一种智能车顶破冰除雪机械装置

1.本发明涉及车顶破冰除雪机械技术领域，尤其是涉及一种智能车顶破冰除雪机械装置。


背景技术：

2.冬季降雪时，公交车及箱式货车车顶会有较多的积雪，出车时如果不清楚车顶的积雪可能会带来安全隐患，需要将车顶的积雪清除。有时公交车及箱式货车车顶还会出现结冰的情况，不清除的话，在车辆行驶时掉落会污染道路环境，且会对过往的行人产生危险。公交车及箱式货车车顶的冰和积雪清理起来较为不便，公交车和箱式货车数量较多，人工破冰除雪效率较低。
3.因此，本技术提出了一种结构简单，使用方便，能够快速高效清除车顶积雪的智能车顶破冰除雪机械装置。


技术实现要素：

4.为解决现存问题，研发设计了一种智能车顶破冰除雪机械装置，该装置主要用于公交车及箱式货车车顶的破冰除雪作业，降低人工破冰除雪作业的劳动强度，提高作业安全性，可自动适应不同高度的车辆进行破冰除雪作业，提高破冰除雪作业效率。
5.为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种智能车顶破冰除雪机械装置，其特征在于：包含机架组件（1）、破冰除雪组件（2）、破冰除雪组件驱动装置（3）和控制系统（4）；所述破冰除雪组件（2）安装于机架组件（1）中部，破冰除雪组件驱动装置（3）设置在机架组件（1）两侧，控制系统（4）用于控制智能车顶破冰除雪机械装置适应不同的车辆条件进行车顶破冰除雪作业；机架组件（1）由横梁（1.1）、纵梁（1.2）和底座（1.4）组成；纵梁（1.2）的下部设置有立式电机安装座（1.3），立式电机安装座（1.3）上安装有立式电机（3.1），纵梁（1.2）的内侧设置有导轨（2.10）；底座（1.4）设置在机架组件（1）两侧纵梁（1.2）的下部，底座（1.4）用于支撑安装固定；破冰除雪组件（2）由破冰除雪组件横梁（2.1）、推雪装置（2.2）、一级破冰除雪装置（2.3）、二级破冰除雪装置（2.4）、三级破冰除雪装置（2.5）、清雪装置（2.6）组成；破冰除雪组件横梁（2.1）为框架结构，用于安装推雪装置（2.2）、一级破冰除雪装置（2.3）、二级破冰除雪装置（2.4）、三级破冰除雪装置（2.5）、清雪装置（2.6）；破冰除雪组件横梁（2.1）两侧端部设有滑块（2.9），滑块（2.9）与纵梁（1.2）内侧设置的导轨（2.10）保持配合状态破冰除雪组件横梁（2.1）一侧的上部设置有立式电机安装座（1.3），立式电机安装座（1.3）上安装有立式电机（3.1），立式电机（3.1）驱动一级破冰除雪装置（2.3）、二级破冰
除雪装置（2.4）、三级破冰除雪装置（2.5）转动，进行破冰除雪作业；推雪装置（2.2）由两块钢板焊接呈楔形，两块钢板构成推雪板（2.7），推雪装置与清雪组件横梁（1.1）连接；一级破冰除雪装置（2.3）由破冰螺旋（2.16）和螺旋轴（2.12）组成；破冰螺旋（2.16）由左螺旋、右螺旋组成，左螺旋、右螺旋焊接在螺旋轴（2.12）外表面；二级破冰除雪装置（2.4）由螺旋毛刷（2.8）和螺旋轴（2.12）组成；螺旋毛刷（2.8）由左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）组成，左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）为毛刷a（2.17）排成的螺旋结构；左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）设置在在螺旋轴（2.12）外表面；三级破冰除雪装置（2.5）由螺旋毛刷（2.8）和螺旋轴（2.12）组成。