一种可拆卸人字屋顶智能除雪装置

本发明涉及除雪装置技术领域，具体涉及一种可拆卸人字屋顶智能除雪装置。

背景技术：

随着人类生活环境的不断恶化，极端天气越来越多，有些温带也会遇到极大的积雪，积雪堆积过多如果不能被及时去除，不仅仅积雪过多会引起屋顶漏水，同时可能会导致房顶塌陷。当屋顶上积雪过厚时则不易去除，因此积雪应该尽早及时去除。

市面上有很多除雪设备，但大多都是用于处理路面积雪，对人字屋顶的除雪设备基本是简单的雪刮或在屋顶上铺置加热装置，铺置加热装置不仅造成大量的能源损耗还有一定的风险而且只适用于积雪较少的时候，对屋顶积雪不能及时的去除，并且需要人工操作，除雪时也费时费力，效率较低，且在利用雪刮除雪时，操作不慎掉落的积雪也容易导致人员受伤。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种可拆卸人字屋顶智能除雪装置，不需人工除雪，避免积雪过多对房屋造成过大压力致使压塌屋顶，应具有智能化、效率高、安全可靠等功能。

为此，本发明提出了一种可拆卸人字屋顶智能除雪装置，包括：包括：连接机构、一对推雪机构、以及一对运动机构，所述推雪机构包括伸缩机构和铲斗，所述伸缩机构沿屋顶斜坡方向伸缩并驱动所述铲斗移动，一对所述运动机构呈人字形状的设置在所述连接机构两侧，所述推雪机构连接在所述运动机构外端，其中，所述运动机构能沿屋脊方向移动，进而能带动所述推雪机构移动，使所述推雪机构可以覆盖整个屋顶，以达到除雪目的。

进一步地，所述连接机构包括u型安装支架和一对齿轮式连接杆，一对所述齿轮式连接杆能相互转动并形成一个夹角，所述运动机构与连接至所述齿轮式连接杆端部，包括小车主架、车轮、步进电机、以及传动机构，所述步进电机通过所述传动机构驱动所述车轮转动，所述伸缩机构包括电动伸缩杆和剪叉机构，所述剪叉机构一端与所述铲斗连接，另一端与所述小车主架连接，而所述电动伸缩杆与所述剪叉机构转动连接，用于驱动所述剪叉机构伸缩移动。

进一步地，所述电动伸缩杆与所述剪叉机构之间设有使两者转动连接的转动结构，所述转动结构包括固定块、鱼眼向心杆端关节轴承。

进一步地，所述铲斗上设有滑槽，所述滑槽内安装有滑块，所述滑块与所述剪叉机构转动连接。

进一步地，所述推雪机构还包括扫雪刷、联轴器二和直流电机，所述扫雪刷与所述铲斗平行设置并通过所述联轴器二与所述直流电机传动连接。

进一步地，所述推雪机构上设有用于安装所述直流电机的直流电机固定板、以及安装所述扫雪刷的连接杆，所述连接杆上端与所述铲斗后端连接。

进一步地，所述u型安装支架上设有与所述齿轮式连接杆传动连接的舵机，所述舵机用于调节一对所述齿轮式连接杆之间的夹角。

进一步地，所述传动机构包括三角架、与所述步进电机传动连接的曲轴一、以及与所述车轮连接的曲轴二，所述曲轴一和所述曲轴二一端分别与所述三角架转动连接，所述曲轴一和所述曲轴二另一端分别与所述小车主架转动连接。

进一步地，还包括用于测量屋顶积雪厚度的雪量传感器和控制器，所述雪量传感器和所述电动伸缩杆分别与所述控制器信号连接。

进一步地，所述运动机构的前后两端分别设有防跌落传感器，所述防跌落传感器和所述步进电机分别与所述控制器信号连接。

本发明提供的可拆卸人字屋顶智能除雪装置，适应各种角度的人字屋顶，当屋顶积雪量达到测雪厚传感器预设值时，装置就会自动启动，铲斗将屋顶积雪推离屋顶而未能除去的积雪将通过铲斗后的扫雪刷将其打散除去，能够及时的将屋顶积雪除去，避免积雪过多使房屋塌陷或造成屋顶漏水，该除雪装置无需人工除雪，操作简单方便，安全性能好效率高。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的可拆卸人字屋顶智能除雪装置初始状态的结构示意图；

