[实用新型]超声波路面除冰机

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械领域，具体涉及一种超声波路面除冰机。

背景技术

在冬季，降雪和冰冻会在路面上形成结冰层，导致车辆行驶困难，常常引发交通事故，对出行造成诸多不便。目前，常用的除冰技术有化学、机械、加热除冰法。其中：化学除冰法通过在路面撒布适量的融雪剂，如盐或其他新型融雪剂，使路面冰雪融化，并可防治融化后冰雪再次凝结，但在气温低、降雪量大时，效果很不理想。而且多数融雪剂具有一定的腐蚀性，容易造成水泥混凝土路面的损坏，影响路面质量。

机械式除冰法是通过机械装置直接作用于路面冰层，通常采用振动式、碾压式、铲、打击等作用方式，机械式除冰法成本低、无污染，但为了避免损伤路面，往往只能除去距路面一定高度以上的积冰，剩下与路面结合紧密的冰层，难以彻底清理。加热式除冰法是指用电加热、激光加热、红外加热等加热方式，使冰层融化，从而达到除冰效果，这些方式普遍存在功耗高，成本大，不易操作，而且使用范围有限。如何提供一种不伤路面、结构简单、对路面冰层做简单处理的除冰设备，是急待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中普通除冰方式的缺陷，利用一定强度的超声波在媒介中传播时产生力学、光学、热学等一列效应，提供一种结构简单、低功耗、高效率而且无污染、对路面无损坏的超声波路面除冰机。

技术方案：一种超声波路面除冰机，包括车体、驱动机构及控制系统，在车体前部安装有冰层厚度探测器，中部安装有超声波发生器，后部安装有破冰装置，破冰装置包括破冰叶片及叶片升降装置，所述破冰叶片位于叶片升降装置下侧，并与叶片升降装置传动连接，所述控制系统分别与冰层厚度探测器、超声波发生器及叶片升降装置经过电缆电气连接。

所述冰层厚度探测器用于检测路面上的冰层厚度，并将厚度信号传输至控制系统；控制系统根据检测的信号驱动超声波发生器产生相应频率的超声波，超声波的振动引起冰层中分子的高频振荡，在冰层与路面的分界面处，冰层温度升高，使分界面处的冰层融化，从而与路面分离；控制系统驱动叶片升降装置下降，破冰叶片与冰层接触，对分离的冰层做进一步粉碎。

优选的，所述冰层厚度探测器及超声波发生器分别位于车体的前部下方及后部下方。

本实用新型的有益效果：本实用新型利用超声波振动，使冰层中分子产生强烈的高频振荡，使冰层温度升高，尤其在冰层与路面的分界面，瞬间产生很高的温度，使分界面处的冰层融化，这是对坚硬的冰层做初步的融化处理，仅使冰层与路面接触层产生局部分离即可。不同于传统的机械、化学、加热式三种对冰层完全清除的方法。具有结构简单，制作成本低，低噪声、低功耗、高效率、无污染、对路面无破坏的特点。应用前景广阔。

附图说明

图1是本实用新型超声波路面除冰机结构示意图；

图2是本实用新型超声波发生器的安装示意图；

图3是本实用新型工作原理图。

图中标号，1为路面，2为冰层，3为冰层厚度探测器，4为超声波发生器，5为叶片升降装置；6为破冰叶片，7为控制系统。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

实施例1：一种超声波路面除冰机，参见图1，图3，包括车体、驱动机构及控制系统，所述冰层厚度探测器3安装在车体前部下方，超声波发生器4位于车体中部，破冰叶片6及叶片升降装置5位于车体后部，所述破冰叶片6位于叶片升降装置5下方，所述控制系统7分别与冰层厚度探测器3、超声波发生器4及叶片升降装置5经过电缆电气连接。

所述冰层厚度探测器3用于检测路面1上冰层2的厚度，并将信息传递至控制系统7；控制系统7根据冰层的厚度信息，驱动并使安装的超声波发生器4产生相应频率的超声波，超声波在冰层2中传播，部分声波能量被冰层2吸收，超声波的振动使冰层2中分子产生强烈的高频振荡，使冰层2温度升高，尤其在冰层2与路面1的分界面，由于分界面上特性阻抗的不同，超声波产生反射，形成驻波，引起分子间的相互摩擦，瞬间产生很高的温度，使分界面处的冰层融化，从而使冰层2与路面1产生分离；控制系统7将厚度信息进行处理，驱动叶片升降装置6，使破冰叶片5下降至相应高度，对分离的冰层做进一步破碎。最后，破碎的冰块可以由跟随的机械收集或由人工清除。清除时不会再伤及路面，劳动强度小，只需做简单收集处理即可。完全不同于传统的除冰方法。

参见图2所示的超声波发生器4的安装位置示意图，本实施例中的超声波发生器可以根据需要设置多个。

另外，需要说明的是：本实用新型超声波发生器的数量和位置可由该技术领域人员根据实际需要做相应调整，凡在路面除冰机中采用相似设计的结构都应落入本实用新型的保护范围之内。