一种高速公路风吹除浮雪装置的制作方法

本发明属于道路除雪技术领域，特别是涉及一种可拆卸、便于安装在多种驱动机械上的高速公路风吹除浮雪装置。

背景技术：
东北寒冷地区冬季温度较低，降雪后道路上未及时清理的雪层经过车辆碾压会形成坚硬的冰层。当这种情况发生后，清除高速公路的积雪所需要的人工工作时长就会显著的增加。据资料显示，现在，撒盐融雪这种方式是最普遍的高速公路清理积雪的办法。但是，这种除雪方式需要封闭高速公路，除了很大程度上的增加了除雪的成本之外，从环保的角度考虑，盐会对高速公路的道路表面产生非常大的破坏，而且，也会对环境产生污染，危害道路两旁的植物。除此之外，这种除雪方式还有一个很大的弊端，它的必备条件就是需要阳光的照射，可是对于处在多山地段的高速公路，由于高山会对阳光进行阻隔，造成高速公路温度较低，在融雪效果上就大打折扣，不具备除雪的及时性，也就是说，这种除雪方式不能做到及时清雪。综上所述，这种撒盐除雪的除雪方式不能够及时彻底的清理高速公路的降雪，所以，就会使高速公路结冰，结冰后路面摩擦系数降低，车辆制动打滑，严重影响行车安全，是冬季寒冷地区发生交通事故的主要原因，因此开发一种高效率并可以配合常用装载机使用的道路除雪装置意义重大。因此针对现有技术设备中存在的诸多不足，本领域亟需要一种新的技术方案来解决高速公路的除雪问题。

技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种具有独立动力装置，平稳性好，且可拆卸、便于安装在多种驱动机械上的高速公路风吹除浮雪装置。为了解决上述技术问题，本发明的高速公路风吹除浮雪装置包括动力输出装置、通风机、支撑机构、改装风嘴、升降机构；所述动力输出装置包括发动机总成、油箱和电瓶；油箱通过管路与发动机总成连接，为发动机总成供油；电瓶通过电线与发动机总成连接，为发动机总成供电；支撑机构包括上层支撑缓冲架、下层支撑缓冲架、侧面支撑缓冲架、背板；上层支撑缓冲架与下层支撑缓冲架之间通过多个侧面支撑缓冲架连接；背板与上层支撑缓冲架和下层支撑缓冲架固定连接；背板上固定有上销座和下销座；上销座和下销座通过销轴与驱动机械连接；发动机总成、电瓶和通风机固定在上层支撑缓冲架上；油箱固定在下层支撑缓冲架上；升降机构设置在下层支撑缓冲架的下面。进一步，本发明还包括动力传递装置；所述变速器固定在支撑机构上；动力传递装置包括变速器、万向节；变速器的一端与发动机总成的输出轴同轴连接，另一端通过万向节与通风机的轴承箱同轴连接。所述上层支撑缓冲架由两根横向槽钢和两根纵向工字钢及四根纵向槽钢焊接而成；下层支撑缓冲架由两根纵向角钢和两根纵向工字钢以及一根横向角钢焊接而成；侧面支撑缓冲架采用角钢；背板采用两两相互平行的四根工字钢与长方形铁板焊接固定的结构，长方形铁板与上层支撑缓冲架、下层支撑缓冲架、侧面支撑缓冲架的靠近驱动机械的一端焊接固定。所述改装风嘴的上部与通风机的出风口法兰连接；改装风嘴的出风口处安装有可旋转长方形翼片，可旋转长方形翼片的转轴与驱动机械行驶方向垂直且与地面平行；在改装风嘴外侧设置有刻度盘、指针和调节手柄；调节手柄和指针与可旋转长方形翼片的转轴连接，指针转动的角度通过刻度盘显示；调节手柄可旋转角度范围是0～90度。本发明还包括检测系统；所述检测系统安装在改装风嘴的外侧底部，其包括控制开关、距离传感器、蜂鸣器、控制器；距离传感器将检测到的改装风嘴出风口距地间隙数据传输给控制器，控制器对接收到的改装风嘴出风口距地间隙数据进行处理，并根据处理结果输出控制信号，驱动蜂鸣器发出蜂鸣警报或停止蜂鸣；控制器通过控制开关与电源连接。