CN109423979B - 一种轨道除雪用吹雪装置 - Google Patents

Abstract

一种轨道除雪用吹雪装置，其包括水平管道，该水平管道两端分别连接叉形管道I和叉形管道II，该叉形管道I包括至少两条支路，其中一条支路连接吹雪风机组件(1)，另一条支路通过气动阀门连接竖直管道I，该竖直管道I通过前波纹管连接对应端的吹风口组件；所述叉形管道II及其下游部件与所述叉形管道I及其下游部件对称安装，吹雪风机组件(1)是吹雪装置的供风部件，其包括风机(14)，该风机(14)连接液压马达(16)，风机(14)为离心式通风机，转速从零到最大转速实现无级调节，风机(14)起动和停止时冲击小。上述装置可适用于普通铁路除雪，与滚刷等其他除雪作业装置配合作业，形成高压气帘，减小由于高速向前作业时相对气流对滚刷等除雪作业的影响，提高除雪效果。

Description

一种轨道除雪用吹雪装置

技术领域

本发明涉及一种轨道除雪用吹雪装置，属于铁路机械设计与制造技术领域。

背景技术

我国是世界上高铁线路最长的国家，位于北方的高铁线路冬季时降雪积累在无砟道床板上，由于高铁列车运行速度快，过多积雪会严重影响线路的运行安全。

高铁线路除雪要求清雪速度快，道床表面积雪除净率高，且不能破坏线路中央的应答器等线路设备。

清除铁路线路上积雪的方法有人工清雪和机械清雪。

目前国内没有专门针对高铁线路清雪的机械设备，而采用人工清雪方式，劳动量大，劳动强度高，且安全难以保证。

国际上广泛采用在铁路机车上安装螺旋桨绞雪机或旋切式抛雪机方式，来清扫普通铁路钢轨表面以上较深的积雪，以保证列车能够正常通过。对于高铁线路，以及普通线路轨面以下的积雪，则没有专门的清雪设备。

申请号为201120173466.3的中国实用新型专利公开了一种多功能除雪车前吹雪装置，其包括喷嘴、控制阀、升降油缸、固定架、滑动臂、滑动油缸、吹除支架套管、吹除支架、管路、高压软管；汽车底盘纵梁前端安装有固定架,下部设置有吹除支架,吹除支架两侧立柱穿过固定架套管,升降油缸两端分别与固定架和吹除支架相连接。吹除支架上套装有吹除支架套管,滑动臂穿过吹除支架套管,滑动油缸两端分别与滑动臂和吹除支架套管相连。滑动臂上固定安装有依次连接的喷嘴、控制阀、管路、高压软管。吹雪装置的喷嘴高度可以升降,整车通过性好,具有紧急避障功能；能减小喷嘴至路面距离,减少气流损失,吹净率更高；喷嘴吹除方向可调,能获得最佳吹除效果；喷嘴左右能移动,可避免路面外侧漏吹,吹除效果好。但是其不能被用于铁路轨道除雪。

发明内容

本发明第一方面提供一种轨道除雪用吹雪装置，尤其用于清除高铁线路道床板上的积雪。

本发明第一方面所述的轨道除雪用吹雪装置包括水平管道，该水平管道两端分别连接叉形管道I和叉形管道II，该叉形管道I包括至少两条支路，其中一条支路连接吹雪风机组件，另一条支路通过气动阀门连接竖直管道I，该竖直管道I通过前波纹管连接对应端的吹风口组件；所述叉形管道II及其下游部件与所述叉形管道I及其下游部件对称安装，所述吹雪风机组件是吹雪装置的供风部件，其包括风机，该风机连接液压马达，所述风机为离心式通风机，采用液压马达驱动，转速从零到最大转速实现无级调节，风机起动和停止时冲击小，所述轨道除雪用吹雪装置安装于除雪作业车上，与其他除雪装置一起配合完成铁路道床的除雪作业。优选的是，吹雪风机组件通过连接软管与叉形管道I连接，进而连接至所述水平管道。

在上述任一方案中优选的是，所述风机安装于底座I上，所述液压马达装于底座II上，所述风机和液压马达通过底座I和底座II装于除雪车车架上。

在上述任一方案中优选的是，水平管道将风机出口的风引到吹风口组件的正上方附近，水平管道适应整车结构变化，截面为矩形，分成很多段，便于安装和拆卸，每段都采用薄板焊接而成，连接方式为法兰连接，每段中间有橡胶垫，起密封作用。

在上述任一方案中优选的是，所述水平管道通过4个矩形卡箍安装在除雪车车架顶梁上。

在上述任一方案中优选的是，所述矩形卡箍包括卡箍、底座以及底板三个部分，所述水平管道放置在底座上，然后由卡箍卡住，最后再通过底板与车架相连，底板焊接在车架顶梁上，底座固装于所述底板上，底座上方连接所述卡箍。

在上述任一方案中优选的是，气动阀门连接水平管道和竖直管道，气动阀门包括阀体，该气动阀门采用气动控制，通过高压空气驱动阀体上的气缸，可带动阀体内的阀板旋转90°，从而控制水平管道与竖直管道是否接通。

