除雪机械 文献综述Word文档下载推荐.docx

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一、课题国内外现状

从国内外来看,除雪的方式很多,如:

机械除雪、融雪除雪、综合式除雪等。

顾名思义,机械除雪是通过机械设备清除积雪的方法;

融雪除雪是利用热能或撒布化学药剂而使积雪融化的一种方法;

综合式除雪是机械除雪与融雪除雪相结合的一种除雪方法。

这三种除雪方法各有其特点,机械除雪应用最为广泛,其原因是其除雪效率高、成本低、无污染,但对结冰路面及低等级路面除雪效果差。

主要适用于机场、高速公路及主要街路除雪。

融雪除雪方法成本高,对环境及路面易造成污染和腐蚀,一般应用较少。

主要用于结冰路面及坡路等局部除雪。

由此可见,扩大机械除雪、研制和推广使用除雪车是除雪的主要方向。

对于地处较高纬度的地区和国家，冬季公路除雪是养护作业的主要内容之一，它对维持正常运行，确保行车安全，延长路面使用寿命有重要意义，因此，降雪较频繁的国家都很重视除雪机械的研制与使用。

如加拿大、德国、日本、英国、法国、俄罗斯、瑞典等国家都实现了机械化。

除雪车在国外已有很多厂家生产,如:

瑞士的MARCELBOSCHUNG公司和美国的S&

S公司;

德国的VOLKSWAGEN公司和DAIMLER-BE公司;

英国的SCHMIDT公司等，其代表机型分别为Unimog、Multicar、Pony和SK150,后两种与Multicar是同一种吨位等级和同一种功能的机器。

该类机器的主要特征是以汽车为基础,采用机械式变速箱或静液压机械传动方式,作业速度比较高,非常适合高速公路作业。

目前国外除雪机的品种、规格较为齐全。

多功能除雪车及大型用除雪车正在开发，并将不断地问世。

对800HP～1000HP的超大型旋转除雪机已能根据需求生产。

目前，国外主要生产的除雪机按工作原理分为抛投式和推移式两大类。

这些除雪车虽然有的在我国也有所应用,但这些除雪车结构复杂、售价高、使用、维修成本大,推广和普及困难。

为此,开发适合国情的除雪车就显得十分必要。

国内除雪机械的研制起步较晚,是从20世纪80年代以后研制与开发,随着改革开放的不断深入,道路的不断升级,各种机动车辆猛增而对交通要求开始的,先后有十几种型号的除雪机被研制生产出来,在除雪作业中发挥了一定的作用。

哈尔滨雪狼牌系列除雪机、重庆迪马牌多功能除雪车和长春

CZ-2400型自动除雪机等等。

在大力发展中国除机械的同时,有关部门也注意引进吸收国外先进的道路养护技术,近年来先后从国外引进了一定数

量的道路综合养护设备,其中一些设备具有除雪功能,例如美国雪挪位除雪机械和瑞士宝佳集团扫雪车等。

二、除雪机械的分类和结构

根据除雪机械工作原理的不同可以将其分为推移式、螺旋抛投式、滚压式、铲剁式、锤击式5种类型，实际使用中人们又习惯将除雪机分为犁式和螺旋式两种类型。

犁式除雪机主要适用于未经压实的积雪,特别是密度较小的新降积雪,由于价格低、效率高、工作可靠,是使用最广泛的除雪机械。

犁刀的形式主要有V形犁、U形犁、单向犁和侧翼铲等。

国外的犁式除雪机,大多数具有避让功能,此外,还可以实现犁刀升降以及作业角度的变化。

犁式除雪机是国外使用较早的除雪机械。

早在1943年,日本就开始把V型犁装在载重卡车上用于道路除雪,经过多年的发展,国外犁式除雪机已具有较高的技术水平,以俄罗斯新产品K0-812-2型犁式除雪机为例,这种除雪机基础车采用MT3-80/82型拖拉机,其功能有除雪、清除垃圾和砂堆,既可以用于街道、人行道,也可用于公路和建筑工地的除雪;

工作装置有推土板、犁刀和圆盘刷,除雪宽度:

推土板2500mm;

犁刀2500mm;

圆盘刷1800mm。

20世纪90年代初,在中国的沈大高速公路上,引进了德国产的乌尼莫克道路综合养护车,辅机备有犁式除雪器,其总质量为1000kg,最佳除雪宽度2375mm,除雪铲高1000mm,最佳除雪速度20km/h,最佳生产率47500m2/h,残留雪厚度不大于10mm。

旋切式除雪机一般具有切削、集中、推移和抛投功能,具有结构复杂、功能多的特点。

旋切式除雪机可分为单级式和双级式两种,其中单级式又分为铣刀型和风扇型,双级式分为单轴螺旋风扇型及双轴螺旋风扇型。

俄罗斯、日本是生产旋切式除雪机的主要国家,技术较成熟,其产品性能居世界领先水平。

日本产高速行走旋切式除雪机,作业速度为70km/h,该除雪机采用四轮驱动方式,利用盘式制动,全长为7790mm,机宽2490mm,最大除雪宽度2490mm,发动机功率220KW,最大除雪速度70km/h,最大除雪量3000t/h。

