CN110331689A - 一种雪铲避障装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雪铲避障装置，包括铲体和铲刃，其特征是：所述铲刃通过避障联动机构安装在铲体下沿并且铲刃与铲体贴合；所述避障联动机构由托架、前摇臂、后摇臂、压力伸缩杆构成；托架与铲体通过前摇杆和后摇杆铰接形成平行四边形结构；所述压力伸缩杆一端铰接在铲体上，另一端铰接在托架的后端；所述铲刃安装在托架的前端。所述铲刃和避障联动机构为多套，各铲刃沿铲体曲面连续排列。在铲体背面的下部设置支撑轮，支撑铲体与地面保持设定的距离。本发明多组铲刃并联，遇障时，单个铲刃避障，其余正常铲雪。结构紧凑、承受冲击力较小、复位功能可靠，既可用于一般作业尺寸的轻型雪铲，也可以用于超宽作业尺寸和高速抛雪型除雪铲。

Description

一种雪铲避障装置

技术领域

本发明涉及冬季除雪设备上的一种雪铲，具体说是一种雪铲避障装置，属于工程机械除雪设备技术应用领域。

背景技术

冬季除雪设备当前在我国各种高速公路与城市道路运用广泛，除雪铲因除雪效率高应急能力强已经成为冬季除雪的重要设备。众所周知，除雪避障功能是雪铲最核心的技术之一。良好的避障功能，可以有效提高雪铲的除雪效率和作业安全性，并满足不同的复杂作业工况的要求。

目前国内外各种不同除雪铲的避障型式、结构原理主要分为以下几种型式：

整体抬起型，利用铲体后部平行四边形结构，在受到较大障碍的冲击力作用下，雪铲整体抬起越过障碍后利用重力快速复位。该型式需要抬起整个雪铲，需要的冲击力也较大，整体抬起留下的漏除面积大，复杂道路的适应性较差。

铲体翻转型，有整体宽度翻转或局部分段翻转，一般都采用金属拉伸弹簧做为机构复位元件，该型式多为局部避障动作，机构承受冲击力相对较小；金属弹簧性能衰减、翻转结构较大，机构复位功能往往在使用一段时间后显著下降，影响雪铲的除雪效果。

铲刃局部翻转型，翻转避障结构只是铲刃部分，不影响铲体整体的铲雪排雪功能，分段避障承受的冲击力也较小；受到障碍阻力作用机构翻转时需要雪铲整体有个瞬间跳跃的动作；同理，越过障碍后铲刃需在金属压簧的作用下克服铲体重量反向复位，较小的结构空间金属弹簧推力较小复位功能较差，往往需要操作人员主动抬起铲体以使得铲刃在弹簧力的作用下复位。

以上避障型式一般应用于整体重量轻、切削角较大的轻型雪铲，甚至有些为了便于复位采取了垂直于路面的铲刃，故除雪抛雪功能较差、作业速度和效率也不高。

发明内容

针对上述雪铲的避障型式上存在的问题，本发明旨在克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种结构紧凑、承受冲击力较小、复位功能可靠的雪铲避障装置，既可用于一般作业尺寸的轻型雪铲，也可以用于超宽作业尺寸和高速抛雪型除雪铲。

本发明雪铲避障装置，包括铲体和铲刃，其特征是：所述铲刃通过避障联动机构安装在铲体下沿并且铲刃与铲体贴合。所述避障联动机构由托架、前摇臂、后摇臂、压力伸缩杆构成。托架与铲体通过前摇杆和后摇杆铰接形成平行四边形结构。所述压力伸缩杆一端铰接在铲体上，另一端铰接在托架的后端（以铲雪前进方向为前）。所述铲刃安装在托架的前端。

所述铲刃通过两组避障联动机构安装在铲体下沿并且铲刃与铲体贴合，两组避障联动机构相互平行。

所述压力伸缩杆可以选择弹簧杆、气压伸缩杆或液压伸缩杆等，优选高压氮气弹簧杆。

所述铲刃和避障联动机构为多套，各铲刃沿铲体曲面连续排列，作业状态下与普通固定式铲刃一样将积雪铲起并沿着铲体曲面实现铲雪推雪功能。

在铲体背面的下部设置支撑轮，支撑铲体与地面保持设定的距离。

铲刃与托架用螺栓连接固定，每片铲刃如磨损过度或撞击损坏，可单独予以更换。

铲雪作业中，铲刃沿着路面高速前进，当某个铲刃受到障碍的撞击时，传递到高压氮气弹簧的作用力达到启动值，高压氮气弹簧迅速被压缩，该铲刃对应的平行四边形结构向后并向上运动，形成避障功能；同时气体的压缩吸收了障碍所造成的冲击能量。此时没有遇到障碍物的铲刃正常铲雪。

当避障机构的作用下越过障碍之后，外力消除，托架与铲刃在高压氮气弹簧的作用下反向运动，使得因避障而向上抬起的铲刃下落，恢复原有的作业位置。

因铲体支撑轮的作用下，铲体相对于路面的相对位置不会发生改变，未遇到障碍物撞击的其它铲刃依旧保持原先的作业状态。产生避障运动的铲刃与铲体高度无关；反之，在越过障碍物后的复位过程中，仍然与铲体高度无关，结构空间满足运动要求。

本发明雪铲避障装置，在铲刃受到正常除雪工作阻力下，可保持机构稳定实现正常的铲雪推雪作业。遇到类似路面伸缩缝等大宽度障碍，阻力达到避障机构启动力矩，可实现整体避障动作越过障碍。

