一种自清洁除雪装置及其使用方法

本发明涉及道路除雪，具体为一种自清洁除雪装置及其使用方法。

背景技术：

1、在北方冬天降雪天气，道路路面上经常会积累一层厚厚的雪，如果不及时进行铲除，则会在路表面形成一层冰，严重影响道路交通行车安全，引发交通事故。现有的道路除雪的方式主要是通过人工除雪和除雪车的方式进行除雪，人工除雪效率低，效果差；而除雪车进行除雪时，往往通过除雪车前方的滚雪刷对路面的积雪进行扫除，但是这种方式进行除雪存在以下问题：

2、(1)滚刷在工作的时候，钢刷上粘接的冰雪无法清除，这将大大影响除雪效果；

3、(2)滚刷工作一段时间后，钢刷的磨损程度以及钢刷是否可以继续除雪工作无法判断。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种自清洁除雪装置及其使用方法，解决了现有一体式滚刷上粘结冰雪不方便去除，以及难以判断一体式滚刷的磨损程度问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自清洁除雪装置，包括外箱，外箱的一侧转动连接有挡雪板，挡雪板的一侧安装有扫雪组件，其特征在于：所述扫雪组件包括安装在挡雪板底部的两个挡板，两个挡板之间转动连接有一体式滚刷，其中一个挡板一侧固定连接有用于驱动一体式滚刷转动的电机，所述外箱的另一侧安装两个判断组件，判断组件包括与外箱固定连接的外筒，外筒的内部设有一端活动延伸至其外部的纵向杆，纵向杆的底部固定连接有滚轮，外筒的顶部固定连接有压力警报器，纵向杆和压力警报器之间固定连接有弹簧，所述挡雪板的底部安装有刮雪组件，所述刮雪组件包括与挡雪板固定连接的圆筒，圆筒的一侧固定连接有用于支撑滑杆的支撑板，所述外箱和扫雪组件之间安装调节组件，调节组件包括固定连接在外箱一侧的支架，支架的旋转杆上安装有弯折杆，弯折杆的一侧固定连接有第二液压伸缩缸和第三液压伸缩缸，第二液压伸缩缸与倾斜杆连接。

3、一种自清洁除雪装置使用方法，采用上述的自清洁除雪装置配合完成，包括以下步骤：

4、s1、当路面有积雪影响行车安全时，启动自清洁除雪装置，装置按照额定的转速200r/min进行除雪作业，清理路面积雪；

5、s2、除雪装置工作一段时间后，一体式滚刷上粘结冰雪，装置的除雪功能下降，清理后的路面积雪变厚，积雪使压力警报器发出警报，具体步骤如下：

6、s2-1)：清理后的路面积雪使滚轮带动连接的纵向杆压缩弹簧劲度系数k为0.1n/mm的弹簧，使弹簧产生形变，形变量记为x；

7、s2-2)：根据胡克定律:f＝kx,计算弹簧对压力警报器的压力值f；

8、s2-3)：依据相关文献，当积雪厚度超过1mm不适合行车，积雪厚度h＝1mm时，即产生形变x＝1mm，压力警报器的压力值f＝0.1n；

9、s2-4)：压力警报器依据压力值f的大小判断是否发出警报：

10、①若f<0.1n，则判断清理后的路面h<1mm，压力警报器不发出警报，装置持续清理路面积雪；

11、②若f>0.1n，则判断清理后的路面h>1mm，路面积雪厚度超过允许范围，压力警报器发出警报；

12、s3、除雪装置发出警报后，启动刮雪组件刮去一体式滚刷上粘结的冰雪，恢复装置除雪功能，具体步骤如下：

13、压力警报器发出警报的同时刮雪组件开始工作，通过刮雪组件中第一液压伸缩缸带动刮雪板做往复运动，当刮雪板与一体式滚刷充分接触并摩擦时，一体式滚刷上粘结的冰雪就可除去，使除雪装置的除雪功能得到恢复，路面积雪厚度减小，压力警报器的压力值f减小,当f<0.1n时，压力警报器停止发出警报；