国内已研制成功的旋切式除雪机主要有吉林工业大学等单位研制的CX-30型除雪机,哈尔滨林业机械研究所研制的CBX-216型城市道路破冰除雪机。

犁式除雪机主要有徐州装载机厂的调压自动越障式除雪装置；

郑工、柳工、沈阳山河等厂家生产的ZL50型除雪机。

三、发展趋势

国外发达国家除雪机的品种规格较为齐全。

近年来，由于社会对冬季道路养护提出了更高要求，各类除雪机的保有量在发达国家迅速增长，在性能方面朝着自动化和一机多能方面发展。

一些大型专用除雪机也开始使用，现在能生产800马力至1000马力级的超大型旋转除雪机，在不断提高机械的作业安全性和操作舒适性，其发展趋势有以下几方面：

（1）开发高性能专用底盘，普遍采用液力矩器、动力换档装置和全自动电液控制系统。

可在除雪作业时实现自动变速档功能，使作业速度自动适应除雪作业的负荷变化，不仅减轻了司机的负担，还能保证高速除雪的要求。

（2）开发多功能除雪车。

如在除雪车上搭载滑雪装置、高雪堤除理装置、药剂撒面装置等多种作业装置，以提高作业效率和减少更换除雪装置的时间。

（3）由于从城市向郊外运雪费用较大，国外在开发高效率装雪机械的同时，还将研制用气体进行一次除雪的装置。

（4）国外很重视除雪机械的工作对象——雪的研究。

如前所述，为了提高设计水平，他们对雪的物理性质进行较深入的研究，他们认为只有掌握了雪的特性，才能在设计上充分利用理论进行指导，摆脱目前主要靠实验校核机械性能的做法。

（5）提高机械的效率及安全性、操纵性和舒适性是

近年来日本生产除雪机械的显著技术动向。

除雪机械的驾驶操作复杂，而且有危险，因此要求尽量减轻驾驶员的操作强度，为了保障在暴风雪引起视野恶化的条件下除雪机能作业，他们采用微电脑开发了具有负荷自动控制和障碍自动躲避等系统的机械。

（6）大型除雪机正在研制中，超大型800HP～1000HP的除雪机已能生产（以销定产）。

而我国除雪机械的发展趋势有如下五个方向：

（1）向小型化、高速化方向发展。

在除雪作业中，除雪机机身的大小及除雪速度是影响交通的两个重要因素，机身过大，除雪机占道影响交通；

速度过低，影响车流通畅，同时狭窄路面的除雪也要求机身体积不宜过大。

为了不妨碍交通，今后我国的除雪机械要向小型化、高速化的方向发展。

（2）向多功能、一体化方向发展。

我国现阶段的除雪机械应该向多功能方向发展，除雪机械应能一机多用，以提高其使用率。

如对现有的工程机械、农业机械和环卫机械（装载机、推土机、拖拉机、环卫机械清扫车等）进行技术改造，在冬季降雪时安装除雪工作装置进行除雪作业，其余时间可进行其他工程施工作业或道路清扫养护作业等。

专用除雪机械应采用新技术，实现自动控制和自动保护功能，避免除雪装置损坏。

（3）向提高安全性、舒适性方面发展。

由于除雪机械的驾驶操作具有一定的危险性，因此要最大限度地减轻驾驶员的操作强度，提高除雪机械的可操作性能，研制自动控制系统，实现自动避让功能，避免机器和除雪装置损坏。

同时还要注意改善驾驶员的工作条件，采取防噪声、防尘等项措施，减轻驾驶室的振动，保持通风，使驾驶员在一个舒适的环境中工作。

（4）打破专利封锁,加强技术合作集中人力、物力优势,联合开发除雪机械,尽早研制出高速度、高性能的除雪设备,减少人力除雪,实现除雪自动化。

这样既可以大大降低劳动强度,把人们从恶劣劳动环境中解脱出来,又可以提高国内城市建设机械化水平。

（5）加强雪的力学性质研究,建立道路气象系统。

为了提高除雪机设计水平,需要对雪的力学性质进行深入研究。

此外应建立道路气象信息系统。

该系统是由设置在各地的传感器与具有先进软件的

微机构成,用于预测道路的冻结和除雪状况,利用其传感器可获取路面温度、湿度、风向、风速等方面的信息,这样能够及时、准确地掌握路面状况,以便灵活、高效地使用除雪机械。

四、存在问题

尽管几十年来国内的许多研发和管理单位在除雪机械的研制与技术引进上做了许多工作，但迄今为止，除雪机械并没有大面积推广使用，其主要原因如下。

（1）作业速度低。

目前国外除雪机的最大除雪速度可达50km/h，旋切式除雪机最大速度达70km/h。

20世纪90年代初期，吉林省交通科学研究所研制的CBX-1600型除雪机，集离心冲击破碎、圆周旋切和弹簧储能冲击破碎三种切削功能于一体，性能优越，是国内技术水平较高的除雪机械。

但其最大除雪速度仅为2.15km/h，与国外同类除雪机械相比，作业速度很低。

（2）整机利用率低、成本高。

尽管我国北方地区冬季降雪期可达3~4个月，但降雪次数并不多，如果除雪机功能单一只能用来除雪，那么机器在一年中大部分时间处于闲置状态，这就大大提高了除雪作业的成本，增加了公路养护部门的经济负担。

（3）避让功能差。

国内已有的除雪机械大部分回避路障的能力较差，在除雪过程中常常因遇路障而使主机或除雪装置损坏。

（4）对路面保护能力差。

除雪机在凹凸不平的路面作业时会对路面造成破坏，虽然目前除雪机对路面的损坏程度还没有一个衡量标准，但国内的除雪机械在路面仿形能力及对路面保护等方面与国外机型相比还存在一定差距。

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