一种集雪融雪运输装置的制作方法

本发明属于道路除雪机械设备技术领域，尤其涉及一种集雪融雪运输装置。

背景技术：

北方冬天天气寒冷，每次降雪，都会一定程度的影响交通，若遇到特别大的雪，会造成封路的情况，对人们的交通出行造成了一定的影响，因此，除雪的效率就显得尤为重要。

但目前融化道路积雪包括被动型融雪技术与主动型融雪技术，被动型融雪技术主要有人工清理、机械铲雪、化学融雪，其中人工清理劳动强度大、效率低；化学融雪主要是用融雪剂，将不同种类的融雪剂散布在路面，从而降低冰雪的熔点实现除冰化雪的作用，但是融雪剂种类不同，也会产生诸多弊端，例如氯盐类融雪剂，虽然成本小、效果好，但是会损坏路面，腐蚀排水管道，还会造成环境污染。主动型融雪技术是指通过设计路面的组成和结构重新铺装，使其具有边下雪边融雪的功能和特性，能主动抑制路面结冰。主要包括抑制冻结铺装法、弹性路面铺装法、粗糙型铺装法、镶嵌类铺装法、能量转化型融冰雪法、土壤蓄热除冰融雪法、太阳能热管法、导电铺面铺装法、磁能除冰融雪法。但是该方法对于现有路面来说，改造难度较大、成本较高，推广难度也较大。目前，集雪主要是依靠在改造的环卫车前部安装螺旋离心扬雪装置，将路上的积雪卷扬到路边，再由环卫工人将其聚集起来。积雪的运输是将雪用机械或人工的方法直接收集到运输车内，由运输车辆运走，但由于运输积雪的汽车所装载的积雪体积有限，相比于水的容重来说小很多，因此运输效率低。因此，亟需一种将加热技术与机械除雪相结合的装置，提高机械除雪的效率。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，为了提高运输效率，本发明提供一种集雪融雪运输装置，该运输装置为融雪收集处理车，让雪在运输车中短时间就直接融化，这样便可以运送更多的积雪，通过本装置可提高积雪的运输效率并快速的处理积雪。避免在冬季积雪处理的不及时而影响交通出行，且遇到大雪时还可以可以缩短封路的时间。

一种集雪融雪运输装置，包括车体、驾驶室、铲雪部分、集雪部分和微波融雪部分，驾驶室设置在车体上部前端；

铲雪部分包括雪铲、液压启闭杆、电磁铁吸附器、挡雪板、输雪传送带，所述液压启闭杆转动连接在驾驶室前端，雪铲下部铰接在液压启闭杆的前端，雪铲上部铰接在挡雪板下表面；电磁铁吸附器安装在挡雪板两侧面；输雪传送带一端通过传动轴固定在挡雪板的底面上沿处；液压启闭杆、电磁铁吸附器、输雪传送带与驾驶室内置的控制器电连接，驾驶室内设置有控制面板，与控制器电连接；

所述集雪部分包括集雪箱、液压启闭机、排水管、雪箱盖板，所述集雪箱外表面为金属外壳，顶部开有入雪口，输雪传送带的另一端通过传动轴固定在入雪口处；雪箱盖板设置在集雪箱的入雪口上部密封集雪箱；液压启闭机一端固定集雪箱上部、另一端固定在雪箱盖板上，液压启闭机与驾驶室内置的控制器电连接；排水管设置在雪箱尾部，排水管上设置有阀门，与驾驶室内置的控制器电连接；

融雪部分包括发电机、波导管、变压器、高压二极管、高压电容器、磁控管、微波搅拌器一、微波搅拌器二和控制面板，发电机、控制面板与驾驶室内置的控制器电连接；发电机布置在驾驶室中部，变压器有两组输出端，一端直接连接至磁控管的灯丝，另一端依次连接高压电容器、高压二极管后连接至磁控管的阴极，磁控管的阴极接地，磁控管另一端通过天线连接波导管，波导管的末端依次连接微波搅拌器一和微波搅拌器二，微波搅拌器一和微波搅拌器二布置在集雪箱上部。

