劉 云，喻啟忠，王季平

（克拉瑪依五五機械制造有限責(zé)任公司，新疆 克拉瑪依 834032）

適應(yīng)新疆兵團(tuán)的小型清雪設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀與思考

劉 云，喻啟忠，王季平

（克拉瑪依五五機械制造有限責(zé)任公司，新疆 克拉瑪依 834032）

文章通過了解我國小型清雪設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了國內(nèi)常用的小型清雪設(shè)備存在的問題與不足，結(jié)合目前新疆農(nóng)牧團(tuán)場的實際情況，以農(nóng)牧團(tuán)場冬季閑置的拖拉機為配套動力，研制出適宜的清雪除冰設(shè)備。試驗表明該設(shè)備具備良好的適應(yīng)性，清除浮雪、壓雪的效果良好。

新疆；兵團(tuán)；清雪設(shè)備；發(fā)展現(xiàn)狀；思考

0 引言

新疆地處我國西北邊陲，緯度較高，冬季降雪期長達(dá)5～6個月且降雪量大。北疆冬季平原積雪一般在20～30 cm，最深可達(dá)80 cm以上，南疆在10 cm左右，山區(qū)積雪比平原要深得多[1]。截至2014年底，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵轄區(qū)有14個師，共176個農(nóng)牧團(tuán)場，師（市）團(tuán)場分布呈現(xiàn)或城郊、或偏遠(yuǎn)、或邊境的特點，其中大部分農(nóng)牧團(tuán)場遠(yuǎn)離城市，地處偏遠(yuǎn)。冬季降雪量大且缺乏適用的除雪工具及時清雪，給農(nóng)牧團(tuán)場職工出行帶來了諸多不便。因此研發(fā)適用于兵團(tuán)農(nóng)牧團(tuán)場清雪除冰設(shè)備已十分迫切。

1 我國小型清雪設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

冬季道路積雪類型一般分為散雪、壓實雪（冰雪混合狀態(tài)）、冰膜。針對道路積雪狀態(tài)不同，清雪設(shè)備一般分為推雪機、推掃一體機、破冰清雪機。

1.1散雪推雪機

我國傳統(tǒng)的除雪理念是雪停后除雪，多數(shù)的道路積雪未能及時清理而被車輛碾壓成壓實雪[2]。針對壓實雪除雪設(shè)備設(shè)計難度大、制造成本高等生產(chǎn)問題，佳木斯大學(xué)提出了機械化“實時除雪”的理念。并設(shè)計出與小型農(nóng)用自卸汽車相配套的JDSX2800、JD-SX3500型散雪除雪車（圖1）。該設(shè)備由除雪鏟、緩沖器、升降液壓油缸、鏟刃、偏轉(zhuǎn)液壓缸、機架等部件組成，其核心工作部件是除雪鏟，通過連接機構(gòu)與汽車掛接，機具主要用于下雪時進(jìn)行實時除雪工作，且要求作業(yè)的除雪車輛越多越好，以保證道路積雪能夠及時清理，避免積雪形成后被車輛碾壓成實雪的情況。

圖1 散雪除雪設(shè)備

1.2推掃一體式散雪除雪機

推掃一體式散雪除雪機是哈爾濱商業(yè)大學(xué)輕工學(xué)院研制的一種用于清除散雪和壓實雪的清雪設(shè)備（圖2）。該設(shè)備主要由固定架、升降液壓缸、掃雪裝置、仿形支重輪、推雪板液壓缸、推雪板、升降臂等工作部件組成[3]。工作時該設(shè)備與小型汽車進(jìn)行掛接，可以單獨進(jìn)行吹雪、掃雪，也可將兩種除雪技術(shù)結(jié)合使用，提高除雪效果。本設(shè)備對散雪的清除效果明顯，針對積雪被壓實后形成冰雪混合狀態(tài)的壓實雪，也具備一定的清除能力；同時，設(shè)備設(shè)置了緩沖保護(hù)機構(gòu)用以避免除雪工作部件工作遇到障礙時發(fā)生損壞。但本設(shè)備與散雪推雪機相比制造成本較高，且一直沒有投入生產(chǎn)實踐，無法判定其工作效率與生產(chǎn)適應(yīng)性。

圖2 推掃一體式散雪除雪機

1.3破冰清雪機

冬季降雪量過大時，實時清雪難度大成本高，無法徹底清除積雪。道路積雪經(jīng)過車輛的碾壓融化后再遇冷成冰，極易形成冰雪路面。此時道路被冰膜覆蓋十分濕滑，車輛在該路面行駛時制動困難，交通安全隱患增多。因此，破冰裝置也應(yīng)予以重視。我國目前常用的有旋銑式破冰除雪機、擊振式破冰除雪機、循環(huán)往復(fù)擊打式破冰除雪機等[4]。其中旋銑式破冰除雪機在哈爾濱街區(qū)道路清除冰雪工作中發(fā)揮了突出功效，該設(shè)備與中小馬力拖拉機配套，大量排列有序的螺旋銑削刀刃可以精密控制其接地間隙，其沖擊力還能振裂冰雪深層從而使其易于清除[5]。擊振式破冰除雪機也在生產(chǎn)中投入了使用，該裝置前置鋒利齒刃的隨動式擊振滾筒結(jié)構(gòu)，依靠高頻擊振力對地面堅硬冰雪層實行鑿擊破碎，后置的鏟刮結(jié)構(gòu)在主機強大驅(qū)動力作用下清除冰層[5]。破冰清雪機雖然具有較好的除冰效果，但其工作部件在一定程度上對路面造成了損傷，生產(chǎn)中該類機具的使用頻率較低。

