CN87105000A - 积雪清除吹送机-从道路上清除积雪的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种从道路上铲起并清理积雪的方法和设备，包括用刮雪板的下部边缘将积雪从路面上铲起，使积雪沿刮雪板向上运动，其特点在于，通过刮雪板的运动，将积雪向上送到或送入风道，或风道开口，或来自风道的喷射空气束，喷射空气沿风道按离开道路的方向向外喷射到路边，依靠来自刮雪板的喷射空气将积雪清除出道路，喷射到路边。

Description

本发明涉及将积雪从道路上清除并抛掷到道路外面的方法和设备。这种方法是将积雪从道路上铲起，然后将积雪送入风道，沿着风道按离开道路的方向吹送空气，这样积雪随着吹入的空气离开铲雪机和道路。

积雪清除机包括一个鼓风机和风道，风道从鼓风机的压力端到刮雪板上的洞，或者沿着刮雪板的背后，通到用于将积雪送入风道的输送孔，或者沿着刮雪板的前面，由刮雪板、延伸刮板和挡板组成。

积雪清除设备既可以将积雪推到一边、交替地推到两边，也可以同时将积雪推到两边。刮雪板可以呈直线状或犁状固定，可以上升和下降，可以偏转。鼓风机既可以用它自备的马达驱动，也可以用车辆上的马达，车辆可以是卡车、拖拉机、重型万能拖拉机、小汽车、吉普车、平路机，或者专用的积雪清除设备，也包括手动设备，类似于向前推进的割草机。

最普通的积雪清除设备是铲雪机，安装在重型卡车上。铲雪机从道路上铲起积雪。铲雪机是倾斜的，因此可以同时将积雪推到一边，沿着道路堆起雪脊或雪堤。雪脊会带来许多麻烦。它会堵塞交通，包围路边的车辆，因此必须铲除干净。积雪会被风从雪脊上吹下，撒到通路上，这样必须重新清除积雪并堆起雪脊。

如果道路和条件许可的话，铲雪机在平坦的雪地上可以以每小时80公里的全速向前推进，铲雪机的效果十分显著。而且积雪被抛掷到路边，不形成雪脊。但是这样的情况是非常少见的。坏的天气条件、下雪、视线不清、黑暗、道路弯曲、交通、路边的车辆、安全围栏以及其它的障碍物都限制了速度，结果不可避免地导致形成雪脊。另一种常用的积雪清除设备是积雪吹送机，积雪吹送机没有刮雪器，而由一个螺旋管组成，螺旋管将积雪推到道路中央，然后积雪进入离心式吹送机，离心式吹送机将积雪泵入并按远离道路的方向吹送积雪吹送机主要用于清除铲雪机留下的雪脊。积雪吹送机效率低、速度慢、其速度为每小时1至2公里，效率为每分钟10至18吨。第三种积雪清除设备是雪犁，它是一种犁状铲雪机，将积雪推到道路的两边，主要用于清除铲雪机无法通过的雪堤。雪犁是比铲雪机重的多的设备，具有较大的冲力，需要较大的动力，需要一辆重型车辆跟在它后头。以足够的速度（80公里/小时），雪犁可以将积雪抛掷到路边而不形成雪脊。这些原有工艺的积雪清除设备为它们各自的目的服务。雪犁可适用于清除雪堤，但用于其它作业就显得太大和太重了。积雪吹送机适用于清除雪脊和雪堤，但对于其它作业就显得太慢，效率太低。铲雪机最适合于平坦的积雪，但铲雪机只有在设有障碍物的地方以全速前进才显出高效率，否则的话，铲雪机要留下雪脊。

推土机本身并不是一种积雪清除设备，但它仍被用来清除雪脊和雪堤。推土机前进缓慢，但可以清除一切东西。平路机可以将雪脊稍微推到一边，并扩宽自由路面，在其它方面，它只是缓慢前进的铲雪机。动力铲能够铲除雪堤和雪脊，并安装在缓慢前进的铲雪机上。

据此可以清楚地看出，对积雪清除设备有多方面的要求，在条件许可时，能够全速地清除积雪;当条件不允许有较高速度时，以低速有效地清除积雪。对积雪清除设备还有许多要求，它应能够绕过路边的不同障碍物，例如陷在雪中而留在那里的小汽车和沿着路边的防护栏杆、交通标志、树和类似的东西，以及路上的所有障碍物，这些障碍物是准备被清扫的，即被雪脊所复盖的。本发明的目的是为了创建这样一种设备，这种设备当条件允许时能够以全速清扫道路，并且在低速时不形成雪脊，能够绕过陷在雪中的小汽车和任何类型的障碍物，并且不需要别的设备。

