一种保护刀片的市政道路除冰机的制作方法

文档序号:15291804发布日期:2018-08-29 00:57阅读:150来源:国知局

本发明属于除冰机技术领域,尤其涉及一种保护刀片的市政道路除冰机。



背景技术:

目前在冬季下雪后,路面的雪经过车辆滚压或者行人踩压后,雪粘附在地面,经过阳光的照射后,雪不能很快的融化和蒸发,最后经过寒冷天气结成了冰,为了保障车辆行人的道路行驶安全,必须采用除冰机进行处理,将地面的冰给除了,以达到车辆行人的安全。目前传统的道路除冰机都是利用大型机械的驱动来对宽敞的道路进行除冰的,但是在狭窄的道路上非常不利于大型机械进行除冰工作,所以就需要设计一种利用小型机械进行除冰的除冰机。

本发明设计一种保护刀片的市政道路除冰机解决如上问题。



技术实现要素:

为解决现有技术中的上述缺陷,本发明公开一种保护刀片的市政道路除冰机,它是采用以下技术方案来实现的。

一种保护刀片的市政道路除冰机,其特征在于:它包括推杆、第一固定板、车身、后轮、第一前轮、除冰机构、第二前轮、后轮轴、飞轮、第二皮带轮、单向离合器、第三皮带轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一皮带、单向传递机构、第一皮带轮、第二皮带、固定块、第三皮带、机构槽、第二皮带孔、第三皮带孔、齿轮孔、机构腔、第一轴、第一单向离合环、第二单向离合环、减震机构、扭矩限制机构、第一万向节、第二万向节、第一导槽、第一伸缩杆、滑块、第三弹簧、第四轴、连接杆、第三轴,其中车身中开有机构腔;车身的一端的端面上开有机构槽;靠近机构腔的机构槽侧槽板命名为第一侧板;远离机构腔的机构槽侧槽板命名为第二侧板;第二侧板的侧板面上开有第一导槽;机构槽靠近机构腔的低槽面上开有第二皮带孔和第三皮带孔;第二皮带孔和第三皮带孔均与机构腔相通;第二皮带孔位于第三皮带孔与第一侧板之间;机构腔底腔面远离机构槽的一角处开有齿轮孔;车身未开有机构槽的一端端面对称地安装有两个第一固定板;两个第一固定板未连接车身的一端之间安装有一个推杆。

固定块安装在车身底部;后轮轴一端安装有一个后轮,另一端穿过固定块且安装有另一个后轮;两个后轮相对称;第一齿轮固定在后轮轴的外圆面上;第一齿轮位于固定块与后轮之间且第一齿轮位于机构腔位置处;第一前轮通过轴安装在第一侧板上;第二前轮通过轴安装在第二侧板上;第一前轮与第二前轮相对称。

第二齿轮和第三齿轮通过轴安装在机构腔的侧腔面上;第三齿轮的一端外圆面上具有皮带槽,另一端的外圆面上具有啮齿;第二齿轮穿过齿轮孔与第一齿轮相啮合;第二齿轮与第三齿轮相啮合;单向传递机构安装在机构腔的侧腔面上;第一皮带轮通过轴安装在机构腔的两侧腔面之间;第一皮带轮中间位置的外圆面上具有啮齿,两端的外圆面上具有皮带槽;单向传递机构位于第一皮带轮与第三齿轮之间;第一皮带的一端安装在第三齿轮的皮带槽上,另一端安装在单向传递机构上;第一皮带轮与单向传递机构相配合。

第一轴的一端安装在第一侧板上,另一端安装有单向离合器;飞轮安装在第一轴的外圆面上;第一单向离合环安装在第一轴的外圆面上;第二皮带轮安装在第一单向离合环的外圆面上;第二皮带轮位于飞轮与单向离合器之间;扭矩限制机构的一端安装在单向离合器上,另一端安装有第三轴;第二单向离合环安装在第三轴的外圆面上;第三皮带轮安装在第二单向离合环的外圆面上;第一伸缩杆的一端安装在第三轴未连接扭矩限制机构的一端上,另一端安装有第一万向节;连接杆的一端安装在第一万向节上,另一端安装有第二万向节;第四轴的一端安装在第二万向节上,另一端安装有滑块;第三弹簧的一端安装在滑块上,另一端安装在第一导槽的槽面上;滑块和第三弹簧均位于第一导槽中;第四轴通过滑块滑动于第一导槽中;除冰机构安装在第四轴上;减震机构的一端安装在第四轴上,另一端与机构槽的顶槽面相配合;减震机构位于除冰机构与第二万向节之间。

第二皮带的一端安装在第一皮带轮一端的皮带槽上,另一端穿过第二皮带孔安装在第二皮带轮的皮带槽上;第三皮带的一端安装在第一皮带轮另一端的皮带槽上,另一端穿过第三皮带孔安装在第三皮带轮的皮带槽上。

上述除冰机构包括第一圆盘、第二圆盘、刀架杆、u型刀架、弧形端、刀片、c型弹簧、第二固定板、切口、销,其中第一圆盘和第二圆盘安装在第一轴的外圆面上;第一圆盘和第二圆盘大小相同;第一圆盘和第二圆盘之间沿周向方向均匀地安装有多个刀架杆;每一个刀架杆上所安装的结构相同;对于任意个刀架杆;刀架杆的外圆面沿轴线方向均匀地安装有多个u型刀架;u型刀架的两端均具有弧形端;u型刀架的u型端口处安装有第二固定板;第二固定板未连接u型刀架的一端开有切口;刀片通过销安装在切口中;c型弹簧的一端安装在刀片的上板面上,另一端安装在第二固定板的上板面上。

