浅谈路面冰雪清除装置

浅谈路面冰雪清除装置

燕鹏  ,朱英

山东协和学院 山东省济南市 250107

摘要：由于中国北方地区在冬季下雪的持续时间长,雪量大,温度较低,降雪数日经汽车、步行的碾压而被挤压。因此道路上压实的降雪的清除问题,关系到社会生产、民众日常生活、交通安全、环保问题等诸多方面。目前中国国内对道路处理压实冰雪的清理还缺乏有效的方法。因此本文根据中国北方地区道路下雪后的气候特征和当前国情,浅谈一下目前除冰雪机械的国内外发展现状。

1引言

中国北方很多地区,一年有很长的积雪时间,而路面积雪又给交通和民众生活带来了很多麻烦。尤其滞留在道路上的积雪和薄冰,通过传统除雪机械用推刮的方式都无法去除,因此需要花费巨大人力物力进行人工铲除。通过传统机械方式去除是一个急需解决的技术难点。就目前中国国内除雪机而言,大多功能结构简单,或只去除表面积雪、或仅仅破除积冰。而外国的除雪机功用较全,但构造繁杂,费用高昂,且普遍不能适应中国国内的道路情况。所以,拥有一台集破冰除雪为一体机的装置是有必要的。

2国内外研究现状

目前,在世界上所有国家除冰的办法中,使用得最广泛的是热溶解法和机械法。热溶解法通常是通过热力作用,或撒化学制剂将冰雪完全溶化。其好处是除净率较高,不过它的生产成本也很高。并且易引起污染。尽管环境友好型融雪药剂已经问世,对环境和动植物的危害降低了,但没有完全消除。所以应用范围受一些局限。

机械法是借助机器的直接力量消除冰雪污染。尽管除净度很低,但对环境和植物并没有任何危害。可以进行冰雪的异地迁移。使用范围也相当广泛。所以,去除冰雪时应该以机械法为主,以热溶解法为补充,才可以取得更高效和安全的除冰雪作用。

由于我国对除雪机械的研究、制造都相对晚,所以还处在萌芽阶段。但目前,我国的主要城市大道和公路在冬天除雪时大部分仍采取我国优良传统的保养方法,即人工作业与较中小型的除雪机械结合的方法。公路和等级公路也已开始采用较大型的专用除雪机械,以实施冬天保养。不过,我国除雪机器在生产总量和种类规格上还很小,而且除雪装置也主要依靠进口。机械化程度和技术总体水平都远滞后于发达国家。因此只有在最近数年,国内的工厂才根据外国的先进科技研发了符合我国国情的除雪机器。

3 发展方向

3.1 向一机多能和机电液一体化的方向发展。

在目前现有的条件下，可以对汽车、装载机以及推土机等设备进行调整，冬季降雪期时用来进行清理冰雪作业，其余时间则可用来进行公路的养护作业和其他作业。这样就能提升设备的利用率。采用机械、电子、液压等技术提升除冰雪机械的科技含量，以此来减轻工人的劳动强度。

3.2向大型、小型和高速的方向发展。

我国的地理环境比较复杂，各个城市道路建设布局不同，冬季降雪情况不同，在清理冰雪设备的选取上也有差异，因此需要大型、小型的各种除冰雪机械，以满足不同地区和工况的除冰雪要求。

3.3路面冰雪清除机方案

动力机在汽车行驶的过程中带动碾压滚滚动。滚动时,因碾压滚筒上附有刀齿,碾滚筒就靠本身的重力,直接附着于冰表面上,刀齿切入经过碾压后所产生的很厚的碎冰及冰雪混合物后,对其形成挤压切削的破碎效果。

装载机是一类应用非常普遍的工程机械,它的好处之一就是可以根据实际需求来改变工作装置。将清理冰雪的设备装上后,即成为了道路冰雪清理机。大部分的清理冰雪机将装载机作为动力机,将道路清理冰设备更换铲斗后即为道路冰雪清理机。

路面冰雪清理机的关键部件就是它的工作设备。该装置由二个部分构成,即:托撑和装有刃口的碾压滚筒。碾滚与托撑相连,托架上由装载机械臂与转斗牵引拉杆连接。并使用装载机的牵引力驱动碾滚动。

碾滚形状成圆柱,在碾滚上用螺栓有相当数量的刀齿,刀齿与圆柱体之间构成了一定的夹角。在装载机起动前,碾滚靠本身的重力粘附于冰雪表面,同时也对冰表面形成一定压力,在起动后受到装载机的牵引力,从而带动碾滚向前滑动。受到气压的影响,刀齿产生切削力并切人冰层内。而因为滑动过程是不断的,于是刀齿就对冰雪层形成了不断的剪切挤压,使冰雪层断裂而与地层脱离。

在地面冰雪层很硬很厚时,如果单靠碾压滚自身的重力对冰形成的压迫使刀齿所产生的切入能力不足,清理冰效果很可能就不会十分理想。这时可以考虑:

(1)在冰雪清除工作装置滚筒内加入热平衡物,设备对冰雪的压强增大,刀齿的切断能力也增大。

(2)利用司机控制转斗油缸动作降低或增加对冰雪的切割压力。在操纵转斗油缸并将装载机车前轮远离地面时,装置产生了较大的对冰雪压强,此时除装备自身重力以外,将动力机机重的二分之一也加到了冰雪清除设备上,使刀齿产生了更大的对冰雪的切削力。

4结语

以装载机为主要动力机,并配合碾压滚为清理冰的工作装备,运用挤压、剪切方式进行对压实冰的粉碎与清理,可以取得了较理想的清除冰效果。

路面冰雪清理设备与动力机连接比较方便。仅需通过安装拆除铰支座销轴即可实现冰雪清理设备与动力机的结合和脱离，十分简单、快捷和方便，而且工作时也仅仅需要更换工作设备，实现了一机多用，极大降低了生产成本。

参考文献

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