多功能除雪机是集越障铲雪、积雪压实排放、道路清扫和保护路面于一身的小型除雪车。不仅适用于不同类型的场合,如:高速机场、公共场所等,还能够很好地处理各种路面的雪和冰,如:浮雪、薄雪、薄冰等。同时它可以在凹凸不平的路面行驶、作业及回避路障,工作效率高。
冬季马路、街道等上的积雪给人们的出行和交通造成了严重的不便。目前国内除雪主要有3种方式:化学除雪、人工除雪和机械除雪。由于化学除雪易破坏路面、路边植被和设施,机械除雪成了当前主要的除雪方式。目前国内的除雪机大多数不仅功能单一、效率低下、避障能力差,而且运用场合有限,不能适用不同的路况。国外的除雪机械虽功能齐全,但价格昂贵。针对以上弊病,笔者设计了一款集除雪、压雪、越障和保护地面为一体的小巧轻便型除雪机,以适用于处理不同场合、各种路面的雪和冰。
1 系统功能及总体结构
本多功能除雪机主要有破冰越障铲雪装置、积雪压实装置、履带行驶装置设计路面清扫装置四部分。
1.1 破冰越障铲雪装置
越障铲雪装置主要包括叶轮、滚筒、清雪铲等部分组成。叶轮固定在滚筒上,电动机的动能经带传动、链传动到达滚筒,滚筒带动叶轮旋转,叶轮顶部有刃口,当叶轮接触到雪或冰时,开始切割,螺旋叶轮在切除冰雪的同时将其卷至除雪机右侧,叶轮叶片通过旋转运动将冰雪送上传送带,冰雪经传送带传递到后箱进行压缩。
清雪铲固定在箱体上,不作业时可随叶轮滚筒一起提升至一定高度;当除雪机需要作业时,下降装置将清雪铲自动降至稍离地面处,开始作业。清雪铲可以清除地面未通过叶轮旋入除雪机的冰雪,同时还可以保证叶轮不接触地面,很好的保护了地面。
清雪铲是由10块独立铲体连接而成,其特征在于弧形钢板上端设有支点,下端有保险销,并由此与连接板铰接,连接板的下部设有活动销,并由此与铲刃通过弹簧相连,上升支撑上有上下2个突起。
当铲刃在正常路面工作时,包围活动销的弹簧可克服摩擦力保证其正常工作,摩擦力变化时铲刃有5º的正常工作旋转空间。提升轮一直处于旋转状态,动能从电动机的动能经带传动、链传动带动提升轮旋转。正常状态下,上升支撑和提升轮均不起作用。遇到较大石块等障碍物使前进阻力增大,铲刃旋转超出5º范围后,将弧形钢板向后顶,此时上升支撑上端突起正好挂在提升杆上,通过提升轮的旋转带动整块铲雪装置上升(此时若其他9块独立铲体未遇障碍则正常工作),提升一定高度后上升支撑下端突起正好顶在第二个提升杆上,弧形钢板向前移动与旋转轮脱离,即回到正常工作状态。如此实现自动越障功能。
1.2 积雪压实装置
经过铲雪装置对积雪的初步收集,旋雪轮将其送入传雪带上,经传雪带,动能从电动机的动能经带传动、链传动、齿轮传动带动传雪轮,传递到积雪压实箱中。积雪压实装置原理是曲柄滑块机构,电机传递的动力(动能从电动机的动能经带传动、链传动、蜗轮蜗杆传动到达蜗轮,蜗轮与曲柄相连)带动曲柄旋转,使滑块实现往复运动,从而将压实箱中的雪压进锥形排雪口,将压实的积雪排除在道路的一侧。
1.3 履带行驶装置
在雪地里工作的多功能除雪机的行走是通过链传动(动能从电动机的动能经带传动、链传动到达后轴,再分别经过链传动,将动力传到驱动轮)传递能量,分别驱动多功能除雪机的左右履带。采用履带代替车轮行走,可以提供与地面更大的摩擦力,克服了生活中经常遇到轮式车在雪地里打滑现象,适应更多的环境,拓宽除雪机的使用范围,提高在雪地工作时的效率,有利于除雪车更好的完成任务。
1.4 路面清扫装置
在除雪车的尾部设有自适应钢刷,其动力来源于单独设立的一个小电机。在破冰越障铲雪作业后,自适应钢刷可以将作业面残余的雪和碎冰清理到道路的一侧,同时钢刷可清理地面使行车更加平稳。
2 结 语
多功能除雪机是集越障铲雪、积雪压实排放、道路清扫和保护路面于一身的小型除雪车。不仅适用于不同类型的场合,如:高速机场、公共场所等,还能够很好地处理各种路面的雪和冰,如:浮雪、薄雪、薄冰等。同时它可以在凹凸不平的路面行驶、作业及回避路障,工作效率高。
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