融化冰凍路面的撒鹽裝置的設計

2023-11-24 06:20:14趙世洋蘇建安

裝備制造技術 2023年9期

周鑫，趙世洋，蘇建安

（廣西大學機械工程學院，廣西南寧 530004）

0 引言

道路結冰，這是困擾冬季出行的一個主要難題。冬季氣溫低，一場雨雪過后，往往緊跟著多日的道路結冰，由此引發的追尾、刮蹭事故數不勝數。撒鹽除冰是我國冬日道路除冰比較經濟、簡單、高效的方法。通過人工將大量的鹽撒到地面上面融化除冰，也面臨著一系列的問題。首先人工撒鹽的工作強度大，費時費力，撒布效率低，同時由于是人工撒鹽，在撒鹽的過程中容易出現撒鹽分布不均勻的情況，這樣會導致撒布質量差。

針對路面撒鹽融冰的裝置主要有以下幾種：

（1）小型手推式噴灑融冰機，該方式是通過噴灑的方式將鹽撒落在路面上，該撒鹽裝置需要人工手推，而且路面撒鹽撒布不均勻，極易增加不必要的浪費，該方法的撒布密度受到車速平穩性的影響，也受到料斗填充率的影響，特別是料斗內的鹽粒撒布將完時，撒鹽機的撒布密度就會明顯降低；

（2）車掛式除冰撒鹽機，出料方式是通過螺旋輸送器送入圓形撒布盤圓形撒布盤的高速運轉將鹽撒布出去，該撒布方法簡單，但是也是通過安裝在車上面實現自由移動，這樣可能會導致因為撒鹽機而找一輛合適的車型，撒布不便；

（3）牽引架牽引式撒鹽機，撒鹽方式是滾筒上的撥齒隨著轉動頂開料門，把鹽粒撒出，該撒布方法相對自動化程度高，但制造復雜，成本較高。

本裝置是一款為了實現自動化撒鹽以及更加均勻撒鹽的需求而制造的功能穩定，結構精巧，機電一體的機械自動化路面撒鹽融雪裝置，可以實現撒鹽均勻、高效率、自動化程度高的路面撒鹽目標，提高鹽的撒布效率，節約人工撒鹽的時間，減少人員的需求，使用機械代替人工撒鹽，具有一定的推廣價值和經濟效益。

1 總體設計

1.1 設計思路和方法

本裝置采用一個電機，帶動偏心輪轉動，繼續帶動連桿，從而最終控制刮板的開合。軸承座作為刮板的定位，使刮板繞軸承座轉動。定位桿與彈簧的配合可以實現控制擋板，從而控制鹽的漏出。儲鹽槽有兩個支撐板支撐并焊接定位。在工作時帶支架的行走機構由其他裝置拖著前進。從而實現一邊前進，一邊撒鹽，電機的勻速轉動可以保證鹽是均勻撒出的，避免了人工撒鹽不均勻的問題。本裝置用一個電機既控制了刮板，又控制了擋板，設計巧妙，節約了成本。

1.2 融化冰凍路面的撒鹽裝置設計與制造

融化冰凍路面的撒鹽裝置，其特征在于，包括帶輪子的行走機架，帶輪子的行走機架上安裝有連桿機構和儲鹽撒鹽機構。

1.2.1 連桿機構

連桿機構如圖1 所示，包括左刮板13、右刮板14、左軸承座15、右軸承座16、第一銷釘17、第二銷釘18、左推桿19、右推桿20、第三銷釘21、第四銷釘22、滑塊23、定位桿24、第二支撐板25、連桿26、導軌27、第五銷釘28、偏心輪29 以及電機30。

圖1 連桿機構示意圖

所述電機30 安裝在第二支撐板25 上，電機30通過電機軸與偏心輪29 連接，偏心輪29 通過第五銷釘28 與連桿26 連接，連桿26 通過第四銷釘22 與滑塊23 一端連接、滑塊23 另一端通過第三銷釘21 與左推桿19 和右推桿20 連接，左推桿19 和右推桿20分別通過第一銷釘17、第二銷釘18 與左刮板13 和右刮板14 連接，左刮板13、右刮板14 有一個開孔的小凸臺，可以插入銷釘，左刮板13 和右刮板14 分別安裝在左軸承座15 和右軸承座16 上，左軸承座15和右軸承座16 焊接在漏板11 上，滑塊23 安裝在導軌27 上，導軌27 焊接在第二支撐板25 上，定位桿24 一端焊接在滑塊23 上，另一端插入擋板10 的方槽中。

1.2.2 儲鹽撒鹽機構

儲鹽撒鹽機構如圖2 所示，包括儲鹽箱1、第一定位板2、第二定位板3、左彈簧4、右彈簧5、左定位桿6、右定位桿7、左支撐板8、右支撐板9、擋板10、漏板11、第一支撐板12。

圖2 儲鹽撒鹽機構示意圖

所述儲鹽箱1 焊接在左支撐板8 和右支撐板9上，左支撐板8 和右支撐板9 焊接在漏板11 上，左支撐板8 和右支撐板9 的下方與第一支撐板12 焊接，漏板11 焊接在第一支撐板12 上，第一定位板2、第二定位板3 均焊接在儲鹽箱1 上，左定位桿6 插入第一定位板2、第三定位板32 的孔中，并且與第一定位板2 焊接，右定位桿7 插入第二定位板3、第三定位板32 的孔中，并且與第二定位板3 焊接，左彈簧4 插入左定位桿6 中，右彈簧5 插入右定位桿7 中，左彈簧4、右彈簧5 頭部與擋板10 焊接，擋板10 由左定位桿6、右定位桿7、左彈簧4、右彈簧5 定位在儲鹽箱1 的正下方。

1.2.3 裝置其他部分

所述連桿機構的第二支撐板與帶輪子的行走機架上的凸臺焊接，儲鹽撒鹽機構的第一支撐板與帶輪子的行走機架上的平臺焊接，從而實現連桿機構、儲鹽撒鹽機構與帶輪子的行走機架的連接。

所述擋板通過左定位桿和右定位桿定位在儲鹽箱的下方，控制鹽的漏出。

所述擋板通過定位桿拉動而打開，通過左彈簧、右彈簧的關閉而復位。

所述左刮板、右刮板，通過左軸承座和右軸承座定位將鹽撥出。

1.3 工作原理

啟動電機30，在滑塊23 向后運動時，電機30 帶動偏心輪29 轉動，偏心輪29 帶動連桿26，連桿26進一步帶動滑塊23、左推桿19 和右推桿20，在左軸承座15、右軸承座16 的定位下，使得左刮板13、右刮板14 向后打開，同時因為定位桿24 插入了擋板10的槽中，擋板10 被定位桿24 向后拉動，擋板10 打開，左彈簧4、右彈簧5 壓縮，鹽從儲鹽箱1 中漏出，落到漏板11 上。在滑塊23 向前運動時，電機30 帶動偏心輪29 轉動，偏心輪29 帶動連桿26，連桿26 進一步帶動滑塊23、左推桿19 和右推桿20，在左軸承座15、右軸承座16 的定位下，使得左刮板13、右刮板14 向前推開，撥出漏板11 上的鹽，同時，由于左彈簧4、右彈簧5 伸長，擋板10 復位至儲鹽箱1 下，阻止鹽繼續漏出，之后，左刮板13 和右刮板14 被拉回，完成一個運動周期。