专利名称：除冰雪机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于清除道路及人行道冰雪的机器，尤其适用于城市街道、人行道、高等级道路辅道、立交桥引桥道路等的冰雪清除。
背景技术：
目前，公知的除冰雪机械设备可分为两类一是车载式雪犁，原理属于推雪板形式，工作原理是卡车上装有可拆卸的推雪板，保证铲刀刃始终与路面有一微小间隙，除雪时卡车以一定速度行驶，积雪被推起并沿着雪板弧面和倾斜角度抛向路边；二是抛雪形式，其工作原理是车辆前行时，积雪进入抛雪装置内，内部的刀刃高速旋转将雪切割打碎，然后由抛雪槽喷射出。由于这两种方式的除雪工具始终与路面有一微小间隙(否则会损坏路面)，因此不能清除路面上的压实的薄雪层。这两类公知的除冰雪机械设备不能在压实积雪路面应用的主要原因是一是不能彻底地清除冰雪层，裸露出道路铺装层，不能达到改善道路行驶条件的目的；二是在正常的道路上使用，可能发生损坏路面现象。基于现有技术条件，目前城市街道除雪仍普遍采用手工除雪方式。
发明内容
本实用新型的目的在于解决使用动力机械清除道路上和人行道压实积雪的问题。该除冰雪机能使路上压实积雪与路面成块状脱离，免除现在使用的大部分手工具人工操作，减轻了劳动强度。
本专利的除冰雪机采用铲刀、锤头冲击地面使冰雪层与路面分离。
该除冰雪机是一人手推小车，由市电或发电机组提供原动力。小车车架前部有转向轮，后部有两个后轮，车架平板支承在前转向轮和后轮上，冲击部件布置在中部。冲击部件的基础零件是套筒，套筒固定在车架平板上，齿条轴支承在套筒中，可在套筒中上下滑动。齿条轴下端固连有弹簧座，压缩弹簧位于弹簧座和车架平板之间。齿条轴下端装有配重块以及冲击器具。根据冰雪层的状况，可以选择不同的冲击器具。通过齿条轴下端部安装孔可以直接装冲击锤，或者安装铲刀或锤架。齿轮与齿条轴上的齿条啮合，齿轮装在串激式直流电动机或交流同步电动机上，串激式直流电动机或交流同步电动机固定在车架平板上。
电机带动齿条轴提起压缩弹簧，利用弹性势能和重力势能产生的冲击力使铲刀或带锤头的锤架下落时撞击路面。
为了防止电路发生意外故障齿条轴提升幅度过大损坏路面，在齿条轴上加工形成一台阶状的限制平面。在套筒下部旋入螺栓，可防止在设置齿条轴小幅度提升时，齿条轴提升幅度过大损坏路面。
根据冰雪层的具体情况，可选择使用铲刀或带锤头的锤架。
齿条轴可以通过齿条轴的安装孔直接与铲刀或锤架相连。为了提高效率，往往需要同时使用多个铲刀或锤架。使用多个平衡架交连，形成平衡架的一级一级的扩展。每个平衡架的中部孔都安装在上一级平衡架的两端。末级平衡架的两端安装铲刀或锤架。下一级平衡架的中部孔可绕上一级平衡架的轴端转动，铲刀或锤架可绕末级平衡架的轴端转动。平衡架交连的目的是为了让多个铲刀或锤架在冲击时也能适应不平的路面。
在实际操作时，需要设置冲击力的大小，即铲刀或锤架的提升高度应当是可以调整的。
齿条轴的提升电机可采用两种电机。
一种是采用直流电机，直流电机是采用串激式接法。齿条轴提升时，压缩弹簧被压缩，电机的阻力转矩随之上升，因此采用串激式接法能够很好地适应阻力转矩的变化。
对于直流电机，采用循环式时间继电器设定提升时间限制提升高度。
交流或直流电压与冲击开关、循环式时间继电器连接成回路。
交流或直流电压与循环式时间继电器的常开触头、直流接触器线圈连接成回路。
直流正极电压与直流接触器常开触头、串激式直流电动机连接成回路。
当冲击开关闭合后，循环式时间继电器开始工作。按照人为设定的时间，时间继电器的常开触头循环的闭合和断开，直流接触器常开触头也同步的闭合和断开，串激式直流电动机也同步的接通和断开，于是齿条轴也同步的提升和落下产生冲击。循环式时间继电器的循环时间可以调整，从而改变提升时间和下落时间，也就调整了冲击强度或冲击频率。
