懸浮衝擊式推雪鏟的製作方法
2023-07-27 03:41:06
專利名稱：懸浮衝擊式推雪鏟的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是ー種與汽車、裝載機、拖拉機等動カ行走機械配套使用的推雪鏟，主要用於清理路面上的積雪，尤其適合清理一般清雪鏟無能為カ的壓實的積雪和冰層，屬快速掃雪除冰機械領域。背景技木北方地區冬季經常下雪，道路上的積雪已成為這些地區行人和車輛通行的最大障礙。據統計，在這些地區，冬季因為路面積雪結冰形成的光滑路面導致的行人人身傷亡及車輛碰撞損失是夏季的幾倍甚至十幾倍，在這些地區的城區道路及公路上，因積雪使行車速度下降甚至導致交通大癱瘓。在當前勞動カ價格不斷上漲，人民對交通通暢性、安全性要求越來越高的情況下，如何快速有效的又環保的清除道路上的積雪，已經成為每ー個北方城市的政府冬季最大的民生工程。因此，機械清雪顯得越來越重要，在清雪機械領域，目前還沒有一種機械能夠既快速，又徹底地清除在任何自然溫度條件下的，任何交通環境下形成的積雪和冰層。以目前雪鏟使用情況看，大部分都是功能単一的推雪鏟，這些雪鏟在清雪時鏟刃對雪的作用カ都是平行於路面的，當路面結冰時或者積雪被車輛壓的很 實，這些雪鏟的鏟刃在被推動沿路面向前滑行時，鏟刃會被接近路面的冰層或壓實雪層墊起，在冰層上面滑行，這就是所謂的「不抓底」，只能清走表面的浮雪，越是寒冷的地區，壓實雪越硬，冰層與路面結合的越牢固，也就越難清理。因此，發明ー種能把連底層冰層或壓實雪層清理掉的雪鏟就很有實用價值。
發明內容
本發明的目的就是要提供一種全新的水平(橫向)加近似垂直(豎向)作用於冰雪路面的組合力的機械來清除冰雪，首先用近似於垂直路面的豎向砍砸カ破壞牢牢粘在路面的冰層和壓實雪層後，用平行於路面作用的橫向推力來推走已經被破壞底層的冰雪。做到先「抓底」，「從底推」的目的。
圖I是本雪鏟的正前視2本鏟的局部側後視3是前視示意4是後視示意圖(為便於理解，未畫出本鏟與車輛連接的部分，畫出了內外套筒間的結構關係)圖5是側視圖包括套筒剖視6是翻板達到設計最大越障高度翻轉示意7是翻板越障機構彈カ裝置方式一壓縮彈簧加液壓避震器組合結構示意7-1正視7-2側視8是翻板越障機構彈カ裝置方式ニ 壓縮彈簧加彈簧控制器組合結構示意8-1正視8-2是透視9是翻板越障機構彈カ裝置方式三扭轉彈簧結構示意圖
圖10扭轉彈簧在鏟雪及性變形狀態示意11是懸浮衝擊振動機構實現方式一偏心重錘旋轉形成衝擊示意12是懸浮衝擊振動機構實現方式ニ 曲軸連杆活塞帶動衝擊錘形成衝擊示意13是懸浮衝擊振動機構實現方式三液壓帶動衝擊錘上下運動形成衝擊示意14是懸浮衝擊振動機構實現方式四壓縮空氣帶動衝擊錘上下運動形成衝擊示意15-1是主動式排雪板側視圖示意15-2是主動式排雪板正視圖示意圖 圖中I鏟刃2翻板式越障機構3懸浮衝擊及鏟體推動一體機構部分4可調俯仰角的拋排雪機構及主動定向排雪機構部分5鏟刃與翻板式越障機構連接螺栓6翻板越障機構壓縮彈簧下支臂軸7翻板越障機構壓縮彈簧下支臂8翻板越障機構與懸浮衝擊及鏟體推動部分連接鉸鏈下片 