本發(fā)明屬于機(jī)械除冰技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微型戶外臺(tái)階除冰機(jī)。

背景技術(shù)：

在生活中，冬季寒冷地區(qū)經(jīng)過(guò)雨夾雪天氣后地面會(huì)出現(xiàn)下層結(jié)冰上層積雪的情況，人行走在上面非常容易跌倒。尤其戶外臺(tái)階積冰很難清除，傳統(tǒng)的除冰方法是用鐵鍬等工具敲擊除冰，傳統(tǒng)方法不能有效的將臺(tái)階積冰清除干凈，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且對(duì)臺(tái)階表面?zhèn)^大。目前市面上應(yīng)用的除冰機(jī)主要是用于寬闊路面，需配合鏟車等重型機(jī)械使用，體積龐大，無(wú)法用于戶外臺(tái)階除冰。

現(xiàn)有技術(shù)中：專利申請(qǐng)?zhí)枺?00920281088.3公開了一種臺(tái)階除冰機(jī)，通過(guò)齒輪齒條帶動(dòng)除冰機(jī)移動(dòng)，可上下臺(tái)階，能夠雙頭除冰，并通過(guò)貯冰箱收集冰雪，此種方式會(huì)逐漸增加設(shè)備自重，給電機(jī)增加負(fù)擔(dān)，不利于長(zhǎng)時(shí)間工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種微型戶外臺(tái)階除冰機(jī)，適用于去除戶外臺(tái)階結(jié)冰，在除冰過(guò)程中對(duì)臺(tái)階表面?zhèn)π　⑿矢?、體積小、重量輕。單人即可搬運(yùn)及操作，除冰效率高，用以清掃小面積的冰雪。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種微型戶外臺(tái)階除冰機(jī)，包括機(jī)架、刨冰裝置、旋轉(zhuǎn)除冰刷、刮板、驅(qū)動(dòng)裝置、控制電路、鋰電池，刨冰裝置、旋轉(zhuǎn)除冰刷、刮板、驅(qū)動(dòng)裝置依次固定在機(jī)架上形成整體機(jī)械結(jié)構(gòu)；控制電路和鋰電池固定在驅(qū)動(dòng)裝置上；旋轉(zhuǎn)除冰刷四角的光軸通過(guò)直線軸承與機(jī)架連接，旋轉(zhuǎn)除冰刷依靠自身重力上下滑動(dòng)，使旋轉(zhuǎn)除冰刷在不平路面實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)償并通過(guò)自身重力對(duì)鋼刷施加壓力；

所述的刨冰裝置包括帶減速器的24v電機(jī)、鏈輪軸、傳動(dòng)鏈、凸輪軸、凸輪、刨冰爪、壓簧、支架、支撐輪、支撐座；24v電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)鏈輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)鏈與鏈輪軸、凸輪傳動(dòng)軸嚙合，鏈輪軸通過(guò)傳動(dòng)鏈帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，若干個(gè)凸輪固定在凸輪軸上；刨冰爪與支撐軸活動(dòng)鉸接，刨冰爪尾端設(shè)有壓簧，通過(guò)預(yù)壓縮壓簧增加刨冰力，刨冰爪前端設(shè)有冰鏟，凸輪驅(qū)動(dòng)刨冰爪振動(dòng)，冰鏟刨冰；支撐軸固定在支撐座上，支撐座與支架之間設(shè)有吸震墊，24v電機(jī)、鏈輪軸、凸輪軸與支架連接，支架與機(jī)架固定連接；支撐輪固定在支架底部，用以支撐刨冰裝置。

所述的旋轉(zhuǎn)除冰刷包括前后兩排鋼刷、力矩電機(jī)、齒輪、光軸、鋼刷軸、支撐架，前后兩排鋼刷旋轉(zhuǎn)方向相反，鋼刷軸底端與鋼刷通過(guò)止付螺絲連接，力矩電機(jī)通過(guò)齒輪及傳動(dòng)鏈帶動(dòng)鋼刷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，光軸設(shè)置在支撐架四角，光軸兩端與支撐架固定連接；支撐架與鋼刷軸通過(guò)軸承連接。

所述的刮板包括刮板架、軟膠皮、壓板，軟膠皮通過(guò)螺釘固定在刮板架與壓板之間，軟膠皮底沿低于刮板架和壓板的底沿；刮板架固定在機(jī)架上，且與臺(tái)階除冰機(jī)行進(jìn)方向成角為α，α＝5°～25°。