一种是交流同步电机。交流220v电压与交流冲击开关、调压开关、交流同步电机连接成回路。调压开关用来选择不同的降压电阻，从而改变加在交流同步电机上的电压，达到改变提升高度的目的。由于交流同步电机的启动转矩小于最大转矩，齿条轴自动在设定高度提升和落下。
由于采用上述除冰雪技术方案，可以在不损坏路面的情况下，分离路面上的坚实冰雪层。与手工操作相比，省时省力。由于除冰雪速度快，干净彻底，占据面积小，可显著地减小降雪对交通运输造成的损失。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步的说明。
图1除冰雪机的整体结构示意图。
图2动力传动结构示意图。
图3套筒与齿条轴结构示意图。
图4齿条轴定位结构示意图。
图5铲刀结构示意图。
图6锤架结构示意图。
图7平衡架结构示意图。
图8齿条轴安装一个铲刀或锤架示意图。
图9齿条轴安装两个铲刀或锤架示意图。
图10齿条轴安装四个铲刀或锤架示意图。
图11齿条轴安装八个铲刀或锤架示意图。
图12循环式时间继电器控制电路图。
图13直流接触器线圈控制电路图。
图14串激式直流电机控制电路图。
图15交流同步电机控制电路图。
图中1.齿条轴 3.齿轮 4.套筒 5.罩 6.弹簧座 7.压缩弹簧 8.回位拉簧 10.齿条 11.车架平板 12.前转向轮 13.后轮 14.冲击锤 15.配重块 16.冲击平面 32.串激式直流电动机33.交流同步电动机 41.交流220v电压端子1 42.交流220v电压端子2 43.交流冲击开关 44.调压开关 45.降压电阻1 46.降压电阻2 47.降压电阻3 49.电压端子2 50.电压端子1 51.冲击开关 52.循环式时间继电器 53.电压端子4 54.电压端子3 55.常开触头 56.直流接触器线圈57.直流负极电压端子 59.直流正极电压端子 61.直流接触器常开触头 70.螺孔 71.圆柱面 72.螺栓 73.限制平面 74.缺口 75.定位块 76.防转平面 78.锤头平面 79.锤架孔 80.锤架 81.锤头 82.铲刀孔 83.铲刀 84.刀刃 85.安装孔 86.平衡架平面 87.平衡架孔 88.平衡架螺纹89.安装销 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。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例，具体说明本专利的内容。
在
图1中，除冰雪机车架平板(11)支承在前转向轮(12)和后轮(13)上。套筒(4)固定在车架平板(11)上，套筒(4)位于前转向轮(12)和后轮(13)之间。这样，作为冲击执行元件的冲击器具就位于小车的中部，可有效的防止冲击器具对人员的伤害。齿条轴(1)支承在套筒(4)中，齿条轴(1)可在套筒(4)中上下滑动。齿条轴(1)下端固连弹簧座(6)，压缩弹簧(7)位于弹簧座(6)和车架平板(11)之间。如齿条轴(1)在套筒(4)内被提起，就能压缩压缩弹簧(7)，积蓄冲击所需的弹性能。弹簧座(6)下端装有配重块(15)。安装配重块(15)，是为了调节运动部分的质量，满足冲击强度的要求。
在配重块(15)下面齿条轴(1)下端部装有冲击锤(14)，冲击锤(14)具有冲击平面(16)。
齿条轴(1)在套筒(4)内被提起时，齿条轴(1)会快速地向上伸出套筒(4)上表面。为防止意外，在套筒(4)上端部应安装防护罩。罩(5)安装在套筒(4)上端，罩(5)的长度与齿条轴(1)上升伸出长度相匹配。