本发明包括向铲雪机喷射空气和吹送被铲雪机铲起的积雪，而不必让积雪进入和通过吹送机。雪比空气重100至500倍，吹送机只根据一种特定重量，而对其它重量的效率较低。本发明假定，按吹送机吹送空气构造，并将空气的动能传递给积雪，积雪处于漂浮状态且相对于铲雪机处于运动中，因此容易将两者混合在一起。值得注意的是，铲雪机能够达到25米³/秒，而积雪吹送机只能达到0.5米³/秒。按照本发明的积雪清除设备能够达到25米³/秒，决不会形成雪脊，可以省去积雪吹送机，并且能够绕过路边的障碍物，可以完成积雪吹送机所不能完成的工作。这里面包括了积雪清除的革新。下面借助于附图对本发明加以说明。

图1显示了刮雪板1，与来自车辆4上的鼓风机3的风道2相连，车辆4上安装有固定刮雪板的标准固定装置。刮雪板1上有喷射空气开口5，其中有闭合板6，顶部安装有延伸刮板7，两端有延伸刮板8。刮雪板可以围绕轴15偏转，能够向右和向左推雪和吹雪。

图2是铲雪机的顶视图，显示了可调节的延伸刮板7和闭合板13。风道9位于偏转轴15的四周，用固定装置16固定在车辆上，12是调节凸片。

图3是铲雪机中心剖面侧视图。延伸刮板7和挡板11从铲雪机刮板向外延伸，并可用活塞10来调节。风道9开口通向洞5，喷射的空气以方向14冲击正在被刮雪板1铲起的呈漂浮状态的积雪。

图4显示了带有延伸刮板7、挡板11、偏转轴15和固定装置16的铲雪机，其中风道2在刮板1的后面，积雪17正漂过风道开口19，从刮板进入风道2。

图5是这种类型铲雪机的顶视图，其中18是雪和空气的喷射束。当雪混合进入空气时，速度减小而体积增加，因此风道的截面必须相应增加。

图6显示了带有延伸刮板7、挡板11和刮雪板1的铲雪机，其中风道位于刮雪板的前面，延伸刮板7和挡板11构成风道或从外部来限定风道。

图7是这种类型的铲雪机的顶视图，刮雪板1和延伸刮板7构成风道2和喷射束18。积雪沿着刮雪板向上漂浮并漂入风道2。在轻的新的落雪以及雪和空气体积相同的场合，喷射束18的速度变为风道中未混合的空气速度的约九分之一。如果刮雪偏转板，喷射空气束的速度变得更大，铲雪机甚至能抛掷冰块，虽然冰块没有混合入喷射空气。

如果铲雪机静止不动，就没有雪混合进入刮雪板后面或前面的风道2，如果没有通过延伸刮板减小风道的截面，喷射空气的速度将减小到一半。这一速度足以吹走路边障碍物上的未压实的积雪，反之，任何空气速度都不足以吹走压实的积雪，首先要把积雪铲松。在路面上，刮雪板可以用于此目的，但是在刮雪板不能到达的地方，从图1的刮雪板1上的洞5中喷出的空气流是最强有力的工具。与此相反，鼓风机的全部压力也可以被用来通过一专用的喷嘴，其唯一的目的是用来清除静止物体上的积雪。图7是图6所示的铲雪机的顶视图。图5和图7所示的铲雪机最适合于能倾斜或被倾斜的场合。在倾斜的位置，雪的一部分动能被用来喷射，喷射的速度增加但清除的道路的宽度减少。

图8、9、10、11中的第二栏的目的是为了直观地表示铲雪机前面的阻力。第四栏表示清扫的道路和雪脊的截面积，第一栏表示铲雪机类型，第二栏表示来自道路a、b、c的积雪如何沿着刮雪板运动，第三栏表示雪被压实，第四栏表示清扫的道路和雪脊的截面积。第五栏表示雪按截面分布的量，这些雪在路外边，与清扫路边的喷射束的方向相对。

图8表示一种传统的铲雪机，其中相同的积雪要4次碰到刮雪板，刮雪板每次把积雪以车辆速度二倍的速度向前抛掷。和面前的积雪比较，刮雪板面前的积雪通常高2.5倍，这要求车辆有较大的推力。

