适应新疆兵团的小型清雪设备的发展现状与思考

刘 云，喻启忠，王季平

（克拉玛依五五机械制造有限责任公司，新疆 克拉玛依 834032）

适应新疆兵团的小型清雪设备的发展现状与思考

刘 云，喻启忠，王季平

（克拉玛依五五机械制造有限责任公司，新疆 克拉玛依 834032）

文章通过了解我国小型清雪设备的发展现状，分析了国内常用的小型清雪设备存在的问题与不足，结合目前新疆农牧团场的实际情况，以农牧团场冬季闲置的拖拉机为配套动力，研制出适宜的清雪除冰设备。试验表明该设备具备良好的适应性，清除浮雪、压雪的效果良好。

新疆；兵团；清雪设备；发展现状；思考

0 引言

新疆地处我国西北边陲，纬度较高，冬季降雪期长达5～6个月且降雪量大。北疆冬季平原积雪一般在20～30 cm，最深可达80 cm以上，南疆在10 cm左右，山区积雪比平原要深得多[1]。截至2014年底，新疆生产建设兵辖区有14个师，共176个农牧团场，师（市）团场分布呈现或城郊、或偏远、或边境的特点，其中大部分农牧团场远离城市，地处偏远。冬季降雪量大且缺乏适用的除雪工具及时清雪，给农牧团场职工出行带来了诸多不便。因此研发适用于兵团农牧团场清雪除冰设备已十分迫切。

1 我国小型清雪设备的发展现状

冬季道路积雪类型一般分为散雪、压实雪（冰雪混合状态）、冰膜。针对道路积雪状态不同，清雪设备一般分为推雪机、推扫一体机、破冰清雪机。

1.1散雪推雪机

我国传统的除雪理念是雪停后除雪，多数的道路积雪未能及时清理而被车辆碾压成压实雪[2]。针对压实雪除雪设备设计难度大、制造成本高等生产问题，佳木斯大学提出了机械化“实时除雪”的理念。并设计出与小型农用自卸汽车相配套的JDSX2800、JD-SX3500型散雪除雪车（图1）。该设备由除雪铲、缓冲器、升降液压油缸、铲刃、偏转液压缸、机架等部件组成，其核心工作部件是除雪铲，通过连接机构与汽车挂接，机具主要用于下雪时进行实时除雪工作，且要求作业的除雪车辆越多越好，以保证道路积雪能够及时清理，避免积雪形成后被车辆碾压成实雪的情况。

图1 散雪除雪设备

1.2推扫一体式散雪除雪机

推扫一体式散雪除雪机是哈尔滨商业大学轻工学院研制的一种用于清除散雪和压实雪的清雪设备（图2）。该设备主要由固定架、升降液压缸、扫雪装置、仿形支重轮、推雪板液压缸、推雪板、升降臂等工作部件组成[3]。工作时该设备与小型汽车进行挂接，可以单独进行吹雪、扫雪，也可将两种除雪技术结合使用，提高除雪效果。本设备对散雪的清除效果明显，针对积雪被压实后形成冰雪混合状态的压实雪，也具备一定的清除能力；同时，设备设置了缓冲保护机构用以避免除雪工作部件工作遇到障碍时发生损坏。但本设备与散雪推雪机相比制造成本较高，且一直没有投入生产实践，无法判定其工作效率与生产适应性。

图2 推扫一体式散雪除雪机

1.3破冰清雪机

冬季降雪量过大时，实时清雪难度大成本高，无法彻底清除积雪。道路积雪经过车辆的碾压融化后再遇冷成冰，极易形成冰雪路面。此时道路被冰膜覆盖十分湿滑，车辆在该路面行驶时制动困难，交通安全隐患增多。因此，破冰装置也应予以重视。我国目前常用的有旋铣式破冰除雪机、击振式破冰除雪机、循环往复击打式破冰除雪机等[4]。其中旋铣式破冰除雪机在哈尔滨街区道路清除冰雪工作中发挥了突出功效，该设备与中小马力拖拉机配套，大量排列有序的螺旋铣削刀刃可以精密控制其接地间隙，其冲击力还能振裂冰雪深层从而使其易于清除[5]。击振式破冰除雪机也在生产中投入了使用，该装置前置锋利齿刃的随动式击振滚筒结构，依靠高频击振力对地面坚硬冰雪层实行凿击破碎，后置的铲刮结构在主机强大驱动力作用下清除冰层[5]。破冰清雪机虽然具有较好的除冰效果，但其工作部件在一定程度上对路面造成了损伤，生产中该类机具的使用频率较低。