图2为本发明的可拆卸人字屋顶智能除雪装置工作状态的结构示意图；

图3为本发明的可拆卸人字屋顶智能除雪装置中推雪机构的结构示意图；

图4为本发明的可拆卸人字屋顶智能除雪装置中运动机构的结构示意图；

图5为本发明的可拆卸人字屋顶智能除雪装置中摇杆机构的原理图；以及

图6为本发明的可拆卸人字屋顶智能除雪装置中连接机构的结构示意图。

附图标记说明

1、连接机构；2、铲斗；3、推雪机构；4、感应装置；5、雪量传感器；6、运动机构；7、滑槽；8、滑块；9、直流电机；10、直流电机固定板；13、联轴器二；14、扫雪刷；15、电动伸缩杆；16、剪叉机构；17、固定块；18、连接杆；19、鱼眼向心杆端关节轴承；20、曲轴一；21、三角架；22、曲轴二；23、防跌落传感器；24、轴承；26、步进电机固定板；28、车轮；29、步进电机；30、联轴器一；32、小车主架；33、u型安装支架；34、舵机；35、限位管套；36、齿轮式连接杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1、图2所示，本发明的可拆卸人字屋顶智能除雪装置，包括连接机构1、一对推雪机构3、一对运动机构6，所述推雪机构3安装在运动机构6上，连接成为一个整体，该连接整体在屋顶两侧对称分布各一个，连接机构1将置于屋顶，两侧的两个整体连接起来，装置呈人字形状。

所述运动机构6移动带动安装在其上面的推雪机构3移动，使之可以覆盖整个屋顶，所述感应装置4则是保证整个装置自动启动以及防止从屋顶上面掉落。

具体地，如图6所示，连接机构1包括u型安装支架33、设置在u型安装支架33上的舵机34和一对齿轮式连接杆36，齿轮式连接杆36一端具有齿轮，一对齿轮式连接杆36的端部齿轮啮合，其中一个齿轮式连接杆36的齿轮端与舵机34传动连接，另一个齿轮式连接杆36通过限位管套35与u型安装支架33转动连接，通过舵机34可以控制齿轮式连接杆36转动，进而控制两者之间的夹角。

其中，齿轮式连接杆36通过螺栓将其固定u型安装支架33上，所述齿轮式连接杆36通过齿轮啮合转动可以有不同角度，即会根据屋顶角度的不同，调整到合适安装角度，使装置适应不同角度的人字屋顶。

如图4所示，运动机构6包括小车主架32、车轮28、步进电机29、联轴器一30、步进电机固定板26、以及驱动小车行走的传动机构，其中，小车主架32与齿轮式连接杆36端部连接，传动机构为平行摇杆机构，传动机构包括三角架21、曲轴一20、以及一对曲轴二22。

其中，如图5所示，曲轴一20和曲轴二22一端分别与三角架21转动连接，曲轴一20和曲轴二22另一端分别与小车主架32转动连接；步进电机29通过联轴器一30与曲轴一20传动连接，从而能带动曲轴一20转动，曲轴一20通过三角架21带动曲轴二22传动，进而带动与曲轴二22连接的车轮28转动，最终使运动机构6能在屋顶横向移动。其中，车轮28通过轴承24固定在小车主架32底部。

如图3所示，所述推雪机构3包括铲斗2、伸缩机构、扫雪刷14、直流电机9、连接杆18、以及直流电机固定板10，伸缩机构包括剪叉机构16、电动伸缩杆15、固定块17、以及鱼眼向心杆端关节轴承19。

其中，直流电机9安装在直流电机固定板10上，一对扫雪刷14平行于铲斗2设置，并且扫雪刷14通过轴承安装在连接杆18上，直流电机9通过联轴器二13与扫雪刷14传动连接，进而可以带动扫雪刷14转动，将屋顶未被铲去的雪打散除去，进而最大程度减少屋顶积雪。

