牧神KFS-750型牽引式拋雪機的研制

謝新亞，高 彬，姚河江，王燦博，孫利鋒，任一迪

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆烏魯木齊830026）

0 引言

我國北方大部分地區每年有3~5個月的降雪期，且冬季降雪的主要特點是時間長、雪量大，如果不能及時清理道路上的積雪，積雪經車輛碾壓后會凍結成冰，造成車輛打滑擁堵，易造成交通事故，給人們的生產和生活帶來諸多不便。目前國內市場上有清掃主干道積雪的大型除雪設備，能有效完成較寬道路的積雪清掃及裝車作業，但是較窄巷道及工業廠區內的小型積雪清掃設備多為國外進口，價格昂貴[1-2]。

針對上述問題，新疆新研牧神科技有限公司研發了KFS-750型牽引式拋雪機，該機由小型裝載車或拖拉機驅動，可完成較窄路面積雪的破冰、輸送集條及拋送裝車作業。

1 主要結構及工作原理

1.1 主要結構

牧神KFS-750型牽引式拋雪機主要由機架、左螺旋輸送器、限位桿、右螺旋輸送器、懸掛油缸、平行齒輪箱、離心拋雪輪、安全離合器、拖地滑雪板、分動齒輪箱、破冰鏟刀、短導雪槽、長導雪槽等部分組成，如圖1。

1.2 工作原理

KFS-750型牽引式拋雪機作業時由小型裝載車或拖拉機等牽引機械完成三點掛接，上側的懸掛油缸可實現拋雪機繞下懸掛點與地面的角度可調[3]，其動力傳遞如圖2。牽引機械通過傳動軸或液壓馬達將動力傳遞給平行齒輪箱帶動離心拋雪輪轉動，隨后將動力通過安全離合器傳遞給分動齒輪箱，分動齒輪箱通過左右輸出軸分別驅動左右螺旋輸送器旋轉作業。

圖2 傳動示意

作業時，破冰鏟刀將板結的雪塊鏟起，通過左螺旋輸送器和右螺旋輸送器將積雪破碎并輸送至離心拋雪輪，拋雪輪葉片高速旋轉,形成離心運動將積雪拋送至導雪槽完成裝車[4]，根據裝車高度的不同可更換長短導雪槽。

2 主要技術參數

3 技術創新及特點

（1）三點快速掛接結構。整機懸掛按照快速懸掛口設計，可實現與拖拉機下懸掛臂快速掛接，安全省時，上側懸掛點采用液壓鎖油缸連接，可在不同高度下實現掛接傾角實時可調，雙向液壓鎖保證傾角穩定可靠[5]。

（2）超負荷安全離合器。在離心拋雪輪和螺旋輸送器動力傳遞之間設計有單向安全離合器，設定保護扭矩為570 Nm，作業時當螺旋輸送器工作扭矩較大或卷入石塊等硬物時，安全離合器打滑切斷螺旋輸送器動力，防止導雪槽堵塞的同時保護了傳動箱及各工作部件。

（3）三角齒形螺旋輸送器。螺旋輸送器葉片采用高強度耐磨鋼板制成，設計為雙螺旋結構，增強積雪的輸送效率且葉片外圓設計為三角齒形結構，在輸送積雪的過程中可最大程度地進行破碎，提高除雪效率。螺旋輸送器外端面設計有4個破冰齒，除雪過程中對結冰的路面或者板結的積雪有破碎作用。螺旋輸送器與傳動箱之間采用法蘭聯軸器連接，負荷較大時剪斷連接螺栓，保護傳動箱體（圖3）。

圖3 螺旋輸送器示意

（4）導雪槽拋雪角度可實時調節。拋雪機配有短導雪槽和長導雪槽，可實現不同高度的裝車要求。導雪槽頂端設計有導雪板，可實現拋雪高度和角度的實時調節，最大調節角度可達51°。液壓油缸上裝配有單向節流閥，可控制液壓油缸的進給流量，從而改變導雪板角度變化的快慢，提高角度調整的精度（圖4）。

圖4 螺旋輸送器示意

4 試驗情況

KFS-750牽引式拋雪機于2019年完成樣機試制，在新疆烏魯木齊市經濟技術開發區融合南路街道和本公司廠區內部進行了樣機試驗。作業時，由本公司HS604雙向拖拉機牽引，可一次性完成道路積雪的破冰、收集和拋灑裝車作業。拋雪機破冰鏟刀對于板結硬度不高的冰雪路面破冰效果較好，雙螺旋輸送器對400~800 mm厚度的積雪破碎輸送效果較好，拋雪距離最遠可達15 m，可滿足各類清雪車的裝車條件，整機工作平穩可靠，機具性能達到了預定的設計要求。