9鉸鏈連接軸 10翻板越障機構與懸浮衝擊及鏟體推動部分連接鉸鏈上片11翻板越障機構壓縮彈簧12翻板越障機構壓縮彈簧變形控制器13翻板越障機構壓縮彈簧上支臂14翻板越障機構壓縮彈簧上支臂軸15翻板越障機構壓縮彈簧變形控制器銷子16可調俯仰角拋雪板下部螺母17可調俯仰角拋雪板調節螺杆18可調俯仰角拋雪板上下板中間連接轉軸19可調俯仰角拋雪板上部螺母20懸浮衝擊發生器21連接衝擊發生器與鏟體的內套筒22內外套筒間壓縮彈簧23內外套筒間滾動軸承支撐架24內外套筒間滾動軸承25外套筒26外套筒底部擋板27液壓減震器上固定環28液壓減震器上固定環孔29液壓減震器30扭簧31障礙物32偏心重輪的軸33偏心重輪34外殼35曲軸36連杆37活塞38活塞與衝擊錘之間的密閉空氣腔39衝擊錘40液壓衝擊發生器外殼41高壓室42高壓閥ロ 43中壓閥ロ 44低壓閥ロ 45液壓衝擊錘46壓縮空氣衝擊發生器外殼47上進氣ロ 48上排氣ロ 49下進氣ロ 50下排氣ロ 51主動式排雪板
具體實施例方式本實用新型的ー種與汽車、裝載機、拖拉機等動カ行走車輛配套使用的懸浮衝擊式推雪鏟，其特徵是鏟板分為四部分，即由四段式機構組成，分別是鏟刃部分I、不小於90度翻轉的避障保護機構部分2、懸浮衝擊及鏟體推動一體機構部分3、可調俯仰角的拋排雪機構及主動定向排雪機構部分4。由圖4所示，本雪鏟各部分連接關係及功能說明如下鏟刃I通過螺栓5與翻板式2連接在一起，翻板2與鏟體3通過鉸鏈上下片8、10及軸9連接在一起，形成ー個可以翻轉的機構，控制翻板2翻轉和回彈是由軸6和下支臂7，與上支臂13和軸14，通過彈簧11和控制器12及銷子15三部分組合形成的機構來控制。拋雪板4通過支撐鋼架連接在外套筒25上來固定，拋雪板俯仰調節由焊接在拋雪板背面加強帶上的下螺母16上螺母19穿在兩個螺母中間正反扣的螺杆17及轉軸18組成的機構來調節，順時針轉動螺杆，螺母16和螺母19被拉近，拋雪板上部仰角増大，反之減小。衝擊發生器20通過內套筒21直接連接至Ij伊板3上，當衝擊發生器20衝擊振動時，將衝擊カ通過內套筒21傳給鏟板3，由鏟板3帶動與其連在一起的翻板2和鏟刃1，最後形成對地面的豎向衝擊。控制內套筒的豎向運動及向前推雪是由固定在內套筒21上的軸承架23上安裝的滾動軸承24沿著外套筒25的鋼板內壁做上下滑動來實現的，控制內套筒21豎向運動幅度的是套在內套筒21上的螺旋壓縮彈簧22，彈簧22上部頂在外套筒25上蓋，下部頂在軸承架23上。當雪鏟被作用於外套筒上的力吊起來吋，為避免內套筒從外套筒中滑落，用外套筒下擋板26擋在內套筒底部。在製造雪鏟時，將三個外套筒25用鋼板焊接在一起(圖4為清晰表明雪鏟背面的連結關係，連接的鋼板未畫出)，即可在汽車等動カ行走機械及液壓控制系統的帶動下做出向前推雪，向左向右傾斜一定角度，雪鏟提起或放下等動作。