《創(chuàng)新大賽 多功能除雪車》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《創(chuàng)新大賽 多功能除雪車（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 機電工程學(xué)院第一屆機械創(chuàng)新大賽作品 多 功 能 組 合 式 除 冰 車 設(shè)計小組: 張閃 李雙峰 盧甲華 楊濤 王正亞 設(shè)計單位: 車輛工程0801班 聯(lián)系方式:15803801351..E-MAIL:406348459@ 目錄 簡圖 3 一． 前言 4 二． 作品說明書 7 1創(chuàng)新構(gòu)思和方案設(shè)計 7 2,具體的機構(gòu)設(shè)計圖及簡述 9 （1） 機構(gòu)一：電線除冰爪 9 （2） 機構(gòu)二：路面除冰高頻切冰刀 11 （3） 機構(gòu)三：碎冰回收系統(tǒng) 12 3、實用化的可能性、成本分析及應(yīng)用前景。 14

2、 一． 前言 冰災(zāi)，冰雪災(zāi)害，是指因長時間大量降凍雨或降雪造成大范圍積雪結(jié)冰成災(zāi)的自然現(xiàn)象。 冰災(zāi)的危害主要有：1、對供電網(wǎng)的危害，由于天上落下凍雨，掉在電線上馬上就結(jié)成堅實的冰，這樣下來，結(jié)的冰柱會越來越大，越來越重，供電網(wǎng)就承受不了，造成破壞成災(zāi)。 2、對于交通運輸?shù)奈：Γ捎诼访娼Y(jié)冰，會易出現(xiàn)交通事故。 3、對于農(nóng)作物，會造成嚴(yán)重的霜凍災(zāi)害。 　　隨著社會的不斷發(fā)展，在社會財富日益增多的同時，導(dǎo)致發(fā)生冰災(zāi)的危險性也在增多，冰災(zāi)的危害性也越來越大。據(jù)統(tǒng)計2008年1月13日起，罕見的冰雪天氣襲擊貴州省，黔東

3、南大地遭受1984年以來最大的冰雪災(zāi)害。黔東南州下轄的7個縣供電陸續(xù)出現(xiàn)中斷，累計受災(zāi)戶數(shù)達12．98萬多戶。2008年1月23日，貴州電網(wǎng)遭嚴(yán)重冰災(zāi),黔東南苗族侗族自治州有7個縣供電解除。在黔東南州凱里市，參與搶修電網(wǎng)的武警用沖鋒槍擊碎電線上厚厚的覆冰。 14 08年南方大雪災(zāi)給我國造成了巨大的經(jīng)濟損失，南方冰雪災(zāi)害大面積損害的嚴(yán)重程度上來看，可能不亞于1998年的洪水所造成的經(jīng)濟損失，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2003年的“薩斯（SARS）”所造成的經(jīng)濟損失。待那次冰雪災(zāi)害過后，中央政府責(zé)成有關(guān)部門認(rèn)真研究南方地區(qū)的供暖防寒問題，尤其是如何建立起一整套預(yù)警和應(yīng)急救助機制，建立包括

4、直升機、救生艇、破冰船、機械或能源動力雪橇、推雪機、冰上專用機動車、化雪和融冰機械、熱風(fēng)機、防寒帳篷、雪地餐車等各類設(shè)施在內(nèi)的冰雪災(zāi)害救援系統(tǒng)。其中，破冰車起到了非常重要的作用。 我們小組本著從更人性化設(shè)計出發(fā)，設(shè)計出的“多功能組合式破冰車”可以在冰災(zāi)來臨后第一時間趕到現(xiàn)場，以最快的速度投入抗冰救災(zāi)。我們小組以保證電線、公路等公共財產(chǎn)最大限度不受損壞，提高救災(zāi)效率為目標(biāo)，克服了許多瓶頸問題，將除電線結(jié)冰和公路凍冰的功能組合在一起，更大限度的提高機械化和人性化。 古人云“防患于未然”，“亡羊補牢，未為晚也”，如果我們能夠時刻保持清醒的頭腦和憂患意識，理論先行，預(yù)防為主，在無災(zāi)之年做好防范準(zhǔn)備

