智能型道路联合除冰雪机

摘要

一种智能型道路联合除冰雪机，能高效去除路面冰雪层并将碎冰定向抛出，同时清扫路面，可长时间稳定可靠工作的机械，属于扫雪除冰环卫机械领域，大大提高了清冰雪功效，节约了清冰雪成本、最大限度地满足了当今快速道路清冰雪保障畅通的时间要求。

主权项

一种智能型道路联合除冰雪机，主要包括：锤式铣刀（1），轴A（2），预避障铰链（3），限位轴（4），轴B（5），轮辐（6），轴C（7），外壳及定向抛雪机构（8），活动臂（9），仿形机构（10），动力机（11），前轮（12），后轮（13），机架（14），滚刷（15），滚刷支撑臂（16），导向输送机构（17），触地检测机构（18），指令控制中心（19）组成；其特征为：锤式铣刀（1）通过轴A（2）与预避障铰链（3）铰接在一起，预避障铰链（3）通过轴B（5）铰接在轮辐（6）上，限位轴（4）安装在轮辐（6）上，轮辐（6）固定在轴C（7）上，外壳及定向抛雪机构（8）将以上所述连接完成的机构罩住，轴C（7）通过活动臂（9）铰接在机架（14）上，仿形机构（10）连接活动臂（9），动力机（11）带动轴C（7）旋转，前轮（12），后轮（13）分别安装在机架（14）上，滚刷（15）通过滚刷支撑臂（16）铰接在机架（14）上，导向输送机构（17）位于滚刷（15）的前面，与外壳及定向抛雪机构（8）连接，触地检测机构（18）安装在轮辐（6）上，触地检测机构（18）的信号输出端与指令控制中心（19）连接，指令控制中心（19）的信号输出端连接仿形机构（10）；外壳及定向抛雪机构（8）负责将锤式铣刀（1）切下来的碎冰卷起并定向抛出，同时具有避障功能；仿形机构（10）负责限制及调整锤式铣刀（1）的刀刃（101）与路面的距离，并在路面出现起伏时仿形路面起伏并带动活动臂（9）上下随型运动；导向输送机构（17）负责将滚刷（15）扫起来的路面碎冰输送到外壳及定向抛雪机构（8）中以便能够被定向抛出；所述的智能型道路联合除冰雪机中含有以下部分乃至全部零部件的机构称为道路破冰抛雪机，包括：锤式铣刀（1），轴A（2），预避障铰链（3），限位轴（4），轴B（5），轮辐（6），轴C（7），外壳及定向抛雪机构（8），活动臂（9），仿形机构（10）；所述的智能型道路联合除冰雪机中含有以下部分乃至全部零部件的机构称为道路清扫机，包括：滚刷（15），滚刷支撑臂（16），导向输送机构（17）；所述的智能型道路联合除冰雪机中含有以下部分乃至全部零部件的机构又称为智能感知控制系统，包括：预避障铰链（3），限位轴（4），仿形机构（10），触地检测机构（18），指令控制中心（19）；包含有以上所述道路破冰抛雪机，道路清扫机，智能感知控制系统三部分中任何一个部分的用于去除道路冰层以及硬雪层的技术方案均属本技术方案的一种表现形式；道路破冰抛雪机的被动避障工作原理为：动力机（11）带动轴C（7）旋转，安装于轴C（7）上的轮辐（6）通过轴B（5）带动预避障铰链（3），预避障铰链（3）通过轴A（2）带动锤式铣刀（1）围绕轴C（7）旋转，当旋转达到一定的转数时，由于离心力的作用，会使轴C（7）、轴B（5）、轴A（2）三个轴的轴心连成一条直线，用限位轴（4）挡住预避障铰链（3），故意使轴C（7）、轴B（5）、轴A（2）三个轴的轴心无法连成一条直线，当快速旋转的刀刃（101）接触到路面时，路面对刀刃（101）的作用力在径向上只需要克服单个锤式铣刀（1）的离心力就能将单个锤式铣刀（1）向上顶起，由于预先使轴C（7）、轴B（5）、轴A（2）三个轴的轴心无法连成一条直线，因此路面对刀刃（101）径向上的作用力传递到轴A（2）上后，相对于轴B（5）有了一个力臂，很容易使预避障铰链（3）围绕轴B（5）向上摆动，从而使刀刃（101）离开路面实现被动避障，而在刀刃（101）未碰到路面时，由于离心力的作用预避障铰链（3）会一直压紧限位轴（4），保证正常平稳的工作；设计预避障铰链（3）和限位轴（4）共同作