一种自走式路面碎冰机的制作方法

本实用新型涉及路面除冰技术领域，具体涉及一种自走式路面碎冰机。

背景技术：

在我国北方城市，尤其是东北和西北，冬季气候寒冷，路面未及时清除的雨雪经拖行碾压、融化后再冻结形成雪冰，汽车尾气排放形成的尾气冰等等，这些冰虽然很薄，但依然使车辆难以通行，致使交通事故发生率大幅增加。为缓解交通阻碍，维护交通安全，需要对路面及时进行清扫除冰后才能恢复交通。

现有的碎冰设备主要依靠设备的自重和破冰轮与地面的摩擦转动来破除路面的结冰层，但由于路面平整度有限，结冰不规则，不易切入等原因，现有的碎冰设备破冰效率有限，除冰效果并不理想。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种设计合理、使用方便的自走式路面碎冰机，以提高路面的破冰效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自走式路面碎冰机，包括车头，与所述车头尾端活动连接的车体及悬挂于所述车体尾端的碎冰收集装置；所述车头包括前车架、行走机构及驱动马达，所述行走机构安装在所述前车架的下表面，所述驱动马达安装在所述前车架的上表面且该驱动马达与所述行走机构传动连接，所述驱动马达用于驱动所述行走机构行走；所述车体包括后车架、碎冰轮、偏心振动机构及驾驶室，所述后车架前端的中部与所述前车架尾端的中部可转动连接，所述碎冰轮安装在所述后车架的下表面，所述偏心振动机构安装在所述后车架的上表面且该偏心振动机构与所述碎冰轮上下正对设置，所述驾驶室设置在所述后车架的上表面，该驾驶室内具有与所述驱动马达和所述偏心振动机构连接的液压控制器。

上述方案提供的自走式路面碎冰机使用时，液压控制器分别控制驱动马达和偏心振动机构运行，驱动马达运行带动碎冰机前行，偏心振动机构高速振动迫使碎冰轮振动碎冰，碎冰收集装置则对碎冰轮破碎的冰进行收集，上述方案提供的自走式路面碎冰机集碎冰和收冰为一体，碎冰和收冰同步进行，有效的提高了除冰效果。

为了更好的实现上述技术方案，优选地，所述行走机构包括第一轴承座、第二轴承座、第一前进轮及第二前进轮，所述第一轴承座安装在所述前车架下表面的中部且该第一轴承座内装设有万向节，所述第二轴承座为两个且对称安装在所述前车架下表面的两侧，所述第一前进轮轴的一端穿过一所述第二轴承座后与所述驱动马达传动连接，所述第一前进轮轴的另一端与所述第二前进轮轴的一端通过所述万向节连接，所述第二前进轮轴的另一端内套于另一所述第二轴承座内。

采用优选技术方案的有益效果为：行走机构设置两个前进轮，两个前进轮通过万向节连接，可便于车头转向。

优选地，所述第一前进轮伸出所述第二轴承座轴的端部装设有从动链盘，所述驱动马达的输出端装设有主动链盘，所述主动链盘与所述从动链盘通过链条传动连接。

优选地，所述第一轴承座靠近所述前车架下表面的前端设置，所述第二轴承座靠近所述前车架下表面两侧的尾端设置，所述第一轴承座和两个所述第二轴承座在水平面上的投影呈等腰三角形结构，所述第一前进轮和所述第二前进轮结构相同，所述第一前进轮和所述第二前进轮均包括轮轱和可拆卸安装在所述轮轱外缘面上若干个冰刀。

采用优选技术方案的有益效果为：第一轴承座和两个第二轴承座呈等腰三角形结构，使得第一前进轮和第二前进轮不平行，而不平行第一前进轮和第二前进轮有角度前行产生向心力，使冰刀不单压切冰面，还侧切冰面，达到了全覆盖的效果，同时第一前进轮和第二前进轮由万向节连接，驱动马达等速给第一前进轮传送动力，使得第一前进轮和第二前进轮之间不产生差速。