上述单向传递机构在第三齿轮和第一皮带轮之间建立传动关系,第一皮带轮旋转方向与除冰机前进时后轮的旋转方向相同,第一皮带轮的旋转方向与第三齿轮旋转方向无关。

作为本技术的进一步改进,上述减震机构包括底座块、第四弹簧、第二伸缩杆、顶板,其中底座块安装在第四轴的外圆面上;第二伸缩杆的一端安装在底座块上,另一端安装有顶板;第四弹簧嵌套在第二伸缩杆的外圆面上,第四弹簧的一端安装在底座块上,另一端安装在顶板上;顶板与机构槽的顶槽面相连接。

作为本技术的进一步改进,上述扭矩限制机构包括第二轴、环套、环盘、拨板、驱动筒、拨块、第五弹簧、第二导槽、圆角,其中第二轴的一端安装在单向离合器上;第二轴未连接单向离合器的一端外圆面上开有一个第二导槽;拨块安装在第二导槽中;第五弹簧的一端安装在拨块上,另一端安装在第二导槽的底槽面上;拨块通过第五弹簧滑动于第二导槽中;拨块未连接第五弹簧的一端具有圆角;环套安装在第二轴的外圆面上;环盘安装在环套的外圆面上;驱动筒的一侧安装在环盘的盘面上;驱动筒的内圆面上沿周向方向均匀地安装有多个拨板;第二轴开有第二导槽的一端位于驱动筒中;拨块与拨板相配合;第三轴安装在驱动筒上。

作为本技术的进一步改进,上述第二皮带轮的直径大于第三皮带轮的直径。

作为本技术的进一步改进,后轮的直径小于第一前轮和第二前轮的直径。

作为本技术的进一步改进,上述第二固定板与刀架的角度范围为15~25度。

作为本技术的进一步改进,上述第二固定板与刀架的角度是20度。

作为本技术的进一步改进,上述单向传递机构包括输入齿轮、第一传递小齿轮、第二传递小齿轮、输出齿轮、传递大齿轮、第一导轨、第二导轨、第二弹簧、第二导块、第一弹簧、第一导块,其中输入齿轮、输出齿轮和第二传递小齿轮均通过轴安装在机构腔的侧腔面上;输入齿轮的一端具有皮带槽;第一导轨和第二导轨均通过固定板安装在机构腔的侧腔面上;第一导块安装在第一导轨中,第一弹簧的一端安装在第一导块上,另一端安装在第一导轨的壁面上;第一弹簧位于第一导轨中;传递大齿轮通过轴安装在第一导块上;传递大齿轮通过第一导块滑动于第一导轨中;第二导块安装在第二导轨中,第二弹簧的一端安装在第二导块上,另一端安装在第二导轨的壁面上;第二弹簧位于第二导轨中;第一传递小齿轮通过轴安装在第二导块上;第一传递小齿轮通过第二导块滑动于第二导轨中;传递大齿轮、第一传递小齿轮和第二传递小齿轮均位于输入齿轮和输出齿轮之间;传递大齿轮与输入齿轮相啮合;传递大齿轮与输出齿轮相配合;第一传递小齿轮与输入齿轮相啮合;第一传递小齿轮与第二传递小齿轮相配合;第二传递小齿轮与输出齿轮相啮合;第一皮带的一端安装在输入齿轮具有皮带槽的一端外圆面上;第一皮带轮上啮齿与输出齿轮相啮合。

作为本技术的进一步改进,上述第一导轨与传递大齿轮圆心和输入齿轮圆心的连线垂直;第二导轨与第一传递小齿轮圆心和输入齿轮圆心的连线垂直。

作为本技术的进一步改进,当输入齿轮未旋转时,第一传递小齿轮分别与输入齿轮和第二传递小齿轮相啮合;传递大齿轮分别与输入齿轮和输出齿轮相啮合。

本发明中后轮的直径小于第一前轮和第二前轮的直径,那么在使用者推动车身的情况下,后轮的旋转速度高于第一前轮和第二前轮的旋转速度,这样有利于第一齿轮的高效传动。

本发明中车身上对称地安装有两个第一固定板,两个第一固定板之间安装有一个推杆;那么使用者可以通过推杆推动车身,进而带动后轮、第一前轮和第二前轮滚动。固定块安装在车身底部,后轮轴一端安装有一个后轮,另一端穿过固定块且安装有另一个后轮;那么后轮轴被固定且可以围绕自己的轴线旋转,两个后轮可以跟随后轮轴旋转。

第一齿轮固定在后轮轴上,第二齿轮分别与第一齿轮和第三齿轮相啮合;那么后轮轴可以经第一齿轮和第二齿轮带动第三齿轮旋转;第一皮带的一端安装在第三齿轮上,另一端安装在输入齿轮上;那么第三齿轮可以经第一皮带带动输入齿轮旋转。

本发明中单向传递机构的作用是:一方面,当第三齿轮通过第一皮带带动输入齿轮顺时针旋转,传递大齿轮向第一弹簧方向移动,传递大齿轮脱离与输出齿轮的啮合,第一传递小齿轮分别与输入齿轮和第二传递小齿轮啮合;输入齿轮经第一传递小齿轮和第二传递小齿轮带动输出齿轮逆时针旋转,输出齿轮带动第一皮带轮顺时针旋转;另一方面,第三齿轮通过第一皮带带动输入齿轮逆时针旋转,第一传递小齿轮向第二弹簧方向移动,第一传递小齿轮脱离与第二传递小齿轮的啮合,传递大齿轮与输入齿轮和输出齿轮相啮合;输入齿轮经传递大齿轮带动输出齿轮逆时针旋转,输出齿轮带动第一皮带轮顺时针旋转。这样的设计是为了使单向传递机构始终保持单一旋转方向的输出。