当除冰雪机不在工作状态时，铲刀(83)或锤架(80)应离开地面一段距离。在弹簧座(6)与车架平面(11)之间挂有两根对称的回位拉簧(8)，确保铲刀(83)或锤架(80)离开地面一段距离。
串激式直流电动机(32)或交流同步电动机(33)固定在车架平板(11)上。
在图2中，显示齿轮(3)与串激式直流电动机(32)或交流同步电动机(33)、齿条轴(1)的位置关系。
如图3、4显示，为了使齿轮(3)与齿条(10)啮合，套筒(4)中部开有缺口(74)。为了防止齿条轴(1)产生随意的转动，在齿条(10)相对面上有防转平面(76)，套筒(4)上部焊有定位块(75)与防转平面(76)配合。为了防止电路发生意外故障齿条轴(1)提升幅度过大损坏路面，在齿条轴(1)上加工形成与防转平面(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)，可防止在设置齿条轴(1)小幅度提升时，齿条轴(1)提升幅度过大损坏路面。螺栓(72)端部为小于螺纹外径的圆柱面(71)。螺栓(72)端部制作为小于螺纹外径的圆柱面(71)的好处是，当齿条轴(1)上行碰撞圆柱面(71)使其发生变形时，不会影响螺栓(72)的旋入和旋出。
在齿条轴(1)下端通过安装孔(85)插入安装销(89)，可在齿条轴(1)上安装一个或多个铲刀(83)或锤架(80)。安装多个铲刀(83)或锤架(80)是借助于平衡架把齿条轴(1)和铲刀(83)或锤架(80)连接起来。
在图5中，铲刀(83)中部有一铲刀孔(82)，与平衡架两端或安装销(89)连接，铲刀可绕轴转动，以适应不平的路面。铲刀(83)有刀刃(84)，以便切入冰雪层。
在图6中，锤架(80)中部有一锤架孔(79)，与平衡架两端或安装销(89)连接，锤架可绕轴转动，以适应不平的路面。锤架(80)上有对称的锤头(81)，锤头(81)底部为锤头平面(78)。设计为用平面冲击，是考虑到在某些状态下容易使冰雪层发生振动而与地面分离。
在图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)上有两个前后平行的平衡架平面(86)、平衡架孔(87)，两端有对称的平衡架螺纹(88)。平衡架中部加工两个前后平行的平面，是为了便于紧固螺栓的安装。平衡架两端对称的平衡架螺纹(88)用于下级平衡架或铲刀(83)、锤架(80)的安装。平衡架级间采用一个平衡架孔(87)相连，是为了相连的零件能相互转动，以适应不平的路面。
在图8中，齿条轴(1)下端部安装一个铲刀(83)或锤架(80)，其结构是在齿条轴(1)下端通过安装孔(85)插入安装销(89)，在安装销(89)上安装一个铲刀(83)或锤架(80)。
在图9中，齿条轴(1)下端部安装两个铲刀(83)或锤架(80)，其结构是齿条轴(1)下端通过安装孔(85)插入安装销(89)，在安装销(89)上安装平衡轴1(90)，平衡轴1(90)两端分别安装一个铲刀(83)或锤架(80)。
在
图10中，齿条轴(1)下端部安装四个铲刀(83)或锤架(80)，其结构是齿条轴(1)下端通过安装孔(85)插入安装销(89)，在安装销(89)上安装平衡轴1(90)，平衡轴1(90)两端分别安装平衡轴2(91)和平衡轴3(92)，在平衡轴2(91)两端安装两个铲刀(83)或锤架(80)，在平衡轴3(92)两端安装两个铲刀(83)或锤架(80)。
在
图11中，齿条轴(1)下端部安装八个铲刀(83)或锤架(80)，其结构是齿条轴(1)下端通过安装孔(85)插入安装销(89)，在安装销(89)上安装平衡轴1(90)，平衡轴1(90)两端分别安装平衡轴2(91)和平衡轴3(92)，在平衡轴2(91)两端分别安装平衡轴5(94)和平衡轴7(96)，在平衡轴3(92)两端分别安装平衡轴4(93)和平衡轴6(95)，八个铲刀(83)或锤架(80)分别安装在平衡轴4(93)、平衡轴5(94)、平衡轴6(95)和平衡轴7(96)两端。
