一种具有振动功能的路面快速除冰装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及除冰机械领域，具体的说，是涉及一种具有振动功能的路面快速除冰装置。
【背景技术】
[0002]我国南限降雪玮度较世界同玮度的任何大陆都要低。随着全球温室效应的加剧，降雪线不断南移，导致冰雪的陆地覆盖面积不断扩大。冬季降雪，路面与落雪的温差使得落雪首先融化成水，进而与新雪结成冰层，若不及时清理，将对路面安全构成严重威胁，甚至出现影响人们生产生活的灾害的发生。
[0003]应用最普遍的除雪除冰方法有融解法和机械法两种。融解法是依靠热作用或撒布化学药剂使冰雪融化，其优点是除净率高，但这种方法成本高，且容易造成环境污染。虽然环保型融雪剂已经问世，对环境和植被的影响减少了，但并未彻底根除，因此使用范围受到一定的限制。机械法是通过机械直接作用解除冰雪的危害，虽然除净率较低，但是对环境及植被无污染，能实现冰雪的异地转移，应用范围较广。
[0004]目前，国外的除冰设备已相对成熟，我国的除冰机械虽然有了很大的发展，但其总体水平与发达国家相比，产品品种及性能还有很大的差距，适应不了我国公路高速发展的需求。
[0005]授权公告号为CN201386266的中国专利文献记载了一种牵引式破冰除雪装置，该装置与动力牵引机械连接，通过链条链轮传动机构驱动破冰雪滚筒、定向排冰雪输送叶片、可升降集雪铲等执行机构。授权公告号为CN202500115的中国专利文献记载了一种公路一体化除冰装置，通过车架内部安装的平行四边形升降机构及其调高机构、刨刀滚和钢刷滚，完成路面除冰以及撒盐、撒沙工作。授权公告号为CN202164571U的中国专利文献记载了一种振动铲式破冰除雪机，即振动电机振动雪铲、左、右液压缸驱动左、右四连杆机构平动雪铲。申请公布号为CN103276685A的中国专利记载了一种路面除冰机，由机架、牵引杆、传动轴、刀架板架、刀架板、立式剁刀、车轮、液压升降装置、皮带轮、曲轴、斜刮板等构成。申请公布号为CN103526712A的中国专利记载了一种新型除冰车，主要结构包括钢丝滚和推板等部件。
[0006]授权公告号为CN202164571U的中国专利文献在破冰方式上考虑了对除冰作业附加振动，但振动方式依赖振动电机，对振动频率缺乏调整，同时振动与切割挤压两种破冰方式间缺乏有效结合，此外，其所设计的左、右四连杆机构的结构形式，存在能否保证左、右液压缸同步驱动的弱点。其他文献各自采用不同的结构形式实现除冰作业，但破冰方式主要依靠各执行机构对冰层的切割挤压作用完成，缺少对切割挤压参数的具体研宄。
[0007]因此，如何设计一种全新结构的机械除冰装置，是本领域技术人员函需解决的问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型为了解决上述问题，提出了一种具有振动功能的路面快速除冰装置，本装置利用承载车辆为动力源，改造并安装新型路面快速除冰装置，采用液压驱动方式，利用除冰作业执行件除冰辊将路面上的冰或压实的雪破碎，与地面剥离，除冰辊的动作有效结合了切割挤压与振动两种破冰方式，提高了除冰效果和效率，实现了路面除冰作业。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0010]一种具有振动功能的路面快速除冰装置，包括若干组除冰刀、除冰辊、振动轴系统和支架，其中，所述除冰刀设置于除冰辊上，除冰辊与振动轴系统连接，振动轴系统固定于支架上；
[0011]所述除冰刀包括前刀面、两主切削刃、两副切削刃、刀尖和焊接面，两主切削刃与前刀面下端面夹角为69°?71°，除冰刀经调制热处理后，与除冰辊表面通过焊接面倾斜焊接于除冰辊上，两条副切削刃对冰层产生切的作用，使冰层断裂；
[0012]所述振动轴系统，包括液压马达、外振动轴、内振动轴、轴承和弹簧，其中，外振动轴和内振动轴均是偏心轴，内振动轴远尚重心位置的部分被切除，内振动轴通过铜套支撑在外振动轴的空腔内，外振动轴通过轴承和轴承座安装在连接盘上，并通过缓冲器与除冰棍相连，液压马达连接外振动轴，通过花键套带动内振动轴一起旋转，产生激振力。
[0013]所述两主切削刃与前刀面下端面夹角为69°?71°。
[0014]所述除冰刀与除冰辊的夹角为15°，除冰刀焊接于除冰辊上。
[0015]所述主切削刃、副切削刃的刀面会随着除冰辊的滚动变得越来越宽，对冰层产生挤压的作用。
[0016]所述副切削刃沿着冰层自然破裂的裂痕方向对冰层进行切削，减小了切削阻力。