所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)24v減速電機(jī)、履帶、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪，24v減速電機(jī)采用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)24v減速電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩側(cè)的履帶；單側(cè)的履帶由一個(gè)主動(dòng)輪及三個(gè)從動(dòng)輪支撐構(gòu)成三角形結(jié)構(gòu)，履帶與主動(dòng)輪、從動(dòng)輪相互嚙合，主動(dòng)輪設(shè)置在三角形結(jié)構(gòu)的頂部；24v減速電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪帶動(dòng)履帶。

該除冰機(jī)外形尺寸為長(zhǎng)度×寬度×高度＝550～650mm×250～350mm×180～250mm，重量13-20kg。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明適用于各類戶外臺(tái)階，在除冰過(guò)程中對(duì)臺(tái)階表面?zhèn)π?、效率高，解決了冬季寒冷地區(qū)戶外臺(tái)階結(jié)冰后除冰難的問(wèn)題，彌補(bǔ)了現(xiàn)有除冰機(jī)體積龐大、只能用于寬闊路面的不足，使戶外臺(tái)階除冰更便捷、效果更好，方便大眾出行。本發(fā)明整體體積小巧，重量輕，單人即可搬運(yùn)及操作。除冰機(jī)自帶驅(qū)動(dòng)裝置，無(wú)需使用其它機(jī)械驅(qū)動(dòng)，可直線行進(jìn)或曲線行進(jìn)以適應(yīng)多種工況。除冰機(jī)通過(guò)刨冰爪的高頻敲擊使臺(tái)階表面結(jié)冰碎裂并與臺(tái)階分離；旋轉(zhuǎn)除冰刷將刨冰裝置分離的碎冰清除并刷去殘留在臺(tái)階上的余冰；刮板端部設(shè)有軟膠皮，可以刮凈殘留冰渣；驅(qū)動(dòng)裝置采用履帶形式，可以為除冰機(jī)提供可靠的的動(dòng)力輸出。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是刨冰裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是刨冰裝置的剖視圖。

圖4是旋轉(zhuǎn)除冰刷的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是旋轉(zhuǎn)除冰刷的剖視圖。

圖6是刮板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是控制面板示意圖。

圖9是圖5的a部的放大圖。

圖中：1-刨冰裝置、2-旋轉(zhuǎn)除冰刷、3-鋰電池、4-控制電路、5-驅(qū)動(dòng)裝置、6-刮板、7-傳動(dòng)鏈、8-鏈輪軸、9-聯(lián)軸器、10-減速器、11-24v電機(jī)、12-長(zhǎng)刨冰爪、13-短刨冰爪、14-支架、15-支撐座、16-凸輪軸、17-支撐輪、18-吸震墊、19-支撐軸、20-壓簧、21-機(jī)架、22-短傳動(dòng)鏈、23-齒輪、24-長(zhǎng)傳動(dòng)鏈、25-直線軸承、26-光軸、27-力矩電機(jī)、28-鋼刷軸、29-鋼刷、30-止付螺絲、31-軸用擋圈、32-軸承、33-刮板架、34-軟膠皮、35-壓板、36-24v減速電機(jī)、37-底盤支架、38-履帶、39-主動(dòng)輪、40-拉簧、41-從動(dòng)輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述，但是應(yīng)該指出本發(fā)明的實(shí)施不限于以下的實(shí)施方式。

見圖1、圖5，一種微型戶外臺(tái)階除冰機(jī)，包括機(jī)架21、刨冰裝置1、旋轉(zhuǎn)除冰刷2、刮板6、驅(qū)動(dòng)裝置5、控制電路4、鋰電池3，刨冰裝置1、旋轉(zhuǎn)除冰刷2、刮板6、驅(qū)動(dòng)裝置5依次固定在機(jī)架21上形成整體機(jī)械結(jié)構(gòu)；控制電路4和鋰電池3固定在驅(qū)動(dòng)裝置5上；旋轉(zhuǎn)除冰刷2四角的光軸26通過(guò)直線軸承25與機(jī)架21連接，旋轉(zhuǎn)除冰刷2依靠自身重力上下滑動(dòng)，使旋轉(zhuǎn)除冰刷2在不平路面實(shí)現(xiàn)自補(bǔ)償并通過(guò)自身重力對(duì)鋼刷29施加壓力，使得除冰效果更佳，同時(shí)可以適應(yīng)更多復(fù)雜工況。

見圖1，刨冰裝置1高頻敲擊冰面使臺(tái)階表面結(jié)冰碎裂并與臺(tái)階分離，旋轉(zhuǎn)除冰刷2將刨冰裝置1分離的碎冰清除并刷去殘留在臺(tái)階上的余冰；驅(qū)動(dòng)裝置5采用履帶38形式，可以為除冰機(jī)提供穩(wěn)定可靠的動(dòng)力輸出。