电动伸缩杆15与剪叉机构16一端通过鱼眼向心杆端关节轴承19和固定块17进行转动连接，剪叉机构16另一端与铲斗2连接，所述伸缩机构沿屋顶斜坡方向伸缩，通过电动伸缩杆15的伸缩可以带动剪叉机构16伸缩，进而带动铲斗2移动，实现推雪目的。其中，所述铲斗2上设有滑槽7，所述滑槽7内安装有滑块8，所述滑块8与所述剪叉机构16转动连接。

其中，为了扩大行程且使推动更加平稳，所述伸缩机构是电动伸缩杆15与剪叉式机构16相辅相成作为推动机构，剪叉结构16可以折叠，占用空间小，结构坚固，间隙小，在伸缩过程中更加平稳。

在一实施例中，如图1和图4所示，智能除雪装置还设有感应装置4，感应装置4包括雪量传感器5、防跌落传感器23和控制器，所述雪量传感器5和所述电动伸缩杆15分别与所述控制器信号连接，所述防跌落传感器23和所述步进电机29分别与所述控制器信号连接。

所述防跌落传感器23设置在运动机构的前后两端，用于检测整个装置距离屋顶两端的距离，控制器通过测量距离判断运动机构是否需要工作，保证整个装置在屋顶运动时不会从屋顶上掉落，整个装置在启动和停止工作中无需人为的参与，安全省事。

所述雪量传感器5设置在连接机构1下侧，用于检测屋顶积雪厚度，当屋顶积雪厚度达到预设值时，控制器控制整个装置启动，电动伸缩杆15和剪叉机构16推动铲斗2将积雪推下屋顶，在装置启动时，安装在铲斗2后的扫雪刷14启动，将未被铲斗推下屋顶的积雪打散除去。当一排的积雪处理完后，所述推雪机构回到初始位置。

下面结合附图简述本发明的工作原理和工作过程。

本发明的可拆卸人字屋顶智能除雪装置为一种可拆卸除雪装置，在未除雪时装置可由人工将其送至屋顶，可在屋顶进行安装，也可先安装完成后再将其送至屋顶上方。再根据屋顶角度的不同，通过控制舵机转动角度调整到合适安装角度，使装置适应不同角度的人字屋顶，在使用前先确定各装置都完好无损，确认无误将装置安装在屋顶。

初始状态

如图1所示，当屋顶积雪厚度没有达到雪量传感器5预设值时即为初始状态，此时装置将处于屋顶的一端，此时步进电机29不进行工作，运动机构6不进行移动，连接机构1也处于先前所调节的角度，电动伸缩杆15也处于未工作状态，剪叉机构16也不进行工作，机构将处于收缩状态，直流电机9也不进行工作，相应的扫雪刷14也不转动，装置由防跌落传感器23保证装置不会从屋顶掉落，整个装置处于静止状态。

工作状态

如图2所示，当屋顶积雪厚度达到雪量传感器5预设值时即为工作状态，此时连接机构1中的齿轮式连接杆36将由舵机34带动转动以此来调节整个装置，使其处于最合适的状态。

此时扫雪刷14将由直流电机9带动转动，随即剪叉机构16由电动伸缩杆15带动伸长以此带动铲斗2推雪，当铲斗2到达屋顶边缘时电动伸缩杆15将不再进行伸长而是开始收缩，电动伸缩杆15带动剪叉机构16收缩。

当剪叉机构16收缩到初始位置时运动机构6开始进行移动，当行走位移和铲斗2长度相同时运动机构6将停止移动，此时扫雪刷14由直流电机9带动旋转；运动机构6每次移动一定位移，推雪机构重复上述推雪过程，如此循环往复，直到将屋顶的积雪完全除去。

当整个装置运动到屋顶的另一端时如果雪厚仍超过雪量传感器5设定值，装置将反向运动，直到将雪厚清除到低于雪量传感器5设定值，此时推雪机构3将不再进行工作，运动机构6将带动整个装置运动使其到达初始位置或到达屋顶的另一端，装置将处于初始状态不变。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。