專利名稱:積雪清除吹送機(jī)-從道路上清除積雪的方法和設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及將積雪從道路上清除并拋擲到道路外面的方法和設(shè)備。這種方法是將積雪從道路上鏟起，然后將積雪送入風(fēng)道，沿著風(fēng)道按離開道路的方向吹送空氣，這樣積雪隨著吹入的空氣離開鏟雪機(jī)和道路。
積雪清除機(jī)包括一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)和風(fēng)道，風(fēng)道從鼓風(fēng)機(jī)的壓力端到刮雪板上的洞，或者沿著刮雪板的背后，通到用于將積雪送入風(fēng)道的輸送孔，或者沿著刮雪板的前面，由刮雪板、延伸刮板和擋板組成。
積雪清除設(shè)備既可以將積雪推到一邊、交替地推到兩邊，也可以同時(shí)將積雪推到兩邊。刮雪板可以呈直線狀或犁狀固定，可以上升和下降，可以偏轉(zhuǎn)。鼓風(fēng)機(jī)既可以用它自備的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，也可以用車輛上的馬達(dá)，車輛可以是卡車、拖拉機(jī)、重型萬能拖拉機(jī)、小汽車、吉普車、平路機(jī)，或者專用的積雪清除設(shè)備，也包括手動(dòng)設(shè)備，類似于向前推進(jìn)的割草機(jī)。
最普通的積雪清除設(shè)備是鏟雪機(jī)，安裝在重型卡車上。鏟雪機(jī)從道路上鏟起積雪。鏟雪機(jī)是傾斜的，因此可以同時(shí)將積雪推到一邊，沿著道路堆起雪脊或雪堤。雪脊會(huì)帶來許多麻煩。它會(huì)堵塞交通，包圍路邊的車輛，因此必須鏟除干凈。積雪會(huì)被風(fēng)從雪脊上吹下，撒到通路上，這樣必須重新清除積雪并堆起雪脊。
如果道路和條件許可的話，鏟雪機(jī)在平坦的雪地上可以以每小時(shí)80公里的全速向前推進(jìn)，鏟雪機(jī)的效果十分顯著。而且積雪被拋擲到路邊，不形成雪脊。但是這樣的情況是非常少見的。壞的天氣條件、下雪、視線不清、黑暗、道路彎曲、交通、路邊的車輛、安全圍欄以及其它的障礙物都限制了速度，結(jié)果不可避免地導(dǎo)致形成雪脊。另一種常用的積雪清除設(shè)備是積雪吹送機(jī)，積雪吹送機(jī)沒有刮雪器，而由一個(gè)螺旋管組成，螺旋管將積雪推到道路中央，然后積雪進(jìn)入離心式吹送機(jī)，離心式吹送機(jī)將積雪泵入并按遠(yuǎn)離道路的方向吹送積雪吹送機(jī)主要用于清除鏟雪機(jī)留下的雪脊。積雪吹送機(jī)效率低、速度慢、其速度為每小時(shí)1至2公里，效率為每分鐘10至18噸。第三種積雪清除設(shè)備是雪犁，它是一種犁狀鏟雪機(jī)，將積雪推到道路的兩邊，主要用于清除鏟雪機(jī)無法通過的雪堤。雪犁是比鏟雪機(jī)重的多的設(shè)備，具有較大的沖力，需要較大的動(dòng)力，需要一輛重型車輛跟在它后頭。以足夠的速度(80公里/小時(shí))，雪犁可以將積雪拋擲到路邊而不形成雪脊。這些原有工藝的積雪清除設(shè)備為它們各自的目的服務(wù)。雪犁可適用于清除雪堤，但用于其它作業(yè)就顯得太大和太重了。積雪吹送機(jī)適用于清除雪脊和雪堤，但對(duì)于其它作業(yè)就顯得太慢，效率太低。鏟雪機(jī)最適合于平坦的積雪，但鏟雪機(jī)只有在設(shè)有障礙物的地方以全速前進(jìn)才顯出高效率，否則的話，鏟雪機(jī)要留下雪脊。