所述升降机构包括托杯、底座、螺杆、万向轮、把手、螺套、手柄；螺杆通过螺钉固定在底座上，其下部位于底座的上部凹槽内，螺杆底部带有矩形的限位块，限位块的宽度与凹槽的宽度相应；万向轮布置在底座下面；螺套与螺杆螺纹连接且其顶部通过轴承与托杯连接；手柄焊接在螺套上；把手焊接在底座上。需要除雪时，首先将用两个销轴将上销座和下销座分别与驱动机械上的两个对应销孔连接，将整个装置安装在驱动机械上。启动出风口离地间隙调整系统之前，确保螺旋升降机构的螺套位于螺杆的上止点；然后打开控制开关，通过升降机构调整支撑机构的高度，从而调整改装风嘴出风口与地面之间距离。待距离调整好后，将升降机构移除，根据地面上雪的厚度选择变速器的档位，打开通风机即可在驱动机械的带动下进行吹雪作业。本发明的优点及有益效果：1、本发明采用高压离心式通风机，除雪方式为侧面吹雪，在驱动机械行进过程中，能高效清除一个车道内的浮雪。区别于以往除雪装置，该除雪装置工作过程中没有和道路表面直接接触，因此所需克服阻力极小。驱动机械可以以较快的车速行驶，除雪效果良好，且不对道路表面造成任何伤害。2、本发明具有独立的动力装置，不受驱动机械行进速度的影响，可以根据降雪情况调整柴油发动机的转速，从而确保高压离心式风机以最优转速进行工作，保证除雪效果。3、本发明具有出风口离地间隙调整系统通过检测系统可以检测出风口与待清雪区域的距离，通过升降机构以及检测系统的语音提示，确保出风口与待清雪区域的距离在最佳范围内，另一方面，也保证了除雪效果。4、本发明具有可旋转长方形翼片，旋转调节手柄，指针会在刻度盘上显示出旋转的角度，可旋转长方形翼片同时旋转相应角度，可根据需求自由调节出风口风向，进而保证除雪效果。5、所述支撑机构采用双层缓冲架结构，能够保证整个装置的平稳性。6、本发明使用的驱动机械为护路养路部门常用作业机械，普及范围广。用其作为动力源，避免了使用专用除雪车车体较高成本的问题。同时除雪装置可以与驱动机械分离，作业期外的时间不影响驱动机械的其它用途。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。图1为本发明一种高速公路风吹除浮雪装置的正视图。图2为本发明一种高速公路风吹除浮雪装置的左视图。图3a为改装风嘴的主视图，图3b为改装风嘴的左视图，图3c为改装风嘴的俯视图。图4为出风口离地间隙调整系统中检测系统结构示意图。图5为出风口离地间隙调整系统中螺旋升降机构结构示意图。图6为螺旋升降机构中螺杆的俯视图。具体实施方式如图1、图2所示，本发明的高速公路风吹除浮雪装置所述动力输出装置包括动力输出装置、动力传递装置、通风机3、支撑机构、改装风嘴5、出风口离地间隙调整系统、升降机构。所述的动力输出装置包括发动机总成11、油箱12和电瓶13；油箱12通过管路与发动机总成11连接，为发动机总成11供油；电瓶13通过电线与发动机总成11连接，为发动机总成11供电。所述动力传递装置包括变速器21、万向节22；变速器21的一端与发动机总成11的输出轴同轴连接，另一端通过万向节22与通风机3的轴承箱31同轴连接。通风机3采用高压离心式通风机。所述支撑机构包括上层支撑缓冲架41、下层支撑缓冲架42、侧面支撑缓冲架43、背板44；上层支撑缓冲架41由两根横向槽钢和两根纵向工字钢及四根纵向槽钢焊接而成；下层支撑缓冲架42由两根纵向角钢和两根纵向工字钢以及一根横向角钢焊接而成；侧面支撑缓冲架43采用角钢；上层支撑缓冲架41与下层支撑缓冲架42之间通过多个侧面支撑缓冲架43连接；背板44采用两两相互平行的四根工字钢与长方形铁板焊接固定的结构，长方形铁板与上层支撑缓冲架41、下层支撑缓冲架42、侧面支撑缓冲架43的靠近驱动机械的一端焊接固定。