綜合式路面除冰設(shè)備的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及綜合式路面除冰設(shè)備。綜合式路面除冰設(shè)備，包括機(jī)械除冰裝置、用于控制機(jī)械除冰裝置的冰層去除量以在路面上留下余量冰層的除冰余量控制裝置和用于依靠熱能將所述余量冰層融化的熱力除冰裝置，定義綜合式路面除冰設(shè)備使用時(shí)向前移動(dòng)，所述熱力除冰裝置設(shè)置在機(jī)械除冰裝置的后方。除冰余量控制裝置能夠用于控制機(jī)械除冰裝置的冰層去除量，從而在路面上留下具有設(shè)定厚度的余量冰層，避免機(jī)械除冰裝置直接與路面接觸導(dǎo)致路面破損或裝置自身?yè)p壞；而余量冰層能夠由設(shè)置在機(jī)械除冰裝置的后方的熱力除冰裝置融化，達(dá)到無(wú)冰層殘留的目的，與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了除冰除凈率與保護(hù)路面之間的矛盾，除冰效率高，節(jié)省能源。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
綜合式路面除冰設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及綜合式路面除冰設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外清除道路表面積雪和冰層的常用的方法如圖1所示，整體可以分為路面外部除冰法和路面內(nèi)部除冰法，而這兩種方法中常用的技術(shù)按照原理可以分為化學(xué)除冰法、熱力除冰法和機(jī)械除冰法。
[0003]化學(xué)除冰法是通過(guò)撒布鹽類(lèi)除雪劑降低冰雪的冰點(diǎn)使冰雪融化實(shí)現(xiàn)清除冰雪降低冰雪危害。化學(xué)除冰法使用方便，既可清除路面結(jié)冰，同時(shí)在一定條件下能防止二次凍結(jié)。但是，化學(xué)試劑去除冰雪主要存在如下不足:I)受環(huán)境溫度影響大，低溫環(huán)境中，使用效果明顯下降，需根據(jù)環(huán)境條件實(shí)時(shí)調(diào)整除雪劑使用量;2)化學(xué)試劑對(duì)路面有侵蝕作用，導(dǎo)致瀝青混凝土和水泥混凝土的嚴(yán)重剝蝕，影響路面的使用壽命;3)路面上含有融雪劑、除雪劑的積水對(duì)行駛車(chē)輛的相關(guān)部件也有腐蝕作用。如銹蝕不斷積聚在閘瓦上，它可以導(dǎo)致剎車(chē)片的襯面變形、松散、爆裂甚至失靈報(bào)廢，造成很大的安全隱患;4)融雪劑、融雪劑對(duì)植被、水源、橋梁道路、鋼鐵建筑等都有極強(qiáng)的腐蝕作用，其使用會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的破壞。
[0004]熱力除冰法是利用熱能使冰雪融化，消除冰雪危害。按照加熱形式主要分為微波加熱、紅外加熱、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)加熱等。I)紅外加熱，是使用燃料加熱紅外線加熱板，利用熱輻射作用使路面冰雪融化;2)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)加熱:是利用廢舊噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)排出的高溫?zé)釟饬鲗?duì)路面冰雪進(jìn)行加熱使其融化以達(dá)到清除目的。3)微波加熱:是微波除冰是利用冰雪對(duì)微波的吸收能力較弱，同時(shí)路面對(duì)微波吸收能力強(qiáng)于冰雪，由此微波可透過(guò)冰層加熱路面，通過(guò)加熱路面融化路面與冰層間粘結(jié)層，使路面與冰層間的結(jié)合力消失，再利用機(jī)械方法清除冰層。上述前兩種方法對(duì)于薄冰和小降雪量效果較好，當(dāng)冰層較厚，降雪量較大時(shí)，其融化速度慢、能耗大、且融化出的水又會(huì)再次凍結(jié)，影響了清除冰雪的效果，同時(shí)，噪聲大、對(duì)周?chē)h(huán)境有極大的影響等使其很難在城市道路和高速公路上推廣使用。第三種微波加熱法微波除冰相對(duì)機(jī)械除冰其除凈率高，同時(shí)因其只加熱融解路面與冰層間粘結(jié)層耗能相對(duì)其他熱力除冰方法小，是比較理想的除冰技術(shù)，但由于其除冰效率低、技術(shù)難度高、產(chǎn)業(yè)化困難使其至今未能在實(shí)際中的得到廣泛的應(yīng)用。