在上述任一方案中优选的是，所述竖直管道将水平管道的风从上方导到位于车架底部的吹风口组件处，竖直管道截面为圆形，每根竖直管道通过1个圆形卡箍固定。

在上述任一方案中优选的是，圆形卡箍为半开结构，其包括圆卡箍I，和圆卡箍II，该圆卡箍II底部有安装板，通过该安装板将圆形卡箍与车架相连。

在上述任一方案中优选的是，所述吹风口组件是吹雪的关键部件，其包括连接管，该连接管一端与所述波纹管连接，另一端连接中间吹风口，该中间吹风口包括中间风道和中间风嘴，该中间风道包括中间风道主体和中间风道端口，该中间风道的横截面为面积渐变的矩形，该中间风道的纵截面为梯形和矩形的组合，所述中间风道端口的横截面为逐渐变小的矩形，所述中间风道端口末端的横截面积是其首端的横截面积的75％－90％。

在上述任一方案中优选的是，所述中间风道主体的横截面积由左向右或由右向左保持一定距离的恒定形状后逐渐减小，所述一定距离为大于所述连接管管径的距离。

在上述任一方案中优选的是，所述中间风嘴的纵剖面是矩形与梯形的组合，且所述中间风嘴端部比根部的宽度小。

在上述任一方案中优选的是，所述中间吹风口两端的中间风道端口分别连接左侧吹风口和右侧吹风口。

在上述任一方案中优选的是，所述左侧吹风口包括左侧风道和左侧风嘴，所述左侧风道的首端与所述中间风道端口连接，所述左侧风道的末端为圆弧结构，所述左侧风嘴的纵剖面是矩形与梯形的组合，且所述左侧风嘴端部比根部的宽度大，且左侧风嘴的外边缘与所述左侧风道的外边缘保持平齐，所述左侧风嘴端部的宽度朝向所述中间风嘴的方向逐渐变大。

在上述任一方案中优选的是，所述连接管包括直管段和弯管段，该弯管段连接至所述波纹管。

在上述任一方案中优选的是，所述左侧吹风口和右侧吹风口的吹雪宽度都不小于875mm，中间吹风口的吹雪宽度不小于600mm，吹风角度不小于105°，中间吹风口的出口面积大，出风量大，两侧的吹风口出口面积小，出风量小，两侧吹风口的理论平均风速不小于100m/s，因此，可针对整个道床宽度吹雪作业，也可以只进行高铁线路应答器区域的吹雪作业。吹风口组件全部采用薄板焊接制成，重量轻，安装于除雪工作小车底部，作业时随工作小车下降，落至距轨面约40mm处。

在上述任一方案中优选的是，所述波纹管位于吹风口组件与竖直管道中间，材质为1－2mm厚的不锈钢板，波纹管一端连接固定法兰，另一端连接为活动法兰，因此不会存在两端螺栓孔错位难以安装的问题。波纹管具有较大的弹性，吹风口在随工作小车升降的过程中，以及作业过程中由于工作小车的运动，吹风口组件与竖直管道间的相对位置会发生变化，波纹管可保证导风性能和密封性能的情况下适应这种变化而不损坏。

本发明所述轨道除雪用吹雪装置的工作步骤是：开始作业时，除雪车工作小车先落至轨面，因吹风口组件安装于除雪车工作小车的底部，因此吹风口组件随除雪车工作小车降至距轨面不小于40mm高度处，向前吹雪作业时，除雪车工作小车前侧的气动阀门关闭，后侧的气动阀门打开，水平管道经后气动阀门与竖直管道相通，再与除雪车工作小车后侧的吹风口组件相通，风机在液压马达的驱动下转动，达到工作转速后，产生吹雪时所需的风压和风量，风流经连接软管、水平管道、除雪车工作小车后侧的气动阀门、竖直管道以及波纹管，最终从除雪车工作小车后侧的吹风口组件的吹风口喷出，以一定的角度吹向道床，将道床上的雪吹离道床从而实现吹雪作业。

当向后进行除雪作业时，只需打开前侧的气动阀门，关闭后侧的气动阀门，然后驱动风机到工作转速，按照类似的作业流程，即可向后进行吹雪作业。

本发明所述的轨道除雪用吹雪装置采用非接触式除雪作业方式，可完全适应除雪车的作业速度，不会对应答器等线路设备造成损坏；吹风口组件前后对称布置，通过控制气动阀门，可选择吹雪作业方向，实现双向吹雪作业要求；安装于除雪小车底部，可通过控制吹风口的吹风角度，调节吹雪作业效果。可适用于普通铁路除雪，与滚刷等其他除雪作业装置配合作业，形成高压气帘，减小由于高速向前作业时相对气流对滚刷等除雪作业的影响，提高除雪效果。

