專利名稱：氣動沖擊式破冰機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種破冰設備，尤其涉及一種利用主氣缸活塞桿往復運動壓縮氣體蓄能破冰的氣動沖擊式破冰機。
背景技術：
近年來，氣候突變，冰災頻發。其中，08年一場50年罕見難遇的特大冰雪災害襲擊了中國南方大部分地區，低溫雨雪冰凍災害造成了廣東、廣西、湖南、貴州、湖北、四川等17個地區不同程度受災。電力告急，交通告急，人民生命財產遭受嚴重威脅，I. 15萬多車輛、3. 5萬多名旅客被困京珠高速公路上，大量司乘人員饑寒交迫，生命安全受到嚴重威脅，近百萬返鄉過春節旅客滯留廣州火車站。湘粵邊界京珠高速韶關北到湖南衡陽才200多公里，大量救災人員被調到冰災前線鑿冰開道，人力開道效率低，速度慢，致使大量司乘人員生命受到威脅。 南方的冰雪與北方積雪有著本質上的區別，從自然積雪到壓實積雪的密度變化范圍為0. 1-0. 7g/cm2 ,而冰的密度接近于I. Og/cm 3,硬度范圍則為150_300kgf/cm2,遠遠大于一般積雪。所以相比而言，清除密度小、硬度較低的松散自然積雪和輕度壓實雪要比清除堅硬壓實積雪容易得多，而清除冰層的難度更要增大數十倍、上百倍。而此次發生在京珠高速湘粵邊界高速公路路面的凍結冰就是大面積的路面冰層。現有破冰除冰設備為拋揚式、鏟刮式、掃帚式、銑鑿式、聯合式等，這類的破冰除冰設備適用于北方積雪的清除，對于南方的冰雪它的性能就大打折扣了。這些破冰設備一旦遇到堅硬的壓實雪或者冰層，就無法有效作業，而且工作中還會對路面造成一定的損傷。由此可見，一款破冰效果好、效率高、工作可靠的破冰設備顯得極為重要。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種能有效破除路面凍結冰層、同時又能保護路面，而且破冰效果好、工作效率高和勞動強度低的氣動沖擊式破冰機。本發明解決其技術問題所采用的技術方法是一種氣動沖擊式破冰機，有機架，在機架的底部安裝有支撐輪、除冰鏟和沖擊氣缸，在沖擊氣缸的缸體上設有排氣孔，在缸體的兩端分別安裝有上端蓋和下端蓋，所述上端蓋設有進氣口，該進氣口與上述缸體內腔相通；在所述上端蓋內端面設有強性磁鐵，在強性磁鐵的下方設有活塞，在活塞下方通過彈簧安裝有沖頭連桿，在沖頭連桿中安裝有沖頭，所述沖頭連桿套裝在上述缸體下端蓋的導孔中。所述沖擊氣缸通過氣管與安裝在機架上的電磁換向閥相聯，所述電磁換向閥通過氣管與沖擊氣缸的氣缸相通，所述氣缸的頂桿與安裝在上述機架上面的減速器曲柄軸接相聯，在所述氣缸頂桿前方安裝有傳感器。所述減速器的傳動輪通過皮帶與安裝在上述機架上面的動力源傳動輪相聯。在沖擊氣缸中設有阻止沖頭直接砸到路面的限位裝置。所述沖擊氣缸有若干個排列組合。
所述動力源為內燃機或電機。所述電磁換向閥為二位三通電磁換向閥。本發明的有益效果是首創沖擊破冰，利用壓縮氣體蓄能，積蓄的壓力克服磁力后，突然釋放活塞桿，產生的沖擊力來破冰，突破傳統的靜壓力破冰方式，極大地改善了破冰效果；采用科學的破冰方式，結合靈巧的結構設計，功能強、效果好，現有市場上無類似產品，設計創新利用電磁換向閥作離合，結合傳感器控制破冰裝置平穩精確啟動；在沖擊氣缸內巧妙布置限位裝置，防止沖頭直接沖擊路面，能有效保護路面，消除破冰時對路面的破壞。本發明可單獨牽掛結構也可以安裝自備動力的車輛上；具有結構合理、操縱容易、效果良好、工作效率高特別適合在突然性冰災中快速破除路面凍結冰。圖I是本發明的結構示意圖。圖2是圖I的俯視圖。
圖3是圖I中沖擊氣缸的結構示意圖。
圖中1_機架、2-支撐輪、3-除冰鏟、4-沖擊氣缸、5-缸體、6-排氣孔、7-上端蓋、8-下端蓋、9-進氣口、10-強性磁鐵、11-活塞、12-彈簧、13-沖頭連桿、14-導孔、15-沖頭、16-氣管、17-電磁換向閥、18-氣缸、19-頂桿、20-曲柄、21-減速器、22-傳感器、23-傳動輪、24-皮帶、25-動力源。
具體實施例方式 下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明
參見圖I、圖2和圖3，一種氣動沖擊式破冰機，有機架1，在機架I的底部安裝有支撐輪
