布三个；所述的电磁离合器移动端包括与第一圆柱体（21）直径相同的第二圆柱体（20），第二圆柱体（20）的一端沿第二圆柱体（20）的轴向开设有对称的滑槽（190） ，第二圆柱体（20）的一端加工有与第一圆柱体（21）上卡槽（22）配合的卡臂（23），第一圆柱体（21）与第二圆柱体（20）能通过卡槽（22）与卡臂（23）紧密结合。 

3.如权利要求1所述的路表冻融交替路段吸水甩干装置，其特征 在于，所述的第一电机安装位（18）、第二电机安装位（2）、第一编码器安装位（17）、第二编码器安装位（14）和电磁离合器安装位（4）均采用筒形结构，电磁离合器安装位（4）中设置有与电磁离合器移动端上滑槽（19）配合的滑板（24）。 

4.如权利要求1所述的路表冻融交替路段吸水甩干装置，其特征在于，所述的单片机采用89C51型单片机。 

5.如权利要求1所述的路表冻融交替路段吸水甩干装置，其特征在于，所述的吸水滚筒（10）采用海绵滚筒。 

Images