本发明第二方面提供一种包括轨道除雪用除雪铲和轨道除雪用吹雪装置的除雪车，所述轨道除雪用除雪铲包括铲面组件、滑动框架组件以及悬挂安装组件，所述铲面组件连接滑动框架组件，该滑动框架组件又通过所述悬挂安装组件连接至轨道除雪车，其中铲面组件包括至少两个铲面，所述至少两个铲面通过转动轴连接，所述至少两个铲面各自的结构相同且关于所述转动轴对称安装，所述铲面下方装有耐磨板；所述滑动框架组件包括翼形框架和在该翼形框架内滑动的滑动装置，该翼形框架和滑动装置构成上下重叠的立体结构，所述翼形框架呈三角形结构，该三角形结构的底角连接于轨道除雪车的车架，该三角形结构的顶角连接所述悬挂安装组件，并通过该悬挂安装组件装在轨道除雪车的车架上，从而使所述滑动框架组件通过至少三个连接点稳定地连接于所述轨道除雪车，所述滑动装置一端活动安装于所述翼形框架中心的滑套内，所述滑动装置的另一端连接于所述铲面组件的转动轴，所述滑动装置与所述翼形框架之间连接伸缩装置，从而控制滑动装置滑出或缩回，所述轨道除雪车车架上还连接本发明第一方面所述的轨道除雪用吹雪装置。

优选的是，所述滑动装置下方通过所述伸缩装置与所述翼形框架连接，所述滑动装置上方与所述至少两个铲面之间连接摆动装置，以便调节所述铲面的工作角度。

在上述任一方案中优选的是，翼形框架的滑套与除雪车车架在竖直方向成一定的角度α₁，其取值为：93°≤α₁≤95°。

在上述任一方案中优选的是，所述转动轴与所述滑套在竖直方向的夹角为α₂，其取值为93°≤α₂≤95°

上述任一方案中优选的是，由于翼形框架的滑套与除雪车车架在竖直方向成角度α₁，转动轴与所述滑套在竖直方向呈夹角α₂，因此，在伸缩装置作用下，滑动装置在翼形框架内滑动时，由于α₁和α₂的存在，铲面伸缩同时还伴随下降或上升，滑动装置在滑套内伸出时，铲面向前并向下运动，高度不断降低，但铲面始终保持竖直状态不变。

在上述任一方案中优选的是，铲面后方包括油缸安装座，该油缸安装座和所述滑动装置尾部的摆动油缸固定座之间安装有摆动油缸，铲面在摆动油缸的作用下，可绕中间的转动轴转动。

本发明第二方面提供的轨道除雪用除雪铲的工作方式如下：区间运行时，除雪铲处于上位机械锁定状态。准备作业时，先解除翼形框架的锁定，然后控制伸缩装置伸出，滑动装置带着铲面整体向前和向下运动，直到伸出至最前端时将保持不动，待翼形框架前部与滑动装置尾部对齐时，将翼形框架与滑动装置锁定。

此时，除雪铲到达最低位置，铲面为“V"字形，整车向前运行即可以最大铲雪深度向轨道两侧进行铲雪作业。控制摆动装置调节铲面夹，可调节铲雪宽度和作业效果。

当需要减小铲雪作业深度时，只需解除锁定，控制伸缩装置收回使铲面升高，直到铲面升高到所需除雪深度为止。

铲雪作业完成后，摆动装置都收回到最底部，铲面成“V”字形，然后伸缩装置也收回到底部，铲面组件被整体收回到最高处，翼形框架与滑动装置尾部对齐并锁定，除雪铲即处于锁定状态，全部位于机车限界范围内，可随除雪车进行区间运行。

本发明第二方面所述的轨道除雪用除雪铲与现有技术相比的有益效果是：所述翼形框架和滑动装置构成的上下重叠的立体结构，能够扩大作业角度范围，而滑动装置收回时，又能显著缩短铲面组件与悬挂安装组件之间的距离，便于作业车移动，不影响走行速度。

附图说明

图1为本发明第一方面所提供的轨道除雪用吹雪装置的一优选实施例的前视立体图；

图2为图1所示实施例的风机组件示意图；

图3为图1所示实施例的吹风口组件示意图；

图4为图1所示实施例的水平矩形管结构示意图；

图5为图1所示实施例的竖直圆管结构示意图；

图6为图1所示实施例的矩形卡箍的结构示意图；

图7为图1所示实施例的圆形卡箍的结构示意图；

图8为图3所示实施例的中间吹风口的局部放大示意图；

图9为图3所示实施例的中间风道的局部放大示意图；

图10为图3所示实施例的左侧吹风口的俯视图；

图11为图3所示实施例的右侧吹风口的俯视图；

图12为图10所示实施例的左侧吹风口的轴侧图；

图13为图11所示实施例的右侧吹风口的轴侧图；

图14为按照本发明第二方面所述的一种轨道除雪用除雪铲的一优选实施例的前视立体图；

图15为图14所示实施例的仰视立体图；

图16为图14所示实施例的铲面组件立体图；

图17为图14所示实施例的滑动装置立体图；

图18为图14所示实施例的翼形框架立体图；

图19为图14所示实施例的铲面摆动油缸固定座立体图；

图20为图14所示实施例的除雪铲安装侧视图；

图21为图14所示实施例的除雪铲向左侧铲雪的作业状态俯视图；

图22为图14所示实施例向右侧铲雪的作业状态俯视图；

图23为图14所示实施例向两侧铲雪的作业状态俯视图；

图24为图14所示实施例除雪铲完全收回状态的俯视图；

图25为图14所示实施除雪铲不完全伸出作业状态的俯视图。

图1-图25中的数字标记的含义是：

1吹雪风机组件 2前吹风口组件 3连接软管 4后吹风口组件

5后波纹管 6圆形卡箍 7竖直管道 8后气动阀门 9矩形卡箍 10水平管道 11前气动阀门 12前波纹管 13底座I 14风机 15底座II 16液压马达 17左侧吹风口 18橡胶垫 19中间吹风口 20右侧吹风口 171左侧风道 172左侧风嘴 191中间风道