由圖3所示，51為主動式排雪板示意圖，是由圖15所示的弧形鋼板焊接或用螺栓連接在鏟板上。雪鏟鏟雪時，被鏟刃鏟起的積雪在沿著雪鏟本身的凹型弧度上升的同時，在主動式排雪板得引導作用下，積雪被拋向雪鏟的ー側。由圖5所示，雪鏟的翻板鉸鏈8、10及軸9側立面如圖布置，軸9比較靠後。這樣的好處是，當雪鏟衝擊發生器20工作吋，這種結構鉸鏈8、10連接的鋼板傳遞衝擊的力量，可以很好的保護軸9，避免軸9因衝擊受損。
由圖6所示，當雪鏟鏟刃碰到障礙物時，鏟刃I和翻轉機構2克服彈簧11的阻力，使彈簧11發生壓縮變形，發生翻轉越過障礙物。由圖7所示，將液壓減震器29和壓縮彈簧11安裝在一起，用軸6和軸14穿過液壓減震器孔28，就形成了壓縮彈簧加液壓避震器組合的翻板越障機構的彈力裝置。由圖8所示，將壓縮彈簧11套在彈簧控制器12上，用軸連上蓋14穿過12壓住彈簧11，並用銷子15穿過12將上蓋14鎖住，就構成了壓縮彈簧加彈簧控制器組合結構的翻板越障機構的彈力裝置。由圖9所示，將扭轉彈簧穿在翻板越障機構與懸浮衝擊及鏟體推動部分連接鉸鏈下片8和翻板越障機構與懸浮衝擊及鏟體推動部分連接鉸鏈上片10之間的鉸鏈連接軸9上，就構成了扭轉彈簧加鉸鏈組合結構的翻板越障機構的彈力裝置。由圖10所示，當雪鏟正常工作時(如圖10-1)，穿在鉸鏈連接軸9上的扭簧30處於未變形狀態，當雪鏟遇到障礙物31時，鏟刃I和翻板2受障礙物31向後推力，使扭簧30發生變形，從而越過障礙物31。由圖11所示，在外力的帶動下，外殼34中的偏心重輪33圍繞軸32做圓周運動，形成離心力，因為外殼34與內套筒21連在一起，內套筒21又被外套筒25限制只能上下運動，這樣，由偏心重輪33旋轉產生的離心カ只能帶動內套筒21上下運動，而內套筒21又連接在雪鏟上，因此就帶動雪鏟做豎向運動，從而產生對地面的砍砸動作，把冰層砍砸至碎
寧由圖12所示，在外力的帶動下，在外殼34中的曲軸35做圓周運動，帶動連接在曲軸35上的連杆36做上下運動，連杆36帶動與之連在一起的活塞37上下運動。在活塞37和衝擊錘39之間有被密閉的空氣腔38，當活塞37向下運動時，密閉的空氣腔38中的空氣被壓縮，推動衝擊錘39向下運動，對內套筒21形成打擊，帶動雪鏟做豎向運動，從而產生對地面的砍砸動作，把冰層砍砸至碎裂。當活塞37向上運動時，密閉的空氣腔38中的空氣被稀釋，拉動衝擊錘39向上運動，準備下一次打擊。由圖13所示，液壓油通過閥門ロ 42進入高壓腔41，因高壓腔41與衝擊錘45的接觸面積大，從而會產生很大的向下的推力，對內套筒21形成打擊。打擊動作完成後，液壓油通過低壓閥ロ 44推動衝擊錘45向上運動，準備下一次打擊。由圖14所示，壓縮空氣通過上進氣ロ 47進入衝擊錘50的上方，推動衝擊錘50向下運動，對內套筒21形成打擊。打擊動作完成後，壓縮空氣通過下進氣ロ 49進入衝擊錘50的下方，此時上排氣ロ 48打開，推動衝擊錘50向上運動，準備下一次打擊。