一种用于清除隧道排水管内冰冻层的专用清理车的制作方法

本实用新型涉及一种除冰装置，特别是一种用于清除隧道排水管内冰冻层的专用清理车。

背景技术：

随着铁路和高速公路的快速发展，根据地形、地貌的变化、为缩短距离和避免大坡道迂回，所铺设的铁道或公路需从山岭或丘陵下的隧道穿越。在北方以及高海拔严寒地区，这些隧道必需修建隧道排水管，以便给雨水提供排泄的通道。但在冬季隧道排水管内的水流极易冻结成冰堵塞隧道排水管，这些冻结的冰会对隧道内的砌衬结构造成影响，甚至危及行车安全。隧道排水管的直径一般为0.5-0.6米，人工清理难以进行，要借助于除冰机械，在狭长的隧道排水管中除冰，采用自动除冰装置是首选措施，除冰装置除完成除冰操作外，还需要在隧道排水管内光滑的冰层上完成行走任务并提供支撑力，这就要求所述装置与冰层之间具有足够的摩擦力，以保证行走稳定、不打滑，否则除冰作业无法正常进行。

技术实现要素：

本实用新型用于提供一种能够稳定的行驶在隧道排水管冰层上、高效清除隧道排水管内结冰的用于清除隧道排水管内冰冻层的专用清理车。

本实用新型所述问题是以下述技术方案解决的：

一种用于清除隧道排水管内冰冻层的专用清理车，包括车体，车体下部设有行走机构，车体上设有旋冰机构和融冰机构，所述行走机构包括前后两对行走轮，每对两个行走轮对称设置，每对行走轮的中心线相对车体中心形成夹角β角，β为30-45°，各行走轮分别连接行走驱动电机，其中，前部行走轮的外圆周上均布扎冰棘爪，扎冰棘爪为三棱锥形，扎冰棘爪向车体前部倾斜；后部行走轮的圆周面上均布防滑块，各防滑块外表面设有波形齿。

上述用于清除隧道排水管内冰冻层的专用清理车，所述旋冰机构包括主轴、刀盘、刀片和第一电机，第一电机传动连接主轴，刀盘固定在主轴上，刀盘的直径小于隧道排水管内径10-30毫米，所述刀盘体上设有多圈刀片，每圈刀片的数量不少于2个，相邻两圈的刀片旋转时的轨迹有部分重叠。

上述用于清除隧道排水管内冰冻层的专用清理车，所述融冰机构包括叶片轴、螺旋叶片、电滑环和第二电动机，叶片轴通过轴承座安装在车体的下部，叶片轴上设有第二皮带轮，并通过皮带与第二电动机连接，叶片轴上装有多个螺旋叶片，多个螺旋叶片按照绞龙的螺旋线进行装配，每个螺旋叶片由对合两片组合而成，螺旋叶片的根部与叶片轴连接；螺旋叶片的两片间设有电热膜。

上述用于清除隧道排水管内冰冻层的专用清理车，前部行走轮的轮毂上套装橡胶缓冲带，橡胶缓冲带上分布凹槽，扎冰棘爪下部设有安装板，安装板匹配嵌装并粘合在凹槽内，相邻环圈上扎冰棘爪的周向位置间隔配置。

上述用于清除隧道排水管内冰冻层的专用清理车，后部行走轮的轮毂上套装橡胶带，防滑块分布在橡胶带上，相邻环圈上防滑块的周向位置间隔配置。

上述用于清除隧道排水管内冰冻层的专用清理车，所述电滑环的内径大于叶片轴外径，电滑环套装在叶片轴上，电滑环内环为固定环，通过电滑环支架与车体连接；电滑环的内环连接电源；电滑环的外环为旋转环，外环的导线通过叶片轴的轴心与螺旋叶片内的电热膜连接。

上述用于清除隧道排水管内冰冻层的专用清理车，所述车体上部增设调心机构，所述调心机构包括两组伺服电动缸和压紧轮，所述调心机构设置在行走轮中心线的反向延长线上，压紧轮设置在伺服电动缸的顶杆上，压紧轮触压在隧道排水管内壁上。

本实用新型为解决隧道排水管内结冰清除问题设计一种用于清除隧道排水管内冰冻层的专用清理车。所述清理车的前、后行走轮分别设置扎冰棘爪和防滑块，扎冰棘爪可扎入冰层，防滑块提高与冰面的摩擦，前后行走轮在调心机构的配合下可以在管道内的冰层上稳定行走、不打滑、不倾斜，为设置在车体上的旋冰机构和融冰机构的正常工作提供保障。本实用新型的旋冰机构和击冰机构能够把隧道排水管内的结冰破碎，再经融冰机构将碎冰往外推移的同时将碎冰加热融化，融化后的冰水能够自行流出隧道排水管，保证了隧道排水管通畅。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是前部行走轮的示意图(未按比例)；