192中间风嘴 1911中间风道主体 1912中间风道端口 1913末端

1914首端 201右侧风道 202右侧风嘴

1'铲面 2'右侧安装座A 3'右侧摆动油缸 4'摆动油缸销轴 5'摆动油缸固定座6'尾部安装座A 7'左侧安装座A 8'左侧摆动油缸 9'伸缩油缸销轴 10'锁定销轴

11'伸缩油缸 12'翼形框架 13'滑动装置 14'左侧铲面 15'左侧耐磨板

16'转动轴 17'开槽螺母 18'右侧铲面 19'右侧耐磨板 20'铲面转动孔板

21'伸缩油缸安装座 22'滑动轴 23'耐磨条 24'耐磨板 25'滑套

26'前部锁定孔板 27'右侧安装座B 28'后部锁定孔板 29'尾部安装座B

30'伸缩油缸安装座 31'左侧安装座B 33'摆动油缸座。

具体实施方式

实施例1.1:一种轨道除雪用吹雪装置，其包括水平管道，该水平管道两端分别连接叉形管道I和叉形管道II，该叉形管道I包括至少两条支路，其中一条支路连接吹雪风机组件1，另一条支路通过气动阀门连接竖直管道I，该竖直管道I通过前波纹管连接对应端的吹风口组件；所述叉形管道II及其下游部件与所述叉形管道I及其下游部件对称安装，吹雪风机组件1是吹雪装置的供风部件，其包括风机14，该风机14连接液压马达16，风机14为离心式通风机，采用液压马达16驱动，转速从零到最大转速实现无级调节，风机14起动和停止时冲击小，所述轨道除雪用吹雪装置安装于除雪作业车上，与其他除雪装置一起配合完成铁路道床的除雪作业。

风机叶轮是风机14的转动部件，也是主要工作部件，质量大，叶轮的转速快速升高或降低，即叶轮需要较大的加速度，叶轮转动轴和液压马达将产生大的驱动力或制动阻力，如风机在正常作业转速下突然停止转动，叶轮从快速转动变为停止需要很大的加速度，短时产生的制动阻力甚至会对叶轮或液压马达产生破坏，即会产生很大的冲击。当风机快速起动至作业转速的原理相同。风机叶轮的转速上升和停止速度越慢，加速度越小，冲击力也越小。液压马达的转速通过控制液压泵排量从零到最大进行无级调节，实现风机叶轮缓慢起动或停止，从而减小叶轮冲击。

吹雪风机组件1通过连接软管3与叉形管道I连接，进而连接至水平管道10，连接软管3采用尼龙材料制成，密封性能好，且有较大的弹性，能起到隔震的作用，并可补偿一定的组装误差，便于安装和检修。

风机14安装于底座I13上，液压马达16装于底座II15上，风机14和液压马达16通过底座I13和底座II15装于除雪车车架上，水平管道10将风机出口的风引到吹风口组件的正上方附近，水平管道10适应整车结构变化，截面为矩形，分成很多段，便于安装和拆卸，每段都采用薄板焊接而成，连接方式为法兰连接，每段中间有橡胶垫，起密封作用，水平管道10通过四个矩形卡箍9安装在除雪车车架顶梁上，矩形卡箍9包括卡箍21、底座22以及底板23三个部分，水平管道10放置在底座22上，然后由卡箍21卡住，最后再通过底板23与除雪车车架相连，底板23焊接在除雪车车架顶梁上，底座22固装于底板23上，底座22上方连接卡箍21。

水平管道10和竖直管道7之间通过前气动阀门11或后气动阀门8连接，前气动阀门11和/或后气动阀门8包括阀体，该气动阀门采用气动控制，通过高压空气驱动阀体上的气缸，可带动阀体内的阀板旋转90°，从而控制水平管道与竖直管道是否接通。

竖直管道7将水平管道10的风从上方导到位于除雪车车架底部的吹风口组件处，竖直管道截面为圆形，每根竖直管道通过一个圆形卡箍固定，圆形卡箍为半开结构，其包括圆卡箍I24，和圆卡箍II25，该圆卡箍II25底部有安装板，通过该安装板将圆形卡箍与除雪车车架相连。

