專利名稱：除冰雪機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于清除道路及人行道冰雪的機器，尤其適用于城市街道、人行道、高等級道路輔道、立交橋引橋道路等的冰雪清除。
背景技術：
目前，公知的除冰雪機械設備可分為兩類一是車載式雪犁，原理屬于推雪板形式，工作原理是卡車上裝有可拆卸的推雪板，保證鏟刀刃始終與路面有一微小間隙，除雪時卡車以一定速度行駛，積雪被推起并沿著雪板弧面和傾斜角度拋向路邊；二是拋雪形式，其工作原理是車輛前行時，積雪進入拋雪裝置內，內部的刀刃高速旋轉將雪切割打碎，然后由拋雪槽噴射出。由于這兩種方式的除雪工具始終與路面有一微小間隙(否則會損壞路面)，因此不能清除路面上的壓實的薄雪層。這兩類公知的除冰雪機械設備不能在壓實積雪路面應用的主要原因是一是不能徹底地清除冰雪層，裸露出道路鋪裝層，不能達到改善道路行駛條件的目的；二是在正常的道路上使用，可能發(fā)生損壞路面現象。基于現有技術條件，目前城市街道除雪仍普遍采用手工除雪方式。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于解決使用動力機械清除道路上和人行道壓實積雪的問題。該除冰雪機能使路上壓實積雪與路面成塊狀脫離，免除現在使用的大部分手工具人工操作，減輕了勞動強度。
本專利的除冰雪機采用鏟刀、錘頭沖擊地面使冰雪層與路面分離。
該除冰雪機是一人手推小車，由市電或發(fā)電機組提供原動力。小車車架前部有轉向輪，后部有兩個后輪，車架平板支承在前轉向輪和后輪上，沖擊部件布置在中部。沖擊部件的基礎零件是套筒，套筒固定在車架平板上，齒條軸支承在套筒中，可在套筒中上下滑動。齒條軸下端固連有彈簧座，壓縮彈簧位于彈簧座和車架平板之間。齒條軸下端裝有配重塊以及沖擊器具。根據冰雪層的狀況，可以選擇不同的沖擊器具。通過齒條軸下端部安裝孔可以直接裝沖擊錘，或者安裝鏟刀或錘架。齒輪與齒條軸上的齒條嚙合，齒輪裝在串激式直流電動機或交流同步電動機上，串激式直流電動機或交流同步電動機固定在車架平板上。
電機帶動齒條軸提起壓縮彈簧，利用彈性勢能和重力勢能產生的沖擊力使鏟刀或帶錘頭的錘架下落時撞擊路面。
為了防止電路發(fā)生意外故障齒條軸提升幅度過大損壞路面，在齒條軸上加工形成一臺階狀的限制平面。在套筒下部旋入螺栓，可防止在設置齒條軸小幅度提升時，齒條軸提升幅度過大損壞路面。
根據冰雪層的具體情況，可選擇使用鏟刀或帶錘頭的錘架。
齒條軸可以通過齒條軸的安裝孔直接與鏟刀或錘架相連。為了提高效率，往往需要同時使用多個鏟刀或錘架。使用多個平衡架交連，形成平衡架的一級一級的擴展。每個平衡架的中部孔都安裝在上一級平衡架的兩端。末級平衡架的兩端安裝鏟刀或錘架。下一級平衡架的中部孔可繞上一級平衡架的軸端轉動，鏟刀或錘架可繞末級平衡架的軸端轉動。平衡架交連的目的是為了讓多個鏟刀或錘架在沖擊時也能適應不平的路面。
在實際操作時，需要設置沖擊力的大小，即鏟刀或錘架的提升高度應當是可以調整的。
齒條軸的提升電機可采用兩種電機。
一種是采用直流電機，直流電機是采用串激式接法。齒條軸提升時，壓縮彈簧被壓縮，電機的阻力轉矩隨之上升，因此采用串激式接法能夠很好地適應阻力轉矩的變化。
對于直流電機，采用循環(huán)式時間繼電器設定提升時間限制提升高度。
交流或直流電壓與沖擊開關、循環(huán)式時間繼電器連接成回路。
交流或直流電壓與循環(huán)式時間繼電器的常開觸頭、直流接觸器線圈連接成回路。
直流正極電壓與直流接觸器常開觸頭、串激式直流電動機連接成回路。
當沖擊開關閉合后，循環(huán)式時間繼電器開始工作。按照人為設定的時間，時間繼電器的常開觸頭循環(huán)的閉合和斷開，直流接觸器常開觸頭也同步的閉合和斷開，串激式直流電動機也同步的接通和斷開，于是齒條軸也同步的提升和落下產生沖擊。循環(huán)式時間繼電器的循環(huán)時間可以調整，從而改變提升時間和下落時間，也就調整了沖擊強度或沖擊頻率。