第一导轨与传递大齿轮圆心和输入齿轮圆心的连线垂直;第二导轨与第一传递小齿轮圆心和输入齿轮圆心的连线垂直,这样设计可以防止齿轮之间的干涉。

第二皮带的作用是第一皮带轮可以经第二皮带带动第二皮带轮旋转,进而第二皮带轮经第一单向离合环和第一轴带动飞轮旋转,飞轮可以储能。第三皮带的作用是第一皮带轮可以经第三皮带带动第三皮带轮旋转,进而第三皮带轮经第二单向离合环、第三轴、第一伸缩杆、第一万向节、连接杆、第二万向节和第四轴带动除冰机构旋转。

第二皮带轮的直径大于第三皮带轮的直径,那么在第一皮带轮的驱动下,第二皮带轮的旋转速度低于第三皮带轮的旋转速度,这样的设计是为了第三皮带轮可以经第二单向离合环、第三轴、第一伸缩杆、第一万向节、连接杆、第二万向节和第四轴更快的带动除冰机构除冰;第二皮带轮可以经第一单向离合环和第一轴更好地使飞轮旋转储能,这样飞轮的速度慢于除冰机构的旋转速度。

第一单向离合环的作用是,在驱动方向上,第二皮带轮可以带动第一轴旋转,第一轴的同向旋转不会对第二皮带轮的旋转产生影响;第二单向离合环的作用是,在驱动方向上,第三皮带轮可以带动第三轴旋转,第三轴的同向旋转不会对第三皮带轮的旋转产生影响;单向离合器的作用是,第三轴将会超越第一轴,并不会慢于第一轴。

本发明中减震机构的作用是:当除冰机构受到异物冲击而上下浮动时,第四轴也跟着除冰机构上下浮动,减震机构有利于缓解第四轴的上下浮动。

第一伸缩杆的一端安装有第一万向节,连接杆的一端安装在第一万向节上,另一端安装有第二万向节,第四轴安装在第二万向节上;那么在第一万向节和第二万向节的作用下,可以保证除冰机构带动第四轴上下浮动,其中伸缩杆可以补偿第一万向节与第二万向节上下错位时的移动量;另外第三轴可以经伸缩杆、第一万向节、连接杆和第二万向节带动第四轴的旋转。

对于扭矩限制机构中,第二轴安装在单向离合器上,那么第一轴可以经单向离合器带动第二轴旋转;驱动筒通过环盘安装在环套的外圆面上,那么驱动筒被固定且可以围绕第二轴的轴线旋转;拨块的一端具有圆角且拨块与拨板相配合的作用是:一方面,当拨块拨动拨板的拨动力较小时,拨块可以经拨板带动驱动筒旋转;另一方面,当拨块拨动拨板的拨动力较大时,在拨板给拨块的较大反作用力下,拨块会向第五弹簧的方向移动,此时拨块很难经拨板带动驱动筒旋转;这样的设计在于,第二轴只能传递给驱动筒一定的扭矩。

滑块安装在第四轴上,第四轴通过滑块滑动于第一导槽中,其中第三弹簧的作用是:在第四轴向第三弹簧的方向移动后,第三弹簧通过滑块使第四轴移动复位。

除冰机构中,第一圆盘和第二圆盘安装在第一轴上,多个刀架杆安装在第一圆盘和第二圆盘之间;那么第一轴可以经第一圆盘和第二圆盘带动刀架杆围绕第一轴轴线旋转;u型刀架安装在刀架杆的外圆面上,那么u型刀架被固定;第二固定板安装在u型刀架的u型端口处,那么第二固定板被固定;u型刀架的两端均具有弧形端,这样的设计有利于u型刀架与冰面接触配合,减少u型刀架在长时间使用中由于与冰面的垂直角度的撞击带来的机械损害以及对地面的破坏,另外避免直接与地面碰撞,使得刀片与地面会维持一定的间隙,同时能够与冰接触,达到除冰的效果;刀片通过销安装在第二固定板的切口中,那么刀片可以围绕销的轴线摆动;c型弹簧的一端安装在刀片上,另一端安装在第二固定板上,那么c型弹簧可以使刀片摆动复位,同时这样的设计是为了在刀片受到剧烈冲击或者异物对刀片卡住限位时,刀片可以摆动,避免刀片受到机械损害,起到保护刀片的作用,并延长刀片的使用寿命。第二固定板与刀架的角度范围为15~25度,在这个角度范围内除冰效果良好;第二固定板与刀架的角度是20度,此角度的设计是本发明的最佳使用角度。

当除冰机未使用时,输入齿轮未旋转,第一传递小齿轮分别与输入齿轮和第二传递小齿轮相啮合;传递大齿轮分别与输入齿轮和输出齿轮相啮合。

当使用者推动除冰机向前移动时,后轮、第一前轮和第二前轮均顺时针旋转。在后轮顺时针的旋转过程中,后轮经后轮轴带动第一齿轮旋转;第一齿轮经第二齿轮、第三齿轮和第一皮带带动输入齿轮顺时针旋转;传递大齿轮向第一弹簧方向移动,传递大齿轮脱离与输出齿轮的啮合,第一传递小齿轮分别与输入齿轮和第二传递小齿轮啮合;输入齿轮经第一传递小齿轮和第二传递小齿轮带动输出齿轮逆时针旋转,输出齿轮带动第一皮带轮顺时针旋转;第一皮带轮经第二皮带带动第二皮带轮旋转,进而第二皮带轮经第一单向离合环和第一轴带动飞轮旋转,飞轮可以储能;第一皮带轮经第三皮带带动第三皮带轮旋转,进而第三皮带轮经第二单向离合环、第三轴、第一伸缩杆、第一万向节、连接杆、第二万向节和第四轴带动除冰机构旋转,进而除冰机构开始除冰工作。