2、除冰鏟3和沖擊氣缸4，其中沖擊氣缸4有若干個排列組合，所述沖擊氣缸4有缸體5，在缸體5上設有排氣孔6，在缸體5的兩端分別安裝有上端蓋7和下端蓋8，所述上端蓋7設有進氣口 9，該進氣口 9與上述缸體5內腔相通；所述上端蓋7內端面設有強性磁鐵10，在強性磁鐵10的下方設有活塞11，在活塞11下方通過彈簧12安裝有沖頭連桿13，所述沖頭連桿13套裝在上述缸體5下端蓋8的導孔14中。所述沖頭連桿13中安裝有沖頭15。所述沖擊氣缸4通過氣管16與安裝在上述機架I上的電磁換向閥17相聯,該電磁換向閥17為二位三通電磁換向閥。所述電磁換向閥17通過氣管16與在上機架I上的氣缸18相通，所述氣缸18的頂桿19與安裝在上述機架I上面的減速器21曲柄20軸接相聯，所述氣缸18頂桿前方安裝有傳感器22。所述減速器21的傳動輪23通過皮帶24與安裝在上述機架I上面的動力源25傳動輪23相聯，所述動力源25為內燃機或電機。本發明可單獨牽掛結構也可以安裝自備行走動力的車輛上。動力源25經減速器21驅動曲柄20帶動氣缸18往復運動，壓縮缸內氣體蓄能，在開啟啟動按鈕后，由電磁換向閥17連接到沖擊氣缸4，克服磁力后突然釋放活塞11桿，產生垂直于路面的沖擊力，將路面冰砸碎，沖擊氣缸回退時，沖頭連桿13在彈力、磁力綜合作用下復位，碎冰被隨后的除冰鏟3推向路邊。在沖擊氣缸4中設有限位裝置，可阻止沖頭15直接砸到路面，在破冰的同時起到保護路面的作用。減速器21輸出軸與氣缸18轉動軸平行安裝，保證工作平穩。電磁換向閥17、傳感器22和電路板要外接電源，同時需保證能夠在冰凍環境下可靠工作。沖擊氣缸4須有良好的沖擊性能和限位性能，能夠破碎厚度大IOcm的冰層，同時不傷害路面。為保證氣體蓄壓滿足要求，需保證工作頻率不能低于每分鐘200次。安裝時，沖擊氣缸4需整排同時安裝，沖擊氣缸4內部活塞11與缸體間隙相當，保證氣體氣壓相近，達到同時沖擊的效果，且位置需安裝所設計要求裝放，間隔40cm安裝一個沖擊氣缸4，沖頭15錐度需為60°。除冰鏟3應和車輛前進方向成30°，排向路邊。通過沖擊破冰實驗，對現有高速公路路面冬天積雪結冰的調研分析，以及現有破冰設備的調查研究發現，本發明破冰效果優良，破 冰效率高，工作可靠，安裝簡易，可快速加裝到現有工程車；啟動后能以10km/h的速度經一天一夜即可打開救援道路；本發明實用可靠，破冰效果好，破冰效率高，定能很好適應冰災現場破除路面凍結冰。
權利要求
1.一種氣動沖擊式破冰機，有機架，其特征是在機架的底部安裝有支撐輪、除冰鏟和沖擊氣缸，在沖擊氣缸的缸體上設有排氣孔，在缸體的兩端分別安裝有上端蓋和下端蓋，所述上端蓋設有進氣口，該進氣口與上述缸體內腔相通；在所述上端蓋內端面設有強性磁鐵，在強性磁鐵的下方設有活塞，在活塞下方通過彈簧安裝有沖頭連桿，在沖頭連桿中安裝有沖頭，所述沖頭連桿套裝在上述缸體下端蓋的導孔中。
2.如權利要求I所述氣動沖擊式破冰機，其特征是所述沖擊氣缸通過氣管與安裝在機架上的電磁換向閥相聯，所述電磁換向閥通過氣管與沖擊氣缸的氣缸相通，所述氣缸的頂桿與安裝在上述機架上面的減速器曲柄軸接相聯，在所述氣缸頂桿前方安裝有傳感器。
3.如權利要求2所述氣動沖擊式破冰機，其特征是所述減速器的傳動輪通過皮帶與安裝在上述機架上面的動力源傳動輪相聯。
4.如權利要求I或2所述氣動沖擊式破冰機，其特征是在沖擊氣缸中設有阻止沖頭直接砸到路面的限位裝置。
5.如權利要求I或2所述氣動沖擊式破冰機，其特征是所述沖擊氣缸有若干個排列組合。
6.如權利要求3所述氣動沖擊式破冰機，其特征是所述動力源為內燃機或電機。
7.如權利要求2所述氣動沖擊式破冰機，其特征是所述電磁換向閥為二位三通電磁換向閥。
全文摘要
本發明涉及一種氣動沖擊式破冰機，在機架的底部安裝有支撐輪、除冰鏟和沖擊氣缸，在沖擊氣缸的缸體上設有排氣孔，在缸體的兩端分別安裝有上端蓋和下端蓋，所述上端蓋設有進氣口，該進氣口與上述缸體內腔相通；在所述上端蓋內端面設有強性磁鐵，在強性磁鐵的下方設有活塞，在活塞下方通過彈簧安裝有沖頭連桿，在沖頭連桿中安裝有沖頭，所述沖頭連桿套裝在上述缸體下端蓋的導孔中。本發明破冰效果優良，破冰效率高，工作可靠，安裝簡易，可快速加裝到現有工程車，啟動后能以10km/h的速度經一天一夜即可打開救援道路；本發明實用可靠，破冰效果好，破冰效率高，定能很好適應冰災現場破除路面凍結冰。
文檔編號E01H5/12GK102776860SQ201210288010
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月14日 優先權日2012年8月14日
發明者劉俊英, 肖耘亞, 謝忠毅, 鄭文趁, 鄖建國, 黃子程, 黎炳剛 申請人:韶關學院