优选地，所述冰刀与其在所述轮轱外缘面连接处沿前进方向的切线成75°至85°的夹角。

采用优选技术方案的有益效果为：轮轱外缘面倾斜设置的冰刀更易切入冰面而产生较大的摩擦力，从而获得较大的前进驱动力。

优选地，所述后车架与所述前车架通过角度控制组件可转动连接；所述角度控制组件包括立轴、立轴轴承、立轴套、摆动轴、摆动轴套、双向液压缸、第一拉杆及第二连杆；所述立轴垂直固定在所述前车架上表面的中部，所述立轴轴承至少为一个且沿所述立轴轴向套设于所述立轴的外壁，所述立轴套固定在所述立轴轴承的外壁，所述摆动轴套沿碎冰机前进方向水平固定在所述后车架上表面前端的中部，所述摆动轴的主体可摆动设于所述摆动轴套内，该摆动轴的前端伸出所述摆动轴套并与所述立轴套外壁固定连接，尾端伸出所述摆动轴套后设置有锁紧螺母；所述双向液压缸的固定端铰接于所述立轴轴承的外壁，该双向液压缸的活塞杆分别与所述第一拉杆、第二连杆的一端铰接，所述第一拉杆的另一端铰接于所述后车架上表面前端的一侧，所述第二连杆的另一端铰接于所述前车架上表面尾端的一侧，所述第一拉杆和所述第二连杆位于碎冰机的同一侧。

采用优选技术方案的有益效果为：前车架和后车架之间连接有摆动轴，当驱动轮与碎冰轮因地面不平整而不在同一平面时，摆动轴在摆动轴套内微摆动可使前进轮、碎冰轮与地面无缝隙覆盖；立轴、立轴轴承、立轴套相配合转动可使前车架和后车架可转动连接，进而实现车头转向。

优选地，所述碎冰轮包括转轴、钢管和两个球面轴承，两个所述球面轴承对称安装在所述后车架下表面尾端的两侧，所述转轴的两端分别内套于一所述球面轴承内，所述钢管固定在所述转轴的外壁。

优选地，所述碎冰收集装置包括滚刷、铲冰箱及集冰箱，所述铲冰箱悬挂于所述后车架的尾端，该铲冰箱的两端均为开口端且所述铲冰箱底板前端至尾端呈上坡结构，所述滚刷的两端通过两个第三轴承座可转动连接于所述铲冰箱的两侧，所述集冰箱扣合于所述铲冰箱尾端的开口上。

优选地，所述滚刷包括刷轴和均匀设置在所述刷轴上的多个刷条，所述刷条的固定端至自由端呈由小变大的曲面梯形结构。

优选地，所述刷轴的一端装设有与所述液压控制器连接的刷轴马达，所述刷轴马达的转动方向与所述驱动马达的转动方向相同。

采用优选技术方案的有益效果为：滚刷由刷轴马达驱动转动，滚刷转动与地面产生摩擦力的方向与碎冰机行进方向一致，该摩擦力助推碎冰机行进，可有助于节省碎冰机的动力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例提供的一种自走式路面碎冰机的俯视图；

图2为图1所示的自走式路面碎冰机的仰视图；

图3为图1所示的自走式路面碎冰机的左视图；

图4为图1所示的自走式路面碎冰机的右视图；

图5为图1所示的自走式路面碎冰机的前视图；

图6为图1中第一前进轮的结构示意图；

图7为图1角度控制组件的示意图；

图8为图1中偏心振动机构的示意图；

图9为图8中罩体内偏心轮与从动轴配合的示意图；

图10为图8中罩体内从动轴与第四轴承座配合的示意图；

附图标记中：

10、车头；111、前车架；121、第一轴承座；122、第二轴承座；123a、第一前进轮；1231、轮轱；1232、冰刀；123b、第二前进轮；124、万向节；125、从动链盘；131、驱动马达；132、主动链盘；133、链条；

20、车体；211、后车架；22、碎冰轮；221、转轴；222、钢管；223、球面轴承；23、偏心振动机构；231、发动机；232、从动轴；233、偏心轮；234、第四轴承座；235、罩体；236、主动皮带轮；237、从动皮带轮；238、皮带机；24、驾驶室；

30、碎冰收集装置；31、滚刷；311、刷轴；312、刷条；313、刷轴马达；32、铲冰箱；33、集冰箱；34、第三轴承座；

40、角度控制组件；41、立轴；42、立轴轴承；43、立轴套；44、摆动轴；45、摆动轴套；46、双向液压缸；47、第一拉杆；48、第二连杆；49、锁紧螺母。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