在
图12、
图13、
图14、
图15所示的实施例中，显示了使用循环式时间继电器(52)对串激式直流电动机(32)的控制线路图。
在
图12中，电压端子1(50)与冲击开关(51)一端电连接，冲击开关(51)另一端与循环式时间继电器(52)一端电连接，循环式时间继电器(52)另一端与电压端子2(49)电连接。压下冲击开关(51)，循环式时间继电器(52)的常开触头(55)循环地开闭。
在
图13中，电压端子3(54)与循环式时间继电器(52)的常开触头(55)一端电连接，循环式时间继电器(52)的常开触头(55)另一端与直流接触器线圈(56)一端相连，直流接触器线圈(56)另一端与电压端子4(53)电连接。当循环式时间继电器(52)的常开触头(55)循环地开闭时，该电路使直流接触器常开触头(61)也循环地开闭。
在
图14中，直流正极电压端子(59)与直流接触器常开触头(61)一端电连接，直流接触器常开触头(61)另一端与串激式直流电动机(32)一端电连接，串激式直流电动机(32)另一端与直流负极电压端子(57)一端电连接。当直流接触器常开触头(61)循环地开闭时，该电路使串激式直流电动机(32)也循环地接通和断开。于是，齿条轴(1)也循环地提升和落下。
在
图15所示的另一个实施例中，使用电阻降低交流同步电机(33)上的端电压，达到降低齿条轴(1)提升高度的目的。交流220v电压端子1(41)与交流冲击开关(43)一端电连接，交流冲击开关(43)另一端与调压开关(44)一端电连接，调压开关(44)另一端与交流同步电机(33)一端电连接，交流同步电机(33)另一端与交流220v电压端子2(42)电连接。而调压开关(44)包括降压电阻1(45)、降压电阻2(46)、降压电阻3(47)。
权利要求1.一种除冰雪机，其特征是车架平板(11)支承在前转向轮(12)和后轮(13)上，套筒(4)固定在车架平板(11)上，套筒(4)位于前转向轮(12)和后轮(13)之间，罩(5)安装在套筒(4)上端，齿条轴(1)支承在套筒(4)中，齿条轴(1)下端固连弹簧座(6)，弹簧座(6)下端装有配重块(15)，在配重块(15)下面齿条轴(1)下端部装有冲击锤(14)，冲击锤(14)具有冲击平面(16)，压缩弹簧(7)位于弹簧座(6)和车架平板(11)之间，两根对称的回位拉簧(8)挂于弹簧座(6)和车架平板(11)之间，齿轮(3)与齿条轴(1)啮合，齿轮(3)装在串激式直流电动机(32)或交流同步电动机(33)上，串激式直流电动机(32)或交流同步电动机(33)固定在车架平板(11)上。
2.根据权利要求1所述的除冰雪机，其特征是套筒(4)上部焊有定位块(75)，中部开有缺口(74)，套筒(4)下部有螺孔(70)，螺孔(70)内可装螺栓(72)，螺栓(72)端部为小于螺纹外径的圆柱面(71)。
3.根据权利要求1所述的除冰雪机，其特征是在齿条轴(1)上切有齿条(10)，在相对面上有防转平面(76)，限制平面(73)与防转平面(76)垂直。
4.根据权利要求1所述的除冰雪机，在齿条轴(1)下端部安装一个铲刀(83)或锤架(80)其特征是齿条轴(1)下端通过安装孔(85)插入安装销(89)，在安装销(89)上安装一个铲刀(83)或锤架(80)。
5.根据权利要求1所述的除冰雪机，在齿条轴(1)下端部安装两个铲刀(83)或锤架(80)其特征是齿条轴(1)下端通过安装孔(85)插入安装销(89)，在安装销(89)上安装平衡轴1(90)，平衡轴1(90)两端分别安装一个铲刀(83)或锤架(80)。