2 适应团场的小型清雪设备存在的问题

2.1动力匹配问题

目前国内常用小型农用汽车或装载汽车与清雪设备连接的方式，给清雪设备提供动力保障。而农牧团场保有量较多的是大中型拖拉机，因此这种动力匹配方式在团场不太适用。

2.2 机具结构复杂，制造成本高

由于城市路面的清雪质量要求较高，一般用于城市道路的清雪设备均采用机电液一体化设计，以确保机具在清雪工作、机具操控、路面排障等方面有较好的作业性能。因此机具设计结构复杂、制造成本较高。农牧团场在经费较为紧张的情况下，没有能力引进价格昂贵的设备。

2.3设备使用率低

新疆的冬季虽然降雪期长达5～6个月，但清雪设备使用频率与降雪次数有关，因此该设备的年使用率较低。结合农牧团场冬季赋闲的实际情况，若能使用拖拉机作为清雪设备的配套动力，将大大提高拖拉机的使用效率，降低清雪作业成本。

3 适用于新疆兵团的小型清雪设备的研究

针对新疆团场道路相对较窄，路面积雪状况以浮雪和压实雪为主，结合兵团拥有各种类型、功率的拖拉机在冬季闲置的实际情况，克拉玛依五五机械制造有限责任公司研究开发了一种与拖拉机配套，用于农牧团场冬季路面扫雪除冰工作的小型清雪设备（图3）。该设备主要由推雪除冰装置和扫雪装置组成，与75马力（55kW）以上拖拉机配套工作。工作时推雪除冰装置安装在拖拉机机头前端，液压油缸与拖拉机液压分配器连接，可根据工作需要提升或降低本装置的离地高度，通过调节偏转液压油缸的伸缩量来控制推雪除冰装置的偏向角度，在工作过程中将道路上的积雪推向路边；同时，扫雪装置通过动力输出轴安装在拖拉机后端，拖拉机后动力输出轴带动扫雪装置传动齿轮箱工作，从而带动扫雪辊高速运转，将推雪除冰装置工作后的路面进一步清扫干净，从而完成整个清雪除冰过程。

图3 小型清雪机结构

2015年12月，公司将试制的样机在第七师129团公路上进行试验，试验结果表明：样机对于未经压实厚度小于30 cm的浮雪除净率可达100%；对于团场主干道压雪的除净率高于90%，路面积雪除净率较高。适用于团场冬季积雪的清理。

4 结束语一般农用拖拉机都具备原装的机械动力输出、液压输出和悬挂装置，非常便于改装除雪设备。拖拉机还具有良好的驱动性能，其多挡变速箱和悬挂等结构非常适于除雪作业[5]。因此，克拉玛依五五机械制造有限责任公司在充分考虑团场实际情况的基础上，选择大中马力拖拉机作为清雪设备的配套动力，即可充分发挥拖拉机的使用效率，也可满足农牧团场冬季道路清雪要求。该清雪设备的成功研制，可有效保障团场道路的畅通，为人们冬季安全出行提供便利。同时机具结构简单，成本较低，维修保养方便，与农牧团场的经济发展现状相适应。

[1]新疆生产建设兵团年鉴编辑委员会．兵团年鉴2015[Z]．新疆：兵团年鉴社，2015：84．

[2]吴书琴，李乔非，刘春山．JD-SX2800、JD-SX3500型城市道路散雪除雪机[J]．工程机械，2007（38）：14～17．

[3]赵丽丽．推扫一体式散雪除雪机研制[J]．中国新技术新产品，2015（07）：108．

[4]段成燕，王百成，王东胜等．高效除冰雪机的设计与仿真分析[J]．黑龙江工程学院学报，2014,28（2）:58～61．

[5]崔宪江．适用清雪除冰的机械[J]．筑路机械与施工机械化，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