[发明专利]小型路面破冰除雪机

说明书

技术领域

本发明属于小型机械设计制造技术领域，尤其是一种小型路面破冰除雪机。 

背景技术

中国北方大部分地区,每年有3～5个月的降雪期,道路积冰积雪给交通运输及人民日常生活带来许多困难。近年我国的破冰除雪机械无论在技术还是制造工艺上都有了一定的发展，但大多数破冰除雪机械产品的设计制造偏重于大型，主要用于高速公路，国家重要交通干线以及城市内某些重要的路段和街道。应用在中小型区域如：学校，医院，房地产居民小区等地方的破冰除雪机械很少，几乎处于空白状态。由于大型破冰除雪机械结构复杂，不易制造且成本巨大，能耗较大对对路面的破坏较严重，很难在中小型区域得以普及使用。所以目前,国内在学校，医院，房地产居民小区等中小型区域除雪作业多由人工作业完成,其劳动强度大,作业效率低。进口外国先进的除雪设备,造价高且不适合中国国情;而用其它的代用机械如平地机进行破冰除雪作业,则又浪费实用设备且对路面具有破坏性。 

发明内容

本发明的目的在于设计出一种小型的破冰除雪机来帮助人们完成除雪作业，提高劳动效率节省劳动力，改变国内中小型区域在破冰除雪方面缺乏机械这一现状。 

本发明的设计方案是：小型路面破冰除雪机，它包括手推式小车、动力机、动力转换机构、减速器、曲轴、轴承、连杆、摇臂、铲刀，以手推式小车为载体，动力机发出动力经过减速器带动动力转换机构运动，动力机为柴油机、汽油机、电动机。动力转换机构为曲柄摇杆机构，曲柄摇杆机构曲轴、连杆、摇臂、带座轴承和支撑轴构成。曲轴两端轴颈安装在带座轴承，连杆大头与曲轴曲拐相连，连杆小头与摇臂相连，支撑轴穿过摇臂孔安装在带座轴承中，摇臂可围绕支撑轴在一定角度内摆动，支撑轴上开有卡环槽，通过卡环实现摇臂的轴向定位，轴承座用螺栓固定在小车底板上，当曲轴转动，曲轴安装在带座轴承中通过连杆与摇臂连接，摇臂随曲轴的转动而作往复式摆动；摇臂的延伸部分安装锄式铲刀，刀齿直接作用在冰面上。随摇杆的往返式摆动作弧线运动不断铲击冰面（或压实度雪面）将其破碎，工作的铲刀数与曲轴的曲拐数相同。曲轴、连杆来源于汽车发动机中的曲轴、连杆，根据其曲拐数来确定工作的铲刀数。为了减少对地面的损坏和保证工作的有效性，在车轮上安装一个减振器，减振器主要由弹簧、柱塞、柱塞缸、减振块组成。在车轮上安装一个减振器，当刀齿到达最低点时与地面接触，此时设地面给点反作用力为无穷大，通过减振器的作用整机在竖直方向上有一定的位移，一方面可以避免整机被顶起，另一方面可以减小刀齿对地面做的功。 

    本发明进行曲柄摇杆机构的设计过程中，其计算要点和机构运动分析如下：冰雪切削阻力 ；Kn:刀齿不均匀影响系数(1~1.5);B1:作用刀齿宽度(300mm);H:冰雪厚度(50mm)；K0（70~130KPa)为阻力系数，它是切断横断面等于 1㎡的冰雪层所必需的力。F=1×130000×0.3×0.05=1950N；铲刀工作一次做功W=F×L=1950×0.176=343.2J（L表示铲刀作用距离）；P=W/T=343.2/0.1=3.432kw；曲轴做匀速转动，摇臂做往复式变速摆动，其速度变化特性为先有零加速到最高速度，然后再由最高速减速至零，整过变速过程中加速度和速度都是变化的。为了能实现有效的破冰除雪效果，设计中取摇臂速度最大时刀齿开始接触冰面即开始工作，当摇臂速度为零即将反向时工作结束。 

本发明的有益效果：本发明的小型路面破冰除雪机，与国内现有的破冰除雪设备相比具有体积小、机构简单、成本低、能耗少、对路面的损害性小、无污染等特征。机器的大部分零部件如动力机、承载装置、带座轴承、曲轴连杆等可以直接从市场上购买且成本较小。本发明虽然结构简单，但不失其功能性，经过测试这种小型破冰除雪机根据所选的动力机不同，可以有效地破碎不同厚度的冰雪面。这样在冬季的冰雪清扫工作中，此机器可以代替人力来铲击路面上的薄冰或压实的积雪，大大节省了劳动力和提高了劳动效率。 

整机的驱动方式根据需要可以有多种选择：首先可以选择用人推着机器前进，这种方式的优点是可以任意地控制机器的前进速度，能较全面细致的完成工作，缺点是会消耗人的体力工作比较慢；其次可以在原有机器上安装辅助驱动装置用动力机来驱动，这种驱动方式比较省力而且效率高。 

小型路面破冰除雪机的特点及优点是：结构简单，制造成本较低；能耗小，对环境的污染小，对路面破坏性小；工作效率较高，受环境条件限制小；整机体积较小，易操作和易普及，市场广泛。 

附图说明

图1是破冰除雪机的装配主视图； 

图2是零件曲轴的三视图。