[0005]機(jī)械除冰法是通過(guò)機(jī)械裝置對(duì)冰雪直接作用來(lái)清除冰雪，按工作原理可分為以下幾類(lèi)。I)振動(dòng)式，通過(guò)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)偏心塊使振動(dòng)輪沿圓周徑向運(yùn)動(dòng)。對(duì)路面冰層來(lái)說(shuō)，既有上、下方向的振動(dòng)作用力，又有水平方向的揉搓作用力，振動(dòng)輪表面的凸塊切入并擠壓冰層，使冰層斷裂破碎并與地面剝離。2)靜碾壓裂式，工作裝置懸掛于裝載機(jī)前端，通過(guò)滾壓輪上的組合刀片，依靠滾壓輪自身的重量和來(lái)自裝載機(jī)動(dòng)臂和搖臂的協(xié)調(diào)壓力，壓碎冰層。3)鏟剁式，由多刀刃組成的工作鏟在曲軸的帶動(dòng)下上下運(yùn)動(dòng)，對(duì)路面冰層進(jìn)行剁擊，該機(jī)構(gòu)采用柔性連接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)路面高低不平的自動(dòng)補(bǔ)償。機(jī)械除冰法易于實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，且很多可直接安裝在現(xiàn)有的道路清除機(jī)械上，產(chǎn)業(yè)化難度低，同時(shí)無(wú)污染，故在國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛。但是，機(jī)械除冰法中除冰技術(shù)刀具對(duì)冰層的作用力可分為水平作用力Fx和垂直作用力Fy，如圖2所示，其中垂直作用力Fy主要用于使刀具91嵌入冰層，水平作用力Fx用于使冰層93與路面92分離，若要提高除凈率，刀具一般需深入冰層93與路面92接觸，作用于冰層93與路面92間的粘結(jié)層實(shí)現(xiàn)徹底清除路面覆冰。而因路面覆冰的密度、厚度等分布不均勻且不可測(cè)，為提高除凈率，刀具作用于冰層的壓強(qiáng)往往遠(yuǎn)大于冰層的抗壓強(qiáng)度，達(dá)到可損傷路面范圍。對(duì)水平作用力Fx，其主要功能是實(shí)現(xiàn)覆冰與路面的剝離，此時(shí)刀具與冰層間的作用同機(jī)械切削加工過(guò)程相似，所作用路面覆冰厚度等效于金屬切削加工如刨削加工參數(shù)進(jìn)給量，在金屬切削加工過(guò)程中刀具所受阻力的大小、加工成形表面的粗糙度均與進(jìn)給量相關(guān)，進(jìn)給量增大，刀具受到的阻力增大，且表面越粗糙。進(jìn)給量過(guò)大將導(dǎo)致刀具所受阻力大于系統(tǒng)承載，則不能完成加工。并且，常用的機(jī)械除冰過(guò)程對(duì)冰層只施加一次作用力，所以對(duì)應(yīng)的刀具除冰進(jìn)給量即為當(dāng)前冰層厚度或刀具所嵌入的深度，雖然路面覆冰的強(qiáng)度等遠(yuǎn)小于金屬，但較大進(jìn)給量所對(duì)應(yīng)的阻力和所能得到的表面粗糙度也是較大的，導(dǎo)致機(jī)械除冰裝置除冰的除凈率低且同時(shí)會(huì)損傷路面。由此可見(jiàn)，機(jī)械方法的不足之處是除冰除凈率與保護(hù)路面間矛盾，當(dāng)積冰與路面結(jié)臺(tái)緊密時(shí)，如果融雪劑械的力量太小，不能使冰層與路面有效分離，降低除冰除凈率;力量太大，又往往會(huì)損傷道路甚至破壞路面。
[0006]綜上所述，目前清除道路冰雪常用的三種方法各有優(yōu)點(diǎn)和不足，化學(xué)法采用化學(xué)試劑融化冰雪，使用簡(jiǎn)單、快捷，但會(huì)對(duì)路面特別是混凝土路(橋)面和鋼橋面產(chǎn)生腐蝕作用，同時(shí)對(duì)環(huán)境也有較大破壞;熱力除冰法利用熱能使冰雪融化、消除冰雪危害，主要有微波加熱、紅外加熱、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)加熱等類(lèi)型，但現(xiàn)有的熱力融冰雪技術(shù)還不夠完善，雖然在理論上熱力除冰特別是微波除冰是理想的除冰技術(shù)，但熱力除冰冰雪融化速度慢、效率低、能耗大、清除道路厚冰效果不夠理想等問(wèn)題制約其發(fā)展應(yīng)用;機(jī)械法用于清除浮雪效果比較好，但當(dāng)用來(lái)清除與地面緊密吸附的積冰時(shí)，除冰除凈率與保護(hù)路面難以實(shí)現(xiàn)平衡。