雪鏟在動力機械的帶動下除雪作業時當路面積雪沒有被完全壓實或者路面沒有凍冰時，此時僅靠平行於路面的推力就能夠把雪推走，不必啟動懸浮衝擊機構20，在汽車等動カ行走機械的推動下，雪鏟貼地面向前滑行，由鏟刃I把積雪鏟起推走。此時可將雪鏟調至與行車方向成一定角度，把雪直接拋到ー側。也可以使雪鏟垂直於行車方向，在雪鏟上安裝上主動定向排雪板51，定向排雪板51與雪鏟鏟體呈一定角度，被鏟起的積雪在沿雪鏟鏟板上升的過程中被主動排雪板51改變方向，使得即使是雪鏟完全向前平推的情況下，積雪仍能夠被拋到ー側。當地面凹凸不平時，在雪鏟推雪過程中，被分成若干段的雪鏟懸浮衝擊及雪鏟推 動部分3隨著地面的凹凸變化被頂起或拉低，這時內套筒21通過壓縮內外套筒間的彈簧22而升高或降低。起到了路面仿形的作用。另ー方面，這種內外套筒的結構，當鏟刃I遇到障礙物時，也可以先通過內套筒壓縮彈簧22後升高，來實現更好的避障功能，當翻轉式的避障保護機構2翻轉後回彈時，內外套筒間的相互位移可以緩衝翻板回彈時的鏟體震顫。當雪鏟前方碰到較大障礙物，內外套筒的彈簧壓縮22不能保證鏟刃I越過障礙物時，翻板式避障保護機構部分2能夠與上方連接推動及懸浮衝擊機構部分3實現向後不小於90度翻轉，來越過障礙物，即翻轉後的鏟刃I及避障機構2能夠平行於路面，以達到鏟刃和避障翻轉機構能夠完全滿足實現設計避障高度的要求。越過障礙物後在彈簧11的彈力作用下自動回彈歸位。本機構我們可以做成以下三種結構形式來實現這個功能。第一種方式上下帶橫軸的翻轉支撐臂，上下固定在翻轉支撐臂上的壓縮彈簧及與彈簧連接的減震器；第ニ種方式上下帶穿橫軸孔的翻轉支撐臂，上下固定在翻轉支撐臂上的組合有壓縮彈簧及上下自帶橫軸或上下可穿橫軸的彈簧固定裝置；第三種方式用穿在下方避障機構和上方連接推動及懸浮衝擊機構部分的連接鉸鏈軸中的扭簧的扭カ直接控制翻轉和回弾。當路面積雪被壓得很實，或有凍冰時，由於這樣的冰雪和路面結合的很牢固，雪鏟放到地面後，雪鏟自身的重力不能使鏟刃切開堅硬的冰雪直達路面，這時單靠雪鏟向前推雪，因雪鏟刃被堅硬的冰雪頂起，無法接觸原始路面，通俗地說就是「鏟刃抓不著底」因此只能將浮雪推走，而留下堅硬的冰層，而這沒有了浮雪的冰層將更光滑，對通行的影響更大，必須將其徹底除去。這是就需要啟動懸浮式衝擊機構20，通過衝擊機構產生的豎向運動帶動鏟刃I先砍砸路面上的冰雪，將堅硬冰雪砸碎後再推走。推動雪鏟鏟板前進的推動機構與懸浮式衝擊振動產生機構通過內外套筒合為一體，內套筒21連接至鏟板，上方連接衝擊振動發生器20，內套筒與外套筒之間為滾動摩擦或滑動摩擦連接，內設限位彈簧22，當衝擊振動發生器工作時，鏟體、內套筒及衝擊振動發生器共同對地面產生衝擊振動，而外套筒只起支撐內筒及推動作用，振動較小。內套筒21在外套筒25中按照外套筒安裝角度上下運動。懸浮式衝擊振動產生機構可以用如下三種方式實現，第一種方式偏心輪旋轉產生上下衝擊振動；第ニ種方式通過曲軸的旋轉帶動連杆活塞上下運動，壓縮活塞與衝擊錘之間的空氣，使衝擊錘砸向與鏟板連接的連接杆，而產生衝擊。