当除冰机构在除冰过程中突然遇到较厚的冰层需要缓慢除冰时,此时后轮的旋转速度缓慢,进而单向机构输出的旋转能量降低,那么第一皮带轮经第三皮带带动第三皮带轮缓慢旋转;由于第二单向离合环的作用,此时第四轴依然保持着之前的较高的旋转速度;第一皮带轮经第二皮带带动第二皮带轮缓慢旋转,在第一单向离合环的作用下,由于在这之前飞轮的持续旋转储能,所以飞轮的旋转速度并没有明显的下降,第一轴依然具有较高的旋转速度;当第四轴带动除冰机构的旋转速度低于第一轴的旋转速度时,由于单向离合器的作用,第四轴的旋转速度不会低于第一轴的较高旋转速度,在飞轮的作用下,飞轮可以经第一轴、单向离合器、扭矩限制机构、第三轴、第一伸缩杆、第一万向节、连接杆、第二万向节和第四轴带动除冰机构依然维持较高的速度旋转,这样就有利于在较厚的冰层上缓慢除冰时依然能使除冰机构保持较高的除冰效率。

当除冰机构在除冰过程中突然遇到异物的剧烈顶撞时,此时在异物的剧烈顶撞下,除冰机构会向上移动,第四轴也跟着除冰机构向上移动;在除冰机构中,刀片在受到异物剧烈冲击时,刀片会摆动以减少冲击时所带来的机械损害,此时c型弹簧被压缩。在第四轴的向上移动中,第一万向节和第二万向节上下错位,第一伸缩杆被拉伸以补偿上下错位时的移动量;另外滑块向第三弹簧的方向移动,第三弹簧被压缩。在除冰机构受到异物顶撞时,除冰机构的旋转速度会瞬间降下来,第四轴的旋转速度也会跟着瞬间降下来,第一伸缩杆、第三轴、第二轴的旋转速度也会瞬间降下来;由于单向离合器的作用,第二轴的旋转速度不会低于第一轴的较高旋转速度,那么此时飞轮将通过第一轴和单向离合器传递给第二轴较大的扭矩;当第二轴具有较大的扭矩时,拨块拨动拨板的拨动力较大,在拨板给拨块的较大反作用力下,拨板会推动拨块会向第五弹簧的方向移动,此时拨块很难经拨板带动驱动筒旋转;这样第二轴就不能将较大的扭矩经第三轴、第一伸缩杆、第一万向节、连接杆、第二万向节和第四轴传递给除冰机构,最终避免了除冰机构在在较大扭矩下的机械损害,延长除冰机构的使用寿命。当除冰机构脱离异物的剧烈冲击后,在减震机构和第三弹簧的作用下,第四轴恢复到未向上移动时的位置;在c型弹簧的作用下,刀片恢复到未摆动时的位置;在第五弹簧的作用下,拨块恢复到未被压缩时的位置。

相对于传统的除冰机技术,本发明中后轮的滚动可以带动第一齿轮旋转,进而第一齿轮经第二齿轮、第三齿轮、单向传递机构、第二皮带轮等带动除冰机构旋转除冰;另外当遇到比较厚的冰层需要除掉时也可以利用飞轮储存的能量使除冰机构持续除冰,最终使道路除冰机达到较好的除冰效果;当除冰机构受到异物的剧烈冲击时,刀片的摆动可以减少刀片受到剧烈冲击所带来的机械损害,起到保护刀片的作用;本发明结构简单,具有较好的使用效果。

附图说明

图1是道路除冰机整体示意图。

图2是道路除冰机整体透视示意图。

图3是道路除冰机整体正视示意图。

图4是道路除冰机剖面示意图。

图5是道路除冰机剖面局部放大示意图。

图6是车身结构示意图。

图7是车身剖面示意图。

图8是后轮轴安装示意图。

图9是单向传递机构示意图。

图10是第一皮带安装示意图。

图11是传递大齿轮安装示意图。

图12是第一弹簧安装示意图。

图13是第一传递小齿轮安装示意图。

图14是第二弹簧安装示意图。

图15是第二皮带和第三皮带安装示意图。

图16是飞轮安装示意图。

图17是单向离合器安装示意图。

图18是减震机构安装示意图。

图19是扭矩限制机构安装示意图。

图20是扭矩限制机构剖面正视(一)示意图。

图21是扭矩限制机构剖面正视(二)示意图。

图22是第二轴结构透视示意图。

图23是拨块结构示意图。

图24是拨板安装示意图。

图25是环盘安装示意图。

图26是除冰机构示意图。

图27是刀架杆安装示意图。

图28是u型刀架安装示意图。

图29是第二固定板安装示意图。

图30是刀片结构示意图。

图31是单向传递机构单向传递原理图。

图中标号名称:1、推杆;2、第一固定板;3、车身;4、后轮;5、第一前轮;6、除冰机构;7、第二前轮;8、第一侧板;9、第二侧板;10、后轮轴;11、飞轮;12、第二皮带轮;13、单向离合器;14、第三皮带轮;15、第一齿轮;16、第二齿轮;17、第三齿轮;18、第一皮带;19、单向传递机构;20、第一皮带轮;21、第二皮带;22、固定块;23、第三皮带;24、机构槽;25、第二皮带孔;26、第三皮带孔;27、齿轮孔;28、机构腔;29、输入齿轮;30、第一传递小齿轮;31、第二传递小齿轮;32、输出齿轮;33、传递大齿轮;34、第二导轨;35、第一导轨;36、第一弹簧;37、第一导块;38、第二弹簧;39、第二导块;41、第一轴;42、第一单向离合环;43、第二单向离合环;44、第一圆盘;45、第二圆盘;46、刀架杆;47、u型刀架;48、弧形端;49、刀片;55、减震机构;56、扭矩限制机构;57、第一万向节;58、第二万向节;59、第一导槽;60、第一伸缩杆;61、滑块;62、第三弹簧;63、第四轴;64、连接杆;65、底座块;66、第四弹簧;67、第二伸缩杆;68、顶板;69、第三轴;70、第二轴;71、环套;72、环盘;73、拨板;74、驱动筒;75、拨块;76、第五弹簧;77、第二导槽;78、圆角;79、c型弹簧;80、第二固定板;81、切口;82、销。

