牧神KFS-750型牽引式拋雪機的研制

謝新亞，高 彬，姚河江，王燦博，孫利鋒，任一迪

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆烏魯木齊830026）

0 引言

我國北方大部分地區(qū)每年有3~5個月的降雪期，且冬季降雪的主要特點是時間長、雪量大，如果不能及時清理道路上的積雪，積雪經(jīng)車輛碾壓后會凍結(jié)成冰，造成車輛打滑擁堵，易造成交通事故，給人們的生產(chǎn)和生活帶來諸多不便。目前國內(nèi)市場上有清掃主干道積雪的大型除雪設(shè)備，能有效完成較寬道路的積雪清掃及裝車作業(yè)，但是較窄巷道及工業(yè)廠區(qū)內(nèi)的小型積雪清掃設(shè)備多為國外進口，價格昂貴[1-2]。

針對上述問題，新疆新研牧神科技有限公司研發(fā)了KFS-750型牽引式拋雪機，該機由小型裝載車或拖拉機驅(qū)動，可完成較窄路面積雪的破冰、輸送集條及拋送裝車作業(yè)。

1 主要結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 主要結(jié)構(gòu)

牧神KFS-750型牽引式拋雪機主要由機架、左螺旋輸送器、限位桿、右螺旋輸送器、懸掛油缸、平行齒輪箱、離心拋雪輪、安全離合器、拖地滑雪板、分動齒輪箱、破冰鏟刀、短導(dǎo)雪槽、長導(dǎo)雪槽等部分組成，如圖1。

1.2 工作原理

KFS-750型牽引式拋雪機作業(yè)時由小型裝載車或拖拉機等牽引機械完成三點掛接，上側(cè)的懸掛油缸可實現(xiàn)拋雪機繞下懸掛點與地面的角度可調(diào)[3]，其動力傳遞如圖2。牽引機械通過傳動軸或液壓馬達(dá)將動力傳遞給平行齒輪箱帶動離心拋雪輪轉(zhuǎn)動，隨后將動力通過安全離合器傳遞給分動齒輪箱，分動齒輪箱通過左右輸出軸分別驅(qū)動左右螺旋輸送器旋轉(zhuǎn)作業(yè)。

圖2 傳動示意

作業(yè)時，破冰鏟刀將板結(jié)的雪塊鏟起，通過左螺旋輸送器和右螺旋輸送器將積雪破碎并輸送至離心拋雪輪，拋雪輪葉片高速旋轉(zhuǎn),形成離心運動將積雪拋送至導(dǎo)雪槽完成裝車[4]，根據(jù)裝車高度的不同可更換長短導(dǎo)雪槽。

2 主要技術(shù)參數(shù)

3 技術(shù)創(chuàng)新及特點

（1）三點快速掛接結(jié)構(gòu)。整機懸掛按照快速懸掛口設(shè)計，可實現(xiàn)與拖拉機下懸掛臂快速掛接，安全省時，上側(cè)懸掛點采用液壓鎖油缸連接，可在不同高度下實現(xiàn)掛接傾角實時可調(diào)，雙向液壓鎖保證傾角穩(wěn)定可靠[5]。

（2）超負(fù)荷安全離合器。在離心拋雪輪和螺旋輸送器動力傳遞之間設(shè)計有單向安全離合器，設(shè)定保護扭矩為570 Nm，作業(yè)時當(dāng)螺旋輸送器工作扭矩較大或卷入石塊等硬物時，安全離合器打滑切斷螺旋輸送器動力，防止導(dǎo)雪槽堵塞的同時保護了傳動箱及各工作部件。

（3）三角齒形螺旋輸送器。螺旋輸送器葉片采用高強度耐磨鋼板制成，設(shè)計為雙螺旋結(jié)構(gòu)，增強積雪的輸送效率且葉片外圓設(shè)計為三角齒形結(jié)構(gòu)，在輸送積雪的過程中可最大程度地進行破碎，提高除雪效率。螺旋輸送器外端面設(shè)計有4個破冰齒，除雪過程中對結(jié)冰的路面或者板結(jié)的積雪有破碎作用。螺旋輸送器與傳動箱之間采用法蘭聯(lián)軸器連接，負(fù)荷較大時剪斷連接螺栓，保護傳動箱體（圖3）。

圖3 螺旋輸送器示意

（4）導(dǎo)雪槽拋雪角度可實時調(diào)節(jié)。拋雪機配有短導(dǎo)雪槽和長導(dǎo)雪槽，可實現(xiàn)不同高度的裝車要求。導(dǎo)雪槽頂端設(shè)計有導(dǎo)雪板，可實現(xiàn)拋雪高度和角度的實時調(diào)節(jié)，最大調(diào)節(jié)角度可達(dá)51°。液壓油缸上裝配有單向節(jié)流閥，可控制液壓油缸的進給流量，從而改變導(dǎo)雪板角度變化的快慢，提高角度調(diào)整的精度（圖4）。

圖4 螺旋輸送器示意

4 試驗情況

KFS-750牽引式拋雪機于2019年完成樣機試制，在新疆烏魯木齊市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)融合南路街道和本公司廠區(qū)內(nèi)部進行了樣機試驗。作業(yè)時，由本公司HS604雙向拖拉機牽引，可一次性完成道路積雪的破冰、收集和拋灑裝車作業(yè)。拋雪機破冰鏟刀對于板結(jié)硬度不高的冰雪路面破冰效果較好，雙螺旋輸送器對400~800 mm厚度的積雪破碎輸送效果較好，拋雪距離最遠(yuǎn)可達(dá)15 m，可滿足各類清雪車的裝車條件，整機工作平穩(wěn)可靠，機具性能達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計要求。