用克服了轴C（7）、轴B（5）、轴A（2）三个轴的轴心在一条直线上时，路面对刀刃（101）径向上的作用力传递到轴A（2）上后瞬间直接传递到轴B（5）、轴C（7）上，也就在瞬间形成死点，使轴C（7）被顶起，造成轴C（7）的跳动，由于轴C（7）上连接的零部件多重量很大，要顶起它需要很大的力，将会造成对路面或者机器的破坏；道路破冰抛雪机的定向抛雪工作原理为：锤式铣刀（1）高速旋转打击路面冰层或者硬雪层时，刀刃（101）给会切下来的冰雪相同的线速度，使被刀刃（101）切下来的冰雪沿切线方向飞出，用弧形外壳（801）将旋转刀刃（101）罩住，弧形外壳（801）前底部与路面有一定间隙，后底部紧贴路面，并在外壳（801）某个方向上开口，这样被切下来的冰雪就会在开口处飞出，在轴C（7）的轴向上外壳（801）的开口处布置一些导向板（802），导向板（802）在轴C（7）的径向和轴向上都向设定的冰雪被抛出的方向倾斜，在导向板（802）的上方留一定的间隙，安装导向顶板（803），导向顶板（803）的上面也在轴C（7）的轴向上向冰雪被抛出的方向倾斜，这样被切下来的冰雪就会在导向板（802）和导向顶板（803）的作用下向预先设定的方向被离心抛出；道路破冰抛雪机仿形机构（10）的工作原理为：仿形机构（10）包括仿形脚、调节机构（1002），调节机构（1002）与活动臂（9）连接，先把仿形脚放在已经清理完冰雪层的路面上，调整调节机构（1002）使得刀刃（101）旋转时，仿形脚支撑活动臂（9）保证刀刃（101）刚好能够完全清除路面冰层又不碰到路面，即起到限位的作用，锁定调节机构（1002），道路破冰抛雪机向前运动除冰时，仿形脚接触已经清理完冰雪层的路面向前运动，这样一直保持使刀刃（101）完全清除路面冰层又不碰到路面，当路面出现起伏变化时，仿形脚沿着路面的起伏前进，会带动活动臂（9）同样起伏运动，从而实现路面仿形；智能感知控制系统的工作原理为：通过检测预避障铰链（3）的位置变化来确定刀刃（101）是否已经接触到路面，并将检测到的信息传输给指令控制中心（19）；指令控制中心（19）接收来自触地检测机构（18）传来的刀刃（101）触地信号，当确认接收到刀刃（101）已经触地的信号时，发出指令让仿形机构（10）的调节机构（1002）动作，使刀刃（101）被抬起离开路面，从而避免路面被刀刃（101）打伤，同时也保护了刀刃（101）避免严重损坏；在道路破冰抛雪机初始调整限位完毕，正常工作过程中，当刀刃（101）未切到路面时，道路破冰抛雪机会平稳运行，预避障铰链（3）紧贴限位轴（4），指令控制中心（19）认为此时路面很平，不会发出指令让调节机构（1002）动作，为避免不能清理干净路面的冰雪层，每间隔一段时间，指令控制中心（19）会发出一个试探指令给仿形机构（10）的调节机构（1002）动作，使刀刃（101）向下微动，这时如果刀刃（101）又接触到路面，预避障铰链（3）又会被顶起而发生位置变化，触地检测机构（18）又会检测到这个信号并传输给指令控制中心（19），指令控制中心（19）又发出指令给仿形机构（10）的调节机构（1002）动作，使刀刃（101）向上微动，即又调回原来位置，同时确认此时刀刃（101）与路面的间隙是合适的，能够完全切下路面的冰雪，而又不破坏路面；如果指令控制中心（19）发出一个试探指令给仿形机构（10）的调节机构（1002）动作，使刀刃（101）向下微动，但不能收到触地检测机构（18）传来的触地信号，指令控制中心（19）就还会继续发出一个试探指令给仿形机构（10）的调节机构（1002）动作，使刀刃（101）继续向下微动，一直到收到触地检测机构（18）传来的触地信号为止，指令控制中心（19）再发出指令给仿形机构（10）的调节机构（1002）动作，使刀刃（101）向上微动，使刀刃（101）稍微升高一点离开路面，同时确认此时刀刃（101）与路面的间隙是合适的，能够完全切下路面的冰雪，而又不破坏路面。