参照图1至图10，一种自走式路面碎冰机，包括车头10、车体20及碎冰收集装置30，车头10的尾端与车体20的前端活动连接，碎冰收集装置30悬挂于车体20的尾端。

如图1所示，车头10包括前车架111、行走机构及驱动马达131，行走机构安装在前车架111的下表面，驱动马达131安装在前车架111的上表面且该驱动马达131与行走机构传动连接，驱动马达131用于驱动行走机构行走。

在本实施例中，所述前车架111的形状不作具体限定，优选矩形，以降低制作难度和成本；行走机构行走包括前行和后退两种行走方向。

如图2所示，行走机构包括第一轴承座121、第二轴承座122、第一前进轮123a及第二前进轮123b，第一轴承座121安装在前车架111下表面的中部且该第一轴承座121内装设有万向节124，第二轴承座122为两个且对称安装在前车架111下表面的两侧，第一前进轮123a轴的一端穿过一第二轴承座122后与驱动马达131传动连接，第一前进轮123a轴的另一端与第二前进轮123b轴的一端通过万向节124连接，第二前进轮123b轴的另一端内套于另一第二轴承座122内。

在本实施例中，需要说明的是，为便于理解，图2中前车架111未示出。

如图2和图6所示，第一轴承座121靠近前车架111下表面的前端设置，第二轴承座122靠近前车架111下表面两侧的尾端设置，第一轴承座121和两个第二轴承座122在水平面上的投影呈等腰三角形结构，第一前进轮123a和第二前进轮123b结构相同，第一前进轮123a和第二前进轮123b均包括轮轱1231和通过螺钉可拆卸安装在轮轱1231外缘面上若干个冰刀1232。

发明人在测试碎冰机的过程中发现，当冰刀1232与其在轮轱1231外缘面连接处沿前进方向的切线成75°至85°的夹角时，冰刀1232更易切入冰面，这样能产生较大的摩擦力，进而获得最佳的驱动力。

在本实施例中，优选地，第一轴承座121与第二轴承座122在碎冰机长度方向上间距10cm，这样使得第一前进轮123a与第二前进轮123b不平行，而不平行的第一前进轮123a与第二前进轮123b有角度前行产生向心力，使冰刀1232不单压切冰面，还侧切冰面，达到全覆盖的效果。第一前进轮123a与第二前进轮123b通过万向节124连接，驱动马达131为第一前进轮123a等速传送动力，使得第一前进轮123a与第二前进轮123b前进时不产生差速。

如图3和图5所示，第一前进轮123a伸出第二轴承座122轴的端部装设有从动链盘125，驱动马达131的输出端装设有主动链盘132，主动链盘132与从动链盘125通过链条133传动连接，驱动马达131与第一前进轮123a通过链条133传动连接，其结构稳定，运行可靠。

如图1所示，车体20包括后车架211、碎冰轮22、偏心振动机构23及驾驶室24，后车架211前端的中部与前车架111尾端的中部可转动连接，碎冰轮22安装在后车架211的下表面，偏心振动机构23安装在后车架211的上表面且该偏心振动机构23与碎冰轮22上下正对设置，驾驶室24设置在后车架211的上表面，该驾驶室24内具有与驱动马达131、偏心振动机构23及碎冰收集装置30连接的液压控制器。

在本实施例中，后车架211的前端优选三角形结构，这样可使得前车架111与后车架211在一定范围内相对转动。所述驾驶室24的位置不作限定，可安装在偏心振动机构23的上方，也可安装在偏心振动机构23的前方。

如图2所示，碎冰轮22包括转轴221、钢管222和两个球面轴承223，两个球面轴承223对称安装在后车架211下表面尾端的两侧，转轴221的两端分别内套于一球面轴承223内，钢管222固定在转轴221的外壁。

在本实施例中，碎冰轮22是被动轮，在行走机构的带动下滚动，实现对地面无移漏，全覆盖碎冰。

如图1、图8至图10，偏心振动机构23包括发动机231、从动轴232、一对偏心轮233、一对第四轴承座234及一对罩体235，所述罩体235对称安装在后车架211上表面相对的两内侧，两个罩体235相对的表面均开设有通孔，第四轴承座234固定在罩体235开设通孔的内壁上，该第四轴承座234的轴承与通孔同轴设置，所述从动轴232的两端分别穿过一通孔、一第四轴承座234的轴承后伸入罩体235内，且该从动轴232的两端分别安装一偏心轮233，偏心轮233的外壁与罩体235的内壁之间具有间隙，所述发动机231的输出轴与从动轴232传动连接。