[0007]申請(qǐng)?zhí)枮?01410783258.3、申請(qǐng)公布號(hào)為CN 104452646 A、申請(qǐng)公布日為2015.03.25的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種水射流道路除冰車(chē)，該除冰車(chē)是一種綜合采用了熱力除冰法和機(jī)械除冰法的綜合式路面除冰設(shè)備，包括作為裝置架的底盤(pán)，底盤(pán)上由前向后依次設(shè)置有水射流裝置、破冰輥、集冰鏟、推冰板、傳送帶和吸管。水射流裝置用于噴射高溫水流以將地面的冰切割出帶狀的條紋;破冰輥上設(shè)有破冰齒，其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線沿水平方向，并且在破冰輥與破冰齒內(nèi)裝有彈簧，目的是在不傷及路面的情況下將冰層快速?gòu)牡孛鎰冸x;集冰鏟、推冰板和傳送帶構(gòu)成碎冰收集裝置，用于將碎冰收集起來(lái)。工作時(shí)，首先依靠水射流裝置對(duì)冰層進(jìn)行切割，然后利用破冰輥將地面上的帶狀條紋冰塊破碎并從地面分離，被分離的碎冰被碎冰收集裝置運(yùn)送至車(chē)上指定位置，最后利用與風(fēng)機(jī)連接的吸管將剩余在路面上的冰渣和殘留在路面的水漬吸收干凈，最終達(dá)到除冰、集冰并清潔路面的目的。
[0008]申請(qǐng)?zhí)枮?01310124688.X、授權(quán)公告號(hào)為CN 103174106 B、授權(quán)公告日為2015.03.25的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)的智能型道路聯(lián)合除冰雪機(jī)，包括仿形機(jī)構(gòu)、銑削除冰裝置和用于清理從路面上剝離的冰雪的清掃裝置，銑削除冰裝置為轉(zhuǎn)動(dòng)軸線沿水平方向延伸的錘式銑刀，并與仿形機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)，仿形機(jī)構(gòu)用于控制錘式銑刀的銑刀高度。使用時(shí)，仿形機(jī)構(gòu)的仿形腳支撐在已經(jīng)清理完冰雪層的路面上，當(dāng)路面出現(xiàn)起伏變化時(shí)，仿形腳根據(jù)路面的變化起伏前進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)路面仿形，使得錘式銑刀的刀刃剛好能夠完全清除路面冰層又不碰到路面。該智能型道路聯(lián)合除冰雪機(jī)還包括智能感知控制系統(tǒng)，用于根據(jù)與錘式銑刀對(duì)應(yīng)的預(yù)避障鉸鏈的位置通過(guò)指令控制中心控制仿形機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)升降，保證錘式銑刀的高度能夠完全清除路面冰層又不碰到路面。
[0009]可是，由于道路路面不可避免地存在沿道路延伸方向的起伏和沿道路寬度方向的起伏，并且冰層厚度不一，因此現(xiàn)有的上述第一種除冰裝置受上述各種因素的影響很難發(fā)揮好破冰輥與破冰齒內(nèi)的彈簧的作用，而第二種除冰裝置是在仿形機(jī)構(gòu)的刀刃碰到地面后才能實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，工作時(shí)必然存在刀刃與地面碰撞的情況?？梢?jiàn)，現(xiàn)有的除冰裝置在實(shí)際使用時(shí)仍很難解決除冰除凈率與保護(hù)路面之間的矛盾，依舊容易出現(xiàn)冰層殘留、導(dǎo)致路面破損或者除冰車(chē)自身?yè)p壞的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種綜合式路面除冰設(shè)備，解決現(xiàn)有的除冰裝置容易出現(xiàn)冰層殘留、導(dǎo)致路面破損或者裝置自身?yè)p壞的問(wèn)題。