具体实施方式

如图1、2所示,它包括推杆1、第一固定板2、车身3、后轮4、第一前轮5、除冰机构6、第二前轮7、后轮轴10、飞轮11、第二皮带轮12、单向离合器13、第三皮带轮14、第一齿轮15、第二齿轮16、第三齿轮17、第一皮带18、单向传递机构19、第一皮带轮20、第二皮带21、固定块22、第三皮带23、机构槽24、第二皮带孔25、第三皮带孔26、齿轮孔27、机构腔28、第一轴41、第一单向离合环42、第二单向离合环43、减震机构55、扭矩限制机构56、第一万向节57、第二万向节58、第一导槽59、第一伸缩杆60、滑块61、第三弹簧62、第四轴63、连接杆64、第三轴69,如图7所示,其中车身3中开有机构腔28;如图6所示,车身3的一端的端面上开有机构槽24;靠近机构腔28的机构槽24侧槽板命名为第一侧板8;远离机构腔28的机构槽24侧槽板命名为第二侧板9;第二侧板9的侧板面上开有第一导槽59;如图6、7所示,机构槽24靠近机构腔28的低槽面上开有第二皮带孔25和第三皮带孔26;第二皮带孔25和第三皮带孔26均与机构腔28相通;第二皮带孔25位于第三皮带孔26与第一侧板8之间;机构腔28底腔面远离机构槽24的一角处开有齿轮孔27;如图1所示,车身3未开有机构槽24的一端端面对称地安装有两个第一固定板2;两个第一固定板2未连接车身3的一端之间安装有一个推杆1。

如图4、5、8所示,固定块22安装在车身3底部;后轮轴10一端安装有一个后轮4,另一端穿过固定块22且安装有另一个后轮4;两个后轮4相对称;第一齿轮15固定在后轮轴10的外圆面上;第一齿轮15位于固定块22与后轮4之间且第一齿轮15位于机构腔28位置处;如图3所示,第一前轮5通过轴安装在第一侧板8上;第二前轮7通过轴安装在第二侧板9上;第一前轮5与第二前轮7相对称。

如图5、9、10所示,第二齿轮16和第三齿轮17通过轴安装在机构腔28的侧腔面上;第三齿轮17的一端外圆面上具有皮带槽,另一端的外圆面上具有啮齿;第二齿轮16穿过齿轮孔27与第一齿轮15相啮合;第二齿轮16与第三齿轮17相啮合;单向传递机构19安装在机构腔28的侧腔面上;第一皮带轮20通过轴安装在机构腔28的两侧腔面之间;第一皮带轮20中间位置的外圆面上具有啮齿,两端的外圆面上具有皮带槽;单向传递机构19位于第一皮带轮20与第三齿轮17之间;第一皮带18的一端安装在第三齿轮17的皮带槽上,另一端安装在单向传递机构19上;第一皮带轮20与单向传递机构19相配合。

如图3、16、19所示,第一轴41的一端安装在第一侧板8上,另一端安装有单向离合器13;飞轮11安装在第一轴41的外圆面上;第一单向离合环42安装在第一轴41的外圆面上;第二皮带轮12安装在第一单向离合环42的外圆面上;第二皮带轮12位于飞轮11与单向离合器13之间;如图17、19、20所示,扭矩限制机构56的一端安装在单向离合器13上,另一端安装有第三轴69;第二单向离合环43安装在第三轴69的外圆面上;第三皮带轮14安装在第二单向离合环43的外圆面上;如图17、18所示,第一伸缩杆60的一端安装在第三轴69未连接扭矩限制机构56的一端上,另一端安装有第一万向节57;连接杆64的一端安装在第一万向节57上,另一端安装有第二万向节58;第四轴63的一端安装在第二万向节58上,另一端安装有滑块61;如图7、18所示,第三弹簧62的一端安装在滑块61上,另一端安装在第一导槽59的槽面上;滑块61和第三弹簧62均位于第一导槽59中;第四轴63通过滑块61滑动于第一导槽59中;如图3、16、18所示,除冰机构6安装在第四轴63上;减震机构55的一端安装在第四轴63上,另一端与机构槽24的顶槽面相配合;减震机构55位于除冰机构6与第二万向节58之间。

如图5、15所示,第二皮带21的一端安装在第一皮带轮20一端的皮带槽上,另一端穿过第二皮带孔25安装在第二皮带轮12的皮带槽上;第三皮带23的一端安装在第一皮带轮20另一端的皮带槽上,另一端穿过第三皮带孔26安装在第三皮带轮14的皮带槽上。

