專利名稱：一種機(jī)械式共振除冰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及路面除冰裝置，尤其是一種機(jī)械式路面共振除冰裝置。
背景技術(shù)：
在冬季，我國很多地方的道路由于降雪、凍雨的影響路面會結(jié)冰，嚴(yán)重影響機(jī)動車輛、非機(jī)動車輛的行駛安全，同樣也影響行人的出行安全。因此每年都要花費大量的人力和物力來清除道路的結(jié)冰，現(xiàn)在常用的除冰方式主要包括人工除冰、化學(xué)除冰和工程機(jī)械除冰三種方式，人工除冰主要通過撒煤和灑鹽加速冰層的融化，然后再用工具鏟除冰層，這種方式主要問題是要消耗大量的煤和鹽，操作人員的勞動強(qiáng)度大，除冰效率低，同時也會對路面產(chǎn)生一定的腐蝕；化學(xué)除冰主要是使用車輛噴灑專用除冰液或防凍液，這種方式主要問 題是要消耗大量的除冰液或防凍液，同時對路面造成較強(qiáng)的化學(xué)腐蝕；采用工程機(jī)械除冰主要問題是容易損壞路面，同時對于較堅硬的路面薄冰無法清除。2012年05月02日公開一項申請?zhí)枮?01110300976. 7、名稱為“一種道路除冰裝
置”的發(fā)明專利申請說明書，其介紹了一種道路除冰裝置，包括底架，底架前端設(shè)有破冰振動錘架，中間設(shè)有滾筒刷，后端設(shè)有豎直冰刷和冰刷電機(jī)，所述的破冰振動錘架前端橫梁上固定有破冰振動錘，破冰振動錘架后端與凸輪軸兩端的凸輪通過銷軸連接，凸輪軸中間設(shè)帶輪，帶輪與帶輪電機(jī)平帶相連，滾筒刷與滾筒刷電機(jī)平帶相連。這種除冰裝置雖然結(jié)構(gòu)較簡單，但是破冰振動錘的振動頻率無法調(diào)整，難于適應(yīng)不同冰層厚度的路面除冰，除冰效率不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種機(jī)械式共振除冰裝置，除冰徹底且速度快，能夠清除路面難于去除的堅硬薄冰，同時又能較好保護(hù)路面。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種機(jī)械式共振除冰裝置，包括主框架、支撐架、液壓站，支撐架兩側(cè)與設(shè)置在主框架上的多個升降油缸相連接，主框架的一側(cè)設(shè)有連接座，主框架另一側(cè)的下部裝有移動輪；
在支撐架的上部間隔設(shè)置有由液壓馬達(dá)或電機(jī)帶動的多個偏心輪振動機(jī)構(gòu)，每個偏心輪振動機(jī)構(gòu)的下部連接一根可上下往復(fù)運動的振動桿，每根振動桿的下部連接一個激振錘頭;
激振錘頭的旁邊設(shè)置有冰層固有頻率采集傳感器，所述傳感器把采集的信號經(jīng)信號過濾放大器傳送給微電腦控制器，微電腦控制器根據(jù)測得的冰層的固有頻率通過設(shè)置于液壓站的流量閥控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或通過調(diào)速器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速使得每根振動桿的振動頻率與冰層的固有頻率相同。進(jìn)一步改進(jìn)，所述的每根振動桿的下部先連接一緩沖油缸的缸體，緩沖油缸的活塞桿與激振錘頭相固定，方便激振錘頭避讓路面障礙，有利于保護(hù)激振錘頭。再進(jìn)一步改進(jìn)，所述振動桿的下部再通過一連接頭與緩沖油缸的缸體相連接，連接頭的上部與振動桿的下端用螺紋相鎖緊，連接頭的下部通過一插銷與緩沖油缸的缸體相連接，方便振動桿與緩沖油缸相連接。優(yōu)選所述的偏心輪振動機(jī)構(gòu)包括穿在偏心輪上的轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸架設(shè)在兩個固定于支撐座的軸座上，轉(zhuǎn)動軸與軸座之間裝有軸承，轉(zhuǎn)動軸的一端通過萬向聯(lián)軸器與液壓馬達(dá)或電機(jī)相連接；所述的振動桿為T型，振動桿的中部穿在固設(shè)于支撐座的軸套上，振動桿與軸套之間裝有壓縮彈簧，振動桿的上端與偏心輪的周面相接觸。進(jìn)一步改進(jìn)，所述的支撐架兩側(cè)各通過兩 個支撐臂與升降油缸相連接，每個支撐臂沿主框架上設(shè)置的滑動軌道上下移動，使得支撐架上下移動位置更準(zhǔn)確，有利于保護(hù)升降油缸。