[0011 ]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中采用的技術(shù)方案是:綜合式路面除冰設(shè)備，包括機(jī)械除冰裝置、用于控制機(jī)械除冰裝置的冰層去除量以在路面上留下余量冰層的除冰余量控制裝置和用于依靠熱能將所述余量冰層融化的熱力除冰裝置，定義綜合式路面除冰設(shè)備使用時(shí)向前移動(dòng)，所述熱力除冰裝置設(shè)置在機(jī)械除冰裝置的后方。
[0012]所述除冰余量控制裝置包括熱水射流裝置，熱水射流裝置用于在冰面上形成暴露出路面的冰槽，熱水射流裝置后方設(shè)有與機(jī)械除冰裝置聯(lián)動(dòng)的滾動(dòng)支撐裝置。
[0013]所述熱水射流裝置和滾動(dòng)支撐裝置沿左右方向活動(dòng)設(shè)置在綜合式路面除冰設(shè)備上。
[0014]所述熱水射流裝置具有左右排列的多組噴嘴，各組中的噴嘴沿前后方向共線布置。
[0015]所述機(jī)械除冰裝置為銑削除冰裝置，所述銑削除冰裝置的銑刀的轉(zhuǎn)動(dòng)軸向沿豎直方向。
[0016]所述銑削除冰裝置上設(shè)有兩只以上銑刀模塊，各銑刀模塊沿左右方向并列布置且各銑刀模塊獨(dú)立對(duì)應(yīng)有所述除冰余量控制裝置。
[0017]所述銑刀的刀刃設(shè)置在銑刀本體的外周面上。
[0018]所述熱力除冰裝置為熱水霧除冰裝置或熱水除冰裝置。
[0019]熱水霧除冰裝置或熱水除冰裝置具有用于將熱水或熱水霧與融雪劑進(jìn)行混合的融雪劑混合裝置，或者具有用于儲(chǔ)存混合有融雪劑的熱水的儲(chǔ)水裝置。
[°02°]所述余量冰層的厚度為1mm。
[0021]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，綜合式路面除冰設(shè)備包括機(jī)械除冰裝置、除冰余量控制裝置和熱力除冰裝置，除冰余量控制裝置能夠用于控制機(jī)械除冰裝置的冰層去除量，從而在路面上留下具有設(shè)定厚度的余量冰層，避免機(jī)械除冰裝置直接與路面接觸導(dǎo)致路面破損或裝置自身?yè)p壞;而余量冰層能夠由設(shè)置在機(jī)械除冰裝置的后方的熱力除冰裝置融化，達(dá)到無(wú)冰層殘留的目的，與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了除冰除凈率與保護(hù)路面之間的矛盾，并且相比于單純采用熱力除冰法，由于需要采用熱力除冰法去除的冰層厚度減小，因此能夠提高除冰效率，節(jié)省能源。
[0022]進(jìn)一步地，采用熱水射流裝置在冰面上形成暴露出路面的冰槽，能夠?yàn)闈L動(dòng)支撐裝置提供準(zhǔn)確的路面位置，從而保證除冰余量控制裝置對(duì)冰層去除量的準(zhǔn)確控制。
[0023]進(jìn)一步地，所述熱水射流裝置和滾動(dòng)支撐裝置沿左右方向活動(dòng)設(shè)置，能夠在設(shè)備主體發(fā)生滑移的情況下保證熱水射流裝置和滾動(dòng)支撐裝置仍按既定路線前進(jìn)，規(guī)避了輪胎與覆冰間低摩擦系數(shù)對(duì)裝置行進(jìn)路線的干擾以及由此導(dǎo)致的滾動(dòng)支撐裝置在左右方向上受到冰層的阻擋而影響正常工作或發(fā)生損壞。
[0024]進(jìn)一步地，所述熱水射流裝置具有左右排列的多組噴嘴，各組中的噴嘴沿前后方向共線布置，這種噴嘴設(shè)置方式能夠保證開(kāi)槽效果，提高開(kāi)槽效率，保證滾動(dòng)支撐裝置與路面可靠接觸。
[0025]進(jìn)一步地，由于路面預(yù)留有余量冰層，能夠避免銑刀與路面直接接觸而發(fā)生損壞，因此所述銑削除冰裝置的銑刀的轉(zhuǎn)動(dòng)軸向能夠設(shè)置成沿豎直方向的形式，每只銑刀能夠覆蓋較寬的工作面，能夠使得銑削除冰裝置結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)潔、輕巧。
[0026]進(jìn)一步地，所述銑削除冰裝置上設(shè)有兩只以上銑刀模塊，各銑刀模塊沿左右方向并列布置且各銑刀模塊獨(dú)立對(duì)應(yīng)有所述除冰余量控制裝置。采用上述形式，各銑刀模塊能夠獨(dú)立地調(diào)整工作高度，從而適應(yīng)沿路面寬度方向的起伏，提高適應(yīng)性和保證余量冰層的厚度。
[0027]進(jìn)一步地，所述熱力除冰裝置為熱水霧除冰裝置或熱水除冰裝置，相對(duì)于其他形式的熱力除冰裝置，采用熱水或熱水霧除冰成本低、易于實(shí)現(xiàn)。