2 適應(yīng)團(tuán)場的小型清雪設(shè)備存在的問題

2.1動力匹配問題

目前國內(nèi)常用小型農(nóng)用汽車或裝載汽車與清雪設(shè)備連接的方式，給清雪設(shè)備提供動力保障。而農(nóng)牧團(tuán)場保有量較多的是大中型拖拉機，因此這種動力匹配方式在團(tuán)場不太適用。

2.2 機具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高

由于城市路面的清雪質(zhì)量要求較高，一般用于城市道路的清雪設(shè)備均采用機電液一體化設(shè)計，以確保機具在清雪工作、機具操控、路面排障等方面有較好的作業(yè)性能。因此機具設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本較高。農(nóng)牧團(tuán)場在經(jīng)費較為緊張的情況下，沒有能力引進(jìn)價格昂貴的設(shè)備。

2.3設(shè)備使用率低

新疆的冬季雖然降雪期長達(dá)5～6個月，但清雪設(shè)備使用頻率與降雪次數(shù)有關(guān)，因此該設(shè)備的年使用率較低。結(jié)合農(nóng)牧團(tuán)場冬季賦閑的實際情況，若能使用拖拉機作為清雪設(shè)備的配套動力，將大大提高拖拉機的使用效率，降低清雪作業(yè)成本。

3 適用于新疆兵團(tuán)的小型清雪設(shè)備的研究

針對新疆團(tuán)場道路相對較窄，路面積雪狀況以浮雪和壓實雪為主，結(jié)合兵團(tuán)擁有各種類型、功率的拖拉機在冬季閑置的實際情況，克拉瑪依五五機械制造有限責(zé)任公司研究開發(fā)了一種與拖拉機配套，用于農(nóng)牧團(tuán)場冬季路面掃雪除冰工作的小型清雪設(shè)備（圖3）。該設(shè)備主要由推雪除冰裝置和掃雪裝置組成，與75馬力（55kW）以上拖拉機配套工作。工作時推雪除冰裝置安裝在拖拉機機頭前端，液壓油缸與拖拉機液壓分配器連接，可根據(jù)工作需要提升或降低本裝置的離地高度，通過調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)液壓油缸的伸縮量來控制推雪除冰裝置的偏向角度，在工作過程中將道路上的積雪推向路邊；同時，掃雪裝置通過動力輸出軸安裝在拖拉機后端，拖拉機后動力輸出軸帶動掃雪裝置傳動齒輪箱工作，從而帶動掃雪輥高速運轉(zhuǎn)，將推雪除冰裝置工作后的路面進(jìn)一步清掃干凈，從而完成整個清雪除冰過程。

圖3 小型清雪機結(jié)構(gòu)

2015年12月，公司將試制的樣機在第七師129團(tuán)公路上進(jìn)行試驗，試驗結(jié)果表明：樣機對于未經(jīng)壓實厚度小于30 cm的浮雪除凈率可達(dá)100%；對于團(tuán)場主干道壓雪的除凈率高于90%，路面積雪除凈率較高。適用于團(tuán)場冬季積雪的清理。

4 結(jié)束語一般農(nóng)用拖拉機都具備原裝的機械動力輸出、液壓輸出和懸掛裝置，非常便于改裝除雪設(shè)備。拖拉機還具有良好的驅(qū)動性能，其多擋變速箱和懸掛等結(jié)構(gòu)非常適于除雪作業(yè)[5]。因此，克拉瑪依五五機械制造有限責(zé)任公司在充分考慮團(tuán)場實際情況的基礎(chǔ)上，選擇大中馬力拖拉機作為清雪設(shè)備的配套動力，即可充分發(fā)揮拖拉機的使用效率，也可滿足農(nóng)牧團(tuán)場冬季道路清雪要求。該清雪設(shè)備的成功研制，可有效保障團(tuán)場道路的暢通，為人們冬季安全出行提供便利。同時機具結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，維修保養(yǎng)方便，與農(nóng)牧團(tuán)場的經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀相適應(yīng)。

[1]新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)年鑒編輯委員會．兵團(tuán)年鑒2015[Z]．新疆：兵團(tuán)年鑒社，2015：84．

[2]吳書琴，李喬非，劉春山．JD-SX2800、JD-SX3500型城市道路散雪除雪機[J]．工程機械，2007（38）：14～17．

[3]趙麗麗．推掃一體式散雪除雪機研制[J]．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（07）：108．

[4]段成燕，王百成，王東勝等．高效除冰雪機的設(shè)計與仿真分析[J]．黑龍江工程學(xué)院學(xué)報，2014,28（2）:58～61．

[5]崔憲江．適用清雪除冰的機械[J]．筑路機械與施工機械化，2008（11）：27～30．

10．13620/j．cnki．issn1007-7782．2016．04．005

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2016-08-16