如图26所示,上述除冰机构6包括第一圆盘44、第二圆盘45、刀架杆46、u型刀架47、弧形端48、刀片49、c型弹簧79、第二固定板80、切口81、销82,其中第一圆盘44和第二圆盘45安装在第一轴41的外圆面上;如图27所示,第一圆盘44和第二圆盘45大小相同;第一圆盘44和第二圆盘45之间沿周向方向均匀地安装有多个刀架杆46;如图28所示,每一个刀架杆46上所安装的结构相同;对于任意个刀架杆46;刀架杆46的外圆面沿轴线方向均匀地安装有多个u型刀架47;如图29所示,u型刀架47的两端均具有弧形端48;u型刀架47的u型端口处安装有第二固定板80;第二固定板80未连接u型刀架47的一端开有切口81;如图28、29、30所示,刀片49通过销82安装在切口81中;c型弹簧79的一端安装在刀片49的上板面上,另一端安装在第二固定板80的上板面上。

如图5所示,上述单向传递机构19在第三齿轮17和第一皮带轮20之间建立传动关系,第一皮带轮20旋转方向与除冰机前进时后轮4的旋转方向相同,第一皮带轮20的旋转方向与第三齿轮17旋转方向无关。

如图18所示,上述减震机构55包括底座块65、第四弹簧66、第二伸缩杆67、顶板68,如图18所示,其中底座块65安装在第四轴63的外圆面上;第二伸缩杆67的一端安装在底座块65上,另一端安装有顶板68;第四弹簧66嵌套在第二伸缩杆67的外圆面上,第四弹簧66的一端安装在底座块65上,另一端安装在顶板68上;顶板68与机构槽24的顶槽面相连接。

如图19所示,,上述扭矩限制机构56包括第二轴70、环套71、环盘72、拨板73、驱动筒74、拨块75、第五弹簧76、第二导槽77、圆角78,如图20所示,其中第二轴70的一端安装在单向离合器13上;如图22所示,第二轴70未连接单向离合器13的一端外圆面上开有一个第二导槽77;如图21、22、23所示,拨块75安装在第二导槽77中;第五弹簧76的一端安装在拨块75上,另一端安装在第二导槽77的底槽面上;拨块75通过第五弹簧76滑动于第二导槽77中;拨块75未连接第五弹簧76的一端具有圆角78;如图20、25所示,环套71安装在第二轴70的外圆面上;环盘72安装在环套71的外圆面上;如图20、24所示,驱动筒74的一侧安装在环盘72的盘面上;驱动筒74的内圆面上沿周向方向均匀地安装有多个拨板73;如图20所示,第二轴70开有第二导槽77的一端位于驱动筒74中;如图21所示,拨块75与拨板73相配合;如图20所示,第三轴69安装在驱动筒74上。

如图19所示,上述第二皮带轮12的直径大于第三皮带轮14的直径。

如图1所示,后轮4的直径小于第一前轮5和第二前轮7的直径。

如图29所示,上述第二固定板80与刀架的角度范围为15~25度。

如图29所示,上述第二固定板80与刀架的角度是20度。

如图9所示,上述单向传递机构19包括输入齿轮29、第一传递小齿轮30、第二传递小齿轮31、输出齿轮32、传递大齿轮33、第一导轨35、第二导轨34、第二弹簧38、第二导块39、第一弹簧36、第一导块37,如图5、9所示,其中输入齿轮29、输出齿轮32和第二传递小齿轮31均通过轴安装在机构腔28的侧腔面上;输入齿轮29的一端具有皮带槽;第一导轨35和第二导轨34均通过固定板安装在机构腔28的侧腔面上;如图11、12所示,第一导块37安装在第一导轨35中,第一弹簧36的一端安装在第一导块37上,另一端安装在第一导轨35的壁面上;第一弹簧36位于第一导轨35中;传递大齿轮33通过轴安装在第一导块37上;传递大齿轮33通过第一导块37滑动于第一导轨35中;如图13、14所示,第二导块39安装在第二导轨34中,第二弹簧38的一端安装在第二导块39上,另一端安装在第二导轨34的壁面上;第二弹簧38位于第二导轨34中;第一传递小齿轮30通过轴安装在第二导块39上;第一传递小齿轮30通过第二导块39滑动于第二导轨34中;如图10所示,传递大齿轮33、第一传递小齿轮30和第二传递小齿轮31均位于输入齿轮29和输出齿轮32之间;传递大齿轮33与输入齿轮29相啮合;传递大齿轮33与输出齿轮32相配合;第一传递小齿轮30与输入齿轮29相啮合;第一传递小齿轮30与第二传递小齿轮31相配合;第二传递小齿轮31与输出齿轮32相啮合;第一皮带18的一端安装在输入齿轮29具有皮带槽的一端外圆面上;第一皮带轮20上啮齿与输出齿轮32相啮合。

如图10所示,上述第一导轨35与传递大齿轮33圆心和输入齿轮29圆心的连线垂直;第二导轨34与第一传递小齿轮30圆心和输入齿轮29圆心的连线垂直。

如图31中(a)所示,当输入齿轮29未旋转时,第一传递小齿轮30分别与输入齿轮29和第二传递小齿轮31相啮合;传递大齿轮33分别与输入齿轮29和输出齿轮32相啮合。

本发明中后轮4的直径小于第一前轮5和第二前轮7的直径,那么在使用者推动车身3的情况下,后轮4的旋转速度高于第一前轮5和第二前轮7的旋转速度,这样有利于第一齿轮15的高效传动。

本发明中车身3上对称地安装有两个第一固定板2,两个第一固定板2之间安装有一个推杆1;那么使用者可以通过推杆1推动车身3,进而带动后轮4、第一前轮5和第二前轮7滚动。固定块22安装在车身3底部,后轮轴10一端安装有一个后轮4,另一端穿过固定块22且安装有另一个后轮4;那么后轮轴10被固定且可以围绕自己的轴线旋转,两个后轮4可以跟随后轮轴10旋转。