[0028]進(jìn)一步地，熱水霧除冰裝置或熱水除冰裝置具有用于將熱水或熱水霧與融雪劑進(jìn)行混合的融雪劑混合裝置，或者具有用于儲(chǔ)存混合有融雪劑的熱水的儲(chǔ)水裝置。這樣，在采用熱能將余量冰層融化的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)融雪劑的噴灑，保證冰層被清理干凈，并且防止路面再次結(jié)冰。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是目前國(guó)內(nèi)外清除道路表面積雪和冰層的常用方法的分類(lèi)圖；
圖2是機(jī)械除冰方法刀具對(duì)路面冰層作用力的示意圖；
圖3是本發(fā)明中銑削式路面除冰設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3中熱水射流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是熱水射流裝置的噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是圖3中綜合式路面除冰設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖7是圖3的主視圖；
圖8是圖7的俯視圖；
圖9是圖7的右視圖；
圖10是圖6中銑刀模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11是銑削式路面除冰設(shè)備工作時(shí)的熱水射流效果圖；
圖12是銑削式路面除冰設(shè)備工作時(shí)的銑削除冰效果圖；
圖13是綜合式路面除冰設(shè)備的工作原理示意圖。
[0030]圖3?圖13中各附圖標(biāo)記的名稱(chēng)為:10-機(jī)架，11-行走輪，12-灑水車(chē)掛載結(jié)構(gòu)，20-熱水射流裝置，21-射流裝置架，22-噴嘴安裝座，23-噴嘴，30-機(jī)械除冰裝置，31-除冰裝置架，32-銑刀模塊，33-盤(pán)體，40-除冰余量控制裝置，41-滾輪，42-滾輪架，50-碎冰清理裝置，51-鏟冰板，60-熱力除冰裝置，61-熱水霧噴頭，71-路面，72-冰層，73-余量冰層，74-冰槽。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0032]本發(fā)明中銑削式路面除冰設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例如圖3?圖13所示，主要包括機(jī)架10、能源供給系統(tǒng)、熱水射流裝置20、機(jī)械除冰裝置30、除冰余量控制裝置40、碎冰清理裝置50和熱力除冰裝置60，是一種采用了熱射流-機(jī)械綜合路面71除冰技術(shù)的除冰設(shè)備，綜合應(yīng)用了熱水射流融冰、機(jī)械除冰與化學(xué)除冰技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、高效除冰。
[0033]機(jī)架10的底部設(shè)有行走輪11，用于實(shí)現(xiàn)除冰設(shè)備的移動(dòng);機(jī)架10的前部設(shè)有灑水車(chē)掛載結(jié)構(gòu)12，能夠掛載到灑水車(chē)尾部，通過(guò)灑水車(chē)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和水源供應(yīng)。灑水車(chē)主要提供射流融冰和熱水或熱水霧融冰所需的水，水的加熱以及水與化學(xué)融雪劑的混合在機(jī)架10上方設(shè)置的燃油鍋爐內(nèi)完成。由于水射流的需水量較大，要求電加熱系統(tǒng)功率在百千瓦級(jí)以上，不論是室內(nèi)試驗(yàn)還是室外試驗(yàn)均難以實(shí)現(xiàn)，因此采用燃油鍋爐作為能源供給系統(tǒng)成本低、使用方便，并且通過(guò)燃油鍋爐自身的溫度調(diào)節(jié)裝置可保證在穩(wěn)定供水條件下射流溫度在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