在本实施例中，两个偏心轮233的结构和安装角度相同，这样可使得两个偏心轮233振动时产生共振，进而更好地实现碎冰轮22振动碎冰。

如图8所示，发动机231的输出轴上设置有主动皮带轮236，所述从动轴232上设置有从动皮带轮237，所述主动皮带轮236与从动皮带轮237通过皮带238传动连接，发动机231运行带动从动轴232转动，从动轴232转动带动其两端偏心轮233转动，因偏心轮233各部分的重量不一致，由此利用偏心轮233自身转动产生不同大小的偏心力带动碎冰轮22上下振动，以适应不同类型的路面，同时提高碎冰轮22的碎冰效果。

如图1和图7所示，后车架211与前车架111通过角度控制组件40可转动连接，所述角度控制组件40包括立轴41、立轴轴承42、立轴套43、摆动轴44、摆动轴套45、双向液压缸46、第一拉杆47及第二连杆48；立轴41垂直固定在前车架111上表面的中部，立轴轴承42至少为一个且沿立轴41轴向套设于立轴41的外壁，立轴套43固定在立轴轴承42的外壁，摆动轴套45沿碎冰机前进方向水平固定在后车架211上表面前端的中部，摆动轴44的主体可摆动设于摆动轴套45内，该摆动轴44的前端伸出摆动轴套45并与立轴套43外壁固定连接，尾端伸出摆动轴套45后设置有锁紧螺母49；双向液压缸46的固定端铰接于立轴轴承42的外壁，该双向液压缸46的活塞杆分别与第一拉杆47、第二连杆48的一端铰接，第一拉杆47的另一端铰接于后车架211上表面前端的右侧，第二连杆48的另一端铰接于前车架111上表面尾端的右侧。

在本实施例中，立轴41与前车架111通过焊接等方式固定，立轴套43随同立轴轴承42转动，而立轴套43与摆动轴44固定连接，这样使得前车架111与后车架211可转动连接，进而实现车头10调向，双向液压缸46的伸缩配合立轴套43正反向定向转动使前车架111与后车架211相对出现左偏、平行或右偏，从而控制碎冰机的行驶方向。

在本实施例中，摆动轴44的直径小于摆动轴套45的内径2cm-5cm，当前进轮与碎冰轮因地面不平整不在同一平面时，摆动轴44在摆动轴套45内微摆动可使前进轮、碎冰轮22与地面无缝隙覆盖。

如图1至图4所示，碎冰收集装置30包括滚刷31、铲冰箱32及集冰箱33，铲冰箱32悬挂于后车架211的尾端，该铲冰箱32的两端均为开口端且铲冰箱32底板前端至尾端呈上坡结构，滚刷31的两端通过两个第三轴承座34可转动连接于铲冰箱32的两侧，集冰箱33扣合于铲冰箱32尾端的开口上。

在本实施例中，滚刷31包括刷轴311和均匀设置在刷轴311上的多个刷条312，刷条312的固定端至自由端呈由小变大的曲面梯形结构，刷轴311的一端装设有与液压控制器电性链接的刷轴马达313，所述刷轴马达313的转动方向与驱动马达131的转动方向相同，刷条312通过角钢可拆卸安装在刷轴311上，为节约成本，刷条312由废轮胎胎邦制成，以达到低成本、高价值的作用。

在本实施例中，滚刷31旋转与地面产生摩擦力的方向与滚刷31行进方向一致，该摩擦力可助力推碎冰机行进，使得该摩擦力成为驱动力。

在本实施例中，所述铲冰箱32与后车架211通过合页(图中未示出)可转动连接，这样收冰时，铲冰箱32的底面前端贴近底面，可以无遗漏收冰，当需要倾倒集冰箱33内的冰时，可借助其他设备使铲冰箱32同集冰箱33旋转倒冰。

本实施例提供的自走式路面碎冰机，利用液压控制器分别控制驱动马达131、发动机231、刷轴马达313运行，驱动马达131运行带动第一前进轮123a和第二前进轮123b转动切冰前行，进而带动碎冰机整体前行，发动机231运行带动偏心轮233高速振动并迫使碎冰轮22振动碎冰，碎冰收集装置30则对碎冰轮破碎的冰进行收集，同时滚刷31助力碎冰机前行，该自走式路面碎冰机集切冰、碎冰和收冰为一体，且切冰、碎冰和收冰同步进行，有效的提高了除冰效果。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。