[0017]所述外振动轴的轴端内花键和内振动轴的轴端外花键通过一个带有内、外花键的花键套连接起来。
[0018]所述花键套的内花键始终与内振动轴的外花键啮合。
[0019]所述内振动轴与外振动轴的内花键呈啮合状态，改变内、外振动轴的偏心块的相对位置，则改变振动轴系统的振幅。
[0020]所述振幅的调幅的档次取决于花键套的外花键的齿数。
[0021]所述振动轴系统还包括幅板，幅板通过螺钉与外振动轴连接，用于增大偏心距。
[0022]本实用新型的工作原理为:
[0023]将路面上的冰或压实的雪破碎，使其与路面分离并碎裂成小块。而冰和压实的雪的物理机械性质很大程度上决定着清除道路上的冰和压实的雪的方法和效果，在设计中，充分考虑冰雪的物理机械性质。根据冰和压实的雪脆性明显的特点，依靠除冰刀切入并挤压冰层，使冰层内部产生应力并断裂破碎，与地面剥离。考虑到不同温度下冰层的硬度以及除冰效果，将除冰附件的作业方式设计成为滚动并辅以振动的方式，对路面冰层来说，上、下方向既有碾压作用力，又有振动作用力，使除冰效果更为明显。
[0024]当除冰辊在冰层上滚动除冰时，除冰刀的刀尖首先切入冰层，此时切入冰层的刀刃宽度很小，随着除冰辊的滚动，切入冰层的刀刃越来越宽，形成对除冰刀两侧冰层的挤压，主后刀面也越来越宽，从冰层上层形成向下的压力，迫使冰层破碎。当有多排除冰刀切入冰层时，每相邻的四个除冰刀之间生一个破冰区域。在这个破冰域内，随着除冰辊滚动，刀刃不断切入冰层内部，左右两个除冰刀的副后刀面对破冰区域的冰层形成向内的挤压力；上方除冰刀的前刀面和一个副后刀面对破冰区域产生向下和向左的挤压力；下方除冰刀的主后刀面和两个副后刀面对破冰区域产生向上和向左右两侧的挤压力；与此同时，除冰刀的各刀刃继续切割冰层，再加上除冰辊对冰层的压力，在这些力的综合作用下，破冰区域内的冰层与外部冰层被分离开，形成一块独立的冰层，该冰层内部相互挤压，最终破裂，形成易清除的小冰块，脱离地面，完成除冰作业过程。这个过程在整个除冰过程中不断进行，形成连续的破冰作业过程。
[0025]除冰刀工作时，刀尖接触到冰层之后，由于除冰辊压力的作用，两条副切削刃对冰层产生切削作用，使冰层断裂。随着除冰辊的滚动，主后刀面和副后刀面变得越来越宽，对冰层产生挤压的作用。冰层在一个刀刃切入到离开的这段时间内，刀刃一直处于对冰层切、挤、压作用中，直至冰层破裂。冰层在受到表面压力时，冰层破裂的裂痕方向与压力压入时的承载车辆行进方向大约成15°或75°。两条副切削刃沿着冰层自然破裂的裂痕方向对冰层进行切削，减小了切削阻力；两个副后刀面沿着冰层裂痕的法向方向对裂痕两侧冰层进行挤压，同样减小了挤压应力。除冰过程功率减小，但除冰效率却增加，最大程度地延长了除冰刀的使用寿命。
[0026]本实用新型的有益效果为:
[0027](I)当除冰辊在冰层上滚动除冰时，除冰刀的刀尖首先切入冰层，此时切入冰层的刀刃宽度很小，随着除冰辊的滚动，切入冰层的刀刃越来越宽，形成对除冰刀两侧冰层的挤压，主后刀面也越来越宽，从冰层上层形成向下的压力，迫使冰层破碎；
[0028](2)在除冰混和除冰刀综合作用下，破冰区域内的冰层与外部冰层被分离开，形成一块独立的冰层，该冰层内部相互挤压，最终破裂，形成易清除的小冰块，脱离地面，完成除冰作业过程；
[0029](3)根据冰和压实的雪脆性明显的特点，依靠除冰附件的除冰刀切入并挤压冰层，使冰层内部产生应力并断裂破碎，与地面剥离；
[0030](4)考虑到不同温度下冰层的硬度以及除冰效果，将除冰附件的作业方式设计成为滚动并辅以振动的方式，对路面冰层来说，上、下方向既有碾压作用力，又有振动作用力，使除冰效果更为明显。
【附图说明】
[0031]图1为本实用新型的结构示意图；
[0032]图2为本实用新型的除冰刀的排布示意图；
[0033]图3为本实用新型的振动轴系统示意图；
[0034]图4为本实用新型的除冰装置右视图；
[0035]图5为本实用新型中除冰刀的结构示意图；
[0036]其中:1、液压马达；2、花键套；3、铜套；4、外振动轴；5、内振动轴；6、幅板；7、轴承；8、花键套；9、弹簧；10、连接盘；11、缓冲器；12、除冰辊；13、轴承座；14、液压缸；15、液压缸II ; 16、避让器，17、除冰刀，18、主切削刃，19、副切削刃，20、副后刀面，21、主后刀面，22、前刀面。
【具体实施方式】
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