[0034]機(jī)械除冰裝置30為銑削除冰裝置，包括除冰裝置架31，除冰裝置架31設(shè)有多只沿左右方向排列的銑刀模塊32。各銑刀模塊32上下活動(dòng)設(shè)置，包括電機(jī)、減速器和通過(guò)電機(jī)及前速器驅(qū)動(dòng)的銑刀，銑刀包括圓形片狀的盤(pán)體33和設(shè)置在盤(pán)體33外周面上的刀刃，盤(pán)體33構(gòu)成銑刀本體，刀盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線沿豎直方向，刀刃用于實(shí)現(xiàn)銑刀的徑向進(jìn)給。各銑刀模塊32左右并排設(shè)置以形成作業(yè)寬幅，在設(shè)備前進(jìn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)的銑刀刀刃對(duì)冰層72進(jìn)行銑削，實(shí)現(xiàn)作業(yè)寬幅內(nèi)冰層72的去除。為了保證相鄰銑刀之間出現(xiàn)沿設(shè)備行進(jìn)方向的殘留冰帶，各銑刀模塊32在前后方向上相互錯(cuò)開(kāi)，兩相鄰銑刀的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的間距小于兩銑刀的半徑之和，從而在相鄰銑刀之間形成重疊部分，保證了清除效果。
[0035]除冰余量控制裝置40設(shè)置在機(jī)械除冰裝置30的前側(cè)，具體地，各銑刀模塊32的前側(cè)分別設(shè)有獨(dú)立的除冰余量控制裝置40。除冰余量控制裝置40包括與機(jī)械除冰裝置30聯(lián)動(dòng)的滾動(dòng)支撐裝置，滾動(dòng)支撐裝置包括滾輪41和固定在銑刀模塊32前側(cè)的滾輪架42，滾輪41能夠根據(jù)路面71的起伏情況帶動(dòng)銑刀模塊32本身上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)滾輪41能夠?qū)姷赌K32支撐起設(shè)定高度，使銑刀離路面71具有設(shè)定的距離。本實(shí)施例中，余量冰層73的厚度控制為1mm，便于依靠熱力除冰裝置60清除干凈，同時(shí)有效避免機(jī)械除冰裝置30與路面71接觸。當(dāng)然，余量冰層73的厚度也可以結(jié)合冰層72情況和道路情況進(jìn)行增減。
[0036]熱水射流裝置20設(shè)置在機(jī)械除冰裝置30和除冰余量控制裝置40的前方，包括射流裝置架21、噴嘴安裝座22和噴嘴23。除冰裝置架31上設(shè)有左右延伸的導(dǎo)軌，射流裝置架21通過(guò)導(dǎo)軌沿左右方向活動(dòng)設(shè)置在除冰裝置架31上。噴嘴安裝座22的上側(cè)面上設(shè)有熱水進(jìn)口，下側(cè)面上設(shè)有左右排列的多組噴嘴23，各組中的噴嘴23沿前后方向共線布置。熱水從熱水進(jìn)口進(jìn)入噴嘴安裝座22的內(nèi)腔，然后從與內(nèi)腔連通的各個(gè)噴嘴23噴射出，對(duì)冰層72進(jìn)行沖擊、融化，形成冰槽74。當(dāng)然，熱水射流裝置20是為了清理出路面71為滾動(dòng)支撐裝置提供支撐，因此，熱水射流裝置20與滾動(dòng)支撐裝置是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系且對(duì)應(yīng)的熱水射流裝置20與滾動(dòng)支撐裝置是前后共線設(shè)置。另外，熱水射流裝置20的上下位置可調(diào)，便于調(diào)節(jié)射流參數(shù)。
[0037]碎冰清理裝置50包括上下活動(dòng)地設(shè)置在除冰裝置架31的后部的鏟冰板51，俯視視角下，鏟冰板51整體為V形，并且與V形的開(kāi)口對(duì)應(yīng)的后側(cè)的頂部向后傾斜，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)碎冰的引導(dǎo)，保證清理效果。另外，銑削式路面除冰設(shè)備還包括用于將碎冰輸送到收集容器內(nèi)的碎冰輸送裝置，收集容器內(nèi)的碎冰可以利用燃油鍋爐的高溫尾氣進(jìn)行融化，作為熱水射流用水和熱水霧除冰裝置用水。灑水車(chē)在每次出車(chē)前應(yīng)先在道路管養(yǎng)單位灌滿水，之后在清除道路覆冰的過(guò)程中通過(guò)收集破碎冰雪作為補(bǔ)充水源，從而可保證除冰的連續(xù)作業(yè)，經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，并能夠提高能源利用率。