第一齿轮15固定在后轮轴10上,第二齿轮16分别与第一齿轮15和第三齿轮17相啮合;那么后轮轴10可以经第一齿轮15和第二齿轮16带动第三齿轮17旋转;第一皮带18的一端安装在第三齿轮17上,另一端安装在输入齿轮29上;那么第三齿轮17可以经第一皮带18带动输入齿轮29旋转。

本发明中单向传递机构19的作用是:一方面,如图31中(b)所示,当第三齿轮17通过第一皮带18带动输入齿轮29顺时针旋转,传递大齿轮33向第一弹簧36方向移动,传递大齿轮33脱离与输出齿轮32的啮合,第一传递小齿轮30分别与输入齿轮29和第二传递小齿轮31啮合;输入齿轮29经第一传递小齿轮30和第二传递小齿轮31带动输出齿轮32逆时针旋转,输出齿轮32带动第一皮带轮20顺时针旋转;另一方面,如图31中(c)所示,第三齿轮17通过第一皮带18带动输入齿轮29逆时针旋转,第一传递小齿轮30向第二弹簧38方向移动,第一传递小齿轮30脱离与第二传递小齿轮31的啮合,传递大齿轮33与输入齿轮29和输出齿轮32相啮合;输入齿轮29经传递大齿轮33带动输出齿轮32逆时针旋转,输出齿轮32带动第一皮带轮20顺时针旋转。这样的设计是为了使单向传递机构19始终保持单一旋转方向的输出。

第一导轨35与传递大齿轮33圆心和输入齿轮29圆心的连线垂直;第二导轨34与第一传递小齿轮30圆心和输入齿轮29圆心的连线垂直,这样设计可以防止齿轮之间的干涉。

第二皮带21的作用是第一皮带轮20可以经第二皮带21带动第二皮带轮12旋转,进而第二皮带轮12经第一单向离合环42和第一轴41带动飞轮11旋转,飞轮11可以储能。第三皮带23的作用是第一皮带轮20可以经第三皮带23带动第三皮带轮14旋转,进而第三皮带轮14经第二单向离合环43、第三轴69、第一伸缩杆60、第一万向节57、连接杆64、第二万向节58和第四轴63带动除冰机构6旋转。

第二皮带轮12的直径大于第三皮带轮14的直径,那么在第一皮带轮20的驱动下,第二皮带轮12的旋转速度低于第三皮带轮14的旋转速度,这样的设计是为了第三皮带轮14可以经第二单向离合环43、第三轴69、第一伸缩杆60、第一万向节57、连接杆64、第二万向节58和第四轴63更快的带动除冰机构6除冰;第二皮带轮12可以经第一单向离合环42和第一轴41更好地使飞轮11旋转储能,这样飞轮11的速度慢于除冰机构6的旋转速度。

第一单向离合环42的作用是,在驱动方向上,第二皮带轮12可以带动第一轴41旋转,第一轴41的同向旋转不会对第二皮带轮12的旋转产生影响;第二单向离合环43的作用是,在驱动方向上,第三皮带轮14可以带动第三轴69旋转,第三轴69的同向旋转不会对第三皮带轮14的旋转产生影响;单向离合器13的作用是,第三轴69将会超越第一轴41,并不会慢于第一轴41。

本发明中减震机构55的作用是:当除冰机构6受到异物冲击而上下浮动时,第四轴63也跟着除冰机构6上下浮动,减震机构55有利于缓解第四轴63的上下浮动。

第一伸缩杆60的一端安装有第一万向节57,连接杆64的一端安装在第一万向节57上,另一端安装有第二万向节58,第四轴63安装在第二万向节58上;那么在第一万向节57和第二万向节58的作用下,可以保证除冰机构6带动第四轴63上下浮动,其中伸缩杆可以补偿第一万向节57与第二万向节58上下错位时的移动量;另外第三轴69可以经伸缩杆、第一万向节57、连接杆64和第二万向节58带动第四轴63的旋转。

对于扭矩限制机构56中,第二轴70安装在单向离合器13上,那么第一轴41可以经单向离合器13带动第二轴70旋转;驱动筒74通过环盘72安装在环套71的外圆面上,那么驱动筒74被固定且可以围绕第二轴70的轴线旋转;拨块75的一端具有圆角78且拨块75与拨板73相配合的作用是:一方面,当拨块75拨动拨板73的拨动力较小时,拨块75可以经拨板73带动驱动筒74旋转;另一方面,当拨块75拨动拨板73的拨动力较大时,在拨板73给拨块75的较大反作用力下,拨块75会向第五弹簧76的方向移动,此时拨块75很难经拨板73带动驱动筒74旋转;这样的设计在于,第二轴70只能传递给驱动筒74一定的扭矩。

滑块61安装在第四轴63上,第四轴63通过滑块61滑动于第一导槽59中,其中第三弹簧62的作用是:在第四轴63向第三弹簧62的方向移动后,第三弹簧62通过滑块61使第四轴63移动复位。

除冰机构6中,第一圆盘44和第二圆盘45安装在第一轴41上,多个刀架杆46安装在第一圆盘44和第二圆盘45之间;那么第一轴41可以经第一圆盘44和第二圆盘45带动刀架杆46围绕第一轴41轴线旋转;u型刀架47安装在刀架杆46的外圆面上,那么u型刀架47被固定;第二固定板80安装在u型刀架47的u型端口处,那么第二固定板80被固定;u型刀架47的两端均具有弧形端48,这样的设计有利于u型刀架47与冰面接触配合,减少u型刀架47在长时间使用中由于与冰面的垂直角度的撞击带来的机械损害以及对地面的破坏,另外避免直接与地面碰撞,使得刀片49与地面会维持一定的间隙,同时能够与冰接触,达到除冰的效果;刀片49通过销82安装在第二固定板80的切口81中,那么刀片49可以围绕销82的轴线摆动;c型弹簧79的一端安装在刀片49上,另一端安装在第二固定板80上,那么c型弹簧79可以使刀片49摆动复位,同时这样的设计是为了在刀片49受到剧烈冲击或者异物对刀片49卡住限位时,刀片49可以摆动,避免刀片49受到机械损害,起到保护刀片49的作用,并延长刀片49的使用寿命。第二固定板80与刀架的角度范围为15~25度,在这个角度范围内除冰效果良好;第二固定板80与刀架的角度是20度,此角度的设计是本发明的最佳使用角度。

