適應(yīng)新疆兵團的小型清雪設(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任公司，新疆 克拉瑪依 834032）

適應(yīng)新疆兵團的小型清雪設(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)牧團場的實際情況，以農(nóng)牧團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；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)牧團場，師（市）團場分布呈現(xiàn)或城郊、或偏遠、或邊境的特點，其中大部分農(nóng)牧團場遠離城市，地處偏遠。冬季降雪量大且缺乏適用的除雪工具及時清雪，給農(nóng)牧團場職工出行帶來了諸多不便。因此研發(fā)適用于兵團農(nóng)牧團場清雪除冰設(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)大學輕工學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)備與小型汽車進行掛接，可以單獨進行吹雪、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)牧團場在經(jīng)費較為緊張的情況下，沒有能力引進價格昂貴的設(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 適用于新疆兵團的小型清雪設(shè)備的研究

針對新疆團場道路相對較窄，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任公司研究開發(fā)了一種與拖拉機配套，用于農(nóng)牧團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團公路上進行試驗，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100%；對于團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任公司在充分考慮團場實際情況的基礎(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)牧團場的經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀相適應(yīng)。

[1]新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團年鑒編輯委員會．兵團年鑒2015[Z]．新疆：兵團年鑒社，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]．黑龍江工程學院學報，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

S23

A

1007-7782（2016）04-0013-03

2016-08-16