CN213979628U - 一种屋顶清雪装置 - Google Patents

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杨晓龙
闫智华
廖辰煜
何也
王坤
贾超
杨锡铭
陈星星
龚德山
张云腾
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Abstract

本实用新型公开了一种屋顶清雪装置,包括往复式移动除雪机构和用于加热去除屋顶积雪的加热机构,往复式移动除雪机构包括结构相同的两个分别位于屋顶阴面的前后两侧的丝杠滑块驱动除雪结构,两个丝杠滑块驱动除雪结构均包括导轨、顶板、电机、丝杠、滑块、除雪板和底板,导轨沿着屋顶阴面的倾斜角度固定安装在屋顶阴面上,顶板和底板固定在导轨的两端,电机固定在顶板上,丝杠的一端通过联轴器与电机的输出轴连接,丝杠的另一端与底板转动连接,丝杠与滑块螺纹配合且丝杠与导轨平行设置,滑块的底部沿着导轨上下滑动,除雪板的一端与滑块的内侧固定连接且倾斜设置。本实用新型能够及时清除屋顶积雪,加快积雪融化。

Description

一种屋顶清雪装置
技术领域
本实用新型涉及除雪技术领域,尤其是涉及一种屋顶清雪装置。
背景技术
近年来,全球范围内极端低温冰雪天气频发,如果雪过大屋顶积雪不及时清除,积雪压在屋顶上容易导致屋顶变形甚至坍塌。屋顶对雪的荷载比较敏感,大雪容易形成雪堆积,在大风作用下,屋顶积雪深度可达0.95m-4m,局部雪荷载达到6.0kN/m2,屋顶荷载超出规定的限值是屋顶坍塌的主要原因。积雪反复结冰融化也会导致屋顶出现漏水情况,同时冰雪融化时,屋檐会出现冰柱,下端呈锥子型的冰柱一旦断开坠落,会危及行人安全。屋顶积雪使用撒盐、融雪剂以及消防水枪消除,效果均不明显,有时还会增加荷载。
目前使用铲子铲除积雪是有效措施,但需要避免使用尖锐器具损坏屋顶保护膜,降低屋顶使用寿命。仅靠人力清除既不安全也耗费时间,在当前人工费较高的情况下十分不经济。人工攀爬除雪,不但费时费力,还具有极大的危险性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足,提供了一种屋顶清雪装置,该装置中的往复式移动除雪机构能够及时清除屋顶阴面积雪将屋顶阴面的积雪荷载保持在一定的范围内,同时该装置中的加热机构能够将屋顶阳面的积雪快速融化,以免出现危及行人的冰柱。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种屋顶清雪装置,其特征在于,包括安装在屋顶阴面上的往复式移动除雪机构和安装在屋顶阳面上的用于加热去除屋顶阳面积雪的加热机构,所述往复式移动除雪机构包括两个丝杠滑块驱动除雪结构,两个所述丝杠滑块驱动除雪结构分别位于屋顶阴面的前后两侧,两个所述丝杠滑块驱动除雪结构的结构相同且均包括导轨、顶板、电机、丝杠、滑块、除雪板和底板,所述导轨沿着屋顶阴面的倾斜角度固定安装在屋顶阴面上,所述顶板固定在导轨上靠近屋脊的一端,所述底板固定在导轨上靠近屋檐的一端,所述电机固定安装在顶板上靠近屋脊的一侧,所述丝杠的一端通过联轴器与电机的输出轴连接,所述丝杠的另一端通过轴承与底板转动连接,所述丝杠与导轨平行设置,所述丝杠穿过滑块且与滑块螺纹配合,所述滑块的底部与导轨滑动配合且能够沿着导轨上下滑动,所述除雪板的一端与滑块的内侧固定连接,所述除雪板倾斜设置。
上述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述丝杠滑块驱动除雪结构还包括设置在导轨上下两端内侧壁上且用于限制滑块行程的行程开关。
上述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述往复式移动除雪机构还包括用于实时监测屋顶阴面所受压力的压力传感器,所述压力传感器安装在屋顶阴面中心处。
上述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述丝杠滑块驱动除雪结构沿屋顶阴面宽度方向对称设置,两个所述丝杠滑块驱动除雪结构沿屋顶阴面宽度方向部分平行重叠。
上述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述屋顶清雪装置还包括安装在房屋纵墙上且靠近屋檐处的控制器,所述控制器的输入端与行程开关和压力传感器均相接且接收行程开关和压力传感器的输入信号,所述控制器的输出端与电机连接控制电机启停及转向。
上述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述加热机构包括玻璃和通电后用于将玻璃温度加热升高的电阻丝,所述玻璃沿着屋顶阳面的倾斜角度固定安装在屋顶阳面上,所述电阻丝呈S型路线布置并固定在玻璃上且位于玻璃与屋顶阳面之间。
上述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述控制器还与电阻丝连接控制电阻丝加热。