[0038]熱力除冰裝置60設(shè)置在碎冰清理裝置50后方，為熱水霧除冰裝置，包括熱水霧噴頭61和用于將熱水或熱水霧與融雪劑進(jìn)行混合的融雪劑混合裝置，使用時(shí)能夠噴灑混合有融雪劑的熱水，一方面能夠?qū)⒂嗔勘鶎?3完全融化，另一方面能夠避免融化后產(chǎn)生的冰水或新落下的雨雪再次結(jié)冰。在其他實(shí)施例中，也可以采用其他方式實(shí)現(xiàn)融雪劑的使用，利用采用熱水除冰裝置，將融雪劑與熱水混合后噴灑;再如將熱水除冰和融雪劑的施用分開(kāi)設(shè)置，分別實(shí)現(xiàn)清除余量冰層73和放止再次結(jié)冰。當(dāng)然，也可以?xún)H設(shè)置熱力除冰裝置60，不施用融雪劑，或者采用另外的設(shè)備施用融雪劑。若不施用融雪劑，還可以配套相應(yīng)的融化水清理設(shè)備，例如吸水設(shè)備，將路面71上的積水吸除，防止再次結(jié)冰。
[0039]采用上述方式，上述銑削式路面除冰設(shè)備針對(duì)機(jī)械、熱力、化學(xué)除冰技術(shù)特點(diǎn)，取長(zhǎng)避短，能夠有效地發(fā)揮各種除冰方式的優(yōu)勢(shì)。一是熱力除冰方面:銑削式路面除冰設(shè)備以水為儲(chǔ)能介質(zhì)融化冰雪，一方面水不論在獲取還是加熱方面較為容易，且利用水存儲(chǔ)熱能由于融冰時(shí)間歷程短，水同空氣等非工作介質(zhì)間的能量交換少，可降低系統(tǒng)能量損失；另一方面水射流技術(shù)較完善，應(yīng)用廣泛，隨著其參數(shù)(壓力、流量、功率等)與噴射形式的不同，已應(yīng)用于噴水推進(jìn)、水霧滅火、射流切割、粉碎和表面清洗等方面，利用水射流技術(shù)控制水的運(yùn)動(dòng)可間接實(shí)現(xiàn)對(duì)能量流的控制。二是機(jī)械除冰方面:機(jī)械除冰技術(shù)的特點(diǎn)在于在不損傷路面71條件下，其除冰速度、除冰范圍、能耗均優(yōu)于熱力、化學(xué)除冰，由此上述銑削式路面除冰設(shè)備設(shè)計(jì)采用銑削方法清除路面覆冰，實(shí)現(xiàn)在不損傷路面71條件下快速、高效除冰。三是化學(xué)除冰方面:化學(xué)除冰技術(shù)受其技術(shù)原理限制，在考慮成本的情況下，只能通過(guò)降低化學(xué)融冰劑使用量來(lái)弱化其對(duì)環(huán)境的危害;根據(jù)調(diào)查，每使用一噸融雪劑造成的腐蝕損失合計(jì)達(dá)803美元，若減少10%化學(xué)融冰劑使用量，其經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益也是很可觀的。以華東地區(qū)冬季路面的覆冰現(xiàn)狀為參考標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定路面覆冰厚度均值為6mm，通過(guò)機(jī)械除冰實(shí)現(xiàn)將路面覆冰削薄到Imm，最后使用熱水霧除冰裝置或熱水除冰裝置將殘余覆冰完全清除，冰層由6_至1mm，覆冰厚度減少80%，對(duì)應(yīng)的化學(xué)融冰劑劑量預(yù)計(jì)將減少50%以上。需要說(shuō)明的是，通過(guò)合理選擇銑刀的刀刃形式，也可以使銑刀即能夠?qū)崿F(xiàn)徑向進(jìn)給銑削，也能夠?qū)崿F(xiàn)軸向進(jìn)給銑削，從而適應(yīng)復(fù)雜的道路狀況，當(dāng)然，對(duì)于較平整的道路，僅需要能夠?qū)崿F(xiàn)徑向進(jìn)給銑削即可。
[0040]在上述實(shí)施例中，機(jī)械除冰裝置30采用了立式的銑削除冰裝置，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，機(jī)械除冰裝置30也可以替換為其他形式，例如銑刀的轉(zhuǎn)動(dòng)軸向沿水平方向的臥式銑削除冰裝置，再如【背景技術(shù)】中的振動(dòng)式除冰裝置、靜碾壓裂式除冰裝置、鏟剁式除冰裝置等。
[0041]在上述實(shí)施例中，銑削式路面除冰設(shè)備包括熱力除冰裝置60，熱力除冰裝置60為熱水霧除冰裝置或熱水除冰裝置。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，熱力除冰裝置60也可以替換為其他形式，例如將熱力除冰裝置60替換為【背景技術(shù)】中的紅外加熱、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)加熱或微波加熱除冰裝置。