5、工作，尤其對各種可能發(fā)生的自然災(zāi)情能夠建立有效的防范和應(yīng)急機制，就能夠最大程度地抵御各種突如其來的自然災(zāi)害，使經(jīng)濟社會的發(fā)展和老百姓的生命財產(chǎn)得到長期有效的保障。 二． 作品說明書 1創(chuàng)新構(gòu)思和方案設(shè)計 基于近年來氣候的變化多端，尤其是冬季冰災(zāi)雪災(zāi)的一次次上演，給道路交通和電線設(shè)備造成了不便和破壞，這越來越引起 交通事故和停電事故，給人們的生活和生產(chǎn)帶來不便。著眼于這方面的考慮，我們設(shè)計了多功能組合式除冰車。為了盡可能的減小冰雪災(zāi)害帶來的損失，并且更有效率的除去結(jié)冰和凍冰，考慮多方面因素，設(shè)計成的多功能除冰車將一體化地完成路面和電線的凍冰清理工作。 清理路面的冰

6、時，冰刀由凸輪帶動下上下運動撞擊地面，從而使凍冰碎裂，隨后由碎冰搜集系統(tǒng)將碎冰搜集到上部儲存起來，以便噴射到運冰車，提高了機械一體化。 清理電線上的冰時，先由噴氣管將機車產(chǎn)生的熱廢氣噴射到電纜上，加速冰的融化；由液壓設(shè)備的支撐，軋輥在自動控制設(shè)備下沿電線滾動，將電線上的結(jié)冰去除。這樣可以減小重冰的重壓，減小電線壓斷的危險。在機動性強的液壓設(shè)備下，軋輥可以順利的沿著電線完成清理任務(wù)。 與傳統(tǒng)的除冰車相比，其最大的創(chuàng)新之處就是一體化的將凍冰徹底清除與回收；傳統(tǒng)的除冰車只是將地面的冰去除之后，由環(huán)衛(wèi)工人辛勤地清掃并收集運走，如果清運不及時這往往導(dǎo)致路面融水沉積，路面情況也是不堪設(shè)想。在現(xiàn)代繁忙的

7、交通狀況下，機械化、一體化的除冰設(shè)備也因該成熟的運用到現(xiàn)代生活之中，以最短的時間、最高的效率獲得最佳的除冰效果。為此，我們的設(shè)計就著力解決這一問題。通過分析，我們就粗略的繪制出了作品的藍圖，其主要實現(xiàn)的功能及創(chuàng)新之處應(yīng)該就能為人們的生活提供幫助。 針對國內(nèi)現(xiàn)有除雪車輛除雪、除冰效果不佳的現(xiàn)狀，我們小組設(shè)計的除冰車采用履帶式的運行機構(gòu)，盡可能的減小轉(zhuǎn)彎半徑的同時提高車的平穩(wěn)性，有利于除冰車在主要干道作業(yè)行駛。同時改裝方便，在不需要除冰冰的季節(jié)還可單獨駕駛帶有推鏟的主車改裝它用。我們設(shè)計的除冰車實際運用針對不同地區(qū)路面凍冰特點有所側(cè)重，以路面冰的厚薄來調(diào)整冰刀的沉重，兼顧效率、清掃質(zhì)量、適應(yīng)性以

8、及成本等因素，并將機車廢氣有效地運用到消融電線上的結(jié)冰，既節(jié)能又有較高的機動性。 在搜集碎冰過程中，自動搜集裝置的滾動輪緊貼地面行進，可保證對碎冰的處理效果；基于搜集碎冰效果的考慮，采用了間隙浮動式提升機構(gòu)（即由彈簧機構(gòu)控制），使?jié)L動輪在工作時與地面始終貼合；道路路況是變化的，對此作出的設(shè)計有利于保證對路面碎冰的清除效果。自動搜集裝置的滾動輪的轉(zhuǎn)速以及裝置內(nèi)部的吸抽設(shè)備都是可以人工調(diào)控的，來更好的將碎冰收集起來。 多功能除冰車上的零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，利于互換性和修理。并且保證除冰車與地面間間隙的波動，利于清除路面的結(jié)冰，而又不能損壞作業(yè)路面；因為除冰車是一種配置，根據(jù)路面不同的凍冰情況制