再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的支撐架兩側(cè)與每個支撐臂之間裝有減震塊，減少振動機(jī)構(gòu)對主框架的影響。優(yōu)選所述的激振錘頭的下部為弧形結(jié)構(gòu)，便于避讓路面障礙。進(jìn)一步改進(jìn)，所述主框架的上部設(shè)置有發(fā)電機(jī)，液壓站也設(shè)置在主框架的上部，所述的偏心輪振動機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)帶動時，所述的發(fā)電機(jī)給液壓站提供電源，所述的偏心輪振動機(jī)構(gòu)由電機(jī)帶動時，所述的發(fā)電機(jī)給液壓站和電機(jī)提供電源。再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的主框架上部還裝有高壓氣泵站，高壓氣泵站的電源由發(fā)電機(jī)提供，支撐架的下部裝有與高壓氣泵站相連接的主氣管，主氣管的下面連接多個支氣管，每根支氣管的下端裝有噴咀，方便把破碎后的小冰塊向側(cè)后吹離路面，便于清掃。再進(jìn)一步改進(jìn)，所述每根支氣管的下端裝有多個噴咀，每個噴咀的噴射角度可調(diào)節(jié)，方便按所需方向吹掃破碎后的小冰塊。本發(fā)明通過冰層固有頻率采集傳感器、信號過濾放大器、微電腦控制器測定待清除路況冰層的固有頻率，再由微電腦控制器通過液壓站的流量閥控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或通過調(diào)速器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速實時調(diào)整振動桿和激振錘頭的振動頻率接近或等于冰層的固有頻率，使冰層產(chǎn)生共振破碎，根據(jù)共振原理，固體在受到外力的時候都會產(chǎn)生振動，當(dāng)外力使其與固有頻率一致時，固體的振動最為強(qiáng)烈，也最容易破碎，因此本發(fā)明在路面的除冰中，除冰徹底且速度快，能夠清除路面難于去除的堅硬薄冰。另一方面，如果要把某一固體震碎，采用共振是最省力的辦法，因此激振錘頭的激振力可以較小，同時因路面的固有頻率與冰層的固有頻率不同，在使冰層產(chǎn)生共振時，路面的振動較小，路面幾乎不受影響，因此能較好保護(hù)路面。


圖I是本發(fā)明第一種實施例主視圖。圖2是圖I的A向視圖。圖3是圖I的B向視圖。圖4是本發(fā)明第一種實施例液壓原理圖。圖5是本發(fā)明第一種實施例偏心輪與振動桿連接結(jié)構(gòu)圖。圖6是本發(fā)明第一種實施例冰層固有頻率采集及振動機(jī)構(gòu)振動頻率控制原理框圖。圖7是本發(fā)明第一種實施例與裝載機(jī)連接示意圖。
圖8是本發(fā)明第二種實施例主視圖。圖9是本發(fā)明第二種實施例液壓原理圖。圖10是本發(fā)明第二種實施例冰層固有頻率采集及振動機(jī)構(gòu)振動頻率控制原理框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體的實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實施例一、圖I至圖6所示，一種機(jī)械式共振除冰裝置，包括主框架I、支撐架2，支撐架2兩側(cè)各通過兩個支撐臂21與設(shè)置在主框架I上的四個升降油缸3相連接，支撐架2兩側(cè)與每個支撐臂21之間裝有減震塊22，每個支撐臂21沿主框架I上設(shè)置的滑動軌道11上下移動，主框架I的一側(cè)設(shè)有連接座12，主框架I另一側(cè)的下部裝有移動輪4 ；
在支撐架2的上部間隔設(shè)置有由液壓馬達(dá)5帶動的四個偏心輪振動機(jī)構(gòu)6,每個偏心·輪振動機(jī)構(gòu)6的下部連接一根可上下往復(fù)運動的振動桿7，所述的偏心輪振動機(jī)構(gòu)6包括穿在偏心輪61上的轉(zhuǎn)動軸62，轉(zhuǎn)動軸62架設(shè)在兩個固定于支撐座2的軸座63上，轉(zhuǎn)動軸62與軸座63之間裝有軸承64，轉(zhuǎn)動軸62的一端通過萬向聯(lián)軸器65與液壓馬達(dá)5相連接；所述的振動桿7為T型結(jié)構(gòu)，振動桿7的中部穿在固設(shè)于支撐座2的軸套23上,振動桿7與軸套23之間裝有壓縮彈簧71，振動桿7的上端與偏心輪61的周面相接觸；
