一种破冻、输送和融化的多功能融雪系统 |
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| 申请号 | CN201811260396.8 | 申请日 | 2018-10-26 | 公开(公告)号 | CN109208530B | 公开(公告)日 | 2023-12-26 |
| 申请人 | 河南路太养路机械股份有限公司; | 发明人 | 孙东坡; 刘鹏; 胡群才; 张建峰; 王玉飞; 李连军; 王建鹏; 张耀奇; 赵赟然; | ||||
| 摘要 | |||||||
| 权利要求 | 1.一种破冻、输送和融化的多功能融雪系统，包括破冻上料装置和融化装置（3），所述破冻上料装置的出料端与融化装置（3）的进料口（3‑8）之间通过传送带对接，其特征在于： |
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| 说明书全文 | 一种破冻、输送和融化的多功能融雪系统技术领域背景技术[0002] 在冬季，连绵不断的冰雪天气给生活带来了极大的不便，严重的冰雪灾害往往给道路的通畅和行车安全带来严重后果，为了保障道路的畅通和行车安全，减少交通事故的发生，以及提高道路通行能力，道路主管部门在雨雪天气，必须及时的清除路面的冰雪，以确保道路行车安全。目前的除雪方法采用人工扫雪，机车铲雪以及化学撒盐融雪等方法进行处理，采用人工铲雪和机车铲雪需要将积雪外运，寻找地方存放积雪，不仅费时费力，而且人工作业成本高，已经不能够满足当今人们对道路除雪的要求，而化学撒盐融雪方法，容易腐蚀路面，污染环境，除雪速度相对缓慢，而且除雪效果达不到预期。融冰雪机可以大大提高扫雪铲冰的作业效率和清雪效果，减轻劳动强度，从而保证道路的正常通行。但是，由于融冰雪机的研制处于起步发展阶段，而且由于在冰雪环境、温度较低的恶劣环境下作业，融雪系统的各功能部件设置不够成熟合理，容易存在以下问题：例如破冰上料装置设置不够合理，不能够适应复杂路面的除冰，导致除冰效果差和设备故障等问题频发，因此，为了改变这种现状，亟待研制一种新型的道路融雪系统以解决这一难题。 发明内容[0003] 本发明的目的是为了解决上述现有技术上存在的问题，提供一种破冻、输送和融化的多功能融雪系统，其自给供料并带有自粉碎功能，通过平稳无打滑的输送上料装置将积雪分散平铺，并最终经高温火直接融化，单机系统能够完成破冻、粉碎和融化等功能。 [0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种破冻、输送和融化的多功能融雪系统，包括破冻上料装置和融化装置，所述破冻上料装置的出料端与融化装置的进料口之间通过传送带对接，所述破冻上料装置包括铲斗、设置在铲斗进料端的破冻机构和设置在铲斗出料端的传递机构，所述破冻机构设置有破冻机架，所述破冻机架包括安装防护罩和设置在安装防护罩两侧的曲柄，两个曲柄之间安装有破冻辊轴，破冻辊轴上活动连接有多个均匀布置的冰刀，铲斗的两侧通过转轴分别与曲柄连接，在铲斗的进口处下缘设置有铲冰组件；所述传递机构包括托板、多根并排设置的传递辊、传送链条和用于驱动传递辊的传送油压马达，传送链条安装在传递辊的端部链轮上，在传递辊上分布设置有刮冰机构，相邻两个传递辊之间的刮冰机构交叉设置；所述融化装置的侧面设置有多个燃烧器，在融化室上方进料口处设置有分雪器，所述分雪器为一具有撒布功能的双向螺旋结构，在分雪器与燃烧器出火口之间的融化室内设置有活动栅板，在燃烧器的出火口处的融化室内壁上并排设置有多个隔板，以将融化室分隔为一个个相互独立的腔室。 [0005] 作为本方案多功能融雪系统的进一步改进，铲斗上方两侧之间固定架设有横杠，在横杠中段设置有垂臂。 [0006] 作为本方案多功能融雪系统的进一步改进，所述破冻机构还包括用于调节冰刀离地间隙的高度调节油缸，所述高度调节油缸的伸缩杆与安装防护罩顶部活动连接，高度调节油缸基座端转动连接在所述垂臂外端部。 [0007] 作为本方案多功能融雪系统的进一步改进，所述破冻机构还包括限位组件，用于限定冰刀转动过程中最下缘的离地间隙，所述限位组件包括螺丝柱、套管和调节螺母，套管固定在铲斗上，所述螺丝柱的一端活动插设在套管内，另一端与曲柄固定连接，调节螺母安装在套管上方的螺丝柱上并与套管接触。 [0008] 作为本方案多功能融雪系统的进一步改进，所述刮冰机构包括套筒部和刮臂部，所述刮臂部环绕设置在套筒部的外圆面上，所述套筒部套装在传递辊上，在刮臂部的外端设置有刮板。 [0009] 作为本方案多功能融雪系统的进一步改进，所述铲冰组件包括多块并排对接的铲冰板，多块并排对接的铲冰板能够形成一平整板面的迎冰面，每块铲冰板的一侧与铲斗铰接，每块铲冰板的背冰面通过转动复位机构与铲斗转动连接。 [0010] 作为本方案多功能融雪系统的进一步改进，所述转动复位机构包括拉杆、限位板、限位螺母和拉伸弹簧，所述限位板固定在铲斗下端面，拉杆一端转动连接铲冰板，另一端穿过限位板与拉伸弹簧一端相连，拉伸弹簧的另一端固定在铲斗下端面，限位螺母旋设在限位板和铲冰板之间的拉杆上。 [0011] 作为本方案多功能融雪系统的进一步改进，所述隔板与融化室底部之间还设置水流通道，用于将融化后的雪水分流引导至下方的两个水箱，两个水箱之间通过连通管连接。 [0012] 作为本方案多功能融雪系统的进一步改进，所述融化室的上方铰接有一上翻盖。 [0013] 作为本方案多功能融雪系统的进一步改进，所述融化室上方铰接处设置有用于支撑上翻盖的支撑部。 [0014] 有益效果 [0015] 1、本系统中破冻机构的冰刀在破冰辊轴的带动下，能够将冰面的上层击裂，根据需要破冻的冰层和积雪厚度，高度调节油缸可以调节冰刀离地间隙，传递机构采用多级连续传递系统，相邻两个传递辊之间的刮冰机构交叉设置的方式，使得相邻两级之间的传递系统无缝对接，融化装置在进口处设置了分雪器，分雪器不仅将进入燃烧室的冰雪均匀分布在融化室的上方各个位置，而且避免了大块冰雪导致融化速度降低，压灭火焰，甚至于堵塞融化室。 [0016] 2、活动栅板的作用方面可以避免大块冰未融化完全进入融化室下方，压灭火焰。在活动栅板下方的燃烧室内设置有多块隔板，以将融化室分隔为多个相互独立的腔室，能够有效防止燃烧器的光敏电阻被相邻出火口的火光影响，从而避免了燃烧器相互之间感光熄灭。 [0017] 3、限位组件包括螺丝柱、套管和调节螺母，其中螺丝柱与曲柄固定连接，套管与铲斗固定连接，螺丝柱的下端活动插入套管内，调节螺母旋转设置在螺丝柱上可以上下调节，通过高度调节油缸提升冰刀离地间隙后，可向下旋转调节螺母，曲柄被向上抬起，破冻辊轴离地位置被调节螺母限定。附图说明 [0018] 为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0019] 图1为本发明中破冻上料装置的立体结构图； [0020] 图2为破冻上料装置中限位组件的结构示意图； [0021] 图3为本发明中传递机构的内部结构图； [0022] 图4为本发明中传递机构的俯视图； [0023] 图5为本发明中转动复位机构的结构示意图； [0024] 图6为本发明中融化装置的立体图； [0025] 图7为本发明中融化装置的内部结构图； [0026] 图中标记：1、破冻机构，1‑1、安装防护罩，1‑2、曲柄，1‑3、破冻辊轴，1‑4、冰刀，1‑5、破冻油压马达，1‑6、高度调节油缸，1‑7、横杠，1‑8、限位组件，1801、螺丝柱，1802、套管， 1803、调节螺母，1‑9、加强部，2、传递机构，2‑1、传送油压马达，2‑2、托板，2‑3、传递辊，2‑4、刮冰机构；2‑5、传送链条，2‑6、端部链轮，3、融化装置，3‑1、燃烧器，3‑2、分雪器，3‑3、活动栅板，3‑4、隔板，3‑5、水箱，3‑6、连通管，3‑7、上翻盖，3‑8、进料口，3‑9、支撑部；4、铲斗，4‑ 1、拉杆，4‑2、限位板，4‑3、限位螺母，4‑4、拉伸弹簧，4‑5、铲冰板。 