牧神KFS-750型牵引式抛雪机的研制

谢新亚，高 彬，姚河江，王灿博，孙利锋，任一迪

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆乌鲁木齐830026）

0 引言

我国北方大部分地区每年有3~5个月的降雪期，且冬季降雪的主要特点是时间长、雪量大，如果不能及时清理道路上的积雪，积雪经车辆碾压后会冻结成冰，造成车辆打滑拥堵，易造成交通事故，给人们的生产和生活带来诸多不便。目前国内市场上有清扫主干道积雪的大型除雪设备，能有效完成较宽道路的积雪清扫及装车作业，但是较窄巷道及工业厂区内的小型积雪清扫设备多为国外进口，价格昂贵[1-2]。

针对上述问题，新疆新研牧神科技有限公司研发了KFS-750型牵引式抛雪机，该机由小型装载车或拖拉机驱动，可完成较窄路面积雪的破冰、输送集条及抛送装车作业。

1 主要结构及工作原理

1.1 主要结构

牧神KFS-750型牵引式抛雪机主要由机架、左螺旋输送器、限位杆、右螺旋输送器、悬挂油缸、平行齿轮箱、离心抛雪轮、安全离合器、拖地滑雪板、分动齿轮箱、破冰铲刀、短导雪槽、长导雪槽等部分组成，如图1。

1.2 工作原理

KFS-750型牵引式抛雪机作业时由小型装载车或拖拉机等牵引机械完成三点挂接，上侧的悬挂油缸可实现抛雪机绕下悬挂点与地面的角度可调[3]，其动力传递如图2。牵引机械通过传动轴或液压马达将动力传递给平行齿轮箱带动离心抛雪轮转动，随后将动力通过安全离合器传递给分动齿轮箱，分动齿轮箱通过左右输出轴分别驱动左右螺旋输送器旋转作业。

图2 传动示意

作业时，破冰铲刀将板结的雪块铲起，通过左螺旋输送器和右螺旋输送器将积雪破碎并输送至离心抛雪轮，抛雪轮叶片高速旋转,形成离心运动将积雪抛送至导雪槽完成装车[4]，根据装车高度的不同可更换长短导雪槽。

2 主要技术参数

3 技术创新及特点

（1）三点快速挂接结构。整机悬挂按照快速悬挂口设计，可实现与拖拉机下悬挂臂快速挂接，安全省时，上侧悬挂点采用液压锁油缸连接，可在不同高度下实现挂接倾角实时可调，双向液压锁保证倾角稳定可靠[5]。

（2）超负荷安全离合器。在离心抛雪轮和螺旋输送器动力传递之间设计有单向安全离合器，设定保护扭矩为570 Nm，作业时当螺旋输送器工作扭矩较大或卷入石块等硬物时，安全离合器打滑切断螺旋输送器动力，防止导雪槽堵塞的同时保护了传动箱及各工作部件。

（3）三角齿形螺旋输送器。螺旋输送器叶片采用高强度耐磨钢板制成，设计为双螺旋结构，增强积雪的输送效率且叶片外圆设计为三角齿形结构，在输送积雪的过程中可最大程度地进行破碎，提高除雪效率。螺旋输送器外端面设计有4个破冰齿，除雪过程中对结冰的路面或者板结的积雪有破碎作用。螺旋输送器与传动箱之间采用法兰联轴器连接，负荷较大时剪断连接螺栓，保护传动箱体（图3）。

图3 螺旋输送器示意

（4）导雪槽抛雪角度可实时调节。抛雪机配有短导雪槽和长导雪槽，可实现不同高度的装车要求。导雪槽顶端设计有导雪板，可实现抛雪高度和角度的实时调节，最大调节角度可达51°。液压油缸上装配有单向节流阀，可控制液压油缸的进给流量，从而改变导雪板角度变化的快慢，提高角度调整的精度（图4）。

图4 螺旋输送器示意

4 试验情况

KFS-750牵引式抛雪机于2019年完成样机试制，在新疆乌鲁木齐市经济技术开发区融合南路街道和本公司厂区内部进行了样机试验。作业时，由本公司HS604双向拖拉机牵引，可一次性完成道路积雪的破冰、收集和抛洒装车作业。抛雪机破冰铲刀对于板结硬度不高的冰雪路面破冰效果较好，双螺旋输送器对400~800 mm厚度的积雪破碎输送效果较好，抛雪距离最远可达15 m，可满足各类清雪车的装车条件，整机工作平稳可靠，机具性能达到了预定的设计要求。