图10表示喷射空气在刮雪板后面的类型，铲雪机不用向前推积雪，而是把积雪铲起约积雪层的高度，然后喷射空气将积雪抛掷清除。积雪不用向前推，因此不需要车辆的推力，所以这种铲雪机清理的路面较宽。

按照图1、2、3的铲雪机如图9所示，它大约需向前推进约相当于图8所示的传统铲雪机的一半体积的积雪，因此需要一半的推力，并且因为喷嘴离路边不远，具有较大的速度，所以有较大的将积雪抛掷到路外的侧向喷射力。另一方面，在喷嘴旁边的积雪被压实并已形成雪块，因此，积雪不会象在图10所示的设备中那样，混入空气中，而在图10中，积雪几乎没有被压实。

按照图6和图7的设备没有表示在这些比较图中。那种设备将前面的积雪向前推进一圈，然后将积雪喷射走。

这样，本发明包括了除传统铲雪机方法以外的三种新方法。每种方法具有各自的特点，需要各自的车辆推力，以各自的方式清除积雪，有各自的清扫宽度，具有各自的体积，但是，所有方法通常都不会形成雪脊，在任何速度下都有效工作，并且对车辆无特殊要求。而传统铲雪机对车辆的要求很高，它们的车辆是满载的重型卡车，以便形成重量并获得对雪的摩擦力，它们的马达以全力推进，通常允许的最高速度为80公里/小时，重量为20吨。按照本发明的设备可以用最小的卡车或轻型卡车作为动力，仅仅裁有鼓风机和马达，全部重量约为4吨。清除积雪的费用与车辆和鼓风机马达的费用相等，总费用只是以前费用的一半。应该提到的是，鼓风机最适宜的马达就是常用的卡车的马达，而且鼓风机是便宜的设备。减少一半的费用是相当大的革新。

图11表示按照本发明的非倾斜的铲雪机。

图12显示按照本发明的积雪清除设备，这种设备可用来将积雪运送到一个运输设备，例如一个大货车上，把积雪运走，这种类型适用于城镇和人口稠密的地区，在那里，积雪必须被运走，通常，第一步把积雪堆成雪脊，然后用铲或积雪吹送机将积雪运送到运输货车上。

在刮雪板后面的风道，根据通过的体积和速度，具有不同的截面。当风道位于前面时，情况也一样。

本发明可用于V型雪犁以使风道通过大的雪堤。在其中心有一用来喷射空气的洞，以及通向两侧的喷射束，在洞的前面有一盖板，盖板防止积雪进入开口，开口在刮板的最顶端，喷射束的方向沿着刮板呈水平方向。

当车辆是一卡车时，适合于用车上的马达带动鼓风机，鼓风机和马达都安装在同一机架上，机架可以上升到车箱平板上，然后将风道连接在鼓风机和刮板上。风道必须总是柔性的，以使刮雪板可以上升和倾斜。

当车辆是拖拉机时，适合于用动力轴驱动鼓风机并通过连杆连接鼓风机。

连接到马达上的鼓风机可以被安装在带轮子的机架上，用任何车辆拖着走，刮雪板可以连接到机架上或挡板支架上，铲雪机只受到来自积雪的很小的力，因为刮雪板只是从地面铲起雪层，而不是象以前那样压实积雪。

一个小的马达驱动的鼓风机可以安装在带轮子的框架上，并且象割草机一样向前驱动和用手控制方向。因为只受到来自积雪的很小的力，所以这样做是可能的。而用过去的推进方法，这样做是不可能的，因为需要重量和驱动力以建立起对积雪的压力，把雪推到道路外边。这就是按照本发明的喷射空气所起的作用。

按照本发明的设备可以安装在一个常用的平路机上，专用的设备也可以专门制造。

至于挖掘机和其它类似的带轮子的机械，适合于用自备的马达来驱动鼓风机，并且把鼓风机和马达安装在主机架上。自备马达总是有优点的，因为车辆和鼓风机以不同的速度旋转，动力轴和传动带通常难于配合。

在城镇和乡村，积雪必须被运走。按照本发明，这一点可以通过一个类似于通常的排放通道来实现。通道向上把积雪输送到车辆旁边或后面的卡车的车箱平板上。因此，设备具有较低的速度或较低的输出量。

Claims (17)

