劉 云，喻啟忠，王季平

（克拉瑪依五五機(jī)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(jī)械制造有限責(zé)任公司，新疆 克拉瑪依 834032）

文章通過(guò)了解我國(guó)小型清雪設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了國(guó)內(nèi)常用的小型清雪設(shè)備存在的問(wèn)題與不足，結(jié)合目前新疆農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)的實(shí)際情況，以農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)冬季閑置的拖拉機(jī)為配套動(dòng)力，研制出適宜的清雪除冰設(shè)備。試驗(yàn)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(guó)西北邊陲，緯度較高，冬季降雪期長(zhǎng)達(dá)5～6個(gè)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(gè)師，共176個(gè)農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)，師（市）團(tuán)場(chǎng)分布呈現(xiàn)或城郊、或偏遠(yuǎn)、或邊境的特點(diǎn)，其中大部分農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)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(shí)清雪，給農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)職工出行帶來(lái)了諸多不便。因此研發(fā)適用于兵團(tuán)農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)清雪除冰設(shè)備已十分迫切。

1 我國(guó)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(shí)雪（冰雪混合狀態(tài)）、冰膜。針對(duì)道路積雪狀態(tài)不同，清雪設(shè)備一般分為推雪機(jī)、推掃一體機(jī)、破冰清雪機(jī)。

1.1散雪推雪機(jī)

我國(guó)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(shí)清理而被車輛碾壓成壓實(shí)雪[2]。針對(duì)壓實(shí)雪除雪設(shè)備設(shè)計(jì)難度大、制造成本高等生產(chǎn)問(wèn)題，佳木斯大學(xué)提出了機(jī)械化“實(shí)時(shí)除雪”的理念。并設(shè)計(jì)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(jī)架等部件組成，其核心工作部件是除雪鏟，通過(guò)連接機(jī)構(gòu)與汽車掛接，機(jī)具主要用于下雪時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(shí)清理，避免積雪形成后被車輛碾壓成實(shí)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(jī)

推掃一體式散雪除雪機(jī)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(shí)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(shí)該設(shè)備與小型汽車進(jìn)行掛接，可以單獨(dú)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(duì)散雪的清除效果明顯，針對(duì)積雪被壓實(shí)后形成冰雪混合狀態(tài)的壓實(shí)雪，也具備一定的清除能力；同時(shí)，設(shè)備設(shè)置了緩沖保護(hù)機(jī)構(gòu)用以避免除雪工作部件工作遇到障礙時(shí)發(fā)生損壞。但本設(shè)備與散雪推雪機(jī)相比制造成本較高，且一直沒(méi)有投入生產(chǎn)實(shí)踐，無(wú)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(jī)

1.3破冰清雪機(jī)

冬季降雪量過(guò)大時(shí)，實(shí)時(shí)清雪難度大成本高，無(wú)法徹底清除積雪。道路積雪經(jīng)過(guò)車輛的碾壓融化后再遇冷成冰，極易形成冰雪路面。此時(shí)道路被冰膜覆蓋十分濕滑，車輛在該路面行駛時(shí)制動(dòng)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(guó)目前常用的有旋銑式破冰除雪機(jī)、擊振式破冰除雪機(jī)、循環(huán)往復(fù)擊打式破冰除雪機(jī)等[4]。其中旋銑式破冰除雪機(jī)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(jī)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(jī)也在生產(chǎn)中投入了使用，該裝置前置鋒利齒刃的隨動(dòng)式擊振滾筒結(jié)構(gòu)，依靠高頻擊振力對(duì)地面堅(jiān)硬冰雪層實(shí)行鑿擊破碎，后置的鏟刮結(jié)構(gòu)在主機(jī)強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力作用下清除冰層[5]。破冰清雪機(jī)雖然具有較好的除冰效果，但其工作部件在一定程度上對(duì)路面造成了損傷，生產(chǎn)中該類機(jī)具的使用頻率較低。

2 適應(yīng)團(tuán)場(chǎng)的小型清雪設(shè)備存在的問(wèn)題

2.1動(dòng)力匹配問(wèn)題

目前國(guó)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(dòng)力保障。而農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)保有量較多的是大中型拖拉機(jī)，因此這種動(dòng)力匹配方式在團(tuán)場(chǎng)不太適用。

2.2 機(jī)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(jī)電液一體化設(shè)計(jì)，以確保機(jī)具在清雪工作、機(jī)具操控、路面排障等方面有較好的作業(yè)性能。因此機(jī)具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本較高。農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)在經(jīng)費(fèi)較為緊張的情況下，沒(méi)有能力引進(jìn)價(jià)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(zhǎng)達(dá)5～6個(gè)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(chǎng)冬季賦閑的實(shí)際情況，若能使用拖拉機(jī)作為清雪設(shè)備的配套動(dòng)力，將大大提高拖拉機(jī)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(duì)新疆團(tuán)場(chǎng)道路相對(duì)較窄，路面積雪狀況以浮雪和壓實(shí)雪為主，結(jié)合兵團(tuán)擁有各種類型、功率的拖拉機(jī)在冬季閑置的實(shí)際情況，克拉瑪依五五機(jī)械制造有限責(zé)任公司研究開(kāi)發(fā)了一種與拖拉機(jī)配套，用于農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)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(jī)配套工作。工作時(shí)推雪除冰裝置安裝在拖拉機(jī)機(jī)頭前端，液壓油缸與拖拉機(jī)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(guò)調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)液壓油缸的伸縮量來(lái)控制推雪除冰裝置的偏向角度，在工作過(guò)程中將道路上的積雪推向路邊；同時(shí)，掃雪裝置通過(guò)動(dòng)力輸出軸安裝在拖拉機(jī)后端，拖拉機(jī)后動(dòng)力輸出軸帶動(dòng)掃雪裝置傳動(dòng)齒輪箱工作，從而帶動(dòng)掃雪輥高速運(yùn)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(gè)清雪除冰過(guò)程。

圖3 小型清雪機(jī)結(jié)構(gòu)

2015年12月，公司將試制的樣機(jī)在第七師129團(tuán)公路上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：樣機(jī)對(duì)于未經(jīng)壓實(shí)厚度小于30 cm的浮雪除凈率可達(dá)100%；對(duì)于團(tuán)場(chǎng)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(chǎng)冬季積雪的清理。

4 結(jié)束語(yǔ)一般農(nóng)用拖拉機(jī)都具備原裝的機(jī)械動(dòng)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(jī)還具有良好的驅(qū)動(dòng)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(jī)械制造有限責(zé)任公司在充分考慮團(tuán)場(chǎng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，選擇大中馬力拖拉機(jī)作為清雪設(shè)備的配套動(dòng)力，即可充分發(fā)揮拖拉機(jī)的使用效率，也可滿足農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)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(chǎng)道路的暢通，為人們冬季安全出行提供便利。同時(shí)機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，維修保養(yǎng)方便，與農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)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(huì)．兵團(tuán)年鑒2015[Z]．新疆：兵團(tuán)年鑒社，2015：84．

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

[3]趙麗麗．推掃一體式散雪除雪機(jī)研制[J]．中國(guó)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(jī)的設(shè)計(jì)與仿真分析[J]．黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2014,28（2）:58～61．

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

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

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