9、定不同的除冰方案，選用不同的除冰刀具，這些除雪刀具都是經(jīng)常要更換的。 基于電線的受力作用，我們采用了壓力傳感器，來更好的控制兩個軋輥和電線的距離，保證既能除去結(jié)冰又能不損傷電線。 控制儀器安裝于駕駛室，保證駕駛員一人能方便完成車輛和機具的操作；這是機械化除冰的要求，體現(xiàn)自動化和高效率。 2,具體的機構(gòu)設(shè)計圖及簡述 （1） 機構(gòu)一：電線除冰爪 1）、基本結(jié)構(gòu)： 本機構(gòu)主要由伸縮臂、軋輥、壓力傳感器、正反驅(qū)動電機等構(gòu)件組成 2）、工作流程： 首先由伸縮臂將除冰機構(gòu)送到指定高度，然后電機2正轉(zhuǎn)通過輪齒嚙合傳動機構(gòu)使軋輥2下移，移動吊臂夾住電線，

10、然后電機2反轉(zhuǎn)又使軋輥上升，當(dāng)夾住電線時，并且壓力傳感器壓力達到一定程度時電機2停止工作，此時電機1開始轉(zhuǎn)動，帶動兩個軋輥轉(zhuǎn)動，同時噴嘴噴射熱氣，軋輥順著電線將冰清除。 3） 、機構(gòu)優(yōu)點： 1完全機械化，節(jié)省了大量的人力物力財力，同時提高了勞動效率，避免了人員出現(xiàn)意外傷亡； 2采用了壓力傳感器，既實現(xiàn)了精確控制，避免因為壓力過大損壞電線，也節(jié)省了人力，實現(xiàn)了智能化程序化操作。 （2） 機構(gòu)二：路面除冰高頻切冰刀 冰刀機構(gòu) 空氣錘原理圖: 1）、機構(gòu)組成：空氣錘和冰刀 2）、機構(gòu)工作流程：電動機通過減速機構(gòu)和曲柄，連桿帶動壓縮氣缸的壓縮活塞上下運動，產(chǎn)生壓縮空氣。

11、當(dāng)壓縮缸的上下氣道與大氣相通時，壓縮空氣不進入工作缸，電機空轉(zhuǎn)，錘頭不工作，通過手柄或腳踏桿操縱上下旋閥，使壓縮空氣進入工作氣缸的上部或下部，推動工作活塞上下運動，從而帶動錘頭及上冰刀的上升或下降，完成各種打擊動作。 工作時由空氣錘機構(gòu)帶動冰刀做高頻往返運動,從而達到切碎地面結(jié)冰的目的。 3）、機構(gòu)設(shè)計的特點和優(yōu)點： 1 能夠有效利用空氣錘的高頻往復(fù)運動規(guī)律，最大限度的減少冰刀與地面的接觸時間，避免由于車前進過程中冰刀與地面摩擦對冰刀和車的損害。 2 能夠有效利用空氣的緩沖作用，減少由于冰刀與冰接觸過程中硬性碰撞對地面帶來的損害。

12、 l （3） 機構(gòu)三：碎冰回收系統(tǒng) 1）、工作流程: 冰被打碎后送入吸收碎冰的入口處，經(jīng)過渦輪旋轉(zhuǎn)進入

13、傳送帶上，進入收集碎冰的箱體內(nèi)部，經(jīng)過螺旋體盤旋把碎冰轉(zhuǎn)送入箱體上部，再通過頂部的渦輪旋轉(zhuǎn)送到頂部的傳送帶上，把冰噴射到后邊收集碎冰的車中，把冰運送出去。 2）、機構(gòu)優(yōu)點： 1此結(jié)構(gòu)能把冰刀砸碎的碎冰自動回收到箱體內(nèi)部，經(jīng)由傳送裝置輸送到后面的碎冰收集車中運走，避免道路再次結(jié)冰； 2 機械化程度高，節(jié)省人力物力，提高了勞動效率。 3、實用化的可能性、成本分析及應(yīng)用前景。 本機械可以確保重要輸電線路的安全運行，還可以在冰災(zāi)來臨時疏通重要交通線路，應(yīng)用前景廣闊。 由于并未投入樣品生產(chǎn)階段，我們做成本預(yù)算有困難，但我們的設(shè)計沒有復(fù)雜機構(gòu)和大量的電子設(shè)備，所以預(yù)計成本不高，性價比突出。