吹风口组件是吹雪的关键部件，其分为对称安装的前吹风口组件2和后吹风组件4，前吹风口组件2和/或后吹风口组件4包括连接管，该连接管一端与前波纹管12和/或后波纹管5连接，另一端连接中间吹风口19，该中间吹风口19包括中间风道191和中间风嘴192，该中间风道包括中间风道主体1911和中间风道端口1912，该中间风道191的横截面为面积渐变的矩形，该中间风道191的纵截面为梯形和矩形的组合，所述中间风道端口1912的横截面为逐渐变小的矩形，所述中间风道端口1912末端1913的横截面积是其首端1914的横截面积的75％－90％。

中间风道主体1911的横截面积由左向右或由右向左保持一定距离的恒定形状后逐渐减小，所述一定距离为大于所述连接管管径的距离，中间风嘴192的纵剖面是矩形与梯形的组合，且所述中间风嘴192端部比根部的宽度小，中间吹风口19两端的中间风道端口1912分别连接左侧吹风口和右侧吹风口。

左侧吹风口17包括左侧风道171和左侧风嘴172，左侧风道171的首端与中间风道端口1912连接，左侧风道171的末端为圆弧结构，左侧风嘴172的纵剖面是矩形I与梯形I的组合，且所述左侧风嘴172端部比根部的宽度大，且左侧风嘴172的左侧外边缘与左侧风道171的左侧外边缘保持平齐，左侧风嘴172根部至端部的宽度朝向所述中间风嘴的方向逐渐变大，直至左侧风嘴172端部1/4处，即梯形I较短的底边与左侧风道171的底边共线，梯形I较长的底边与矩形I的长边共线，梯形I的高为矩形I的短边长度的3倍，梯形I的斜边位于左侧风嘴172的右边缘；所述右侧吹风口20包括右侧风道201和右侧风嘴202，右侧风道201的首端与中间风道端口1912连接，右侧风嘴202的右侧外边缘与右侧风道201的右侧外边缘保持平齐，右侧风嘴202的纵剖面是矩形II与梯形II的组合，其中梯形II较短的底边与右侧风道201的底边共线，梯形II较长的底边与矩形II的长边共线，梯形II的高为矩形II的短边长度的1/2，梯形II的斜边位于右侧风嘴202的左边缘，且从右侧风嘴202的根部向端部延伸。

右侧风嘴202和左侧风嘴172的设计充分考虑了流体力学原理，并在此基础上经多次试验验证，研究风流在风嘴中的流向的强度，才设计出上述形状，该右侧风嘴202和左侧风嘴172的设计能增进风流强度，提高吹雪效率，极大地改善了吹雪装置的作业效果。

所述连接管包括直管段和弯管段，该弯管段连接至前波纹管12。

左侧吹风口17和右侧吹风口20的吹雪宽度为875mm，中间吹风口19的吹雪宽度为600mm，吹风角度为105°，中间吹风口19的出口面积大，出风量大，两侧的吹风口出口面积小，出风量小，两侧吹风口的理论平均风速不小于100m/s，因此，可针对整个道床宽度吹雪作业，也可以只进行高铁线路应答器区域的吹雪作业。吹风口组件全部采用薄板焊接制成，重量轻，安装于除雪工作小车底部，作业时随工作小车下降，落至距轨面约40mm处。

所述波纹管位于吹风口组件与竖直管道中间，材质为1mm厚的不锈钢板，波纹管一端连接固定法兰，另一端连接为活动法兰，因此不会存在两端螺栓孔错位难以安装的问题。波纹管具有较大的弹性，吹风口在随工作小车升降的过程中，以及作业过程中由于工作小车的运动，吹风口组件与竖直管道间的相对位置会发生变化，波纹管可保证导风性能和密封性能的情况下适应这种变化而不损坏。

实施例1.2:一种轨道除雪用吹雪装置，同实施例1.1，不同之处在于：连接软管采用橡胶材料制成。

实施例1.3:一种轨道除雪用吹雪装置，同实施例1.1，不同之处在于：所述波纹管的材质为2mm厚的不锈钢板。

实施例1.4:一种轨道除雪用吹雪装置，同实施例1.1，不同之处在于：所述波纹管的材质为1.5mm厚的不锈钢板。

上述实施例所述轨道除雪用吹雪装置开始作业时，除雪车工作小车先落至轨面，因前吹风口组件2和后吹风口组件4安装于除雪车工作小车的底部，也随之降至距轨面约40mm高度，向前吹雪作业时，前气动阀门11关闭，后气动阀门8打开，水平管道10经后气动阀门8与竖直管道相通，再与后吹风口组件4相通，风机14在液压马达16的驱动下转动，达到工作转速后，产生吹雪时所需的风压和风量，风经连接软管3、水平管道10、后气动阀门8、竖直管道以及后波纹管5，最终从后吹风口组件4的吹风口喷出，以一定的角度吹向道床，将道床上的雪吹离道床从而实现吹雪作业。