具体实施方式[0027] 为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。 [0028] 如图所示：本实施例提供一种破冻、输送和融化的多功能融雪系统，包括破冻上料装置和融化装置3，所述破冻上料装置的出料端与融化装置3的进料口3‑8之间通过传送带对接，所述破冻上料装置包括铲斗4、设置在铲斗4进料端的破冻机构1和设置在铲斗4出料端的传递机构2，所述破冻机构1设置有破冻机架，所述破冻机架包括安装防护罩1‑1和转动设置在安装防护罩1‑1两侧的曲柄1‑2，两个曲柄1‑2之间安装有破冻辊轴1‑3，破冻辊轴1‑3上活动连接有多个均匀布置的冰刀1‑4，铲斗4的两侧通过转轴分别与曲柄1‑2连接；所述传递机构2包括托板2‑2、多根并排设置的传递辊2‑3、套装在传递辊2‑3的端部链轮2‑6上的传送链条2‑5和用于驱动传递辊2‑3的传送油压马达2‑1，在传递辊2‑3上分布设置有刮冰机构2‑4，相邻两个传递辊2‑3之间的刮冰机构2‑4交叉设置；所述融化装置3的侧面设置有多个燃烧器3‑1，在融化室进料口3‑8处设置有分雪器3‑2，所述分雪器3‑2为一具有撒布功能的双向螺旋结构，该双向螺旋结构具有旋向相反的两个螺旋结构，能够向两端方向分布物料，在分雪器3‑2与燃烧器3‑1出火口之间的融化室内设置有活动栅板3‑3，在燃烧器3‑1的出火口处的融化室内壁上并排设置有多个隔板3‑4，以将融化室分隔为一个个相互独立的腔室； 所述隔板3‑4与融化室底部之间还设置水流通道，用于将融化后的雪水分流引导至下方的两个水箱3‑5，两个水箱3‑5之间通过连通管3‑6连接。 [0029] 在本方案中，所述破冻机构1还包括用于调节冰刀1‑4离地间隙的高度调节油缸1‑6和限位组件1‑8，所述高度调节油缸1‑6的伸缩杆与安装防护罩1‑1顶部活动连接，其基座转动安装在铲斗4上方的横杠1‑7的垂臂上。所述限位组件1‑8包括螺丝柱1801、套管1802和调节螺母1803，套管1802固定在铲斗4两侧，所述螺丝柱1801的一端活动插设在套管1802内，另一端与曲柄1‑2固定连接，调节螺母1803安装在套管1802上方的螺丝柱1801上并与套管1802接触。安装防护罩1‑1用于防止冰刀1‑4带出的碎冰飞溅，所述破冻辊轴1‑3两端转动安装在两条曲柄1‑2的外端部并横向设置，多个冰刀1‑4分布安装在破冻辊轴1‑3的外圆面，并能够沿其与破冻辊轴1‑3的连接点活动，所述破冻油压马达1‑5固定在破冻机架一侧，用于驱动破冻辊轴1‑3转动，以带动冰刀1‑4敲击冰面进行破碎，所述高度调节油缸1‑6的伸缩杆与安装防护罩1‑1顶部活动连接，其基座转动安装在铲斗4上方的横杠1‑7上，用于调节冰刀1‑4的离地间隙，在限位组件1‑8的螺丝柱1801一侧的铲斗4上竖直设置有标尺刻度，用于调节冰刀1‑4的离地间隙时进行参照。所述高度调节油缸1‑6用于调节冰刀1‑4的离地间隙，调节螺母1803旋转设置在螺丝柱1801上可以上下调节，通过高度调节油缸1‑6提升冰刀1‑4离地间隙后，可向下旋转调节螺母1803，曲柄1‑2被向上抬起，破冻辊轴1‑3离地位置被调节螺母1803限定，因此能够实现冰刀1‑4作业过程中最下缘的离地间隙被限定。在本方案中，安装防护罩1‑1为一弧形结构，在弧形结构外圆面设置有一对吊耳，所述吊耳中间对称设置有条形吊孔，高度调节油缸1‑6的伸缩杆端部设置有横向连接臂，所述横向连接臂位于条形吊孔上端位置，在条形吊孔的下方留有整个破冻机构1向上的跳动间隙的余量，这一跳动间隙的设置长度在1‑10cm，这一跳动间隙的是为了在破冻机构1突然遇到路面坡度突然升高或较大冰块时，破冻机构1能够整体上移，此时高度调节油缸1‑6的横向连接臂位于条形吊孔第二位置，也即条形吊孔的下端位置，因此能够避免破冻机构1与路面凸起或大块冰层之间发生硬冲撞，因此这一设置对在复杂路面上装置作业过程中进行更有效地保护。 [0030] 曲柄1‑2的铰接端通转轴安装在铲斗4的两侧，并在铲斗4与破冻辊轴1‑3两端之间设置有加强部1‑9，加强了转轴处的支撑强度，所述冰刀1‑4为“人”字形结构，具有两个刀刃头，融冰雪机在行进过程中，破冻辊轴1‑3在破冻油压马达1‑5的带动下，冰刀1‑4的刃头会随着破冻辊轴1‑3转动绕其转动的同时，刀头的刀刃端在与冰面接触中，利用自身的惯性带动下划破冻面，将冰面约80%的上层部分击碎，冻面的下层部分在随后的铲斗4铲冰过程中被铲冰板4‑5击碎。 [0031] 在本方案中，破冻机构1还包括用于调节铲斗4俯仰角度的俯仰调节油缸，所述俯仰调节油缸的伸缩杆与所述横杠1‑7上的垂臂中段转动连接，其基座端转动安装在融冰雪机的车辆底盘上。当融冰雪机转场作业时，俯仰调节油缸用于提升铲斗4的整体离地。 [0032] 在铲斗4的进口处下缘设置有铲冰组件，所述铲冰组件能够自动调整角度以适应路面的坡度变化。所述铲冰组件包括多块并排对接的铲冰板4‑5，多块并排对接的铲冰板4‑ 5能够形成一平整板面的迎冰面，每块铲冰板4‑5的一侧与铲斗4铰接，铲冰板4‑5的背冰面通过转动复位机构与铲斗4转动连接。转动复位机构包括拉杆4‑1、限位板4‑2、限位螺母4‑3和拉伸弹簧4‑4，所述限位板4‑2固定在铲斗4下端面，拉杆4‑1一端转动连接铲冰板4‑5，另一端穿过限位板4‑2与拉伸弹簧4‑4一端相连，拉伸弹簧4‑4的另一端固定在铲斗4下端面，也即，拉伸弹簧4‑4一端挂钩挂在拉杆4‑1端部的挂孔内，另一端挂钩挂在铲斗4下端面固定杆上，在限位板4‑2和铲冰板4‑5之间的拉杆4‑1上旋设有限位螺母4‑3。 [0033] 设置转动复位机构是为了适用于具有坡度或高低不平的路面，当遇到路面凸起时，铲冰板4‑5随之抬起，以适应路面的高度变化，同时不影响作业，当继续行进至平整路面或低洼路面时，拉伸弹簧4‑4会往回拉紧拉杆4‑1，使得铲冰板4‑5复位，并由于限位螺母4‑3的作用被挡在限位板4‑2处，铲冰板4‑5分为多块的原因为了适应道路在横向方向上不同位置的高低坑洼不平进行的设计。在限位板4‑2和铲冰板4‑5之间的拉杆4‑1上设置有限位螺母4‑3，用于限定拉伸弹簧4‑4对铲冰板4‑5的回拉极限位置。铲冰板4‑5用于与路面接触铲起冰冻层，在融冰雪机向前继续行进过程中，冰冻雪块不断汇集集中在铲斗4内，待传递机构2刮拨下将其向融化装置3输送。 [0034] 本技术方案的设置3套连续传递系统，传递辊2‑3设置在托板2‑2上方，每个传递辊2‑3上套装有多个刮冰机构2‑4，相邻两个刮冰机构2‑4的刮臂部间隔交叉设置，使得一根传递辊2‑3上的刮板靠近相邻刮冰机构2‑4的传递辊2‑3部分，以实现输送冰块过程的无缝对接，能够有效避免冰块在输送机构内堆积堵塞。托板2‑2上方设置有盖板，以围成输送冰雪的通道，同时托板2‑2与铲斗4的出料端对接。通过实验可知，每根传递辊2‑3在传送油压马达2‑5的带动下，刮板可将冰块向融冰雪机车尾方向甩出约5‑10cm，而相邻两组刮冰机构2‑ 4之间的间隙过大，容易导致冰块在两组刮冰机构2‑4间堆积，一根传递辊2‑3上的刮板靠近相邻刮冰机构2‑4的传递辊2‑3部分的这一设置，正是可以实现两组传递辊2‑3之间的无缝对接，最后一组的传递辊2‑3上的刮板将冰块投掷在传动带上，而传送带的出料端与融化装置3的进料口3‑8对接。在本方案中，所述刮冰机构2‑4包括套筒部和刮臂部，刮臂部设置有多个，优选为3个，所述套筒部用于安装在传递辊2‑3上，所述刮臂部环绕设置在套筒部的外圆面上，在刮臂部的外端设置有刮板。 [0035] 传送油压马达2‑1设置在靠近破冻机构1一侧的传递辊2‑3上，传递辊2‑3上的端部链轮2‑6通过传送链条2‑5带动第二根传递辊2‑3的端部链轮2‑6转动，而第二根传递辊2‑3上的链轮又通过传送链条2‑5带动第三根传递辊2‑3上的链轮转动，油压动力依次完成传递。 [0036] 在本方案中，所述燃烧器3‑1设置有6个，分布在融化室的一组相对侧面上，每个侧面上设置有3个燃烧器3‑1，相对侧面上的燃烧器3‑1交叉设置。每个燃烧器3‑1通过光敏电阻感应启动工作，由于光敏电阻设置在出火口处，其它燃烧器3‑1的火光被该燃烧器3‑1的光敏电阻感应后，该燃烧器3‑1会停止工作，导致多个燃烧器3‑1无法同时进行工作。5块隔板3‑4将融化室分隔为6个相互独立的腔室，能够有效避免各个出火口处的光敏电阻被相邻出火口的火光影响，从而避免燃烧器3‑1相互之间感光熄灭。 [0037] 在本方案中，活动栅板3‑3可拆卸地安装在融化室内部，所述活动栅板3‑3包括加强板和横杆，加强板沿分雪器3‑2的长度方向并排设置，所述加强板为弧形结构，可以保证活动栅板3‑3与分雪器3‑2螺旋结构边缘的间隙均匀，活动栅板3‑3上设置有间隙，以保证火焰上行的同时，避免大块冰未融化直接进入融化室内部下方，压灭火焰，甚至于堵塞装置。加强板的两端向外延伸形成挂耳，在融化室的内壁上设置有与加强板相配合的凸台，在凸台上面设置有卡槽，所述挂耳能够卡进卡槽内。 [0038] 在本方案中，所述融化室的上方铰接有一上翻盖3‑7，以便于将上翻盖3‑7打开后进行设备安装和维护保养，所述上翻盖3‑7包括弧形板和两块扇形侧板，在相对弧形板一侧面上设置有进料口3‑8，所述融化室上方铰接处设置有用于支撑上翻盖3‑7的支撑部3‑9。隔板3‑4下方设置有水流通道，用于将冰雪化水分流引向融化室下方的两个水箱3‑5，两个水箱3‑5之间通过连通管3‑6相互连通。 [0039] 本方案融雪系统可以在融冰雪机进行设置，另外融冰雪机上还配套设置有储水装置，包括储水罐，在储水罐与所述融化装置3的连接管道上设置有水泵和自动进水阀，在储水罐底部一侧设置有自动排水阀，所述发动机的排气管道穿过储水罐的顶部并深入储水罐内部的液面以下，在排汽管道上设置有自动排气阀，在储水罐的顶部还设置有发动机的排气口，所述排气口上安装有自动放空阀；在其中一个水箱3‑5上通过抽水管道与自行式融雪机底盘上方的储水罐顶部连通，储水罐内设置有液位计，发动机采用柴油发动机。将发动机的排气管道插入液面以下，不仅有助于通过融化水对尾气进行吸收净化，避免发动机排放气体对大气的污染，而且将储水罐打压后，可同时加快融化水的排放，大大缩短融冰雪机的工作周期。储水装置的工作原理如下：储水罐水位达到上限阈值时，需要进行排水，自动排气阀处于打开状态，水泵停止运转，自动进水阀、自动排水阀和自动放空阀均为关闭状态，发动机的排放尾气进入储水罐中，使得储水罐内的气压达到2到3公斤压力，自动排水阀控制打开，储水罐内的将近5立方水，会在2分钟内排净；继续除雪作业，关闭自动排水阀，系统控制打开自动放空阀进行尾气过滤后排放，水泵运行和自动进水阀视水箱3‑5内的液位来控制是否启动打开，融雪机继续进行除冰融雪作业，在储水罐上还设置有两个安全阀，均为承受5公斤的气压，在发动机的排气口还设置有消声器，用于降低排气噪音，本装置的汽车底盘采用无级变速，发动机为柴油发动机，汽车底盘上设置有前后两个油箱，前油箱为燃烧器油箱，用于为燃烧器3‑1提供燃料，后油箱为发动机油箱，用于为柴油发动机提供燃料。在汽车底盘的尾部还设置有液压油装置，包括液压油箱和变量泵，液压油箱通过变量泵分别与破冻油压马达1‑5和传送油压马达2‑1连接，用于为破冻油压马达1‑5和传送油压马达2‑1提供油压动力，在驾驶室后方的车辆底盘上设置有厢体，用于保护底盘上方的各个设备，在厢体的后侧设置有双开门。 [0040] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 |
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