1、从道路上和妨碍交通的区域铲起并清理积雪的方法，包括利用刮雪板的下部边缘将积雪从路面上铲起，使得积雪能沿着刮雪板向上运动，其特点在于，通过刮雪板的运动，将积雪向上送到或送入风道，或风道开口、或来自风道的喷射空气束，喷射空气沿着风道按离开道路的方向向外喷射到路边，依靠来自刮雪板的喷射空气将积雪清除出道路，喷射到路边。

2、用于飞机场跑道、道路、人行道以及积雪妨碍交道的道路上的积雪清除设备，包括装有机动鼓风机和至少一个刮雪板的机动车辆，刮雪板例如可以是具有边缘的刮板，其中刮板的下部边缘或牙齿沿着道路在准备被清除的积雪上推进，积雪沿着刮雪板向上滑，其特点在于，风道从鼓风机的压力端通到刮雪板上的积雪上，将喷射空气传送到积雪上，这样，喷射空气冲击积雪，或者积雪进入喷射空气，和喷射空气混合在一起，被喷射空气所加速，从刮雪板的路径推向侧边，在能力允许的条件下尽可能传送得更远;这样，刮雪板从路上铲松积雪，喷射空气将铲松的积雪从道路上输送走，喷射到路边。

3、如权利要求2所述的积雪清除设备，其特点在于，风道位于刮雪板的洞中或其端部，喷射空气冲击刮板前面的积雪或其端部的积雪。

4、如权利要求2所述的积雪清除设备，其特点在于，风道位于刮雪板的前面，喷射空气在刮雪板前面通过刮雪板。

5、如权利要求2所述的积雪清除设备，其特点在于，风道在刮雪板的后面通过刮雪板，在整个刮雪板上至少有一个开口通向风道，开口构成积雪从刮雪板进入风道的孔道，这样，积雪能够从刮雪板滑入风道。

6、如权利要求3至5所述的积雪清除设备，其特点在于，延伸刮板由铰链连接到刮雪板上，并连接到可以转动铰链的液压活塞上，刮板的截面形成从刮雪板延伸的曲线，这样，刮雪板和延伸刮板构成积雪作圆周运动和喷射空气沿着刮雪板运动的一种通道。

7、如权利要求6所述的积雪清除设备，其特点在于：弹性挡板从延伸刮板向外延伸，弹性挡板用于封闭刮板以下到积雪表面的缝隙，同时依靠其弹性打开缝隙以容纳前面的雪堤。

8、如权利要求3、6或7所述的积雪清除设备，其特点在于，刮雪板可以向两侧偏转，风道与偏转轴同心并通向刮雪板上的两边的洞，并具有盖板可以打开或关闭两边的洞。

9、如权利要求3所述的积雪清除设备，其特点在于，构成刮雪板的V形雪犁在其中心顶部具有一个洞以及将喷射空气沿刮雪板通向两边的引导机构。

10、如权利要求2至9所述的积雪清除设备，其特点在于，鼓风机由自备的马达驱动，马达安装在车辆车箱板上的普通机架上，车辆是卡车。

11、如权利要求2至9所述的积雪清除设备，其特点在于，鼓风机由车辆的马达来驱动，例如用动力轴驱动，在这里车辆是拖拉机，用一个3～4尖头连接机构将鼓风机连接到动力轴上。

12、如权利要求2至9所述的积雪清除设备，其特点在于，鼓风机由装在带轮子的普通支架上的自备马达来驱动，这里，车辆是普通的汽车，例如小汽车或吉普，刮雪板连接到车辆的支架或保险杠上。

13、如权利要求2至9所述的积雪清除设备，其特点在于，鼓风机由安装在带轮子的普通支架上的车辆马达来驱动，车辆是机动的并用手控制。

14、如权利要求2至9所述的积雪清除设备，其特点在于车辆是平路机。

15、如权利要求2至9所述的积雪清除设备，其特点在于它们是为实现如权利要求1所述的方法而专门构造的设备。

16、如权利要求2至9所述的积雪清除设备，其特点在于，鼓鼓风机由自备的马达驱动，这里，车辆是挖掘机或类似的带轮子的机械，鼓风机和马达安装在主机架上。

17、如权利要求2，4至7，10，11，15和16所述的积雪清理设备，其特点在于，排放通道或孔道从喷射空气开口向上，并从设备通向设备旁边或背后的运输货车的车箱，这样，积雪能同时被输送到运输货车上以便运走。

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