专利名称：组合式破冰除雪除尘多用机的制作方法
技术领域：
本实用新型是属于地面破冰除雪、除尘的多用机具。
我国北方冬季，积雪期长达四个月左右，在交通繁忙的城市街道，由于下的雪随即被车辆压实，路滑难行，由此经常引起交通事故，进而造成交通中断。目前，城市街道道路、机关单位场地、家庭庭院的破冰除雪绝大部分靠人们用铁锹、扫帚进行。这种人海战术不但效率很低、耗费体力，而且占去各行各业人们的大量时间。这对正在加速四化建设的我国人民来说，无疑是一个迫切需要解决的问题。
现有的专用除雪机械其功率较大，一般用在比较宽的道路上大范围除雪，其造价很高。兼用的除雪机械以机动车辆为动力，大部分有破冰除雪双重功能，造价较低，但其使用仍以较宽道路为主，在较窄道路和场地、庭院上不便使用。美国专利“可改装的手推式除雪机”《专利号为US－4597203》提供了一种内燃机带动的手推式小型清雪机械，可以在场地、庭院、道路等各种场合使用，且可在无雪季节经改装后与其它机具配套使用，但其除雪功能仅适用于清除未被压实的积雪，也不能破碎冰块和雪板。
本实用新型的目的是提供一种以柴油机为动力的或电动的，能够完成破碎雪板和冰层，能够高效率地清除地面积雪和压实积雪，能将堆积雪装入车辆内以便清运等多种功能的结构较为简单的组合式手推小型清雪机械。这种清雪机械在无雪季节又可较为方便地改装成手推式路面清扫机，或者经简单改装后即可与农用机具或其它机具配套使用，以便充分发挥其动力部件的作用。
传统的除雪机的螺旋装置和风扇装置交叉排布，轴线垂直设置，这种结构的传动系统较为复杂，本实用新型的特点是将螺旋装置轴由风扇装置轴直接带动，从而省去了螺旋装置和风扇装置间的传动转换系统，这种设计方案在小型手推式除雪机上的使用不但使除雪机整体结构大大简化、造价降低，而且便于安置破冰装置进行破冰雪作业。本实用新型的另一特点是采用组合式的结构。由于除雪作业的随机性性质，组合式结构的优点是可以根据各种不同性质的除雪任务的需要选择基本部件中的几种和一定的专用部件进行简便的恰当组合，即可进行各种不同的除雪作业。本破冰除雪、除尘多用机的主要部件包括动力部件，由动力部件带动的风扇装置，装有抛雪筒的风扇装置壳体，行走装置、集雪装置、集雪板、挡雪板、破冰装置，兼起刮铲作用的螺旋装置壳体，梁架、螺旋装置等。组合式结构的另一优点是在无雪季节便于更换部件，改装成清扫机械等使用。
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
图1是动力部件、行走装置、风扇装置及其壳体、抛雪筒等装配后的示意图。
图2是风扇装置壳体的左下活动罩板。
图3是风扇装置侧面挡雪板及其连接销轴。
图4是集雪装置。
图5是风扇装置正面挡雪板。
图6是正面挡雪板的另一种形式。
图7是集雪装置上安装的集雪板。
图8是螺旋装置壳体、右座板、梁架等装配后的示意图。
图9是螺旋装置挡雪板及其连接销轴。
图10是破冰装置。
图11是破冰装置的斧块、园盘和销轴。
图12是螺旋装置用集雪板。
图13是螺旋装置。
图14是螺旋装置的另一种形式。
图15是
图14中斧块部位的局部剖面放大图。
图16是组装成冰雪破碎机后的示意图。
图17是组装成装雪机后的示意图。
图18是在装雪机上安装集雪板构成除雪机后的示意图。
图19是组装成破碎硬雪板和装雪两用机后的示意图。
图20是组装成简易除雪装雪机后的示意图。
图21是在图20的简易除雪装雪机上安置集雪板构成另一种除雪机的示意图。
图22是组装成另一种简易装雪机后的示意图。
图23是图21所示除雪机的A向视图。
图24是图21所示除雪机的B向视图。
图25是
图17所示装雪机将柴油机换为电动机后的C向视图。
图26是
图17所示装雪机将柴油机换为电动机后的D向视图。