上述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述加热机构为太阳能集热器,所述太阳能集热器安装在屋顶阳面上用于将吸收的太阳能转化为热能加快融化屋顶阳面上的积雪。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
1、本实用新型提供的往复式移动除雪机构,通过在屋顶阴面上设置能够沿着屋顶阴面上下来回移动的除雪板,免去了人工在屋顶上的扫雪作业,省时省力,减少安全隐患。
2、本实用新型提供的压力传感器,可实时监测屋顶阴面积雪压力,当压力超过一定值时,即启动除雪板进行除雪,以免出现屋顶阴面因受积雪压力过大而变形甚至坍塌的现象。
3、本实用新型的加热机构,可对屋顶进行加热,从而加速积雪融化,以免屋檐出现危及行人的冰柱。
下面通过附图和实施例,对本实用新型做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
图3为图1的A处放大图。
图4为本实用新型实施例1的电路原理框图。
图5为本实用新型实施例2的电路原理框图。
附图标记说明:
1—电机; 2—顶板; 3—联轴器;
4—滑块; 5—丝杠; 6—除雪板;
7—导轨; 8—底板; 9—深沟球轴承;
10—限位开关; 11—压力传感器; 12—玻璃;
13—电阻丝; 14—太阳能集热器; 15—控制器。
具体实施方式
实施例1
如图1和图3所示的一种屋顶清雪装置,包括安装在屋顶阴面上的往复式移动除雪机构和安装在屋顶阳面上的用于加热去除屋顶阳面积雪的加热机构,所述往复式移动除雪机构包括两个丝杠滑块驱动除雪结构,两个所述丝杠滑块驱动除雪结构分别位于屋顶阴面的前后两侧,两个所述丝杠滑块驱动除雪结构的结构相同且均包括导轨7、顶板2、电机1、丝杠5、滑块4、除雪板6和底板8,所述导轨7沿着屋顶阴面的倾斜角度固定安装在屋顶阴面上,所述顶板2固定在导轨7上靠近屋脊的一端,所述底板8固定在导轨7上靠近屋檐的一端,所述电机1固定安装在顶板2上靠近屋脊的一侧,所述丝杠5的一端通过联轴器3与电机1的输出轴连接,所述丝杠5的另一端通过轴承9与底板8转动连接,所述丝杠5与导轨7平行设置,所述丝杠5穿过滑块4且与滑块4螺纹配合,所述滑块4的底部与导轨7滑动配合且能够沿着导轨7上下滑动,所述除雪板6的一端与滑块4的内侧固定连接,所述除雪板6倾斜设置。
所述滑块4和导轨7采用滚珠直线导轨,滚珠直线导轨是一种滚动导引,由钢珠在滑块4和导轨7之间无限循环滚动,可使滑块4沿着导轨7顺畅的高精度线性运动,摩擦系数为传统滑动导引的五十分之一。
如图1和图3所示,所述丝杠滑块驱动除雪结构还包括设置在导轨7上下两端内侧壁上且用于限制滑块4行程的行程开关10。
如图1所示,所述丝杠滑块驱动除雪结构沿屋顶阴面宽度方向对称设置,两个所述丝杠滑块驱动除雪结构沿屋顶阴面宽度方向部分平行重叠。两个所述除雪板6沿屋顶阴面宽度方向部分平行重叠,两个所述除雪板6沿着屋顶阴面上下方向来回移动铲除屋顶阴面上的积雪。
如图1和图3所示,所述往复式移动除雪机构还包括用于实时监测屋顶阴面所受压力的压力传感器11,所述压力传感器11安装在屋顶阴面中心处。
如图1和图4所示,所述屋顶清雪装置还包括安装在房屋纵墙上且靠近屋檐处的控制器15,所述控制器15的输入端与行程开关10和压力传感器11均相接且接收行程开关10和压力传感器11的输入信号,所述控制器15的输出端与电机1连接控制电机1启停及转向。
所述往复式移动除雪机构的导轨7的上方还可以设置用于防止导轨7上积雪的壳体结构,如保护罩,该保护罩以免出现导轨7上积雪甚至结冰导致滑块4不能顺畅的在导轨7上滑动的现象。
所述压力传感器11设置于屋顶阴面的中心,具体的,在使用过程中在压力传感器11的上方设置一块1m2大小的板,压力传感器11采集该板所承受的积雪压力信号,并将所采集到的积雪压力信号传输至控制器15。
如图2所示,所述加热机构为太阳能集热器14,所述太阳能集热器14安装在屋顶阳面上用于将吸收的太阳能转化为热能从而加快融化太阳能集热器14上的积雪。
本实施例在实际使用时,所述往复式移动除雪机构和加热机构配合使用,将所述往复式移动除雪机构安装在光照不充足的屋顶阴面上,所述除雪板6沿着屋顶阴面上下方向来回运动将屋顶阴面积雪的压力保持在一定值以下;所述太阳能集热器14安装在屋顶阳面上用于将吸收的太阳能转化为热能从而加快融化太阳能集热器14上的积雪,防止出现危机行人的冰柱。