一種是交流同步電機。交流220v電壓與交流沖擊開關、調壓開關、交流同步電機連接成回路。調壓開關用來選擇不同的降壓電阻，從而改變加在交流同步電機上的電壓，達到改變提升高度的目的。由于交流同步電機的啟動轉矩小于最大轉矩，齒條軸自動在設定高度提升和落下。
由于采用上述除冰雪技術方案，可以在不損壞路面的情況下，分離路面上的堅實冰雪層。與手工操作相比，省時省力。由于除冰雪速度快，干凈徹底，占據面積小，可顯著地減小降雪對交通運輸造成的損失。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步的說明。


圖1除冰雪機的整體結構示意圖。
圖2動力傳動結構示意圖。
圖3套筒與齒條軸結構示意圖。
圖4齒條軸定位結構示意圖。
圖5鏟刀結構示意圖。
圖6錘架結構示意圖。
圖7平衡架結構示意圖。
圖8齒條軸安裝一個鏟刀或錘架示意圖。
圖9齒條軸安裝兩個鏟刀或錘架示意圖。
圖10齒條軸安裝四個鏟刀或錘架示意圖。
圖11齒條軸安裝八個鏟刀或錘架示意圖。
圖12循環(huán)式時間繼電器控制電路圖。
圖13直流接觸器線圈控制電路圖。
圖14串激式直流電機控制電路圖。
圖15交流同步電機控制電路圖。
圖中1.齒條軸 3.齒輪 4.套筒 5.罩 6.彈簧座 7.壓縮彈簧 8.回位拉簧 10.齒條 11.車架平板 12.前轉向輪 13.后輪 14.沖擊錘 15.配重塊 16.沖擊平面 32.串激式直流電動機33.交流同步電動機 41.交流220v電壓端子1 42.交流220v電壓端子2 43.交流沖擊開關 44.調壓開關 45.降壓電阻1 46.降壓電阻2 47.降壓電阻3 49.電壓端子2 50.電壓端子1 51.沖擊開關 52.循環(huán)式時間繼電器 53.電壓端子4 54.電壓端子3 55.常開觸頭 56.直流接觸器線圈57.直流負極電壓端子 59.直流正極電壓端子 61.直流接觸器常開觸頭 70.螺孔 71.圓柱面 72.螺栓 73.限制平面 74.缺口 75.定位塊 76.防轉平面 78.錘頭平面 79.錘架孔 80.錘架 81.錘頭 82.鏟刀孔 83.鏟刀 84.刀刃 85.安裝孔 86.平衡架平面 87.平衡架孔 88.平衡架螺紋89.安裝銷 90.平衡架1 91.平衡架2 92.平衡架3 93.平衡架4 94.平衡架5 95.平衡架6 96.平衡架7。
具體實施方式
以下結合附圖所示實施例，具體說明本專利的內容。
在
圖1中，除冰雪機車架平板(11)支承在前轉向輪(12)和后輪(13)上。套筒(4)固定在車架平板(11)上，套筒(4)位于前轉向輪(12)和后輪(13)之間。這樣，作為沖擊執(zhí)行元件的沖擊器具就位于小車的中部，可有效的防止沖擊器具對人員的傷害。齒條軸(1)支承在套筒(4)中，齒條軸(1)可在套筒(4)中上下滑動。齒條軸(1)下端固連彈簧座(6)，壓縮彈簧(7)位于彈簧座(6)和車架平板(11)之間。如齒條軸(1)在套筒(4)內被提起，就能壓縮壓縮彈簧(7)，積蓄沖擊所需的彈性能。彈簧座(6)下端裝有配重塊(15)。安裝配重塊(15)，是為了調節(jié)運動部分的質量，滿足沖擊強度的要求。
在配重塊(15)下面齒條軸(1)下端部裝有沖擊錘(14)，沖擊錘(14)具有沖擊平面(16)。
齒條軸(1)在套筒(4)內被提起時，齒條軸(1)會快速地向上伸出套筒(4)上表面。為防止意外，在套筒(4)上端部應安裝防護罩。罩(5)安裝在套筒(4)上端，罩(5)的長度與齒條軸(1)上升伸出長度相匹配。
當除冰雪機不在工作狀態(tài)時，鏟刀(83)或錘架(80)應離開地面一段距離。在彈簧座(6)與車架平面(11)之間掛有兩根對稱的回位拉簧(8)，確保鏟刀(83)或錘架(80)離開地面一段距離。