螺旋毛刷（2.8）由左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）组成，左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）为毛刷a（2.17）排成的螺旋结构；左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）设置在在螺旋轴（2.12）外表面；清雪装置（2.6）由毛刷a（2.17）和矩形钢管（2.18）组成，毛刷a（2.17）安装于矩形钢管（2.18）下部，矩形钢管（2.18）上焊接有立式矩形钢管（2.18），在立式矩形钢管（2.18）上部焊接有安装板，安装板的四角加工有孔，用于通过u形卡（2.11）与清雪组件横梁（1.1）连接；二级清雪装置（2.6）的两侧区域毛刷a（2.17）长度长于中部区域；破冰除雪组件驱动装置（3）设置在机架组件（1）两侧，由立式电机（3.1）、联轴器（3.2）、丝杆（3.3）、丝杆螺母（3.4）、方形轴承座（3.5）组成；立式电机（3.1）通过螺栓（3.6）、螺母（3.7）安装在纵梁（1.2）下部的立式电机安装座（1.3），立式电机（3.1）输出轴通过平键（2.15）、联轴器（3.2）与丝杆（3.3）上端连接，立式电机（3.1）可带动丝杆（3.3）转动；机架组件（1）两侧丝杆（3.3）的上部通过方形轴承座（3.5）安装在机架组件（1）横梁（1.1）上，丝杆（3.3）的下部通过方形轴承座（3.5）安装在机架组件（1）侧梁的下部；丝杆（3.3）转动时可通过丝杆螺母（3.4）带动破冰除雪组件（2）沿着导轨（2.10）上下移动，使破冰除雪组件（2）适应不同车辆的高度进行破冰除雪作业；控制系统（4）包括控制器（4.1）、激光雷达（4.2）、信号灯（4.3）；激光雷达（4.2）共三个，一个设置在破冰除雪组件（2）的前部，用于时刻监测车辆高度变化；两个设置机架组件（1）纵梁（1.2）的内侧，用于时刻监测车辆侧面距离机架组件（1）纵梁（1.2）的间距，当车辆距离两侧距离纵梁（1.2）间距相差较大时，将信息发送至控制器（4.1），控制器（4.1）控制信号灯（4.3）闪烁报警，给车辆驾驶员发出提示信号调整车身姿态。
6.与现有技术相比，本发明具有结构简单，使用方便，能够快速高效清除车顶积雪等优点。
附图说明
7.图1是本发明立体结构示意图i。
8.图2是本发明立体结构示意图ii。
9.图3是本发明主视结构示意图。
10.图中所示：1是机架组件，1.1是横梁，1.2是纵梁，1.3是立式电机安装座，1.4是底座，
2是破冰除雪组件，2.1是破冰除雪组件横梁，2.2是推雪装置，2.3是一级破冰除雪装置，2.4是二级破冰除雪装置，2.5是三级破冰除雪装置，2.6是清雪装置，2.7是推雪板，2.8是螺旋毛刷，2.9是滑块，2.10是导轨，2.11是u形卡，2.12是螺旋轴，2.13是从动锥齿轮，2.14是主动锥齿轮，2.15是平键，2.16是破冰螺旋，2.17是毛刷，2.18是矩形钢管，3是破冰除雪组件驱动装置，3.1是立式电机，3.2是联轴器，3.3是丝杆，3.4是丝杆螺母，3.5是方形轴承座，3.6是螺栓，3.7是螺母，4是控制系统，4.1是控制器，4.2是激光雷达，4.3是信号灯。
具体实施方式
11.以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
12.实施例1：参照图1～3，为本发明实施例1的结构示意图，本实施例公开了一种智能车顶破冰除雪机械装置包括机架组件（1）、破冰除雪组件（2）、破冰除雪组件驱动装置（3）和控制系统（4）。其中破冰除雪组件（2）安装于机架组件（1）中部，破冰除雪组件驱动装置（3）设置在机架组件（1）两侧，控制系统（4）用于控制智能车顶破冰除雪机械装置适应不同的车辆条件进行车顶破冰除雪作业。
13.机架组件（1）由横梁（1.1）、纵梁（1.2）和底座（1.4）组成。纵梁（1.2）为矩形钢管（2.18）焊接而成的框架结构，共两件，设置于机架组件（1）两侧；横梁（1.1）为矩形钢管（2.18）焊接而成的框架结构，共一件，设置在两侧纵梁（1.2）的上部。
14.纵梁（1.2）的下部设置有立式电机安装座（1.3），立式电机安装座（1.3）上安装有立式电机（3.1），两个立式电机（3.1）通过螺栓（3.6）、螺母（3.7）安装在立式电机安装座（1.3）上。两个纵梁（1.2）的内侧设置有导轨（2.10）。
15.底座（1.4）为矩形钢管（2.18）焊接而成的框架结构，共两件，分别设置于机架组件（1）两侧纵梁（1.2）的下部，底座（1.4）用于支撑智能车顶破冰除雪机械装置整机，可设置地脚用于安装固定。