所述挡雪板为“凵”型。

所述微波搅拌器一、微波搅拌器二均为旋转金属叶片，安装在波导管的出口处。

所述磁控管为穿透能力高的工业用的连续波形磁控管。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种集雪融雪运输装置，可提高积雪的运输效率、快速的处理积雪，避免在冬季积雪处理的不及时。相比于现有技术具体优点如下：

1.利用微波加热使集雪箱内的水分子为发热体，因此能在短时间内达到加热效果；

2.本发明中设置了磁控管，产生微波对集雪箱内的积雪进行加热使其融化，水是极性分子，损耗因子较大，但是变成固态后极性分子活动受限制，所以冰雪的损耗因子较小，在一定程度上不能完全吸收微波所传递的能量，所以融雪效率还是很慢；但如果在雪箱中出现了部分水的话，这部分水可以迅速吸收微波的能量，从而带动周围的积雪融化，产生更多的水，吸收更多的能量，提高融雪效率；

3.本发明设置了融雪部分，可以运载更多的积雪，提高处理积雪和运输的效率：积雪的密度一般为0.1g/m³，水的密度是1g/m³，理论情况下一卡车运送水的能力是同等体积的雪的10倍左右。

4.本发明的融雪部分还包括了排水管，使得积雪融化后通过路边下水系统时可以快速的排出融水，从而更快地去运输更多的积雪。

附图说明

图1为本发明一种集雪融雪运输装置的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图；

其中，

1-雪铲，2-液压启闭杆，3-电磁铁吸附器，4-挡雪板，5-输雪传送带，6-磁控管，7-发电机，8-波导管，9-变压器，10-集雪箱，11-微波搅拌器一，12-金属外壳，13-液压启闭机，14-排水管，15-雪箱盖板，16-微波搅拌器二。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的技术方案和效果作详细描述。

如图1-3所示，一种集雪融雪运输装置，包括车体、驾驶室、铲雪部分、集雪部分和微波融雪部分，驾驶室设置在车体上部前端。

铲雪部分包括雪铲1、液压启闭杆2、电磁铁吸附器3、挡雪板4、输雪传送带5，所述液压启闭杆2转动连接在驾驶室前端，雪铲1下部铰接在液压启闭杆2的前端；所述挡雪板4为“凵”型，雪铲1上部铰接在挡雪板4下表面；电磁铁吸附器3安装在挡雪板4两侧面；输雪传送带5一端通过传动轴固定在挡雪板4的底面上沿处。液压启闭杆2、电磁铁吸附器3、输雪传送带5与驾驶室内置的控制器电连接，驾驶室内设置有控制面板，与控制器电连接。

所述集雪部分包括集雪箱10、液压启闭机13、排水管14、雪箱盖板15，所述集雪箱10外表面为金属外壳12，顶部开有入雪口，输雪传送带5的另一端通过传动轴固定在入雪口处；雪箱盖板15设置在集雪箱10的入雪口上部密封集雪箱10；液压启闭机13一端固定集雪箱10上部、另一端固定在雪箱盖板15上，液压启闭机13与驾驶室内置的控制器电连接，通过控制液压启闭机13来启闭雪箱盖板15；排水管14设置在雪箱尾部，排水管14上设置有阀门，与驾驶室内置的控制器电连接，通过在驾驶室内控制阀门的启闭从而控制是否排水。