推土機(jī)本身并不是一種積雪清除設(shè)備，但它仍被用來清除雪脊和雪堤。推土機(jī)前進(jìn)緩慢，但可以清除一切東西。平路機(jī)可以將雪脊稍微推到一邊，并擴(kuò)寬自由路面，在其它方面，它只是緩慢前進(jìn)的鏟雪機(jī)。動(dòng)力鏟能夠鏟除雪堤和雪脊，并安裝在緩慢前進(jìn)的鏟雪機(jī)上。
據(jù)此可以清楚地看出，對(duì)積雪清除設(shè)備有多方面的要求，在條件許可時(shí)，能夠全速地清除積雪;當(dāng)條件不允許有較高速度時(shí)，以低速有效地清除積雪。對(duì)積雪清除設(shè)備還有許多要求，它應(yīng)能夠繞過路邊的不同障礙物，例如陷在雪中而留在那里的小汽車和沿著路邊的防護(hù)欄桿、交通標(biāo)志、樹和類似的東西，以及路上的所有障礙物，這些障礙物是準(zhǔn)備被清掃的，即被雪脊所復(fù)蓋的。本發(fā)明的目的是為了創(chuàng)建這樣一種設(shè)備，這種設(shè)備當(dāng)條件允許時(shí)能夠以全速清掃道路，并且在低速時(shí)不形成雪脊，能夠繞過陷在雪中的小汽車和任何類型的障礙物，并且不需要?jiǎng)e的設(shè)備。
本發(fā)明包括向鏟雪機(jī)噴射空氣和吹送被鏟雪機(jī)鏟起的積雪，而不必讓積雪進(jìn)入和通過吹送機(jī)。雪比空氣重100至500倍，吹送機(jī)只根據(jù)一種特定重量，而對(duì)其它重量的效率較低。本發(fā)明假定，按吹送機(jī)吹送空氣構(gòu)造，并將空氣的動(dòng)能傳遞給積雪，積雪處于漂浮狀態(tài)且相對(duì)于鏟雪機(jī)處于運(yùn)動(dòng)中，因此容易將兩者混合在一起。值得注意的是，鏟雪機(jī)能夠達(dá)到25米3/秒，而積雪吹送機(jī)只能達(dá)到0.5米3/秒。按照本發(fā)明的積雪清除設(shè)備能夠達(dá)到25米3/秒，決不會(huì)形成雪脊，可以省去積雪吹送機(jī)，并且能夠繞過路邊的障礙物，可以完成積雪吹送機(jī)所不能完成的工作。這里面包括了積雪清除的革新。下面借助于附圖對(duì)本發(fā)明加以說明。
圖1顯示了刮雪板1，與來自車輛4上的鼓風(fēng)機(jī)3的風(fēng)道2相連，車輛4上安裝有固定刮雪板的標(biāo)準(zhǔn)固定裝置。刮雪板1上有噴射空氣開口5，其中有閉合板6，頂部安裝有延伸刮板7，兩端有延伸刮板8。刮雪板可以圍繞軸15偏轉(zhuǎn)，能夠向右和向左推雪和吹雪。
圖2是鏟雪機(jī)的頂視圖，顯示了可調(diào)節(jié)的延伸刮板7和閉合板13。風(fēng)道9位于偏轉(zhuǎn)軸15的四周，用固定裝置16固定在車輛上，12是調(diào)節(jié)凸片。
圖3是鏟雪機(jī)中心剖面?zhèn)纫晥D。延伸刮板7和擋板11從鏟雪機(jī)刮板向外延伸，并可用活塞10來調(diào)節(jié)。風(fēng)道9開口通向洞5，噴射的空氣以方向14沖擊正在被刮雪板1鏟起的呈漂浮狀態(tài)的積雪。
圖4顯示了帶有延伸刮板7、擋板11、偏轉(zhuǎn)軸15和固定裝置16的鏟雪機(jī)，其中風(fēng)道2在刮板1的后面，積雪17正漂過風(fēng)道開口19，從刮板進(jìn)入風(fēng)道2。