14、s4、启动刮雪组件刮去一体式滚刷上粘结的冰雪后，装置除雪功能未得到恢复，判断一体式滚刷磨损，具体判断步骤如下：

15、s4-1)：设置刮雪组件清理除雪装置的时长t：

16、一体式滚刷的旋转周期f为0.3s/rad，刮雪板往复运动的周期f为10s/次，二者时间的最大公约数为30s，即当刮雪板的除雪作用时间t为30s时，刮雪板可以把一体式滚刷全部清理一遍；

17、s4-2)：通过压力警报器发出警报的时间t与30s之间的关系判断一体式滚刷(32)磨损情况：

18、①若t<30s，则为短暂警报作用，判断出除雪装置是由于一体式滚刷上粘结冰雪导致的除雪效果变差，启动刮雪组件后，除雪装置除雪功能得到恢复，无需更换一体式滚刷；

19、②若t>30s，则为持续警报作用，即刮雪板刮去一体式滚刷上的冰雪后，除雪装置无法恢复除雪功能，判断出一体式滚刷磨损，需要更换；

20、s5、除雪装置的一体式滚刷磨损后，更换一体式滚刷，更换后装置继续进行除雪作业，具体更换步骤如下：

21、更换一体式滚刷时，启动调节组件，调节组件的第二液压伸缩缸和第三液压伸缩缸同时收缩，使挡雪板和弯折杆顺时针转动，带动挡雪板下方的扫雪组件抬高，此时更换一体式滚刷。

22、优选的，所述圆筒内部安装有第一液压伸缩缸，第一液压伸缩缸的输出端活动延伸至圆筒的外部，第一液压伸缩缸的输出端固定连接有滑杆，滑杆的顶部固定连接有多个刮雪板，所述刮雪板的截面为半圆形，刮雪板直径与一体式滚刷的直径相同，刮雪板的底部开设有六个半圆形凹陷。

23、优选的，所述挡雪板的顶部固定连接有倾斜杆，倾斜杆与第二液压伸缩缸转动连接，外箱的一侧安装有第三液压伸缩缸，第三液压伸缩缸与弯折杆转动连接。

24、优选的，所述外箱的一侧固定连接三个安装片，第三液压伸缩缸安装在安装片上，安装片的顶部开设有多个贯穿安装片的圆孔。

25、优选的，所述扫雪组件与挡雪板转动连接，扫雪组件的两侧与外箱之间均转动连接有伸缩管。

26、与现有技术相比，本发明提供了一种自清洁除雪装置，具备以下有益效果：

27、1、通过设置的刮雪组件清理除雪滚刷上粘结的冰雪，防止冰雪附着在滚刷上降低与地面积雪之间的摩擦力，进而降低滚刷对地面积雪的扫除效果，同时，该组件无需使除雪滚刷停止作业后才进行刮雪除雪，这样设置使得路面除雪效率更高。

28、2、通过设置的判断组件，以30s的作用时间为界限，判断滚轮对压力警报器是短暂作用还是持续作用，若是短暂作用则可以判断出滚刷是粘结冰雪导致除雪效果变差，若是持续作用则可以判断出滚刷因为磨损导致的除雪效果变差。根据判断的结果，及时发现扫雪组件的磨损情况，并在扫雪组件的磨损影响扫雪效果时对扫雪组件进行更换，相对于现有的除雪滚刷依靠工作人员观察磨损情况，上述判断方法降低了判断扫雪组件是否需要更换的难度。

29、3、通过设置的调节组件，在需要更换扫雪组件时，带动挡雪板下方的扫雪组件抬高，以此实现机械更换，与传统人工更换相比，该组件的设置不仅能够更快地更换扫雪组件，还避免了人力资源的消耗。

30、4、通过量化一体式滚刷的转动速度，第一液压伸缩缸的伸缩速度，压力警报器的报警压力值和弹簧的弹簧劲度系数，明确需要更换一体式滚刷时压力警报器连续报警的最短时间，更加方便及时准确地对一体式滚刷进行更换，从而避免清扫后的路面积雪影响行车。