小型除雪车的设计及应用

2019-06-22王旭景

时代农机 2019年4期

王旭景

（德州市农业机械管理局，山东德州253013）

我国幅员辽阔，气候各异，既有阴雨绵绵的南方地区，也有冰天雪地的东北地区。在北方尤其是东北，大雪往往给居民的生活带来不便，大雪会导致交通堵塞，甚至事故发生。现在，高速公路上往往使用化学物品或者大型除雪车来除雪，可在学校、工厂等小场所，除雪大多还是依靠人工，不但除雪效率低，而且费时费力。所以研制一种小型除雪车，用于小型场所，既便于储藏，也便于操作和使用。这样一方面可以保证人们出行的方便，减少环卫工人的劳动量，解放出更多的劳动力，另一方面也可以弥补现有除雪车市场的空缺。

1 小型除雪车国内外研究现状

国内除雪机械的研制起步较晚，随着道路的不断升级，先后有十几种型号的除雪机被研制生产出来，其中有哈尔滨雪狼牌系列除雪机、重庆迪马牌多功能除雪车和长春CZ-2400型自动除雪机等。吉林省交通科学研究所研制的CBX-1600型除雪机，集离心冲击破碎、圆周旋切和弹簧储能冲击破碎三种切削功能于一体，是国内技术水平较高的除雪机械。早在1943年日本就开始把V型犁装在载重卡车上用于除雪，国外犁式除雪机已具有较高的技术水平。后来出现了连续快速的大型旋转式清雪机，其一般具有切削、集中、推移和抛投的功能，结构复杂、功能多。俄罗斯和日本是生产旋转式除雪机的主要国家。除雪机技术在瑞典、芬兰等北欧国家已经相当成熟。

今后，除雪机械将向小型化、高速度的方向发展，向多功能、机-电-液一体化的方向发展。除雪机械应该向多功能方向发展，应能一机多用，以提高使用率。

2 除雪车分类

目前在国内外市场上除雪车大致有三种。

2.1 以吹雪方式实现除雪的吹雪式除雪车

这种除雪车是以发动机产生的强大气流作为动力源，从喷口喷出强大的气流来清除地面上的积雪。这种吹雪式除雪车发动机的运转速度特别快，工作效率高。但也存在着一些明显的缺点，比如只能清除刚刚降落的新鲜积雪，不能清理被压实的积雪；只能用于机场、高速公路等人流较少的地方，不适合街道等小型场所。

2.2 利用发动机带动抛雪轮从积雪箱中抛出的抛雪式除雪车

这种形式的除雪车是利用叶轮高速旋转的离心力来工作的。一般是将积雪抛向大型的运输车辆或路边。目前这种抛雪式除雪车比较适合用于小型街道和学校的除雪工作。

2.3 推土机式除雪车

这种除雪车的工作原理和推土机的工作原理差不多，即利用车前的铲子将雪推成一堆后再运走。这种除雪车操作困难、繁琐，没有运输积雪和收集积雪的装置。同时，对铲子和地面的破坏都比较大，而且耗能费时。

基于以上分析，认为抛雪式除雪车比较适用于小型道路的除雪工作。

3 小型抛雪式清雪机的设计及应用

小型抛雪式清雪机主要有五个部分组成，其中包括了以起动机或电动机为动力源的原动机、链传动为主的传动装置、由高速旋转的抛雪叶轮和角度可以调节的抛雪筒组成的抛雪装置、由搅龙叶片和积雪箱组成的积雪装置和除雪车的行走装置。这种多功能除雪车作用很全面，既可以自己收集积雪，也可以将积雪抛出，同时还能带动除雪车向前行走。而且抛雪筒的方向也是可调节的，避免了单方向抛雪，提高了抛雪效率。

3.1 工作原理

首先，积雪被绞龙转子绞入积雪箱内，同时抛雪筒处装有抛雪转子，抛雪转子的旋转速度非常快，由此产生的离心力能将积雪抛出3m高左右。原动机通过减速器带动抛雪转子和搅龙来运动，同时带动传动装置，以确保除雪车向前运动。只需要有人来控制除雪车的工作方向即可，操作简单易懂。

除雪车的机械传动示意图如图1所示。

图1 小型除雪车的机械传动机构图

3.2 原动机的选择

小型除雪车主要工作在狭窄的街道、小的工作场所或住民小区。这些地方的积雪比较薄，除雪较容易，所以机器的体积不应太大。动力机应以小型的为主，因此选用汽油机。

3.3 传动方式的选择

小型除雪车由汽油发动机进行驱动，通过链轮和减速器将动力传递给驱动轴，带动搅龙转子和抛雪轮转动，从而将积雪吸入和抛出。同时变速器将动力传递给行走装置，带动除雪车前进，然后由人来控制行走的速度和方向。该设计的机械传动原理如图2所示。

3.4 集雪装置的设计

在现有的积雪装置中，多数都把抛雪口设置在一侧，这样会导致向两侧抛雪的距离不同，工作效率低，容易发生堵塞。所以，在此将抛雪筒设置在积雪箱的中间，可以使两侧的积雪都向中间传送。搅龙叶片左右两侧的方向是相反的，故选用螺旋式设计。既能将被压实的积雪粉碎，也可防止堵塞现象。积雪装置中绞龙螺旋式叶片的具体机构如图3所示。