圖5是這種類型鏟雪機(jī)的頂視圖，其中18是雪和空氣的噴射束。當(dāng)雪混合進(jìn)入空氣時(shí)，速度減小而體積增加，因此風(fēng)道的截面必須相應(yīng)增加。
圖6顯示了帶有延伸刮板7、擋板11和刮雪板1的鏟雪機(jī)，其中風(fēng)道位于刮雪板的前面，延伸刮板7和擋板11構(gòu)成風(fēng)道或從外部來限定風(fēng)道。
圖7是這種類型的鏟雪機(jī)的頂視圖，刮雪板1和延伸刮板7構(gòu)成風(fēng)道2和噴射束18。積雪沿著刮雪板向上漂浮并漂入風(fēng)道2。在輕的新的落雪以及雪和空氣體積相同的場(chǎng)合，噴射束18的速度變?yōu)轱L(fēng)道中未混合的空氣速度的約九分之一。如果刮雪偏轉(zhuǎn)板，噴射空氣束的速度變得更大，鏟雪機(jī)甚至能拋擲冰塊，雖然冰塊沒有混合入噴射空氣。
如果鏟雪機(jī)靜止不動(dòng)，就沒有雪混合進(jìn)入刮雪板后面或前面的風(fēng)道2，如果沒有通過延伸刮板減小風(fēng)道的截面，噴射空氣的速度將減小到一半。這一速度足以吹走路邊障礙物上的未壓實(shí)的積雪，反之，任何空氣速度都不足以吹走壓實(shí)的積雪，首先要把積雪鏟松。在路面上，刮雪板可以用于此目的，但是在刮雪板不能到達(dá)的地方，從圖1的刮雪板1上的洞5中噴出的空氣流是最強(qiáng)有力的工具。與此相反，鼓風(fēng)機(jī)的全部壓力也可以被用來通過一專用的噴嘴，其唯一的目的是用來清除靜止物體上的積雪。圖7是圖6所示的鏟雪機(jī)的頂視圖。圖5和圖7所示的鏟雪機(jī)最適合于能傾斜或被傾斜的場(chǎng)合。在傾斜的位置，雪的一部分動(dòng)能被用來噴射，噴射的速度增加但清除的道路的寬度減少。
圖8、9、10、11中的第二欄的目的是為了直觀地表示鏟雪機(jī)前面的阻力。第四欄表示清掃的道路和雪脊的截面積，第一欄表示鏟雪機(jī)類型，第二欄表示來自道路a、b、c的積雪如何沿著刮雪板運(yùn)動(dòng)，第三欄表示雪被壓實(shí)，第四欄表示清掃的道路和雪脊的截面積。第五欄表示雪按截面分布的量，這些雪在路外邊，與清掃路邊的噴射束的方向相對(duì)。
圖8表示一種傳統(tǒng)的鏟雪機(jī)，其中相同的積雪要4次碰到刮雪板，刮雪板每次把積雪以車輛速度二倍的速度向前拋擲。和面前的積雪比較，刮雪板面前的積雪通常高2.5倍，這要求車輛有較大的推力。
圖10表示噴射空氣在刮雪板后面的類型，鏟雪機(jī)不用向前推積雪，而是把積雪鏟起約積雪層的高度，然后噴射空氣將積雪拋擲清除。積雪不用向前推，因此不需要車輛的推力，所以這種鏟雪機(jī)清理的路面較寬。
按照?qǐng)D1、2、3的鏟雪機(jī)如圖9所示，它大約需向前推進(jìn)約相當(dāng)于圖8所示的傳統(tǒng)鏟雪機(jī)的一半體積的積雪，因此需要一半的推力，并且因?yàn)閲娮祀x路邊不遠(yuǎn)，具有較大的速度，所以有較大的將積雪拋擲到路外的側(cè)向噴射力。另一方面，在噴嘴旁邊的積雪被壓實(shí)并已形成雪塊，因此，積雪不會(huì)象在圖10所示的設(shè)備中那樣，混入空氣中，而在圖10中，積雪幾乎沒有被壓實(shí)。
按照?qǐng)D6和圖7的設(shè)備沒有表示在這些比較圖中。那種設(shè)備將前面的積雪向前推進(jìn)一圈，然后將積雪噴射走。