串激式直流電動機(32)或交流同步電動機(33)固定在車架平板(11)上。
在圖2中，顯示齒輪(3)與串激式直流電動機(32)或交流同步電動機(33)、齒條軸(1)的位置關系。
如圖3、4顯示，為了使齒輪(3)與齒條(10)嚙合，套筒(4)中部開有缺口(74)。為了防止齒條軸(1)產生隨意的轉動，在齒條(10)相對面上有防轉平面(76)，套筒(4)上部焊有定位塊(75)與防轉平面(76)配合。為了防止電路發(fā)生意外故障齒條軸(1)提升幅度過大損壞路面，在齒條軸(1)上加工形成與防轉平面(76)垂直的限制平面(73)。在套筒(4)下部加工有螺孔(70)。如旋入螺栓(72)，可防止在設置齒條軸(1)小幅度提升時，齒條軸(1)提升幅度過大損壞路面。螺栓(72)端部為小于螺紋外徑的圓柱面(71)。螺栓(72)端部制作為小于螺紋外徑的圓柱面(71)的好處是，當齒條軸(1)上行碰撞圓柱面(71)使其發(fā)生變形時，不會影響螺栓(72)的旋入和旋出。
在齒條軸(1)下端通過安裝孔(85)插入安裝銷(89)，可在齒條軸(1)上安裝一個或多個鏟刀(83)或錘架(80)。安裝多個鏟刀(83)或錘架(80)是借助于平衡架把齒條軸(1)和鏟刀(83)或錘架(80)連接起來。
在圖5中，鏟刀(83)中部有一鏟刀孔(82)，與平衡架兩端或安裝銷(89)連接，鏟刀可繞軸轉動，以適應不平的路面。鏟刀(83)有刀刃(84)，以便切入冰雪層。
在圖6中，錘架(80)中部有一錘架孔(79)，與平衡架兩端或安裝銷(89)連接，錘架可繞軸轉動，以適應不平的路面。錘架(80)上有對稱的錘頭(81)，錘頭(81)底部為錘頭平面(78)。設計為用平面沖擊，是考慮到在某些狀態(tài)下容易使冰雪層發(fā)生振動而與地面分離。
在圖7中，平衡架1(90)、平衡架2(91)、平衡架3(92)、平衡架4(93)、平衡架5(94)、平衡架6(95)、平衡架7(96)上有兩個前后平行的平衡架平面(86)、平衡架孔(87)，兩端有對稱的平衡架螺紋(88)。平衡架中部加工兩個前后平行的平面，是為了便于緊固螺栓的安裝。平衡架兩端對稱的平衡架螺紋(88)用于下級平衡架或鏟刀(83)、錘架(80)的安裝。平衡架級間采用一個平衡架孔(87)相連，是為了相連的零件能相互轉動，以適應不平的路面。
在圖8中，齒條軸(1)下端部安裝一個鏟刀(83)或錘架(80)，其結構是在齒條軸(1)下端通過安裝孔(85)插入安裝銷(89)，在安裝銷(89)上安裝一個鏟刀(83)或錘架(80)。
在圖9中，齒條軸(1)下端部安裝兩個鏟刀(83)或錘架(80)，其結構是齒條軸(1)下端通過安裝孔(85)插入安裝銷(89)，在安裝銷(89)上安裝平衡軸1(90)，平衡軸1(90)兩端分別安裝一個鏟刀(83)或錘架(80)。
在
圖10中，齒條軸(1)下端部安裝四個鏟刀(83)或錘架(80)，其結構是齒條軸(1)下端通過安裝孔(85)插入安裝銷(89)，在安裝銷(89)上安裝平衡軸1(90)，平衡軸1(90)兩端分別安裝平衡軸2(91)和平衡軸3(92)，在平衡軸2(91)兩端安裝兩個鏟刀(83)或錘架(80)，在平衡軸3(92)兩端安裝兩個鏟刀(83)或錘架(80)。
在
圖11中，齒條軸(1)下端部安裝八個鏟刀(83)或錘架(80)，其結構是齒條軸(1)下端通過安裝孔(85)插入安裝銷(89)，在安裝銷(89)上安裝平衡軸1(90)，平衡軸1(90)兩端分別安裝平衡軸2(91)和平衡軸3(92)，在平衡軸2(91)兩端分別安裝平衡軸5(94)和平衡軸7(96)，在平衡軸3(92)兩端分別安裝平衡軸4(93)和平衡軸6(95)，八個鏟刀(83)或錘架(80)分別安裝在平衡軸4(93)、平衡軸5(94)、平衡軸6(95)和平衡軸7(96)兩端。