当向后进行除雪作业时，只需打开前气动阀门11，关闭后气动阀门8，然后驱动风机14到工作转速，即可向后进行吹雪作业。

实施例2.1:一种包括轨道除雪用除雪铲和轨道除雪用吹雪装置的除雪车，其中除雪车车架上设置实施例1.1所述的轨道除雪用吹雪装置，和轨道除雪用除雪铲，该轨道除雪用除雪铲如图14-图16所示，包括铲面组件、滑动框架组件以及悬挂安装组件，所述铲面组件连接滑动框架组件，该滑动框架组件又通过所述悬挂安装组件连接至除雪车，其中铲面组件包括铲面1'，铲面1'又分为左侧铲面14'和右侧铲面18'，左侧铲面14'下方装有左侧耐磨板15'，右侧铲面18'下方装有右侧耐磨板19'，左侧铲面14'和右侧铲面18'通过转动轴16'连接，转动轴16'末端连接开槽螺母17'，左侧铲面14'和右侧铲面18'结构相同，且关于转动轴16'轴对称安装，右侧铲面18'和左侧铲面14'的工作面为等半径圆曲面，左侧铲面14'和右侧铲面18'背部均设有水平加强筋板和竖直加强筯板。

如图17-图19所示，滑动框架组件是铲面组件的安装部件以及铲面组件运动的驱动部件，该滑动框架组件包括滑动装置13'、翼形框架12'和摆动油缸固定座5'。参见图17，滑动装置的主体为滑动轴22'，滑动轴22'前端部连接铲面转动孔板20'和伸缩油缸安装座A21'，滑动轴22'四周设有耐磨条23'，滑动轴22'尾部装有耐磨板24'，该耐磨板24'开有锁定孔I。铲面转动孔板20'包括安装孔，用于支撑铲面组件，安装时转动轴16'插入铲面转动孔板20'的安装孔内，从而使铲面转动孔板20'构成左、右侧铲面14'、18'的转动中心，耐磨条23'和耐磨板24'具有导向和耐磨作用。

参照图18所示，翼形框架包括滑套25'，该滑套25'前端距端部1/3处与滑套轴线垂直设置横臂，该横臂两端设置右侧安装座B 27'和左侧安装座B 31'用于连接除雪车的车架；该横臂与滑套25'中部之间连接斜臂，该横臂与滑套前部设有加强肋，横臂与滑套25'以及斜臂构成翼形框架的主体结构，且横臂与斜臂之间构成三角形结构，因而使翼形框架的结构更加稳定；滑套位于加强肋前部和斜臂后部的位置还包括前部锁定孔板26'和后部锁定孔板28'，滑套后端设有尾部安装座B 29'，该尾部安装座B29'通过图14所示的尾部安装座A 6'连接至除雪车车架，滑套25'后部的下方设有伸缩油缸安装座B 30'，其与图17所示伸缩油缸安装座A 21'之间连接伸缩油缸，以便左侧铲面14'和右侧铲面18'在滑动轴22'的支撑及伸缩装置的作用下沿翼形框架的滑套25'滑动，进行作业或收回。

如图20所示，翼形框架的滑套25'与除雪车车架在竖直方向成一定的角度α₁，α₁＝93°转动轴16'与滑套25'在竖直方向的夹角为α₂，α₂＝93°，滑动装置13'在翼形框架内滑动时，由于α₁和α₂的影响，铲面伸缩同时还伴随下降或上升，滑动装置13'在滑套25'内伸出时，左侧铲面14'和右侧铲面18'向前并向下运动，高度不断降低，铲面1'始终保持竖直状态不变以适应除雪作业的深度要求。滑套25'对铲面组件及图18所示滑动装置的运动起导向作用，滑动装置插入滑套25'内，可带动铲面组件沿滑套25'进行伸缩，从而实现除雪深度的控制。悬挂安装组件是除雪铲与除雪车车体的连接件，如图14所示，其包括左侧安装座A 7'、右侧安装座A 2'和尾部安装座，左侧安装座A 7'和右侧安装座A 2'的一端固定到除雪车车架梁的下方，另一端与翼形框架对应的左侧安装座B 27'和右侧安装座B 31'相连，即：左侧安装座A 7'与左侧安装座B 27'配合连接，右侧安装座A 2'与右侧安装座B 31'配合连接。

参照图14、图15，铲面1后方包括油缸安装座，该油缸安装座和滑动装置13'尾部的摆动油缸固定座5'之间通过设置于摆动油缸固定座5'前部的摆动油缸座33'安装摆动油缸，摆动油缸与摆动油缸座之间用摆动油缸销轴4'固定，左侧铲面14'和右侧铲面18'分别在左侧摆动油缸8'和右侧摆动油缸3'的作用下，绕装于铲面转动孔板20'中间的转动轴16'转动，翼形框架12'与滑动装置13'之间通过伸缩油缸11'活动连接，伸缩油缸11的固定端与翼形框架12'的滑套25'尾部连接并通过伸缩油缸销轴9'锁定。当要求向轨道两侧铲雪作业时，铲面1'在左侧摆动油缸8'和右侧摆动油缸3'作用下都向后收回，铲面呈“V"字形，如图23所示，此时左侧铲面14'和右侧铲面18'之间的夹角为β2，β2的最小值为120°，最大值为180°；当要求向轨道左侧铲雪作业时，左侧铲面14'向后收回，右侧铲面18'向前摆出，两铲面1'在同一平面上，铲面呈“/”形，铲面1与轨道中心线之间的夹角为β1，β1的最小值为60°，最大值为90°；当要求向轨道右侧铲雪作业时，左侧铲面14'向前摆出，右侧铲面18'向后收回，两铲面1'在同一平面上，铲面呈“\”形，铲面1与轨道中心线夹角为β3，β3最小值为60°，最大值为90°。

