基本信息
- 项目名称：
- 小型避障式除雪破冰机的制作
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 此设备由柴油机提供动力源。通过带传动，齿轮传动带动刀具轴运动，完成清除冰雪的功能。此设备的创新之处在于：1.除雪破冰的刀具是通过其离心力的作用达到清除冰雪并具有一定的避障功能；2.刀具清理下来的冰雪通过后面的滚刷将其扫到路的一侧;3.刀具是铰链连接，具有一定的回旋功能，若路面有凸起，则刀具将反向运动，并且刷子的刷毛为钢丝的，能减少对路面的损伤及降低更新速度。
- 详细介绍：
- 我国北方冬季下雪频繁，雪后路面光滑，为交通运输和人们日常出行带来了不便。因此，为保障北方公路和城市道路冬季畅通，针对不同雪质，加强经济、实用、高效、安全、功能强的寒地新型道路冰雪清除机械设备的研制是本课题研究的目的和重点。此设备由柴油机提供动力源。通过带传动，齿轮传动带动刀具轴运动，完成清除冰雪的功能。此设备的创新之处在于： 1、除冰雪刀具的设计：圆盘刀架上制成刀轴孔，刀具和刀架之间采用螺纹连接（松连接），在不工作时刀具处于自由状态，工作时在旋转离心力的作用下，刀具轮番极大冰雪表面，完成破冰雪功能。 2、清雪毛刷的设计：被刀具切削后的冰雪，由清雪毛刷清除到道路一侧。此清雪毛刷采用螺旋方式绕形。保证清除雪的单侧运动方向。 3、避障功能：除雪刀具与刀架之间的铰接，若路面有凸起，则除雪刀具将向反向运动，清除部件采用钢质毛刷可以减少对路面的损伤
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 我国北方冬季下雪频繁，雪后路面光滑，为交通运输和人们日常出行带来了不便。因此，为保障北方公路和城市道路冬季畅通，针对不同雪质，加强经济、实用、高效、安全、功能强的寒地新型道路冰雪清除机械设备的研制是本课题研究的目的和重点。此设备由柴油机提供动力源。通过带传动，齿轮传动带动刀具轴运动，完成清除冰雪的功能。此设备的创新之处在于：1.除雪破冰的刀具是通过其离心力的作用达到清除冰雪并具有一定的避障功能；2.刀具清理下来的冰雪通过后面的滚刷将其扫到路的一侧;3.刀具是铰链连接，具有一定的回旋功能，若路面有凸起，则刀具将反向运动，并且刷子的刷毛为钢丝的，能减少对路面的损伤及降低更新速度。
科学性、先进性
- 小型避障式除雪破冰机的原理是在刀盘上装刀具，通过轴和轴承与支架带动刀盘旋转从而使刀具产生的离心力击打冰面，由于刀盘与刀具是用螺栓铰链连接，此时，这个刀盘就像一把转动的搅拌机，而整个清雪过程就像是利用搅拌机的扇叶一样，轮番击打冰面，而这个过程所去除的那部分就是冰雪混合物，后面配合清雪刷装置将碎冰雪清除到道路两侧。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 小型避障式除雪破冰机主要的功能是用于清除城市道路表面的厚冰雪。道路厚冰雪的清除和壁障一直是道路清雪的难题，本文通过对国内外清雪车的发展和现状进行研究，分析了积雪的机械物理性质，确立了此避障式除雪机的设计思想，对清雪刀具的结构进行了设计和计算，实验证实小型柔性壁障式除雪机符合除雪设备的发展要求。该机结构紧凑, 刚性较好, 且造价低廉。小型避障式除雪破冰机通过小型柴油机提供动力，机构本身的抬起、放下是通过车体前部的调整系统来完成的。机构操作方便。整机工作时还能通过调整高度以达到清除不同厚度冰雪的目的。设备实用性强, 适用范围广, 易损部件都可更换,从而降低了维修费用, 是一种适合中国道路的除雪设备，有广泛应用前景
同类课题研究水平概述
- 1.国内除雪机概况我国真正开发除雪机是在80年代中期，到80年代后期发展速度有所提高；主要开发的产品是挂顶推式和螺旋转子式。近几年参照国外技术研制出梨式和转子式等除雪机，但其性能和产量于国外相比差距还很大，还不能适应我国公路除雪要求。国内除雪机械目前存在的主要问题 ：（1）作业速度低。原因如下：目前国外犁式除雪机最大除雪速度可达50km／h，旋切式除雪机最大速度选70 km／h。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、圆周力旋切和弹簧储能冲击破碎三种切削功能于一体，方法先进，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，与国外同级别的除雪机械相比，作业速度较低。 （2）整机利用率低、成本高。尽管中国的北方地区冬季降雪期可达3～4个月，可是资料表明冬季降雪次数并不太多，最多也只是十几次而已，如果除雪机功能单一，只能用来除雪，那么机器一年里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负担。（3）避让功能不理想。在除雪过程中，常常因遇路障而使主机或者除雪装置损坏，国内已有的犁式除雪机械，大部分回避路障的能力较差。吉林省交通科学研究所与磐石县公路管理段联合开发的CL-2.4型公路除雪器，安装了避让装置和防止过度避让锁链，可以保证在除雪作业过程中避让路障，防止主机或除雪器的损坏，还可同时防止过度避让锁链，因过度避让使避让回位弹簧损坏。该装置居国内领先地位，达到了90年代国外同类产品水平，但在机器的运行中还需进一步跟踪测试、验证。（4）对路面保护能力差。当路面凹凸不平时，除雪机作业时会对路面造成破坏，虽然除雪机对路面的损坏程度目前还没有一个衡量标准，但国内的除雪机械在路面仿形能力、对路面保护等方面，与国外相比还存在一定差距。 2.国外除雪机概况国外发达国家除雪机的品种规格较为齐全。特别是近年来，由于社会对冬季道路养护提出的更高要求，各类除雪机在发达国家迅速增长，性能也朝着自动化和一机多能方面发展。其主要发展趋势，一是利用高性能专用底盘，采用机、电、液一体化控制系统，使作业速度自动适应除雪作业的负荷变化；二是开发多功能的除雪机，使其能在除雪机上搭载滑雪装置、高雪堤除理装置、药剂撒布装置等，以提高作业效率和减少更换除雪装置的时间。