具体实施方式:当除冰机未使用时,输入齿轮29未旋转,第一传递小齿轮30分别与输入齿轮29和第二传递小齿轮31相啮合;传递大齿轮33分别与输入齿轮29和输出齿轮32相啮合。

当使用者推动除冰机向前移动时,后轮4、第一前轮5和第二前轮7均顺时针旋转。在后轮4顺时针的旋转过程中,后轮4经后轮轴10带动第一齿轮15旋转;第一齿轮15经第二齿轮16、第三齿轮17和第一皮带18带动输入齿轮29顺时针旋转;传递大齿轮33向第一弹簧36方向移动,传递大齿轮33脱离与输出齿轮32的啮合,第一传递小齿轮30分别与输入齿轮29和第二传递小齿轮31啮合;输入齿轮29经第一传递小齿轮30和第二传递小齿轮31带动输出齿轮32逆时针旋转,输出齿轮32带动第一皮带轮20顺时针旋转;第一皮带轮20经第二皮带21带动第二皮带轮12旋转,进而第二皮带轮12经第一单向离合环42和第一轴41带动飞轮11旋转,飞轮11可以储能;第一皮带轮20经第三皮带23带动第三皮带轮14旋转,进而第三皮带轮14经第二单向离合环43、第三轴69、第一伸缩杆60、第一万向节57、连接杆64、第二万向节58和第四轴63带动除冰机构6旋转,进而除冰机构6开始除冰工作。

当除冰机构6在除冰过程中突然遇到较厚的冰层需要缓慢除冰时,此时后轮4的旋转速度缓慢,进而单向机构输出的旋转能量降低,那么第一皮带轮20经第三皮带23带动第三皮带轮14缓慢旋转;由于第二单向离合环43的作用,此时第四轴63依然保持着之前的较高的旋转速度;第一皮带轮20经第二皮带21带动第二皮带轮12缓慢旋转,在第一单向离合环42的作用下,由于在这之前飞轮11的持续旋转储能,所以飞轮11的旋转速度并没有明显的下降,第一轴41依然具有较高的旋转速度;当第四轴63带动除冰机构6的旋转速度低于第一轴41的旋转速度时,由于单向离合器13的作用,第四轴63的旋转速度不会低于第一轴41的较高旋转速度,在飞轮11的作用下,飞轮11可以经第一轴41、单向离合器13、扭矩限制机构56、第三轴69、第一伸缩杆60、第一万向节57、连接杆64、第二万向节58和第四轴63带动除冰机构6依然维持较高的速度旋转,这样就有利于在较厚的冰层上缓慢除冰时依然能使除冰机构6保持较高的除冰效率。

当除冰机构6在除冰过程中突然遇到异物的剧烈顶撞时,此时在异物的剧烈顶撞下,除冰机构6会向上移动,第四轴63也跟着除冰机构6向上移动;在除冰机构6中,刀片49在受到异物剧烈冲击时,刀片49会摆动以减少冲击时所带来的机械损害,此时c型弹簧79被压缩。在第四轴63的向上移动中,第一万向节57和第二万向节58上下错位,第一伸缩杆60被拉伸以补偿上下错位时的移动量;另外滑块61向第三弹簧62的方向移动,第三弹簧62被压缩。在除冰机构6受到异物顶撞时,除冰机构6的旋转速度会瞬间降下来,第四轴63的旋转速度也会跟着瞬间降下来,第一伸缩杆60、第三轴69、第二轴70的旋转速度也会瞬间降下来;由于单向离合器13的作用,第二轴70的旋转速度不会低于第一轴41的较高旋转速度,那么此时飞轮11将通过第一轴41和单向离合器13传递给第二轴70较大的扭矩;当第二轴70具有较大的扭矩时,拨块75拨动拨板73的拨动力较大,在拨板73给拨块75的较大反作用力下,拨板73会推动拨块75会向第五弹簧76的方向移动,此时拨块75很难经拨板73带动驱动筒74旋转;这样第二轴70就不能将较大的扭矩经第三轴69、第一伸缩杆60、第一万向节57、连接杆64、第二万向节58和第四轴63传递给除冰机构6,最终避免了除冰机构6在在较大扭矩下的机械损害,延长除冰机构6的使用寿命。当除冰机构6脱离异物的剧烈冲击后,在减震机构55和第三弹簧62的作用下,第四轴63恢复到未向上移动时的位置;在c型弹簧79的作用下,刀片49恢复到未摆动时的位置;在第五弹簧76的作用下,拨块75恢复到未被压缩时的位置。

综上所述,本发明的主要有益效果是:后轮4的滚动可以带动第一齿轮15旋转,进而第一齿轮15经第二齿轮16、第三齿轮17、单向传递机构19、第二皮带轮12等带动除冰机构6旋转除冰;另外当遇到比较厚的冰层需要除掉时也可以利用飞轮11储存的能量使除冰机构6持续除冰,最终使道路除冰机达到较好的除冰效果;当除冰机构6受到异物的剧烈冲击时,刀片49的摆动可以减少刀片49受到剧烈冲击所带来的机械损害,起到保护刀片49的作用;本发明结构简单,具有较好的使用效果。

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