图4是图3的左视图；

图5是前部行走轮的示意图(未按比例)；

图6是图5的左视图；

图7是图1的K向示意图。

附图中各标号分别表示为：1、刀盘，1-1、刀片，3、第一皮带轮，4、第一电动机，5、主轴，6、车体，7、第二电动机，8、伺服电动缸，9、压紧轮， 10、后部行走轮，10-1、防滑块，11、轴承座，12、叶片轴，13、第二皮带轮，14、电滑环支架，15、电滑环，16、螺旋叶片，17、前部行走轮，17-1、扎冰棘爪，17-2、橡胶缓冲带，18、隧道排水管，19、驱动电机。

具体实施方式

参看图1、图2及图3-6，本实用新型包括车体6，车体下部设有行走机构，车体上设有旋冰机构1、击冰机构2和融冰机构。行走机构包括前后两对行走轮，每对两个行走轮对称设置，每对两个行走轮的中心线相对车体中心形成夹角β角，β为30-45°,行走轮的轮面为与隧道排水管内表面匹配圆弧面，上述结构可使行走轮的轮面与隧道排水管18的内壁产生较大的接触面积。各行走轮分别连接行走驱动电机19，四个行走轮各自设有单独的驱动电机。前部行走轮 17的外圆周上均布扎冰棘爪17-1，扎冰棘爪为三棱锥形，扎冰棘爪向车体前部倾斜。扎冰棘爪采用金属材质，在车体行进过程中扎冰棘爪扎入冰层，一方面保证行走轮不打滑，另一方面还可以将冰层刨松，有利于除冰作业。为使各扎冰棘爪受力均匀，在前部行走轮的轮毂上套装橡胶缓冲带17-2，橡胶缓冲带上分布凹槽，扎冰棘爪下部设有安装板，安装板匹配嵌装并粘合在凹槽内。相邻环圈上扎冰棘爪的周向位置间隔配置，以便与行走平稳。后部行走轮10的轮毂上套装橡胶带，橡胶带上分布凸起的防滑块10-1，各防滑块外表面设有增加摩擦力的波形齿，相邻环圈上防滑块的周向位置间隔配置。后部行走轮的主要作用是增加摩擦力和提高车体的平稳性。此外，本实用新型还设调心机构，调心机构包括两组伺服电动缸8和压紧轮9，调心机构设置在行走轮中心线的反向延长线上，压紧轮设置在伺服电动缸的顶杆上，压紧轮触压在隧道排水管18的内壁上。调心机构的伺服电动缸8能够实现精确的推力控制，调心机构配合行走机构实现车体在隧道排水管内的四点支撑，保证了清理车在隧道排水管内的工作位置可靠。

参看图1、图2，所述融冰机构包括叶片轴12、螺旋叶片16和电滑环15，叶片轴通过轴承座11安装在车体的下部，叶片轴上设有第二皮带轮13，并通过皮带与第二电动机7连接，叶片轴上装有多个螺旋叶片，每个螺旋叶片为扇型，带有一定的螺旋角度，为便于制作绞龙由多个螺旋叶片组成，每个螺旋叶片由两片组合而成，两片之间设有用于加热的电热膜。叶片轴12为空心轴，叶片轴在对应螺旋叶片的相应位置设有穿线孔，以便导线分别连接电滑环与电热膜。本实用新型也可以采用其他加热方式，比如，电阻丝加热、蒸汽加热等等。

参看图1、图7，旋冰机构设置在车体前部，旋冰机构包括刀盘1、刀片1-1 主轴5和第一电机4，第一电机经第一皮带轮3与主轴带传动传动，刀盘固定在主轴上，刀盘的直径小于隧道排水管18内径10-30毫米。刀盘上设有多圈刀片，每圈刀片的数量不少于2个，相邻两圈的刀片旋转时的轨迹有部分重叠。

本实用新型除冰作业时，清理车在隧道排水管18内作业，行走机构带动车体稳定运行不打滑；旋冰机构将隧道排水管内的结冰破碎，刀盘的直径小于隧道排水管内径，可以防止刀盘机构上的刀片工作时碰损隧道排水管；经旋冰机构破碎的冰落下，在融冰机构的螺旋叶片推送下向输送，同时碎冰被加热，由于螺旋叶片紧密贴近碎冰，其热量可迅速传递给碎冰，加速了碎冰的融化，融化的水自行流出隧道排水管。