見圖2、圖3，刨冰裝置1包括帶減速器10的24v電機(jī)11、鏈輪軸8、傳動(dòng)鏈7、凸輪軸16、凸輪、刨冰爪、壓簧20、支架14、支撐輪17、支撐座15；24v電機(jī)11通過(guò)聯(lián)軸器9帶動(dòng)鏈輪軸8轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)鏈7與鏈輪軸8、凸輪傳動(dòng)軸嚙合，鏈輪軸8通過(guò)傳動(dòng)鏈7帶動(dòng)凸輪軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，若干個(gè)凸輪固定在凸輪軸16上；凸輪可成一定角度固定在凸輪軸16上，使各刨冰鏟不同時(shí)落下。刨冰爪與支撐軸19活動(dòng)鉸接，刨冰爪尾端設(shè)有壓簧20，通過(guò)預(yù)壓縮壓簧20給刨冰爪尾部施加一定反力，通過(guò)杠桿原理增大端部刨冰力，使得刨冰效果更佳。刨冰爪前端設(shè)有冰鏟，凸輪驅(qū)動(dòng)刨冰爪振動(dòng)，冰鏟刨冰，刨冰爪高頻敲擊冰面使臺(tái)階表面結(jié)冰碎裂并與臺(tái)階分離；支撐軸19固定在支撐座15上。24v電機(jī)11、鏈輪軸8、凸輪軸16與支架14連接，支架14與機(jī)架21固定連接；支撐輪17固定在支架14底部，用以支撐刨冰裝置1；24v電機(jī)11、鏈輪軸8、凸輪軸16分別通過(guò)電機(jī)支架、鏈輪軸軸承座、凸輪軸軸承座由螺栓固定在支撐座上15，形成整體結(jié)構(gòu)。支撐座15與支架14間由螺栓固定，支架14與機(jī)架21由螺栓連接，支撐座15與支架間設(shè)有吸震墊18，吸收振動(dòng)，降低刨冰裝置刨冰振動(dòng)時(shí)對(duì)機(jī)架21穩(wěn)定性的影響，減小除冰機(jī)其它部位振動(dòng)。此外，刨冰爪可分為長(zhǎng)刨冰爪12和短刨冰爪13，兩者交錯(cuò)設(shè)置，以提高工作效率，并防止出現(xiàn)局部漏刨現(xiàn)象。

見圖4、圖5、圖9，旋轉(zhuǎn)除冰刷2包括前后兩排鋼刷29、力矩電機(jī)27、齒輪23、光軸26、鋼刷軸28、支撐架，前后兩排鋼刷29旋轉(zhuǎn)方向相反，后排鋼刷29可將前排鋼刷29空隙處漏刷部分積冰清除；鋼刷軸28底端與鋼刷29通過(guò)止付螺絲30連接，鋼刷29可根據(jù)不同工況進(jìn)行更換。鋼刷軸28使用軸肩和軸用擋圈31限位，可以單獨(dú)更換鋼刷軸28，方便維護(hù)。力矩電機(jī)27通過(guò)齒輪23及長(zhǎng)、短傳動(dòng)鏈24、22帶動(dòng)鋼刷軸28轉(zhuǎn)動(dòng)，前排鋼刷29由長(zhǎng)傳動(dòng)鏈24傳動(dòng)，后排鋼刷29由兩條短傳動(dòng)鏈22傳動(dòng)。光軸26設(shè)置在支撐架四角，光軸26兩端與支撐架固定連接；支撐架與鋼刷軸28通過(guò)軸承32連接。力矩電機(jī)27的轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min對(duì)應(yīng)扭矩1kg/cm，力矩電機(jī)27最高轉(zhuǎn)數(shù)可達(dá)6000r/min。

見圖6，刮板6包括刮板架33、軟膠皮34、壓板35，軟膠皮34通過(guò)螺釘固定在刮板架33與壓板35之間，軟膠皮34可單獨(dú)更換，軟膠皮34底沿低于刮板架33和壓板35的底沿；刮板架33固定在機(jī)架21上，且與臺(tái)階除冰機(jī)行進(jìn)方向成角為α，α＝5°～25°。由刮板6底端的軟膠皮34刮除兩道工序未清除的碎冰，且其與行進(jìn)方向有一定成角，易于將殘留冰渣清掃干凈。