所述的每根振動桿7的下部先與一個連接頭72的上部用螺紋相鎖緊，連接頭72的下部通過一插銷73與一個緩沖油缸8的缸體相連接，緩沖油缸8的活塞桿與一個激振錘頭9相固定；
所述激振錘頭9的下部為弧形結(jié)構(gòu)；
所述主框架I的上部設(shè)置有發(fā)電機(jī)10、液壓站20和高壓氣泵站30，液壓站20和高壓氣泵站30的電源由發(fā)電機(jī)10提供，支撐架2的下部裝有與高壓氣泵站30相連接的主氣管301，主氣管301的下面連接多個支氣管302，每根支氣管302的下端裝有多個噴咀303，每個噴咀303的噴射角度可調(diào)節(jié)；
所述激振錘頭9的旁邊設(shè)置有冰層固有頻率采集傳感器101，所述傳感器101把采集的信號經(jīng)信號過濾放大器102傳送給微電腦控制器103，微電腦控制器103根據(jù)測得的冰層的固有頻率通過設(shè)置于液壓站20的流量閥104控制液壓馬達(dá)5的轉(zhuǎn)速使得每根振動桿7的振動頻率與冰層的固有頻率相同。所述的冰層固有頻率采集傳感器101可選用力錘和三向加速度傳感器，所述微電腦控制器103可預(yù)先輸入軟件用于計算冰層的固有頻率和控制液壓站20的流量閥104的輸出流量進(jìn)一步控制液壓馬達(dá)5的轉(zhuǎn)速。圖7所示，本發(fā)明使用時，可通過主框架I的一側(cè)設(shè)有的連接座12與裝載機(jī)40相連接，裝載機(jī)40驅(qū)動本發(fā)明在公路的冰層50上移動，冰層固有頻率采集傳感器101把采集的信號經(jīng)信號過濾放大器102傳送給微電腦控制器103，微電腦控制器103根據(jù)測得的冰層50的固有頻率通過液壓站的流量閥104控制液壓馬達(dá)5的轉(zhuǎn)速使得每根振動桿7的振動頻率與冰層的固有頻率相同，此時激振錘頭9的振動頻率與冰層50的固有頻率接近或相同，使冰層50產(chǎn)生共振破碎，同時每根支氣管302的下端的多個噴咀303把破碎后的小冰塊向側(cè)后面吹離路面便于清掃；本發(fā)明不使用時，可通過四個升降油缸3把支撐座2抬起，使激振錘頭9脫離路面。實施例二、圖8、圖9、圖10所示，其與實施例一不同的是每個偏心輪振動機(jī)構(gòu)6由電機(jī)60帶動，所述的液壓站20去除流量閥和液壓馬達(dá)部分，微電腦控制器103根據(jù)測得 的冰層的固有頻率通過調(diào)速器105控制電機(jī)60的轉(zhuǎn)速使得每根振動桿7的振動頻率與冰層的固有頻率相同。 以上僅是本發(fā)明兩個較佳的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員按權(quán)利要求作等同的改變都落入本案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械式共振除冰裝置，其特征在于包括主框架、支撐架、液壓站，支撐架兩側(cè)與設(shè)置在主框架上的多個升降油缸相連接，主框架的一側(cè)設(shè)有連接座，主框架另一側(cè)的下部裝有移動輪； 在支撐架的上部間隔設(shè)置有由液壓馬達(dá)或電機(jī)帶動的多個偏心輪振動機(jī)構(gòu)，每個偏心輪振動機(jī)構(gòu)的下部連接一根可上下往復(fù)運動的振動桿，每根振動桿的下部連接一個激振錘頭; 激振錘頭的旁邊有設(shè)置冰層固有頻率采集傳感器，所述傳感器把采集的信號經(jīng)信號過濾放大器傳送給微電腦控制器，微電腦控制器根據(jù)測得的冰層的固有頻率通過設(shè)置于液壓站的流量閥控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或通過調(diào)速器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速使得每根振動桿的振動頻率與冰層的固有頻率相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種機(jī)械式共振除冰裝置，其特征在于所述的每根振動桿的下部先連接一緩沖油缸的缸體，緩沖油缸的活塞桿與激振錘頭相固