图27是组装成清扫吸尘机的原理简图。
图1中的抛雪筒上部(1)可相对下部(3)回转，根据实际需要调整到一定方向后可用蝶形螺钉(2)紧定。抛雪筒相对风扇装置的壳体(13)也可回转一定角度，以便调整抛雪角度和距离。调整好后用蝶形螺钉(63)紧定〔见图24中(63)〕。风扇装置壳体起着控制雪流的作用，其右上部装抛雪筒的部位开有长方形缺口，以便在离心力作用下被风扇叶片抛出的雪流无阻挡的流向抛雪筒。其缺口长度尺寸大于抛雪筒内孔尺寸，以保证抛雪筒在任一位置时雪流都能通畅地甩向抛雪筒，而长出抛雪筒的缺口，可被恰当设计的抛雪筒底部的法兰式盖板(4)盖住，壳体左下部呈敞开形式，当进行除雪和装雪作业时，此敞开部分可用图2所示的活动罩板(19)用螺钉紧固封住，当需破碎冰雪或需要由此活门向风扇内进雪时，可将其拆下，壳体左下部即敞开，如
图1所示。当壳体左下方敞开时，应将图3中的侧面挡雪板(17)用销轴(18)穿过其上的铰链孔固定在壳体上的孔(7)处，以消除雪块向侧前方抛射。壳体的前部上方采用方形结构，以便于固定集雪装置和挡雪板。当进行破碎冰雪的作业时，壳体的前部法兰和螺旋装置壳体相连，承受着破冰部件传来的很大的冲击力。由于壳体上缺口较多，所以其上所设的加强筋和法兰必须有足够的强度和刚度。
风扇叶片(9)可用铆接或焊接法安装在园盘(8)上，其抛雪面与叶轮径向成一定角度安装，以便于雪流从抛雪筒顺畅的甩出。叶片的抛雪面也可做成园弧状。其不抛雪的背面设有加强筋。叶片外形呈“Z”字形，既可防止雪块从轴向方向外泄，又便于安装。叶片靠近中心的一边与园盘(8)倾斜，这样可使叶轮前方进雪部位的阻碍减小，便于雪流进入轮内。叶轮中心的轴套(10)套在转轴(64)上，并用锥销(65)与轴紧定〔见图23〕。锥销的小端制有螺纹，便于用螺母将锥销拉紧。轴套一端的法兰与园盘(8)铆接紧固。轴套外缘均匀分布的四条倾斜的凸筋翼片，可以在旋转时加强中心部位的离心作用，加速中心部位的雪块抛向轮缘。
安装轴承和支承梁架的两座板(12)和(62)〔见图8中的(62)〕起看整个除雪机的机座的作用，必须有足够的强度和刚度。为了保证同心度，两座板轴承孔和梁架孔，须同加工。行走装置包括扶手架(16)，两大轮(14)和两小轮(11)。小轮架上有调整孔可以调整其安装高度，以便调整除雪部件的离地距离。压下或抬起扶手架时，可使除雪机绕着大轮上下移动。行走装置与除雪机的连接应便于拆卸，这样可根据不同的工作性质，将行走装置与除雪机轴线平行安装或垂直安装。动力部件(15)可选用柴油机或电动机等。当使用电动机时，最好选择变速电机如双速电机，以利于根据不同性质工作选择不同转速。如除雪时采用高速，破碎冰雪时采用低速。或者除雪破冰时采用低速，清洁吸尘时采用高速。柴油机适用于移动范围较大的作业，电动机适用于机关、庭院等固定场合的作业。
图4中的集雪装置(20)的底边、左右边内侧的三个斜面与正对风扇壳体正面开口的园筒形开口边相贯，这种结构具有较好的集雪效果并能减少雪块进入风扇壳体时的阻力。底边的下部也具有一小的斜度，使其底边具有刮铲的功能。集雪装置可用适当厚度的钢板折弯成型后焊接制造，其连接紧固部位可加焊较厚钢板。集雪装置安装在风扇壳体前部，安装时，四个螺栓穿过
图1中的孔(6)拧紧在集雪装置上的四个螺纹孔中，即可固紧。
图5和图6中的挡雪板安装在风扇壳体前部，根据雪的厚度调整其上下位置，可以调整壳体前部的开口大小。图5中的挡雪板(22)适于除雪时使用，图6中的挡雪板(23)适于装雪时使用。图7中的集雪板安装在集雪装置两侧，在使用时用螺栓通过其上过孔(26)固定于集雪装置两侧的螺纹孔(21)上。集雪板下部用螺钉和压板固定着橡胶条(25)，使其具有弹性，可以在推雪时绕过硬物。