見圖7，驅(qū)動(dòng)裝置5包括兩個(gè)24v減速電機(jī)36、履帶38、主動(dòng)輪39、從動(dòng)輪41，24v減速電機(jī)36采用獨(dú)立驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)24v減速電機(jī)36分別驅(qū)動(dòng)兩側(cè)的履帶38，使除冰機(jī)既可以直線行進(jìn)也可以曲線行進(jìn)；單側(cè)的履帶38由一個(gè)主動(dòng)輪39及三個(gè)從動(dòng)輪41支撐構(gòu)成三角形結(jié)構(gòu)，履帶38與主動(dòng)輪39、從動(dòng)輪41相互嚙合，主動(dòng)輪39設(shè)置在三角形結(jié)構(gòu)的頂部，底邊由3個(gè)從動(dòng)輪41通過(guò)拉簧40張緊履帶38并與地面接觸，并具有一定避震效果，保證穩(wěn)定可靠的動(dòng)力輸出；24v減速電機(jī)36通過(guò)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪39帶動(dòng)履帶38。驅(qū)動(dòng)裝置5由底盤支架37支撐固定，底盤支架37與機(jī)架21連接。拉簧40兩端彎鉤分別固定在驅(qū)動(dòng)裝置5側(cè)板的拉簧銷與從動(dòng)輪支架的拉簧銷上，通過(guò)拉簧40拉動(dòng)從動(dòng)輪架改變?nèi)我庖粋€(gè)以上的從動(dòng)輪41擺角達(dá)到張緊履帶的目的。

該除冰機(jī)外形尺寸為長(zhǎng)度×寬度×高度＝550～650mm×250～350mm×180～250mm，重量13-20kg。本實(shí)施例中選用610mm×300mm×200mm，以滿足臺(tái)階尺寸的要求，制作后總重量為15kg。

控制電路4主要由主控電路、驅(qū)動(dòng)電路、無(wú)線通訊電路及傳感器構(gòu)成。主控電路采用arduino平臺(tái)控制，驅(qū)動(dòng)電路采用pwm驅(qū)動(dòng)方式，使用光電傳感器用于避障功能。鋰電池3由16850電芯串并聯(lián)制成，規(guī)格為150mm×100mm×80mm，額定電壓為24v，容量為12ah。

見圖8，微型戶外臺(tái)階除冰機(jī)的控制面板設(shè)有連接按鈕、方向按鈕、啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、電量顯示，使用時(shí)：

1)打開控制器，點(diǎn)擊連接按鈕，待連接按鈕旁綠燈亮起后方可進(jìn)行后續(xù)操作。如未成功連接，則需重新啟動(dòng)控制器進(jìn)行連接操作，見圖8。

2)將微型戶外除冰機(jī)置于臺(tái)階一端，刨冰爪指向待除冰方向。

3)見圖8，按下啟動(dòng)按鈕，裝置開始工作。在除冰過(guò)程中可以通過(guò)遙控器對(duì)裝置的行進(jìn)方向進(jìn)行微調(diào)，以達(dá)到更佳的除冰效果。

4)當(dāng)除冰機(jī)行進(jìn)到臺(tái)階端部時(shí)自動(dòng)停止，待裝置停止后將裝置移至下一級(jí)待除冰臺(tái)階，按下一鍵除冰按鈕繼續(xù)除冰。

5)如遇突發(fā)情況，按下急停按鈕，除冰機(jī)停止工作。待突發(fā)情況解決之后按下開始按鈕繼續(xù)除冰工作。

本發(fā)明適用于各類戶外臺(tái)階，在除冰過(guò)程中對(duì)臺(tái)階表面?zhèn)π?、效率高，解決了冬季寒冷地區(qū)戶外臺(tái)階結(jié)冰后除冰難的問(wèn)題，彌補(bǔ)了現(xiàn)有除冰機(jī)體積龐大、只能用于寬闊路面的不足，使戶外臺(tái)階除冰更便捷、效果更好，方便大眾出行。本發(fā)明整體體積小巧，重量輕，單人即可搬運(yùn)及操作。除冰機(jī)自帶驅(qū)動(dòng)裝置，無(wú)需使用其它機(jī)械驅(qū)動(dòng)，可直線行進(jìn)或曲線行進(jìn)以適應(yīng)多種工況。除冰機(jī)通過(guò)刨冰爪的高頻敲擊使臺(tái)階表面結(jié)冰碎裂并與臺(tái)階分離；旋轉(zhuǎn)除冰刷將刨冰裝置分離的碎冰清除并刷去殘留在臺(tái)階上的余冰；刮板端部設(shè)有軟膠皮，可以刮凈殘留冰渣；驅(qū)動(dòng)裝置采用履帶形式，可以為除冰機(jī)提供可靠的的動(dòng)力輸出。