16.破冰除雪组件（2）由破冰除雪组件横梁（2.1）、推雪装置（2.2）、一级破冰除雪装置（2.3）、二级破冰除雪装置（2.4）、三级破冰除雪装置（2.5）、清雪装置（2.6）组成。
17.破冰除雪组件横梁（2.1）为矩形钢管（2.18）焊接而成的框架结构，用于安装推雪装置（2.2）、一级破冰除雪装置（2.3）、二级破冰除雪装置（2.4）、三级破冰除雪装置（2.5）、清雪装置（2.6）。
18.破冰除雪组件横梁（2.1）两侧端部焊接有安装板，用于和滑块（2.9）进行连接，滑块（2.9）与纵梁（1.2）内侧设置的导轨（2.10）保持配合状态。清雪组件横梁（1.1）两侧上部焊接有钢板，用于安装丝杆螺母（3.4）。
19.破冰除雪组件横梁（2.1）一侧的上部设置有立式电机安装座（1.3），立式电机安装座（1.3）上安装有立式电机（3.1），三个立式电机（3.1）通过螺栓（3.6）、螺母（3.7）安装在立式电机安装座（1.3）上。三个立式电机（3.1）的输出轴端部通过平键（2.15）安装有连轴器、主动轴，主动轴的端部通过平键（2.15）安装有主动锥齿轮（2.14），主动锥齿轮（2.14）与从
动锥齿轮（2.13）保持啮合，用于驱动一级破冰除雪装置（2.3）、二级破冰除雪装置（2.4）、三级破冰除雪装置（2.5）转动，进行破冰除雪作业。
20.推雪装置（2.2）由两块钢板呈一定夹角焊接而成，两块钢板构成推雪板（2.7），推雪板（2.7）后部通过钢板和矩形钢管（2.18）进行加强，在推雪装置（2.2）后部矩形钢管（2.18）上焊接有立式矩形钢管（2.18），在立式矩形钢管（2.18）上部焊接有安装板，安装板的四角加工有孔，用于通过u形卡（2.11）与清雪组件横梁（1.1）连接。
21.一级破冰除雪装置（2.3）由破冰螺旋（2.16）和螺旋轴（2.12）组成。破冰螺旋（2.16）由左螺旋、右螺旋组成，左螺旋、右螺旋材质为铁或钢，左螺旋、右螺旋焊接在螺旋轴（2.12）外表面，螺旋轴（2.12）的一端装有从动锥齿轮（2.13），用于和立式电机（3.1）端主动锥齿轮（2.14）进行啮合传递动力。一级破冰除雪装置（2.3）通过方形轴承座（3.5）安装于破冰除雪组件横梁（2.1）。
22.二级破冰除雪装置（2.4）由螺旋毛刷（2.8）和螺旋轴（2.12）组成。螺旋毛刷（2.8）由左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）组成，左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）为毛刷a（2.17）排成的螺旋结构。左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）设置在在螺旋轴（2.12）外表面，螺旋轴（2.12）的一端装有从动锥齿轮（2.13），用于和立式电机（3.1）端主动锥齿轮（2.14）进行啮合传递动力。二级破冰除雪装置（2.4）通过方形轴承座（3.5）安装于破冰除雪组件横梁（2.1）。
23.三级破冰除雪装置（2.5）由螺旋毛刷（2.8）和螺旋轴（2.12）组成。螺旋毛刷（2.8）由左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）组成，左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）为毛刷a（2.17）排成的螺旋结构。左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）设置在在螺旋轴（2.12）外表面，螺旋轴（2.12）的一端装有从动锥齿轮（2.13），用于和立式电机（3.1）端主动锥齿轮（2.14）进行啮合传递动力。三级破冰除雪装置（2.5）通过方形轴承座（3.5）安装于破冰除雪组件横梁（2.1）。
24.清雪装置（2.6）由毛刷a（2.17）和矩形钢管（2.18）组成，毛刷a（2.17）安装于矩形钢管（2.18）下部，矩形钢管（2.18）上焊接有立式矩形钢管（2.18），在立式矩形钢管（2.18）上部焊接有安装板，安装板的四角加工有孔，用于通过u形卡（2.11）与清雪组件横梁（1.1）连接。二级清雪装置（2.6）的两侧区域毛刷a（2.17）长度长于中部区域。