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機(jī)械式共振除冰裝置，其特征在于所述振動桿的下部再通過一連接頭與緩沖油缸的缸體相連接，連接頭的上部與振動桿的下端用螺紋相鎖緊，連接頭的下部通過一插銷與緩沖油缸的缸體相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種機(jī)械式共振除冰裝置，其特征在于所述的偏心輪振動機(jī)構(gòu)包括穿在偏心輪上的轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸架設(shè)在兩個固定于支撐座的軸座上，轉(zhuǎn)動軸與軸座之間裝有軸承，轉(zhuǎn)動軸的一端通過萬向聯(lián)軸器與液壓馬達(dá)或電機(jī)相連接；所述的振動桿為T型，振動桿的中部穿在固設(shè)于支撐座的軸套上，振動桿與軸套之間裝有壓縮彈簧，振動桿的上端與偏心輪的周面相接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種機(jī)械式共振除冰裝置，其特征在于所述的支撐架兩側(cè)各通過兩個支撐臂與升降油缸相連接，每個支撐臂沿主框架上設(shè)置的滑動軌道上下移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機(jī)械式共振除冰裝置，其特征在于所述的支撐架兩側(cè)與每個支撐臂之間裝有減震塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種機(jī)械式共振除冰裝置，其特征在于所述的激振錘頭的下部為弧形結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項所述的一種機(jī)械式共振除冰裝置，其特征在于所述主框架的上部設(shè)置有發(fā)電機(jī)，液壓站也設(shè)置在主框架的上部，所述的偏心輪振動機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)帶動時，所述的發(fā)電機(jī)給液壓站提供電源，所述的偏心輪振動機(jī)構(gòu)由電機(jī)帶動時，所述的發(fā)電機(jī)給液壓站和電機(jī)提供電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種機(jī)械式共振除冰裝置，其特征在于所述的主框架上部還裝有高壓氣泵站，高壓氣泵站的電源由發(fā)電機(jī)提供，支撐架的下部裝有與高壓氣泵站相連接的主氣管，主氣管的下面連接多個支氣管，每根支氣管的下端裝有噴咀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種機(jī)械式共振除冰裝置，其特征在于所述每根支氣管的下端裝有多個噴咀，每個噴咀的噴射角度可調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種機(jī)械式共振除冰裝置，包括主框架、支撐架、液壓站，支撐架兩側(cè)與設(shè)置在主框架上的多個升降油缸相連接；在支撐架的上部間隔設(shè)置有由液壓馬達(dá)或電機(jī)帶動的多個偏心輪振動機(jī)構(gòu)，每個偏心輪振動機(jī)構(gòu)的下部連接一根可上下往復(fù)運動的振動桿，每根振動桿的下部連接一個激振錘頭；激振錘頭的旁邊設(shè)置有冰層固有頻率采集傳感器，所述傳感器把采集的信號經(jīng)信號過濾放大器傳送給微電腦控制器，微電腦控制器根據(jù)冰層的固有頻率通過設(shè)置于液壓站的流量閥控制液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或通過調(diào)速器控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速使得每根振動桿的振動頻率與冰層的固有頻率相同；本發(fā)明除冰徹底且速度快，能夠清除路面難于去除的堅硬薄冰，同時又能較好保護(hù)路面。
文檔編號E01H5/12GK102720156SQ201210239848
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者廖德峰, 曾鋒, 李振營, 陳卿雁, 陳益明 申請人:廈門宇龍機(jī)械有限公司, 李振營