图8所示螺旋装置壳体的开口约为120°。其两端的法兰面分别和风扇壳体法兰和座板(62)上的法兰板连接。壳体外部须制出加强筋增加其强度和刚度，使其能承受破碎冰雪时的冲击。其下部边缘(31)制出切削刃，使其便于刮雪。梁架(29)采用空心园管结构，其直径和壁厚要足够，可采用型材制造，以简化加工工艺。其两端与座板孔配合的部位上开有半园形防转销钉孔(30)，装配时其与座板孔上的相应半园销钉孔对正，打入销钉，以防止其转动。图9中的挡雪板(33)可阻止雪块向壳体开口前方抛射。使用时可用轴销(32)穿过壳体上的孔(27)和挡雪板上的铰链孔将其安装在壳体上。
图12中的集雪板安装在螺旋壳体两侧时，可扩展除雪时的工作面。为让开路面上的硬物，集雪板的下部也装有橡胶条，其结构如图中(44)和(45)。
图10所示的破冰装置包括轴(34)销轴(35)，园盘(36)，斧块(37)，隔套(38)，拉簧组件(39)等。轴上一端制有台阶，一端制有螺纹。其上开有长键槽，园盘和轴用键固定并传递扭矩。园盘的端面形状示于
图11中，其上对称地开有两孔，以安装固定斧块的销轴。园盘中心孔上开制的键槽(40)应每两个盘均等地错开一定角度，以使斧块在园周方向呈均匀的螺旋状分布，这样当转轴旋转时，每一瞬间均有两个斧块打击冰雪块，这样可减少工作时的冲击和振动。斧块的端面形状示于
图11中，其顶面(42)呈倾斜，以形成一砍削刀度。拉簧组件一端固紧在斧块上的小孔(43)的部位。一端固紧在园盘上的孔(41)的部位，它将斧块拉紧，以使其不受力时保持径向位置。隔套用以固定园盘的轴向位置，轴销(35)的形状示于
图11中。
图13所示螺旋装置由空心轴(46)，螺旋叶片固定套(47)、螺旋叶片(48)、空心园锥体(49)等组成。空心轴两端安装螺旋叶片固定套(47)和(50)，在两固定套之间装有空心园锥体(49)。固定套(47)和(50)与轴采用平键紧定连接其上伸出的四条径向固定板与固定套制成一体，固定板的倾斜方向和角度与螺旋叶片一至。其外缘固定着螺旋叶片(48)。空心园锥小端套在轴上并以其端面矩形齿与固定套(47)上相应的矩形齿啮合以便带动旋转。其大端由固定套(50)上的四个固定板外缘上的同心台阶定位和紧定，空心园锥可加强雪块向风扇轮方向的轴向移动。空心园锥和空心轴上制有通气孔(51)(52)，以利于外部空气通过通气孔进入风扇轮中部，以免风扇轮中心部位造成局部负压，影响风扇旋转时的离心力。螺旋叶片的螺旋角依螺旋装置的直径和长度而定，在转轴转动180°左右时，其螺旋角应保证能使离风扇轮最远的右部的雪大部分旋入风扇轮内。空心轴一端套入轴承座内，一端套在传动轴(64)上，传动轴通过键，将动力传给空心轴。
螺旋装置也可采用
图14的结构。这种结构的特点是即可用于除雪，又可用于破碎压实的雪板。它省去了空心园锥而加宽了螺旋叶片。沿叶片外缘连续布置的片状斧块(54)用橡胶板(56)作连接件，用螺钉和压板(57)(55)连接紧固在螺旋叶片上，其断面局部放大图如
图15所示。采用这种结构在进行清雪时，螺旋叶片将雪块汇集入风扇内，而在破碎压实的雪板时，与雪板接触的旋转的斧块先将雪板打碎，由于斧块与叶片的连接采用弹性橡胶，所以其接触地面时可绕过地面而继续旋转，从而避免了损伤地面。
图16是由前述的动力部件，行走装置，风扇壳体及抛雪筒、梁架及座板，螺旋壳体，挡雪板、破冰装置组合而成的破冰雪机的示意图。破冰轴套在动力轴(64)上，并用锥销将二者连接。动力轴拖动破冰装置旋转，与冰块和雪板接触的斧块即将冰雪破碎。由于斧块可以绕其固定轴(35)转动，所以当其接触硬地面时，可绕过路面继续旋转，从而避免了路面的损伤。适当抬压行走装置的手把，可以使破冰装置绕着大轮上下转动，以便根据冰雪层厚度调整斧块打入冰雪层深度。斧块的打入深度也可用调整小轮(11)的安装高度来控制。