25.破冰除雪组件驱动装置（3）设置在机架组件（1）两侧，由立式电机（3.1）、联轴器（3.2）、丝杆（3.3）、丝杆螺母（3.4）、方形轴承座（3.5）组成。立式电机（3.1）通过螺栓（3.6）、螺母（3.7）安装在纵梁（1.2）下部的立式电机安装座（1.3），立式电机（3.1）输出轴通过平键（2.15）、联轴器（3.2）与丝杆（3.3）上端连接，立式电机（3.1）可带动丝杆（3.3）转动。
26.机架组件（1）两侧丝杆（3.3）的上部通过方形轴承座（3.5）安装在机架组件（1）横梁（1.1）上，丝杆（3.3）的下部通过方形轴承座（3.5）安装在机架组件（1）侧梁的下部。丝杆螺母（3.4）共两件，丝杆螺母（3.4）通过螺栓（3.6）、螺母（3.7）安装在破冰除雪组件横梁（2.1）两端。丝杆（3.3）转动时可通过丝杆螺母（3.4）带动破冰除雪组件（2）沿着导轨（2.10）上下移动，使破冰除雪组件（2）适应不同车辆的高度进行破冰除雪作业。
27.控制系统（4）包括控制器（4.1）、激光雷达（4.2）、信号灯（4.3）。激光雷达（4.2）共三个，一个设置在破冰除雪组件（2）的前部，用于时刻监测车辆高度变化。两个设置机架组件（1）纵梁（1.2）的内侧，用于时刻监测车辆侧面距离机架组件（1）纵梁（1.2）的间距，当车
辆距离两侧距离纵梁（1.2）间距相差较大时，将信息发送至控制器（4.1），控制器（4.1）控制信号灯（4.3）闪烁报警，给车辆驾驶员发出提示信号调整车身姿态。
28.控制器（4.1）设置在一侧底座（1.4）上，智能车顶破冰除雪机械装置工作时，立式电机（3.1）转动驱动破冰除雪组件（2）升起，公交车或箱式货车行至机架组件（1）下部，上部激光雷达（4.2）检测车顶距离破冰除雪组件（2）间距，将间距信息发送至控制系统（4）控制器（4.1），控制器（4.1）控制立式电机（3.1）驱动破冰除雪组件（2）上下移动与车顶保持合适工作距离；信号灯（4.3）发出闪烁和声音信号，驾驶员驾驶车辆继续行驶，使智能车顶破冰除雪机械装置沿着车辆移动进行破冰除雪作业，在车辆行进过程中，两侧激光雷达（4.2）时刻监测车辆侧面距离机架组件（1）纵梁（1.2）的间距，信号灯（4.3）向驾驶员发出信号，使驾驶员驾驶车辆在被破冰除雪时距离两侧纵梁（1.2）间距一致，始终处于智能车顶破冰除雪机械装置的中部。
29.破冰除雪作业时，推雪装置（2.2）通过推雪板（2.7）清除大量的积雪，一级破冰除雪装置（2.3）通过螺旋将车顶表面冰雪切除，二级破冰除雪装置（2.4）、三级破冰除雪装置（2.5）通过螺旋毛刷（2.8）进一步将剩余冰雪清理干净，清雪装置（2.6）的两侧区域毛刷a（2.17）长度长于中部区域，用于将车顶中部和边部剩余的积雪清理干净。

技术特征：
1.一种智能车顶破冰除雪机械装置，其特征在于：包含机架组件（1）、破冰除雪组件（2）、破冰除雪组件驱动装置（3）和控制系统（4）；所述破冰除雪组件（2）安装于机架组件（1）中部，破冰除雪组件驱动装置（3）设置在机架组件（1）两侧，控制系统（4）用于控制智能车顶破冰除雪机械装置适应不同的车辆条件进行车顶破冰除雪作业；机架组件（1）由横梁（1.1）、纵梁（1.2）和底座（1.4）组成；纵梁（1.2）的下部设置有立式电机安装座（1.3），立式电机安装座（1.3）上安装有立式电机（3.1），纵梁（1.2）的内侧设置有导轨（2.10）；底座（1.4）设置在机架组件（1）两侧纵梁（1.2）的下部，底座（1.4）用于支撑安装固定；破冰除雪组件（2）由破冰除雪组件横梁（2.1）、推雪装置（2.2）、一级破冰除雪装置（2.3）、二级破冰除雪装置（2.4）、三级破冰除雪装置（2.5）、清雪装置（2.6）组成；破冰除雪组件横梁（2.1）为框架结构，用于安装推雪装置（2.2）、一级破冰除雪装置（2.3）、二级破冰除雪装置（2.4）、三级破冰除雪装置（2.5）、清雪装置（2.6）；破冰除雪组件横梁（2.1）两侧端部设有滑块（2.