適應新疆兵團的小型清雪設備的發展現狀與思考

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）

適應新疆兵團的小型清雪設備的發展現狀與思考

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備的發展現狀，分析了國內常用的小型清雪設備存在的問題與不足，結合目前新疆農牧團場的實際情況，以農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備。試驗表明該設備具備良好的適應性，清除浮雪、壓雪的效果良好。

新疆；兵團；清雪設備；發展現狀；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，山區積雪比平原要深得多[1]。截至2014年底，新疆生產建設兵轄區有14個師，共176個農牧團場，師（市）團場分布呈現或城郊、或偏遠、或邊境的特點，其中大部分農牧團場遠離城市，地處偏遠。冬季降雪量大且缺乏適用的除雪工具及時清雪，給農牧團場職工出行帶來了諸多不便。因此研發適用于兵團農牧團場清雪除冰設備已十分迫切。

1 我國小型清雪設備的發展現狀

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

1.1散雪推雪機

我國傳統的除雪理念是雪停后除雪，多數的道路積雪未能及時清理而被車輛碾壓成壓實雪[2]。針對壓實雪除雪設備設計難度大、制造成本高等生產問題，佳木斯大學提出了機械化“實時除雪”的理念。并設計出與小型農用自卸汽車相配套的JDSX2800、JD-SX3500型散雪除雪車（圖1）。該設備由除雪鏟、緩沖器、升降液壓油缸、鏟刃、偏轉液壓缸、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備（圖2）。該設備主要由固定架、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結合使用，提高除雪效果。本設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的壓實雪，也具備一定的清除能力；同時，設備設置了緩沖保護機構用以避免除雪工作部件工作遇到障礙時發生損壞。但本設備與散雪推雪機相比制造成本較高，且一直沒有投入生產實踐，無法判定其工作效率與生產適應性。

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、循環往復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道路清除冰雪工作中發揮了突出功效，該設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中投入了使用，該裝置前置鋒利齒刃的隨動式擊振滾筒結構，依靠高頻擊振力對地面堅硬冰雪層實行鑿擊破碎，后置的鏟刮結構在主機強大驅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，生產中該類機具的使用頻率較低。

2 適應團場的小型清雪設備存在的問題

2.1動力匹配問題

目前國內常用小型農用汽車或裝載汽車與清雪設備連接的方式，給清雪設備提供動力保障。而農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 機具結構復雜，制造成本高

由于城市路面的清雪質量要求較高，一般用于城市道路的清雪設備均采用機電液一體化設計，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性能。因此機具設計結構復雜、制造成本較高。農牧團場在經費較為緊張的情況下，沒有能力引進價格昂貴的設備。

2.3設備使用率低

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

3 適用于新疆兵團的小型清雪設備的研究

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了一種與拖拉機配套，用于農牧團場冬季路面掃雪除冰工作的小型清雪設備（圖3）。該設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，可根據工作需要提升或降低本裝置的離地高度，通過調節偏轉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，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 小型清雪機結構

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，試驗結果表明：樣機對于未經壓實厚度小于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 結束語一般農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備。拖拉機還具有良好的驅動性能，其多擋變速箱和懸掛等結構非常適于除雪作業[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上，選擇大中馬力拖拉機作為清雪設備的配套動力，即可充分發揮拖拉機的使用效率，也可滿足農牧團場冬季道路清雪要求。該清雪設備的成功研制，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。同時機具結構簡單，成本較低，維修保養方便，與農牧團場的經濟發展現狀相適應。

[1]新疆生產建設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]．中國新技術新產品，2015（07）：108．

[4]段成燕，王百成，王東勝等．高效除冰雪機的設計與仿真分析[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

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1007-7782（2016）04-0013-03

2016-08-16