背板44上焊接固定上销座45、下销座46。发动机总成11、电瓶13和变速器21固定在上层支撑缓冲架41上，通风机3及其轴承箱31通过三角形支架33固定在上层支撑缓冲架41上。油箱12通过油箱固定带固定在下层支撑缓冲架42上。电瓶13通过角钢支架固定在上层支撑缓冲架41上。如图3a、图3b、图3c所示，所述改装风嘴5通过其上部的法兰盘55与通风机3的出风口法兰连接；改装风嘴5的出风口处安装有可旋转长方形翼片51，可旋转长方形翼片51的转轴与驱动机械行驶方向垂直且与地面平行；在改装风嘴5的外侧设置有刻度盘52、指针53和调节手柄54；调节手柄54和指针53与可旋转长方形翼片51的转轴连接，指针53转动的角度通过刻度盘52显示；调节手柄54可旋转角度范围是0～90度。所述出风口离地间隙调整系统包括检测系统6和升降机构7。所述检测系统6安装在改装风嘴5的外侧底部，其包括控制开关61，距离传感器62、控制器65、蜂鸣器64；距离传感器62和蜂鸣器64通过数据线63与控制器65连接。控制器65通过控制开关61与电源(图中未示出)连接。如图5、图6所示，所述升降机构7设置在下层支撑缓冲架42下，采用螺旋升降机构，其包括托杯71、底座72、螺杆73、万向轮75、把手76、螺套77、手柄78；托杯71的顶部可以与下层支撑缓冲架42固定连接，也可以浮动支撑在下层支撑缓冲架42下；螺杆73通过螺钉74固定在底座72上，其下部位于底座72的上部凹槽721内，螺杆73底部带有矩形的限位块731，限位块731的宽度与凹槽721的宽度相应；万向轮75布置在底座72下面，采用带有锁死功能的万向轮；螺套77与螺杆73螺纹连接且其顶部通过轴承与托杯71连接；手柄78焊接在螺套73上；把手76焊接在底座72上(当托杯71的顶部与下层支撑缓冲架42固定连接时，可以省去把手76)。本发明的工作过程如下：需要除雪时，首先用两个销轴将上销座45和下销座46分别与驱动机械上的两个对应销孔连接，将整个装置安装在驱动机械上。然后检测改装风嘴5出风口离地间隙并对其进行调节，具体步骤如下：1、调整升降机构7的螺套77使其位于螺杆73的上止点；同时将万向轮75锁死；2、打开控制开关，距离传感器62采集改装风嘴5的出风口离地间隙数据m并将其传输给控制器65；3、控制器65将出风口离地间隙数据m与设定参数n1、n2进行比较(其中，n1>n2)；4、当m≥n1时，控制器65驱动蜂鸣器发出警报；此时转动手柄78使螺套77带动托杯71缓慢下降，从而使整个装置缓慢下降；5、当螺套77旋转下降过低使得m≤n2时，控制器65驱动蜂鸣器发出警报；此时转动手柄78使螺套77带动托杯71缓慢上升；从而使整个装置缓慢上升；6、当n2≤m≤n1时，蜂鸣器停止蜂鸣声，警报消除；当托杯71的顶部采用浮动支撑方式布置在下层支撑缓冲架42下时，可以手握把手76将螺旋升降机构移除。调整好整个装置的高度后，旋转调节手柄54使可旋转长方形翼片51旋转相应的角度，从而改变改装风嘴5的出风口风向和出风口截面积；最后根据地面上雪的厚度选择变速器21的档位，启动发动机，通过变速器21带动通风机3工作即可在驱动机械的带动下进行吹雪作业。所选变速器21具有五个档位，根据路面浮雪情况，选择恰当的档位，能够保证高压离心式通风机以最优转速进行工作。工作时应确保驱动机械的行驶速度不低于10km/h，直至除雪结束。