9），滑块（2.9）与纵梁（1.2）内侧设置的导轨（2.10）保持配合状态破冰除雪组件横梁（2.1）一侧的上部设置有立式电机安装座（1.3），立式电机安装座（1.3）上安装有立式电机（3.1），立式电机（3.1）驱动一级破冰除雪装置（2.3）、二级破冰除雪装置（2.4）、三级破冰除雪装置（2.5）转动，进行破冰除雪作业；推雪装置（2.2）由两块钢板焊接呈楔形，两块钢板构成推雪板（2.7），推雪装置与清雪组件横梁（1.1）连接；一级破冰除雪装置（2.3）由破冰螺旋（2.16）和螺旋轴（2.12）组成；破冰螺旋（2.16）由左螺旋、右螺旋组成，左螺旋、右螺旋焊接在螺旋轴（2.12）外表面；二级破冰除雪装置（2.4）由螺旋毛刷（2.8）和螺旋轴（2.12）组成；螺旋毛刷（2.8）由左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）组成，左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）为毛刷a（2.17）排成的螺旋结构；左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）设置在在螺旋轴（2.12）外表面；三级破冰除雪装置（2.5）由螺旋毛刷（2.8）和螺旋轴（2.12）组成；螺旋毛刷（2.8）由左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）组成，左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）为毛刷a（2.17）排成的螺旋结构；左螺旋毛刷（2.8）、右螺旋毛刷（2.8）设置在在螺旋轴（2.12）外表面；清雪装置（2.6）由毛刷a（2.17）和矩形钢管（2.18）组成，毛刷a（2.17）安装于矩形钢管（2.18）下部，矩形钢管（2.18）上焊接有立式矩形钢管（2.18），在立式矩形钢管（2.18）上部焊接有安装板，安装板的四角加工有孔，用于通过u形卡（2.11）与清雪组件横梁（1.1）连接；二级清雪装置（2.6）的两侧区域毛刷a（2.17）长度长于中部区域；破冰除雪组件驱动装置（3）设置在机架组件（1）两侧，由立式电机（3.1）、联轴器（3.2）、丝杆（3.3）、丝杆螺母（3.4）、方形轴承座（3.5）组成；立式电机（3.1）通过螺栓（3.6）、螺母（3.7）安装在纵梁（1.2）下部的立式电机安装座（1.3），立式电机（3.1）输出轴通过平键（2.15）、联轴器（3.2）与丝杆（3.3）上端连接，立式电机（3.1）可带动丝杆（3.3）转动；机架组件（1）两侧丝杆（3.3）的上部通过方形轴承座（3.5）安装在机架组件（1）横梁
（1.1）上，丝杆（3.3）的下部通过方形轴承座（3.5）安装在机架组件（1）侧梁的下部；丝杆（3.3）转动时可通过丝杆螺母（3.4）带动破冰除雪组件（2）沿着导轨（2.10）上下移动，使破冰除雪组件（2）适应不同车辆的高度进行破冰除雪作业；控制系统（4）包括控制器（4.1）、激光雷达（4.2）、信号灯（4.3）；激光雷达（4.2）共三个，一个设置在破冰除雪组件（2）的前部，用于时刻监测车辆高度变化；两个设置机架组件（1）纵梁（1.2）的内侧，用于时刻监测车辆侧面距离机架组件（1）纵梁（1.2）的间距，当车辆距离两侧距离纵梁（1.2）间距相差较大时，将信息发送至控制器（4.1），控制器（4.1）控制信号灯（4.3）闪烁报警，给车辆驾驶员发出提示信号调整车身姿态。

技术总结
本发明公开了一种智能车顶破冰除雪机械装置，其特征在于：包含机架组件（1）、破冰除雪组件（2）、破冰除雪组件驱动装置（3）和控制系统（4）；所述破冰除雪组件（2）安装于机架组件（1）中部，破冰除雪组件驱动装置（3）设置在机架组件（1）两侧，控制系统（4）用于控制智能车顶破冰除雪机械装置适应不同的车辆条件进行车顶破冰除雪作业。冰除雪作业。冰除雪作业。


技术研发人员：李昆 陈自娇 刘向东 刘泽锋 杨航
受保护的技术使用者：新疆理工学院
技术研发日：2023.02.14
技术公布日：2023/6/28