第三種方式液壓油通過高壓液壓轉換閥進入上液壓缸，推動衝擊錘向下運動，打擊與伊板連接的連接杆，而產生衝擊，完成衝擊後，高壓轉換閥將高壓液壓油壓入下液壓缸，使衝擊錘向上運動，準備下一次衝擊；第四種方式壓縮空氣由管狀分配閥輪流分配於缸體兩端，使錘體進行往復衝擊運動，打擊與鏟板連接的連接杆，形成對地面的衝擊。在安裝雪鏟的汽車推雪時，根據汽車的不同行駛速度，根據不同的積雪量，根據所使用車輛駕駛室的高低不同，需要雪鏟拋出的積雪的快慢、遠近、高低都不一樣，而拋雪遠近高低的不同取決於拋雪板最外沿的角度，因為在一定的速度條件下，雪都是沿著拋雪板最外沿的切線方向拋射出去的。因此，這是就可以通過調整位於拋雪板上的調節螺杆17的伸縮來調整拋雪板最外沿的俯仰角度，來控制拋雪的遠近，拋起雪的高低，保證在不同的積雪條件下，既能最快速的把鏟起的積雪拋出去，又能不影響推雪車輛駕駛員的視野。拋雪板為非整體式，中間穿有橫軸18，下部分不動，用螺杆調節拋雪板上部的俯仰角度，來控制拋排雪距離的遠近及高低。現在的雪鏟在推雪時為把積雪排到雪鏟的ー側，通常採用讓雪鏟前平面與推雪方向成60度左右的角度來拋雪。安裝了本雪鏟的主動定向排雪機構，其特徵為，按照需要排 雪的方向，安裝在鏟板前面板上的幾組弧形偏向左上方或是右上方的鋼板，起到引導排雪方向的作用。可以在雪鏟前平面與推雪方向成60度左右的角度的情況下，在推雪鏟前進時，把雪升起一定的高度，沿主動定向排雪機構的弧線慣性拋出，可以提高拋雪的距離，在高速公路上可以直接把雪拋到高速公路護欄外的溝裡，而不是堆在路邊。另外，即使是在雪板前平面垂直於行駛方向的情況下，這是，雪鏟的推雪寬度最大，推雪效率最高。安裝了主動定向排雪板51，仍然可以把雪拋到ー側。
權利要求
1.ー種與汽車、裝載機、拖拉機等動カ行走車輛配套使用的懸浮衝擊式推雪鏟，其特徵是鏟板分為四個各自承擔獨立功能的部分，即由四段式機構組成，分別是鏟刃部分、不小於90度翻轉的避障保護機構部分、懸浮衝擊及鏟體推動一體機構部分、可調俯仰角的拋排雪機構及主動定向排雪機構部分。
2.根據權利要求書I所述，當雪鏟前方碰到障礙物時，避障保護機構部分能夠與上方連接的雪鏟推動及懸浮衝擊機構部分實現向後不小於90度翻轉，實現這樣翻轉的機構可用三種方式實現，分別具有如下特徵第一種方式上下帶橫軸的翻轉支撐臂，支撐臂分別固定在鏟體和翻板上，固定在翻轉支撐臂上下橫軸上的壓縮彈簧及與彈簧連接的減震器；第二種方式上下帶穿橫軸孔的翻轉支撐臂，支撐臂分別固定在鏟體和翻板上，固定在上下翻轉支撐臂上的弾力機構組合為壓縮彈簧及壓縮彈簧控制固定裝置；第三種方式在下方避障機構和上方連接推動及懸浮衝擊機構部分的連接鉸鏈軸上安裝扭簧。
3.根據權利要求書2所述，第二種方式中壓縮彈簧控制固定裝置特徵為上下兩塊鋼板分別壓在螺旋壓縮彈簧的上下兩個平面，中間為螺旋壓縮彈簧，穿過螺旋壓縮彈簧中心孔有連接上下兩塊鋼板的圓鋼管或扁鋼條或鋼絲繩。