在
圖12、
圖13、
圖14、
圖15所示的實施例中，顯示了使用循環(huán)式時間繼電器(52)對串激式直流電動機(32)的控制線路圖。
在
圖12中，電壓端子1(50)與沖擊開關(51)一端電連接，沖擊開關(51)另一端與循環(huán)式時間繼電器(52)一端電連接，循環(huán)式時間繼電器(52)另一端與電壓端子2(49)電連接。壓下沖擊開關(51)，循環(huán)式時間繼電器(52)的常開觸頭(55)循環(huán)地開閉。
在
圖13中，電壓端子3(54)與循環(huán)式時間繼電器(52)的常開觸頭(55)一端電連接，循環(huán)式時間繼電器(52)的常開觸頭(55)另一端與直流接觸器線圈(56)一端相連，直流接觸器線圈(56)另一端與電壓端子4(53)電連接。當循環(huán)式時間繼電器(52)的常開觸頭(55)循環(huán)地開閉時，該電路使直流接觸器常開觸頭(61)也循環(huán)地開閉。
在
圖14中，直流正極電壓端子(59)與直流接觸器常開觸頭(61)一端電連接，直流接觸器常開觸頭(61)另一端與串激式直流電動機(32)一端電連接，串激式直流電動機(32)另一端與直流負極電壓端子(57)一端電連接。當直流接觸器常開觸頭(61)循環(huán)地開閉時，該電路使串激式直流電動機(32)也循環(huán)地接通和斷開。于是，齒條軸(1)也循環(huán)地提升和落下。
在
圖15所示的另一個實施例中，使用電阻降低交流同步電機(33)上的端電壓，達到降低齒條軸(1)提升高度的目的。交流220v電壓端子1(41)與交流沖擊開關(43)一端電連接，交流沖擊開關(43)另一端與調壓開關(44)一端電連接，調壓開關(44)另一端與交流同步電機(33)一端電連接，交流同步電機(33)另一端與交流220v電壓端子2(42)電連接。而調壓開關(44)包括降壓電阻1(45)、降壓電阻2(46)、降壓電阻3(47)。
權利要求1.一種除冰雪機，其特征是車架平板(11)支承在前轉向輪(12)和后輪(13)上，套筒(4)固定在車架平板(11)上，套筒(4)位于前轉向輪(12)和后輪(13)之間，罩(5)安裝在套筒(4)上端，齒條軸(1)支承在套筒(4)中，齒條軸(1)下端固連彈簧座(6)，彈簧座(6)下端裝有配重塊(15)，在配重塊(15)下面齒條軸(1)下端部裝有沖擊錘(14)，沖擊錘(14)具有沖擊平面(16)，壓縮彈簧(7)位于彈簧座(6)和車架平板(11)之間，兩根對稱的回位拉簧(8)掛于彈簧座(6)和車架平板(11)之間，齒輪(3)與齒條軸(1)嚙合，齒輪(3)裝在串激式直流電動機(32)或交流同步電動機(33)上，串激式直流電動機(32)或交流同步電動機(33)固定在車架平板(11)上。
2.根據權利要求1所述的除冰雪機，其特征是套筒(4)上部焊有定位塊(75)，中部開有缺口(74)，套筒(4)下部有螺孔(70)，螺孔(70)內可裝螺栓(72)，螺栓(72)端部為小于螺紋外徑的圓柱面(71)。
3.根據權利要求1所述的除冰雪機，其特征是在齒條軸(1)上切有齒條(10)，在相對面上有防轉平面(76)，限制平面(73)與防轉平面(76)垂直。
4.根據權利要求1所述的除冰雪機，在齒條軸(1)下端部安裝一個鏟刀(83)或錘架(80)其特征是齒條軸(1)下端通過安裝孔(85)插入安裝銷(89)，在安裝銷(89)上安裝一個鏟刀(83)或錘架(80)。
5.根據權利要求1所述的除冰雪機，在齒條軸(1)下端部安裝兩個鏟刀(83)或錘架(80)其特征是齒條軸(1)下端通過安裝孔(85)插入安裝銷(89)，在安裝銷(89)上安裝平衡軸1(90)，平衡軸1(90)兩端分別安裝一個鏟刀(83)或錘架(80)。