本发明雪铲避障装置的避障联动机构及铲刃沿雪铲宽度方向为多组并联结构，在遇到路面凸起局部障碍物时，阻力达到避障机构启动力矩，可实现单组避障动作越过障碍。

作业状态下，各避障装置越过障碍后均可快速的复位，复位驱动元件采用高压氮气弹簧，可承受较大的障碍阻力，弹性元件的运行速度较高运行稳定。高压氮气弹簧可通过调整充气压力适应不同的作业阻力需要，也可以克服金属弹簧难以避免的性能下降且难以修复的问题。

本避障装置避障动作为双摇杆平行四边形机构，雪铲整体具备支撑轮，作业过程中铲板与路面的距离保持不变，机构避让动作和复位动作均不需要铲体的抬起，有效提高避障灵敏性，减小了避障过程中的冲击。

本避障机构为多组并列，各组机构单独或整体复位时，均只需要克服自身双摇杆平行机构的阻力，复位阻力小动作灵活可靠，同样也不需要克服铲体的重力。

本发明雪铲避障装置，结构紧凑、承受冲击力较小、复位功能可靠的避障雪铲，既可用作一般作业尺寸的轻型雪铲，也可以用作超宽作业尺寸和高速抛雪型除雪铲。

附图说明

图1是本发明雪铲避障装置侧视示意图（无障碍物）。

图2是本发明雪铲避障装置侧视示意图（雪铲铲刃避障状态）。

图3是本发明所述的雪铲避障机构局部后视图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图，对本专利作进一步详细说明。

图1和图2是本发明提供的雪铲避障机构侧视图，表达了在作业状态中遇到路面障碍，机构动作实现“避障”的结构原理示意图。

各标注含义如下：1铲体，2铲刃，3障碍物，4托架，5前摇臂，6后摇臂，7高压氮气弹簧，8支撑轮，9路面。

图3是本发明雪铲避障装置局部后视图，多个铲刃沿铲体宽度方向的布局状态组合而成整体（I、II、III……），每一组机构的避障动作都是可以单独完成的且互不干扰。

如图1、图2、图3所示，本发明提出的雪铲避障装置，包括铲体1和铲刃2。所述铲刃2通过避障联动机构安装在铲体1下沿并且铲刃2与铲体1贴合。

所述避障联动机构由托架4、前摇臂5、后摇臂6和高压氮气弹簧杆7构成。托架4与铲体1通过前摇杆5和后摇杆6铰接形成平行四边形结构。高压氮气弹簧杆7一端铰接在铲体1上，另一端铰接在托架4的后端。铲刃2安装在托架4的前端。如图3所示，所述铲刃2通过两组避障联动机构安装在铲体1下沿并且铲刃与铲体贴合，两组避障联动机构相互平行。

如图3所示，所述铲刃和避障联动机构为多套，各铲刃沿铲体曲面连续排列，作业状态下与普通固定式铲刃一样将积雪铲起并沿着铲体曲面实现铲雪推雪功能。

在铲体背面的下部设置支撑轮，支撑铲体与地面保持设定的距离（避障高度）h。

铲刃与托架用螺栓连接固定，每片铲刃如磨损过度或撞击损坏，可单独予以更换。

铲雪作业中，铲刃沿着路面高速前进，当某个铲刃受到障碍的撞击时，传递到高压氮气弹簧的作用力达到启动值，高压氮气弹簧迅速被压缩，该铲刃对应的平行四边形结构向后并向上运动，形成避障功能；同时气体的压缩吸收了障碍所造成的冲击能量。此时没有遇到障碍物的铲刃正常铲雪。

当避障的铲刃越过障碍3之后，外力消除，托架4与铲刃2在高压氮气弹簧7的作用下反向运动，使得铲刃恢复原有的作业位置。

铲体1在支撑轮8的支撑作用下，铲体1相对于路面9的相对位置不会发生改变，未遇到障碍物撞击的其它铲刃依旧保持原先的作业状态。产生避障运动的铲刃2与铲体高度无关；反之，在越过障碍物后的复位过程中，仍然与铲体高度无关，结构空间满足运动要求。

以上所述仅为本发明的较佳实现方式案例，并不用于限制本发明。凡在本发明的结构原理和原则下，所做的任何修改、等同替换、结构改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种雪铲避障装置，包括铲体和铲刃，其特征是：所述铲刃通过避障联动机构安装在铲体下沿并且铲刃与铲体贴合；所述避障联动机构由托架、前摇臂、后摇臂、压力伸缩杆构成；托架与铲体通过前摇杆和后摇杆铰接形成平行四边形结构；所述压力伸缩杆一端铰接在铲体上，另一端铰接在托架的后端；所述铲刃安装在托架的前端。

2.根据权利要求1所述的雪铲避障装置，其特征是：所述铲刃通过两组避障联动机构安装在铲体下沿并且铲刃与铲体贴合，两组避障联动机构相互平行。

3.根据权利要求1或2所述的雪铲避障装置，其特征是：所述压力伸缩杆为高压氮气弹簧杆。

4.根据权利要求1或2所述的雪铲避障装置，其特征是：所述铲刃和避障联动机构为多套，各铲刃沿铲体曲面连续排列。

5.根据权利要求1,2,3或4所述的雪铲避障装置，其特征是：在铲体背面的下部设置支撑轮，支撑铲体与地面保持设定的距离。