4.根據權利要求書3所述，穿過螺旋壓縮彈簧中心孔連接上下兩塊鋼板的圓鋼管或扁鋼條或鋼絲繩有三種安裝方式，分別具有如下特徵第一種圓鋼管或扁鋼條一端與彈簧下面一塊鋼板固定在一起，另一端則在穿過彈簧上面的鋼板後，用橫穿過圓鋼管或扁鋼條的橫軸固定，即下面的鋼板焊接或用螺栓連接在圓鋼管或扁鋼條上，上面的鋼板套在穿過彈簧中心的圓鋼管或扁鋼條上；第ニ種圓鋼管或扁鋼條的兩端分別穿過上下兩塊鋼板，用橫穿過圓鋼管或扁鋼條的橫軸固定，即上下兩塊鋼板都套在穿過彈簧中心孔的圓鋼管或扁鋼條上；第三種用鋼絲繩穿過彈簧中心孔將上下兩塊鋼板連在一起。
5.根據權利要求書I所述，推動雪伊伊板前進的推動機構與懸浮式衝擊振動產生機構通過內外套筒合為一體，其特徵為內套筒連接至鏟板，上方連接衝擊振動發生器，內套筒與外套筒之間為滾動摩擦或滑動摩擦連接，內設限位彈簧，內套筒在外套筒中按照外套筒安裝角度上下運動。
6.根據權利要求書I所述，懸浮式衝擊振動產生機構可以用如下四種方式實現，分別具有如下特徵第一種方式偏心重輪旋轉而產生上下方向的衝擊振動；第ニ種方式通過曲軸的旋轉帶動連杆活塞上下往復運動，壓縮活塞與衝擊錘之間的空氣時，使衝擊錘砸向與鏟板連接的連接杆，而產生衝擊，然後活塞向上運動，拉起衝擊錘準備下一次衝擊；第三種方式液壓油通過高壓液壓轉換閥進入上液壓缸，推動衝擊錘向下運動，打擊與鏟板連接的連接杆，而產生衝擊，完成衝擊後，高壓轉換閥將高壓液壓油壓入下液壓缸，使衝擊錘向上運動，準備下一次衝擊；第四種方式壓縮空氣由管狀分配閥輪流分配於缸體兩端，使錘體進行往復衝擊運動，打擊與鏟板連接的連接杆，形成對地面的衝擊。
7.根據權利要求書I所述，可調仰角的拋排雪機構及主動定向排雪機構部分中拋排雪板機構角度可調。其特徵為拋雪板為非整體式，中間穿有橫軸，下部分不動，用螺杆調節拋雪板上部的俯仰角度，來控制拋排雪距離的遠近及高低。
8.根據權利要求書I所述，可調仰角的拋排雪機構及主動定向排雪機構部分中的主動定向排雪機構，其特徵為，按照需要排雪的方向，安裝在鏟板前面板上的幾組弧形偏向左上方或是右上方的鋼板，起到引導排雪方向的作用。
全文摘要
懸浮衝擊式推雪鏟，屬於路面鏟雪除冰機械。是為徹底清除冬季路面的各種狀況的冰雪而研製的。因本機械可同時產生一定強度的與路面成一定夾角的豎向衝擊力，將冰雪砸碎砍碎，再利用水平方向的鏟板推力來推雪。對於解決一般除雪機械難以清除的道路上被車輛壓實後的硬雪、路面冰層有理想的除去效果。本雪鏟鏟體由鏟刃、翻轉式避障保護機構、懸浮式衝擊振動機構、拋排雪機構四段獨立功能機構組合而成，一般安裝在汽車、裝載機等車輛的前部。本雪鏟的懸浮式衝擊振動機構的動力來源可接至動力車輛的液壓系統或電氣系統，也可在本雪鏟上安裝動力機械來為懸浮式衝擊機構的工作提供動力源。因本機的特殊結構，使之具有地面仿形，雙重避障的功能。
文檔編號E01H5/12GK102720154SQ20111017772
公開日2012年10月10日 申請日期2011年6月29日 優先權日2011年6月29日
發明者張鐵民 申請人:張鐵民