6.根據權利要求1所述的除冰雪機，在齒條軸(1)下端部安裝四個鏟刀(83)或錘架(80)其特征是齒條軸(1)下端通過安裝孔(85)插入安裝銷(89)，在安裝銷(89)上安裝平衡軸1(90)，平衡軸1(90)兩端分別安裝平衡軸2(91)和平衡軸3(92)，在平衡軸2(91)兩端安裝兩個鏟刀(83)或錘架(80)，在平衡軸3(92)兩端安裝兩個鏟刀(83)或錘架(80)。
7.根據權利要求1所述的除冰雪機，在齒條軸(1)下端部安裝八個鏟刀(83)或錘架(80)其特征是齒條軸(1)下端通過安裝孔(85)插入安裝銷(89)，在安裝銷(89)上安裝平衡軸1(90)，平衡軸1(90)兩端分別安裝平衡軸2(91)和平衡軸3(92)，在平衡軸2(91)兩端分別安裝平衡軸5(94)和平衡軸7(96)，在平衡軸3(92)兩端分別安裝平衡軸4(93)和平衡軸6(95)，八個鏟刀(83)或錘架(80)分別安裝在平衡軸4(93)、平衡軸5(94)、平衡軸6(95)和平衡軸7(96)兩端。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征是平衡架1(90)、平衡架2(91)、平衡架3(92)、平衡架4(93)、平衡架5(94)、平衡架6(95)、平衡架7(96)上有兩個前后平行的平衡架平面(86)、有平衡架孔(87)，兩端有對稱的平衡架螺紋(88)；鏟刀(83)上有鏟刀孔(82)，鏟刀(83)有刀刃(84)；錘架(80)上有錘架孔(79)，錘架(80)上有對稱的錘頭(81)，錘頭(81)底部為錘頭平面(78)。
9.根據權利要求1所述的除冰雪機，其特征是直流正極電壓端子(59)與直流接觸器常開觸頭(61)一端電連接，直流接觸器常開觸頭(61)另一端與串激式直流電動機(32)一端電連接，串激式直流電動機(32)另一端與直流負極電壓端子(57)一端電連接；電壓端子3(54)與循環(huán)式時間繼電器(52)的常開觸頭(55)一端電連接，循環(huán)式時間繼電器(52)的常開觸頭(55)另一端與直流接觸器線圈(56)一端相連，直流接觸器線圈(56)另一端與電壓端子4(53)電連接；電壓端子1(50)與沖擊開關(51)一端電連接，沖擊開關(51)另一端與循環(huán)式時間繼電器(52)一端電連接，循環(huán)式時間繼電器(52)另一端與電壓端子2(49)電連接。
10.根據權利要求1所述的除冰雪機，其特征是交流220v電壓端子1(41)與交流沖擊開關(43)一端電連接，交流沖擊開關(43)另一端與調壓開關(44)一端電連接，調壓開關(44)另一端與交流同步電機(33)一端電連接，交流同步電機(33)另一端與交流220v電壓端子2(42)電連接；調壓開關(44)包括降壓電阻1(45)、降壓電阻2(46)、降壓電阻3(47)。
專利摘要本實用新型除冰雪機涉及一種用于使道路冰雪與地面分離的機器。該設計的目的在于解決使用動力機械清除道路上和人行道壓實積雪的問題。該除冰雪機是一人手推小車，由市電或發(fā)電機組提供原動力。電機帶動齒條軸(1)提起壓縮彈簧(7)，利用彈性勢能和重力勢能產生的沖擊力撞擊路面。根據冰雪層的狀況，可以選擇不同的沖擊器具，通過齒條軸(1)的安裝孔與沖擊錘(14)、鏟刀或帶錘頭的錘架相連。為了提高效率，可以同時使用多個鏟刀或錘架。本機可以改變提升高度來調整沖擊強度或頻率。該除冰雪機免除現在使用的大部分手工具人工操作，減輕了勞動強度。尤其適用于城市街道、人行道、高等級道路輔道、立交橋引橋道路等的冰雪清除。
文檔編號E01H5/06GK2876176SQ200620112498
公開日2007年3月7日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權日2006年4月7日
發(fā)明者葛在 申請人:葛在