浅谈振动式路面破冰机的开发

王玉飞 陈棚

【摘要】一种基于装载机为载体的振动式路面破冰机开发，包括振动铲、振动铲安装架、液压动力单元和液压动力单元安装架，利用液压动力单元提供的动力使振动铲往复振动破冰，对路面的损坏小，可适应不平整路面的破冰工作，效率大大提高。本文概要简述了一种基于装载机为载体的振动式路面破冰机的研究开发并对其特点进行简要探讨。

【关键词】振动式；路面；破冰

一、引言

现有的除破冰设备的破冰装置多采用破冰辊，重量很大，辊子的重力使刀齿垂直压在路面上，对路面造成了一定损坏；相邻刀齿间的距离固定，破冰间距大；设备尺寸及重量大，托运和工作时能量消耗较多；难以适应不平整路面的破冰工作。针对这一问题我们有必要开发一款振动式路面破冰机以达到重量轻、托运和工作时能量消耗少，间距可调整的目的。

二、振动式路面破冰机的研究开发

现有的除破冰设备的破冰装置多采用破冰辊，在辊子的外表面装设多个破冰刀片，辊子通过辊架与牵引机连接，在牵引机带动辊子在路面上滚动，利用辊子自身的重力使刀齿压碎冰面完成破冰工作。这一技术方案在实现破冰的同时也具备了相当大的缺点，例如辊子重量很大，辊子的重力使刀齿垂直压在路面上，对路面造成一定损坏；相邻刀齿间的距离固定，破冰间距大等等。

为了克服先前技术中的不足、改善和提高破冰质量，本文阐述了一种基于装载机为载体的振动式路面破冰机，利用液压动力单元提供的动力使振动铲往复振动破冰，避免了现有技术中由于破冰辊太重对路面的损坏，且铲刀倾斜于地面，进一步减弱对路面的损坏；可通过控制装载机的车速来调节破冰间距，且设备重量轻，易于托运，缓冲架体和缓冲弹簧的结构可适应不平整路面的破冰工作，带来更好的破冰效果。

一种振动式路面破冰机（如图1），包括振动铲、振动铲安装架、液压动力单元和液压动力单元安装架，振动铲包括铲体和铲刀，铲体包括振动铲主架体、缓冲架体和缓冲弹簧，铲体沿其长度方向上设有多个铲刀，铲刀的刀齿斜向下设置，振动铲安装架包括两个悬臂，铲体两端分别与两个悬臂铰接；振动铲主架体的下部与缓冲架体的上部铰接，铲刀固定于缓冲架体上，缓冲弹簧的两端分别固定于振动铲主架体和缓冲架体。

液压动力单元（如图2）固定于液压动力单元安装架上，液压动力单元包括液压马达、主动链轮、从动链轮、传动轴、偏心套和连杆，主动链轮套接于液压马达的转轴上，主动链轮与从动链轮通过传动链连接，从动链轮套接于传动轴上，传动轴通过轴承固定于液压动力单元安装架，传动轴的两端分别设有偏心套，连杆一端与偏心套的外圆环焊接，另一端与铲体铰接。

具体表现为：振动式路面破冰机安装于装载机后端的挂架上，包括振动铲、振动铲安装架、液压动力单元和液压动力单元安装架；振动铲包括铲体和铲刀，铲体为条状结构，铲体面向装载机的一面为其正面，背对装载机的一面为其背面，铲体上沿其长度方向设有多个铲刀，铲刀的刀齿位于铲体的正面一侧，铲刀的刀齿斜向下设置；振动铲安装架包括两个悬臂，两个悬臂分别位于装载机后端的两侧，铲体两端分别与两个悬臂铰接。

附图标记：1、铲体，2、铲刀，3、悬臂，4、液压马达，5、主动链轮，6、从动链轮，7、传动轴，8、偏心套，9、连杆，10、振动铲主架体，11、缓冲架体，12、缓冲弹簧。

液压动力单元固定于液压动力单元安装架上，液压动力单元位于振动铲铲体的背面一侧，液压动力单元包括液压马达、主动链轮、从动链轮、传动轴、偏心套和连杆，主动链轮套接于液压马达的转轴上，主动链轮与从动链轮通过传动链连接，从动链轮套接于传动轴上，传动轴通过轴承固定于液压动力单元安装架，传动轴的两端分别设有偏心套，偏心套包括内圆环与外圆环，内圆环的内圆与其外圆偏心设置，外圆环套接于内圆环的外周，外圆环可相对于内圆环转动且不可相对移动，内圆环通过其环孔固定于传动轴，连杆一端与偏心套的外圆环焊接，另一端与铲体的背面铰接。

本文所论述的振动式路面破冰机在工作时，将破冰机安装于装载机后端的挂架上，液压马达驱动主动链輪转动，主动链轮通过从动链轮带动传动轴转动，传动轴带动偏心套转动，偏心套和连杆将传动轴的旋转运动转化为往复运动，连杆带动振动铲铲体做往复运动，铲体上的铲刀倾斜砸向冰面，实现破冰。

三、结语

振动式路面破冰机是一种新型的基于装载机为载体的路面破冰设备，通过位于振动铲上倾斜的铲刀不断砸向冰面，实现破冰；具有工作效率高，破冰间距可调整及能够适应不平整路面破冰工作的优点；必将会得到社会上广泛的认可和应用，产生巨大的社会及经济效益，很适合北方城市冬季降雪较多、路面结冰较厚的路面。

参考文献

[1]郭子仪，罗茂盛，范振华.道路除雪化冰技术研究[J].交通科技，2011（05）.

[2]肖伟.振动破冰清雪装置研究[D].西安：长安大学，2014.