如图19所示，摆动油缸座33'为类三角形结构的八面体，该八面体包括两个水平的底面和六个竖直的侧面，六个竖直的侧面包括两个相互平行且面积相等的侧面I、两个相互平行且面积差为侧面I的面积的6-7倍的侧面II和侧面III、以及两个面积相等且关于该八面体的纵向中心线对称设置的侧面IV，该八面体为轴对称结构，该八面体的底面顶端包括两个通孔，用于连接图17所示滑动装置13'的末端，该八面体的两个侧面IV上均包括带通孔的摆动油缸座33'，该通孔内嵌装如图14所示的摆动油缸销轴4'。从而使滑动装置13'沿翼形框架12'的滑套25'滑动，且在摆动油缸的作用下使铲面1向需要的作业方向摆动。

不作业时，滑动装置13'沿滑套25'缩回，除雪铲收起到最高处，铲面1'收回到最底部，呈"V"字形，待翼形框架后部锁定孔板28'的孔与滑动装置13'尾部的锁孔对齐时，穿入锁定销轴10'，对滑动装置13'进行有效的机械锁定。

除雪铲不工作时，收起锁定于除雪车车架的下方，锁定可靠，全部处于机车限界范围内，不影响除雪车与其他车辆联挂，也不影响行车安全；铲面1'上部的中间部分设计有一个“U"缺口，在铲面1'下降时避免了与车钩干涉，同时尽可能增大了铲面面积，提高铲雪效率；除雪过程中，可根据需要将轨面积雪铲到轨道两侧，也可选择将轨面以上积雪铲向轨道的任意一侧；根据线路情况，作业过程中可通过调节摆动油缸控制铲面1'的角度，从而调节有效铲雪宽度，并通过调节伸缩油缸控制铲雪作业的深度；铲面下部左侧耐磨板15'和右侧耐磨板19'为尼龙耐磨板，当铲面1'在意外情况下接触钢轨面时，尼龙耐磨板将先碰到钢轨，避免意外情况下除雪铲的金属面与钢轨碰触、损坏钢轨；除雪铲作业过程中始终安装于除雪车车体上，不存在掉道的风险，除雪车可具有较高的除雪作业速度。

实施例2.1中的轨道除雪用除雪铲，在区间运行时，除雪铲处于上位机械锁定状态。准备作业时，先取下翼形框架12'尾部锁孔内的锁定销轴10'，然后控制伸缩油缸11'伸出，滑动装置13'带着铲面1'整体向前和向下运动，油缸伸出到最前端时将保持不动，翼形框架12'前部锁孔与滑动装置13'尾部锁孔对齐，将锁定销轴穿入对齐的锁孔内。

此时，除雪铲到达最低位置，铲面为“V"字形，整车向前运行即可以最大铲雪深度向轨道两侧进行铲雪作业。控制左侧摆动油缸8'和右侧摆动油缸3'调节铲面夹角β2，可调节铲雪宽度和作业效果。

当向轨道左侧铲雪时，调节右侧摆动油缸3'，使右侧铲面18'向前摆出与左侧铲面14'共面，即可实现向轨道左侧铲雪的除雪作业，并可根据除雪作业情况调节铲面倾斜角度β1从而调节除雪宽度和作业效果。

当向轨道右侧铲雪时，调节左侧摆动油缸8'，使左侧铲面14'向前摆出与右侧铲面18'共面，即可实现向轨道右侧铲雪的除雪作业，并可根据除雪作业情况调节铲面倾斜角度β3从而调节除雪宽度和作业效果。

当需要减小铲雪作业深度时，只需取掉锁定销轴10'，控制伸缩油缸11'收回使铲面升高，直到铲面升高到所需除雪深度为止。

铲雪作业完成后，左侧摆动油缸8'和右侧摆动油缸3'都收回到最底部，铲面成“V”字形，然后伸缩油缸11'也收回到底部，铲面组件1'被整体收回到最高处，翼形框架12'尾部的锁孔与滑动装置13'尾部锁孔对齐，插上锁定销轴10'，除雪铲即处于锁定状态，全部位于机车限界范围内，可随除雪车进行区间运行。

Claims (7)

