基本信息
- 项目名称：
- 气动冲击式破冰机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 现有静压式破冰设备无法有效破除路面冻结冰，针对这类设备破冰特点，首创利用冲击破冰原理，设计出一款有效破除路面冻结冰的设备，利用主气缸活塞杆往复运动压缩气体蓄能，当压缩气体在冲击气缸内气体压力大于磁力时，活塞杆突然释放，产生垂直冰面的冲击力。本作品由汽油机、减速器、曲柄摇杆机构、主气缸、电磁换向阀、五通接头、冲击气缸和除冰铲等组成，具有破冰除雪的功能，能有效破除路面冻结冰同时保护路面。
- 详细介绍：
- 发动机经减速器驱动曲柄滑块机构，带动主气缸活塞往复运动，压缩缸内气体蓄能，在开启启动按钮后，由电磁换向阀连接到冲击气缸，克服磁力后突然释放活塞杆，产生垂直于路面的冲击力，将路面冰砸碎，主气缸回退时，冲击缸活塞杆在弹力、磁力综合作用下复位，碎冰被随后的除冰铲推向路边。在冲击缸中设有限位装置，可阻止冲头直接砸到路面，在破冰的同时起到保护路面的作用。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 现有破冰除冰设备为抛扬式、铲刮式、扫帚式、铣凿式、联合式等。但是这些破冰设备一旦遇到坚硬的压实雪或者冰层，就无法有效作业，而且不可避免地对路面造成损伤。 湘粤边界京珠高速韶关北到湖南衡阳才200多公里，大量武警官兵被调到冰灾前线凿冰开道，人力开道效率低，速度慢，致使大量司乘人员生命受到威胁。 由此可见，一款破冰效果好、效率高、工作可靠的破冰设备显得极为重要。 创新点 1）首创冲击破冰：利用压缩气体蓄能，积蓄的压力克服磁力后，突然释放活塞杆，产生的冲击力来破冰，突破传统的静压力破冰方式，极大地改善了破冰效果。 2）原创的破冰产品：采用科学的破冰方式，结合灵巧的结构设计，功能强、效果好，现有市场上无类似产品，属原创的产品设计。 3）创新利用电磁换向阀作离合，结合传感器控制破冰装置平稳精确启动。 4）在冲击气缸内巧妙布置限位装置，防止冲头直接冲击路面，能有效保护路面，消除破冰时对路面的破坏。
科学性、先进性
- 首创冲击破冰：利用压缩气体蓄能，积蓄的压力克服磁力后，突然释放活塞杆，产生的冲击力来破冰，突破传统的静压力破冰方式，极大地改善了破冰效果。 2）原创的破冰产品：采用科学的破冰方式，结合灵巧的结构设计，功能强、效果好，现有市场上无类似产品，属原创的产品设计。 3）创新利用电磁换向阀作离合，结合传感器控制破冰装置平稳精确启动。 4）在冲击气缸内巧妙布置限位装置，防止冲头直接冲击路面，能有效保护路面，消除破冰时对路面的破坏。
获奖情况及鉴定结果
- 第四届全国大学生机械创新设计大赛省决赛“二等奖”，第十二届挑战杯大赛“二等奖”
作品所处阶段
- 实验阶段
技术转让方式
- 实物和图纸
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 实用价值估算 近年来，气候突然，冰灾频发，遥想08年京珠高速湘粤边界韶关北到湖南衡阳两百多公里的高速公路路面，结下了大面积的冻结冰，阻碍交通多天，若使用本作品破冰。启动后能以10km/h的速度经一天一夜即可打开救援道路。本作品实用可靠，破冰效果好，破冰效率高，定能很好适应冰灾现场破除路面冻结冰。
同类课题研究水平概述
- 现有产品调研 现有破冰除雪方式多样，但是对于破除坚硬的冰层就显得无能为力。 1) 抛扬式: 抛扬式类除雪机械主要工作对象是自然积雪和各种堆积雪。 2) 铲刮式: 铲刮式类除冰雪机械动力大、可拆装、能破除自然积雪和压实雪。 3) 刷扫式： 主要用于清扫薄层积雪和配合其他青学装置补充作业。 4) 联合式: 此类设备是把几种清雪除冰装置，例如铲刮、抛扬、铣凿、刷扫等联合安装在同一底盘主机上，它们联合或者单独进行作业。 结语:现有破冰设备无法满足破除厚度比较大的压实积雪和冰层，无法在突发灾难中有效作业。