图17是由柴油机、行走装置、风扇装置、风扇装置壳体及抛雪筒、梁架及座板、螺旋装置、螺旋装置壳体、挡雪板组合而成的装雪机的示意图。将螺旋壳体底部的刮铲刃接触地面而将壳体开口对准堆积的积雪并推动装雪机前进、被推压旋入风扇壳体的雪块随即经抛雪筒被抛入汽车车箱内。当堆雪较高时，可以将把手压下，螺旋装置即绕大轮(14)转动而抬起随即推动装雪机前进并逐渐提高手把，螺旋装置便因自重而逐渐下移，这样较高的堆雪便被装入车箱内。
图18是在装雪机的螺旋装置开口两侧装置集雪板而组成的除雪机的示意图，其工作面宽，适合于清除未被堆积的地面积雪
图19所示的装雪机，既可以装雪，又可以破碎硬雪板，它是在
图17中的装雪机中更换上另一种螺旋装置后构成的。
图20是仅有动力部件、行走装置、风扇装置及壳体、抛雪筒、集雪装置、挡雪板简化组合而成的兼有除雪、装雪功能的除雪机的示意图。其上设置在集雪装置和风扇壳体之间的挡雪板可以根据积雪的厚度，调整其上下位置，从而调整进雪口的大小。
它可用两个蝶形螺钉(66)固紧。此除雪机调整了行走装置的安装方向。推动除雪机前进，雪块直接进入风扇叶轮内，即可清除路面积雪或将较松软的堆积雪装入车内。同样压下手柄后推动除雪机前进，也能将堆积较高的软质雪装入车内。
图21是在图20所示的除雪机上安装集雪板而组成的除雪机的示意图。其特点是工作面宽，适合于清除未被堆积的地面上的积雪。
图22是仅有动力部件、行走装置、风扇装置及壳体、抛雪筒、挡雪板组合成的简易装雪机的示意图。将风扇壳体缺口部位直接对准堆积雪，推动除雪机前进，或者将缺口部位对准堆积雪，压下手把使叶轮抬起，推动除雪机前进并逐渐提起手把，在重力的作用下缺口下降，积雪即由风扇叶片甩向抛雪筒而装入车内。
由图23可见，动力部件输出轴套入传动轴(64)内，二者用键连接。传动轴由轴承支承，可以减小动力部件轴承的磨损。由图24可见，座板(12)上安装梁架的孔侧边开有槽(67)并有耳形凸台(68)此种结构便于用螺栓将梁架牢固固紧在座板上。
用图2中的活动罩板将风扇壳体左下方的缺口封住，用一中心有进风口的园盘形盖板将风扇壳体端面的进雪口也封住，这样用前述的动力部件、风扇装置及其壳体、行走装置、梁架及座板等即可组成一可手推行走的风机。在梁架前方再配以储垃圾箱，滤尘装置和吸尘清扫装置，即组成了手推式的吸尘清扫车。图27是其原理示意图。
图中(70)是垃圾吸管、(71)是空气喷管、(75)为储垃圾箱、(74)为滤网、(72)是滤尘装置、(13)为风机壳、(73)为风机中心吸管、(3)为风机出风口，风机工作后，其中心吸管(73)中形成负压，通过管路在储垃圾箱和垃圾吸管中也形成负压。离地很近的垃圾吸管开口即将垃圾吸入储垃圾箱。经滤网(74)过滤的空气通过风机进入滤尘装置并进一步过滤后进入空气喷管。空气经空气喷管开口将地面的垃圾吹向垃圾吸管开口，垃圾吸管又将垃圾吸入储垃圾箱，如此循环工作，可以较高效率清除地面的垃圾灰尘。
在无雪季节里，只要将本装置的除雪部件取下，将农业机械或其它设备的动力输入轴和本装置的动力输出轴连接，再经一定组合，即可作为动力源拖动农业机械或其它机械。
权利要求1.一种手扶推进的破冰除雪、除尘多用机，其动力部件为内燃机或电动机，动力部件通过传动轴(64)带动由装于园盘(8)上的风扇叶片(9)，轴套(10)组成的风扇装置旋转，风扇装置壳体(13)外与壳体相切安装着抛雪筒(1)和(3)，抛雪筒的方位可以调整，底部安装的小轮(11)、大轮(14)同扶手架(16)构成行走装置，其用于不同作业的专用部件为-破冰装置，其为一旋转轴(34)上套着园盘(36)两者间用紧固件紧固，破冰斧块(37)用销轴(35)连到园盘上，斧块和园盘间装有使斧块保持径向位置的拉簧组件(39)，-装雪和除雪用的螺旋装置，其