1.一种轨道除雪用吹雪装置，其包括水平管道，该水平管道两端分别连接叉形管道I和叉形管道II，该叉形管道I包括至少两条支路，其中一条支路连接吹雪风机组件(1)，另一条支路通过气动阀门连接竖直管道I，该竖直管道I通过前波纹管连接对应端的吹风口组件；其特征在于：所述叉形管道II及其下游部件与所述叉形管道I及其下游部件对称安装，吹雪风机组件(1)是吹雪装置的供风部件，其包括风机(14)，该风机(14)连接液压马达(16)，风机(14)为离心式通风机，转速从零到最大转速实现无级调节，风机(14)起动和停止时冲击小，吹雪风机组件(1)通过连接软管(3)与叉形管道I连接，进而连接至水平管道(10)，风机(14)安装于底座I(13)上，液压马达(16)装于底座II(15)上，风机(14)和液压马达(16)通过底座I(13)和底座II(15)装于除雪车车架上，水平管道(10)将风机出口的风引到吹风口组件的正上方附近，水平管道(10)适应整车结构变化，截面为矩形，分成多段；吹风口组件分为对称安装的前吹风口组件(2)和后吹风组件(4)，前吹风口组件(2)和/或后吹风口组件(4)包括连接管，该连接管一端与前波纹管(12)和/或后波纹管(5)连接，另一端连接中间吹风口(19)；中间吹风口(19)包括中间风道(191)和中间风嘴(192)，该中间风道包括中间风道主体(1911)和中间风道端口(1912)，该中间风道(191)的横截面为面积渐变的矩形，该中间风道(191)的纵截面为梯形和矩形的组合；中间风道端口(1912)的横截面为逐渐变小的矩形，所述中间风道端口(1912)末端(1913)的横截面积是其首端(1914)的横截面积的75％－90％；中间风道主体(1911)的横截面积由左向右或由右向左保持一定距离的恒定形状后逐渐减小，所述一定距离为大于所述连接管管径的距离，中间风嘴(192)的纵剖面是矩形与梯形的组合，且所述中间风嘴(192)端部比根部的宽度小，中间吹风口(19)两端的中间风道端口(1912)分别连接左侧吹风口(17)和右侧吹风口(20)；左侧吹风口(17)包括左侧风道(171)和左侧风嘴(172)，左侧风道(171)的首端与中间风道端口(1912)连接，左侧风道(171)的末端为圆弧结构，左侧风嘴(172)的纵剖面是矩形I与梯形I的组合，且所述左侧风嘴(172)端部比根部的宽度大，且左侧风嘴(172)的左侧外边缘与左侧风道(171)的左侧外边缘保持平齐，左侧风嘴(172)根部至端部的宽度朝向中间风嘴(192)的方向逐渐变大，直至左侧风嘴(172)端部1/4处；右侧吹风口(20)包括右侧风道(201)和右侧风嘴(202)，右侧风道(201)的首端与中间风道端口(1912)连接，右侧风嘴(202)的右侧外边缘与右侧风道(201)的右侧外边缘保持平齐，右侧风嘴(202)的纵剖面是矩形II与梯形II的组合，其中梯形II较短的底边与右侧风道(201)的底边共线，梯形II较长的底边与矩形II的长边共线，梯形II的高为矩形II的短边长度的1/2，梯形II的斜边位于右侧风嘴(202)的左边缘，且从右侧风嘴(202)的根部向端部延伸。

2.如权利要求1所述的轨道除雪用吹雪装置，其特征在于：连接软管(3)采用尼龙或橡胶材料制成，水平管道(10)每段都采用薄板焊接而成，连接方式为法兰连接，每段中间有橡胶垫，水平管道(10)通过四个矩形卡箍(9)安装在除雪车车架顶梁上，矩形卡箍(9)包括卡箍(21)、底座(22)以及底板(23)三个部分，水平管道(10)放置在底座(22)上，然后由卡箍(21)卡住，最后再通过底板(23)与除雪车车架相连，底板(23)焊接在除雪车车架顶梁上，底座(22)固装于底板(23)上，底座(22)上方连接卡箍(21)。

3.如权利要求1所述的轨道除雪用吹雪装置，其特征在于：水平管道(10)和竖直管道(7)之间通过前气动阀门(11)或后气动阀门(8)连接，前气动阀门(11)和/或后气动阀门(8)包括阀体，该气动阀门采用气动控制，通过高压空气驱动阀体上的气缸，可带动阀体内的阀板旋转90°。

4.如权利要求3所述的轨道除雪用吹雪装置，其特征在于：竖直管道(7)将水平管道(10)的风从上方导到位于除雪车车架底部的吹风口组件处，竖直管道截面为圆形，每根竖直管道通过一个圆形卡箍固定，圆形卡箍为半开结构，其包括圆卡箍I(24)，和圆卡箍II(25)，该圆卡箍II(25)底部有安装板，通过该安装板将圆形卡箍与除雪车车架相连。

5.如权利要求1所述的轨道除雪用吹雪装置，其特征在于：所述连接管包括直管段和弯管段，该弯管段连接至前波纹管12。

6.如权利要求1所述的轨道除雪用吹雪装置，其特征在于：左侧吹风口(17)和右侧吹风口(20)的吹雪宽度为不小于875mm，中间吹风口(19)的吹雪宽度不小于600mm，吹风角度不小于105°，中间吹风口(19)的出口面积大，两侧吹风口的理论平均风速不小于100m/s。

7.如权利要求1所述的轨道除雪用吹雪装置，其特征在于：所述波纹管位于吹风口组件与竖直管道中间，材质为1-2mm厚的不锈钢板，波纹管一端连接固定法兰，另一端连接为活动法兰。