6.根据权利要求1所述的除冰雪机，在齿条轴(1)下端部安装四个铲刀(83)或锤架(80)其特征是齿条轴(1)下端通过安装孔(85)插入安装销(89)，在安装销(89)上安装平衡轴1(90)，平衡轴1(90)两端分别安装平衡轴2(91)和平衡轴3(92)，在平衡轴2(91)两端安装两个铲刀(83)或锤架(80)，在平衡轴3(92)两端安装两个铲刀(83)或锤架(80)。
7.根据权利要求1所述的除冰雪机，在齿条轴(1)下端部安装八个铲刀(83)或锤架(80)其特征是齿条轴(1)下端通过安装孔(85)插入安装销(89)，在安装销(89)上安装平衡轴1(90)，平衡轴1(90)两端分别安装平衡轴2(91)和平衡轴3(92)，在平衡轴2(91)两端分别安装平衡轴5(94)和平衡轴7(96)，在平衡轴3(92)两端分别安装平衡轴4(93)和平衡轴6(95)，八个铲刀(83)或锤架(80)分别安装在平衡轴4(93)、平衡轴5(94)、平衡轴6(95)和平衡轴7(96)两端。
8.根据权利要求7所述的装置，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)上有两个前后平行的平衡架平面(86)、有平衡架孔(87)，两端有对称的平衡架螺纹(88)；铲刀(83)上有铲刀孔(82)，铲刀(83)有刀刃(84)；锤架(80)上有锤架孔(79)，锤架(80)上有对称的锤头(81)，锤头(81)底部为锤头平面(78)。
9.根据权利要求1所述的除冰雪机，其特征是直流正极电压端子(59)与直流接触器常开触头(61)一端电连接，直流接触器常开触头(61)另一端与串激式直流电动机(32)一端电连接，串激式直流电动机(32)另一端与直流负极电压端子(57)一端电连接；电压端子3(54)与循环式时间继电器(52)的常开触头(55)一端电连接，循环式时间继电器(52)的常开触头(55)另一端与直流接触器线圈(56)一端相连，直流接触器线圈(56)另一端与电压端子4(53)电连接；电压端子1(50)与冲击开关(51)一端电连接，冲击开关(51)另一端与循环式时间继电器(52)一端电连接，循环式时间继电器(52)另一端与电压端子2(49)电连接。
10.根据权利要求1所述的除冰雪机，其特征是交流220v电压端子1(41)与交流冲击开关(43)一端电连接，交流冲击开关(43)另一端与调压开关(44)一端电连接，调压开关(44)另一端与交流同步电机(33)一端电连接，交流同步电机(33)另一端与交流220v电压端子2(42)电连接；调压开关(44)包括降压电阻1(45)、降压电阻2(46)、降压电阻3(47)。
专利摘要本实用新型除冰雪机涉及一种用于使道路冰雪与地面分离的机器。该设计的目的在于解决使用动力机械清除道路上和人行道压实积雪的问题。该除冰雪机是一人手推小车，由市电或发电机组提供原动力。电机带动齿条轴(1)提起压缩弹簧(7)，利用弹性势能和重力势能产生的冲击力撞击路面。根据冰雪层的状况，可以选择不同的冲击器具，通过齿条轴(1)的安装孔与冲击锤(14)、铲刀或带锤头的锤架相连。为了提高效率，可以同时使用多个铲刀或锤架。本机可以改变提升高度来调整冲击强度或频率。该除冰雪机免除现在使用的大部分手工具人工操作，减轻了劳动强度。尤其适用于城市街道、人行道、高等级道路辅道、立交桥引桥道路等的冰雪清除。
文档编号E01H5/06GK2876176SQ200620112498
公开日2007年3月7日 申请日期2006年4月7日 优先权日2006年4月7日
发明者葛在 申请人:葛在