为一转轴(61)上套着螺旋叶片固定套(59)、(60)，套与轴间用键固定，螺旋叶片(58)固定在两固定套上伸出的径向固定板间，螺旋叶片上挠性连接着片状斧块(54)，-装于螺旋装置外的螺旋壳体部件，其为带铲刃的螺旋壳体(28)，其右侧装有可连接梁架和安装轴承的右座板(62)，本实用新型的特征在于-在风扇壳体左下部开口处装有可方便拆装的活门(19)，-行走装置的安装方位可以使行走方向与动力部件输出轴轴线垂直或者平行，并可使破冰除雪机的工作部份绕行走装置上的大轮上下移动，-装置整体采用组合式的结构，用左座板(12)将动力部件、行走装置、风扇壳体连为一体后，再根据不同的作业，动力传动轴(64)不经传动转换直接由连接件连接带动与其同旋转轴线安装的用于不同作业的专用部件，可构成手扶推进的破冰雪机、除雪机、装雪机以及与吸尘过滤装置结合构成吸尘清扫车。
2.按权利要求1所述的破冰雪机，其特征在于动力传动轴(64)直接连接破冰轴(34)带动破冰装置旋转，破冰装置外有起着安全防护作用的用紧固件和空心梁架(29)连成一体的风扇壳体和螺旋壳体部件，行走装置的安装形式为使破冰轴前进方向与破冰装置轴线垂直，在风扇壳体和螺旋壳体开口侧还装有防护用挡雪板(17)及其销轴(18)，挡雪板(33)及其销轴(32)。
3.按权利要求1所述的装雪、除雪机，其特征在于，动力传动轴(64)直接连接带动与其同轴线的带片状斧块的螺旋装置旋转，风扇装置和螺旋装置外安装用紧固件和空心梁架(29)连为一体的风扇壳体和螺旋壳体部件，行走装置的安装形式为使除雪机前进方向与螺旋装置轴线垂直，在螺旋装置开口前部安装挡雪板(33)及其销轴(32)。螺旋装置开口两侧可以安装集雪板(44)和(45)以扩展除雪作业时清扫的工作面宽度。
4.按权利要求1所述的装雪、除雪机，其特征在于，它也可以由按权利要求3所述的装雪机和除雪机中，将带有片状斧块的螺旋装置更换为带空心园锥的螺旋装置构成。所述的螺旋装置中的空心园锥带有通气孔(51)，所述的螺旋装置具有空心轴(46)，轴的一端具有通气孔(52)。
5.按权利要求1所述的装雪、除雪机，其特征在于，它也可以是动力传动轴仅连接带动风扇装置旋转的组合形式，在风扇壳体前部连接固定集雪装置(20)，壳体与集雪装置间可安装调整壳体开口大小的挡雪板(22)集雪装置的前部侧面可安装由橡胶条(25)和金属板(24)构成的集雪板，以扩展除雪作业时清雪的工作面宽度。行走装置的安装形式为使除雪机前进方向与风扇装置轴线平行。
6.按权利要求1所述的装雪机，其特征为，它也可以是按权利要求5所述的装雪除雪机中，将风扇壳体前部的集雪装置(20)及集雪板(25)、(24)挡雪板(22)拆除而装上调整风扇壳体开口大小的挡雪板(23)，将风扇壳体左下缺口打开后装上挡雪板(17)及其销轴(18)的组合形式。
7.按权利要求1所述的吸尘清扫车，其特征为用动力部件带动风扇装置旋转，并同左座板风扇装置壳体行走装置装成移动式风机，在风扇壳体前部安装中心有进风口(73)的园盘形盖板，在进风口前装置有吸尘、清扫、滤尘装置、储垃圾箱。
专利摘要一种用手推进的组合式破冰除雪、除尘多用机，其基本部件包括动力装置，行走装置、风扇装置及其壳体、抛雪筒、螺旋壳体部件。其用于不同作业的专用部件包括破冰装置、螺旋装置、集雪装置、吸尘滤尘装置。用基本部件中的几种再根据不同需要配以一种专用部件，即可构成手推式的破冰雪机、装雪机、除雪机、清扫吸尘机。可广泛用于城市街道、人行道、机关单位场地、庭院以及公路、道路破冰、除雪、装雪和清扫吸尘使用。
文档编号E01H1/00GK2046509SQ8920128
公开日1989年10月25日 申请日期1989年1月28日 优先权日1989年1月28日
发明者李 杰 申请人:李 杰