融雪部分包括发电机7、波导管8、变压器9、高压二极管(图中未显示)、高压电容器(图中未显示)、磁控管6、微波搅拌器一11、微波搅拌器二16和控制面板，发电机7、控制面板与驾驶室内置的控制器电连接，控制微波发生的启闭、启闭时间和工作状态的切换。水的比热容是4.2×10³j/kg·℃，冰的比热容是2.1×j/kg·℃，根据δe＝c×m×δt，我们采用冰和水比热容的均值计算，假设1kg的雪，室外温度零下20度，不考虑雪融化后吸收的热量，即只计算升到0℃所需要的能量；则δe＝1/2(4.2×10³j/kg·℃+2.1×j/kg·℃)×1kg×20℃＝6.3×10⁴j＝0.175(kw·h)，考虑能量损失等因素，所需能量较大，应在融雪车上设置一发电机7，供给融雪所需能量。发电机7布置在驾驶室中部，变压器9有两组输出端，一端直接连接至磁控管6的灯丝，另一端依次连接高压电容器、高压二极管后连接至磁控管6的阴极，磁控管6的阴极接地，磁控管6另一端通过天线连接波导管8，波导管8的末端依次连接微波搅拌器一11和微波搅拌器二16，微波搅拌器一11和微波搅拌器二16布置在集雪箱10上部；所述微波搅拌器一11、微波搅拌器二16均为旋转金属叶片，安装在波导管8的出口处，以每分钟30-35转的转速低速旋转，不断改变微波的反射角度，将微波反射到集雪箱10内各个点；所述磁控管6为穿透能力高的工业用的连续波形磁控管6，根据国际电工委员会的规定，选用磁控管6的工作主频是2455mhz。磁控管6产生微波，完成对集雪箱10内积雪的加热。

变压器9、高压电容器、高压二极管构成高压发生装置，变压器9负责提升电压，高压二极管和高压电容器负责工频整流和滤波；磁控管6、天线、波导管8以及控制面板这几个部分构成微波发生和搅拌装置。高压发生装置、微波发生和搅拌装置这两部分除要各自集中放置外，加装金属隔板分隔，防止微波对其的损害。在摆放各部件时，尽量避免走线的相互交叉。控制面板内置在驾驶室内，控制面板上安装有显示工作时间、工作状态的信号的仪表及操作开关和按钮，通过开关及按钮控制车辆行驶、铲雪、向集雪箱10内运输雪、微波发生融雪工作。融雪过程即加热过程，控制器控制发电机7工作发电，产生220v的交流电压，通过变压器9转换成3v-4v和1800v-2230v两组的交流电压，3v-4v交流电供给磁控管6灯丝，灯丝的作用是加热阴极；1800-2230v交流电经过高压电容器、高压二极管倍压整流滤波后，变为3600v-4500v的负直流电压加到磁控管6阴极，磁控管的阳极接地。当磁控管6具备灯丝电压，且阳极与阴极之间的电压差大于3500v时，就会产生2455mhz的超高频电磁波，通过天线传递给波导管8。微波能通过波导管8和旋转金属叶片传入到集雪箱10里。由于车厢是金属制成的，微波不能穿过。只能在集雪箱10内反射，并反复穿透积雪，加热积雪，将积雪转化为液态的水，从而完成融雪过程。微波加热的能源来自微波能，是物料中极性分子与微波电磁场相互作用的结果，在外加交变电磁场作用下，物料内极性分子极化并随外加交变电磁场极性变更而交变取向，这些取向运动以每秒数十亿次的频率不断变化，众多的极性分子因频繁相互间摩擦损耗，使电磁能转化为热能等为原理来加热物料的相关技术，达到电能直接转化为介质内的热能。

所述装置可基于环卫运输车改装而成。

驾驶室内通过操控控制面板上的按钮，控制器向液压启闭杆发出指令，控制液压启闭杆2的伸缩及转动来改变雪铲1的位置及姿态，从而实现铲雪过程；在雪铲1的力的作用下，积雪会向上运动至挡雪板4内，电磁铁吸附器3可以将积雪中的杂质，主要是对微波加热产生危害的金属杂质吸出来，以免对微波加热器产生危害；然后输雪传送带5将雪传送到雪箱盖板15处，将雪送入集雪箱10内；通过操控控制面板上的按钮，控制器向发电机发出指令，从而控制磁控管工作，磁控管产生微波，微波通过波导管8传入集雪箱10里，集雪箱10内的积雪融化后，达到一定的水量后，可开启排水管14的阀门通过连接软管将水排入下水道或蓄水池，节约运输成本。积雪的密度一般为0.1g/m³，水的密度是1g/m³，理论情况下一卡车运送水的能力是同等体积的雪的10倍左右，因此本发明提供的集雪融雪运输装置运输效率更高。