[0042]在上述實(shí)施例中，除冰余量控制裝置40采用了熱水射流裝置20和滾動(dòng)支撐裝置，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，除冰余量控制裝置40也可以替換為其他形式，例如將熱水射流裝置20替換為常溫水射流裝置、機(jī)械除冰裝置30等，由于僅需要路面71的一小部分暴露出，因此能夠很方便地實(shí)現(xiàn)，再如將除冰余量控制裝置40替換為依靠波的反射來(lái)探測(cè)路面71的位置并以此控制銑刀模塊32升降的控制裝置。
[0043]另外，上述實(shí)施例中銑削式路面除冰設(shè)備采用掛載在灑水車(chē)上的形式，在其他實(shí)施例中，銑削式路面除冰設(shè)備也可以通過(guò)其他方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，例如自身設(shè)置行走裝置，或者掛載在其他形式的車(chē)輛上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.綜合式路面除冰設(shè)備，其特征在于:包括機(jī)械除冰裝置、用于控制機(jī)械除冰裝置的冰層去除量以在路面上留下余量冰層的除冰余量控制裝置和用于依靠熱能將所述余量冰層融化的熱力除冰裝置，定義綜合式路面除冰設(shè)備使用時(shí)向前移動(dòng)，所述熱力除冰裝置設(shè)置在機(jī)械除冰裝置的后方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合式路面除冰設(shè)備，其特征在于:所述除冰余量控制裝置包括熱水射流裝置，熱水射流裝置用于在冰面上形成暴露出路面的冰槽，熱水射流裝置后方設(shè)有與機(jī)械除冰裝置聯(lián)動(dòng)的滾動(dòng)支撐裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合式路面除冰設(shè)備，其特征在于:所述熱水射流裝置和滾動(dòng)支撐裝置沿左右方向活動(dòng)設(shè)置在綜合式路面除冰設(shè)備上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合式路面除冰設(shè)備，其特征在于:所述熱水射流裝置具有左右排列的多組噴嘴，各組中的噴嘴沿前后方向共線布置。5.根據(jù)權(quán)利要求1一4中的任意一項(xiàng)所述的綜合式路面除冰設(shè)備，其特征在于:所述機(jī)械除冰裝置為銑削除冰裝置，所述銑削除冰裝置的銑刀的轉(zhuǎn)動(dòng)軸向沿豎直方向。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的綜合式路面除冰設(shè)備，其特征在于:所述銑削除冰裝置上設(shè)有兩只以上銑刀模塊，各銑刀模塊沿左右方向并列布置且各銑刀模塊獨(dú)立對(duì)應(yīng)有所述除冰余量控制裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的綜合式路面除冰設(shè)備，其特征在于:所述銑刀的刀刃設(shè)置在銑刀本體的外周面及底部端面上。8.根據(jù)權(quán)利要求1一4中的任意一項(xiàng)所述的綜合式路面除冰設(shè)備，其特征在于:所述熱力除冰裝置為熱水霧除冰裝置或熱水除冰裝置。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的綜合式路面除冰設(shè)備，其特征在于:熱水霧除冰裝置或熱水除冰裝置具有用于將熱水或熱水霧與融雪劑進(jìn)行混合的融雪劑混合裝置，或者具有用于儲(chǔ)存混合有融雪劑的熱水的儲(chǔ)水裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求1一4中的任意一項(xiàng)所述的綜合式路面除冰設(shè)備，其特征在于:所述余量冰層的厚度為1mm。
【文檔編號(hào)】E01H5/10GK106012943SQ201610516084
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月4日
【發(fā)明人】高立龍, 賴(lài)思偉, 宋瑞麗, 李濤, 萬(wàn)明杰, 張茜萍, 蔣文峰, 賈博, 田立豐, 王曉東, 董翔宇, 馬士友, 陳斌, 歹英杰
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍防空兵學(xué)院