本实施例的工作原理为:当所述控制器15接收到的信号压力值大于设定的压力值时,所述控制器15控制电机1启动带动丝杠5转动,从而带动与所述丝杠5螺纹连接的滑块4沿着导轨7向屋檐处滑动。当设置在导轨7上靠近屋檐处一端的行程开关10感知到滑块4时,则所述行程开关10将滑块4的行程信号传输至控制器15,由所述控制器15控制电机1改变转动方向,之后所述滑块4沿着导轨7向屋脊方向滑动;当设置在所述导轨7上靠近屋脊处一端的行程开关10感知到滑块4时,则所述行程开关10将滑块4的行程信号传输至控制器15,由所述控制器15控制电机1改变转动方向,之后所述滑块4沿着导轨7向屋檐方向滑动,所述除雪板6固定安装在滑块4上随着滑块4的运动而往复运动,以此达到往复除雪的目的。所述除雪板6沿着屋顶阴面上下方向来回运动将屋顶阴面积雪的压力降到一定值下之后,需要停到靠近所述电机1端等待下一次的除雪指令,所述除雪板6的一次往复行程为一个周期。
实施例2
如图2和图5所示,本实施例与实施例1不同的是:所述加热机构包括玻璃12和通电后用于将玻璃12温度加热升高的电阻丝13,所述玻璃12沿着屋顶阳面的倾斜角度固定安装在屋顶阳面上,所述电阻丝13呈S型路线布置并固定在玻璃12上且位于玻璃12与屋顶阳面之间。所述控制器15还与电阻丝13连接控制电阻丝13加热。
实际制作时,在屋顶阳面上安装一块与屋顶阳面大小相当的玻璃12,所述玻璃12下面安装电阻丝13,用于加热去除屋顶阳面上所述玻璃12表面的积雪,通电后所述玻璃12的温度随着电阻丝13温度的升高而升高,从而加快融化所述玻璃12表面的积雪。
本实施例需要在屋顶阴面屋檐处安装电阻丝13,所述往复式移动除雪机构往复运动去除屋顶阴面的积雪,使屋顶阴面承受积雪压力保持在设定值以下,所述电阻丝13加热去除屋顶阳面和屋顶阴面屋檐处的积雪,加快积雪融化,防止出现危机行人的冰柱。
本实施例中,其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种屋顶清雪装置,其特征在于:包括安装在屋顶阴面上的往复式移动除雪机构和安装在屋顶阳面上的用于加热去除屋顶阳面积雪的加热机构,所述往复式移动除雪机构包括两个丝杠滑块驱动除雪结构,两个所述丝杠滑块驱动除雪结构分别位于屋顶阴面的前后两侧,两个所述丝杠滑块驱动除雪结构的结构相同且均包括导轨(7)、顶板(2)、电机(1)、丝杠(5)、滑块(4)、除雪板(6)和底板(8),所述导轨(7)沿着屋顶阴面的倾斜角度固定安装在屋顶阴面上,所述顶板(2)固定在导轨(7)上靠近屋脊的一端,所述底板(8)固定在导轨(7)上靠近屋檐的一端,所述电机(1)固定安装在顶板(2)上靠近屋脊的一侧,所述丝杠(5)的一端通过联轴器(3)与电机(1)的输出轴连接,所述丝杠(5)的另一端通过轴承(9)与底板(8)转动连接,所述丝杠(5)与导轨(7)平行设置,所述丝杠(5)穿过滑块(4)且与滑块(4)螺纹配合,所述滑块(4)的底部与导轨(7)滑动配合且能够沿着导轨(7)上下滑动,所述除雪板(6)的一端与滑块(4)的内侧固定连接,所述除雪板(6)倾斜设置。
2.按照权利要求1所述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述丝杠滑块驱动除雪结构还包括设置在导轨(7)上下两端内侧壁上且用于限制滑块(4)行程的行程开关(10)。
3.按照权利要求2所述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述往复式移动除雪机构还包括用于实时监测屋顶阴面所受压力的压力传感器(11),所述压力传感器(11)安装在屋顶阴面中心处。
4.按照权利要求1、2或3所述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述丝杠滑块驱动除雪结构沿屋顶阴面宽度方向对称设置,两个所述丝杠滑块驱动除雪结构沿屋顶阴面宽度方向部分平行重叠。
5.按照权利要求4所述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述屋顶清雪装置还包括安装在房屋纵墙上且靠近屋檐处的控制器(15),所述控制器(15)的输入端与行程开关(10)和压力传感器(11)均相接且接收行程开关(10)和压力传感器(11)的输入信号,所述控制器(15)的输出端与电机(1)连接控制电机(1)启停及转向。
6.按照权利要求5所述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述加热机构包括玻璃(12)和通电后用于将玻璃(12)温度加热升高的电阻丝(13),所述玻璃(12)沿着屋顶阳面的倾斜角度固定安装在屋顶阳面上,所述电阻丝(13)呈S型路线布置并固定在玻璃(12)上且位于玻璃(12)与屋顶阳面之间。
7.按照权利要求5所述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述控制器(15)还与电阻丝(13)连接控制电阻丝(13)加热。
8.按照权利要求1、2或3所述的一种屋顶清雪装置,其特征在于:所述加热机构为太阳能集热器(14),所述太阳能集热器(14)安装在屋顶阳面上。
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