這樣，本發(fā)明包括了除傳統(tǒng)鏟雪機(jī)方法以外的三種新方法。每種方法具有各自的特點(diǎn)，需要各自的車輛推力，以各自的方式清除積雪，有各自的清掃寬度，具有各自的體積，但是，所有方法通常都不會(huì)形成雪脊，在任何速度下都有效工作，并且對(duì)車輛無特殊要求。而傳統(tǒng)鏟雪機(jī)對(duì)車輛的要求很高，它們的車輛是滿載的重型卡車，以便形成重量并獲得對(duì)雪的摩擦力，它們的馬達(dá)以全力推進(jìn)，通常允許的最高速度為80公里/小時(shí)，重量為20噸。按照本發(fā)明的設(shè)備可以用最小的卡車或輕型卡車作為動(dòng)力，僅僅裁有鼓風(fēng)機(jī)和馬達(dá)，全部重量約為4噸。清除積雪的費(fèi)用與車輛和鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)的費(fèi)用相等，總費(fèi)用只是以前費(fèi)用的一半。應(yīng)該提到的是，鼓風(fēng)機(jī)最適宜的馬達(dá)就是常用的卡車的馬達(dá)，而且鼓風(fēng)機(jī)是便宜的設(shè)備。減少一半的費(fèi)用是相當(dāng)大的革新。
圖11表示按照本發(fā)明的非傾斜的鏟雪機(jī)。
圖12顯示按照本發(fā)明的積雪清除設(shè)備，這種設(shè)備可用來將積雪運(yùn)送到一個(gè)運(yùn)輸設(shè)備，例如一個(gè)大貨車上，把積雪運(yùn)走，這種類型適用于城鎮(zhèn)和人口稠密的地區(qū)，在那里，積雪必須被運(yùn)走，通常，第一步把積雪堆成雪脊，然后用鏟或積雪吹送機(jī)將積雪運(yùn)送到運(yùn)輸貨車上。
在刮雪板后面的風(fēng)道，根據(jù)通過的體積和速度，具有不同的截面。當(dāng)風(fēng)道位于前面時(shí)，情況也一樣。
本發(fā)明可用于V型雪犁以使風(fēng)道通過大的雪堤。在其中心有一用來噴射空氣的洞，以及通向兩側(cè)的噴射束，在洞的前面有一蓋板，蓋板防止積雪進(jìn)入開口，開口在刮板的最頂端，噴射束的方向沿著刮板呈水平方向。
當(dāng)車輛是一卡車時(shí)，適合于用車上的馬達(dá)帶動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)和馬達(dá)都安裝在同一機(jī)架上，機(jī)架可以上升到車箱平板上，然后將風(fēng)道連接在鼓風(fēng)機(jī)和刮板上。風(fēng)道必須總是柔性的，以使刮雪板可以上升和傾斜。
當(dāng)車輛是拖拉機(jī)時(shí)，適合于用動(dòng)力軸驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)并通過連桿連接鼓風(fēng)機(jī)。
連接到馬達(dá)上的鼓風(fēng)機(jī)可以被安裝在帶輪子的機(jī)架上，用任何車輛拖著走，刮雪板可以連接到機(jī)架上或擋板支架上，鏟雪機(jī)只受到來自積雪的很小的力，因?yàn)楣窝┌逯皇菑牡孛骁P起雪層，而不是象以前那樣壓實(shí)積雪。
一個(gè)小的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的鼓風(fēng)機(jī)可以安裝在帶輪子的框架上，并且象割草機(jī)一樣向前驅(qū)動(dòng)和用手控制方向。因?yàn)橹皇艿絹碜苑e雪的很小的力，所以這樣做是可能的。而用過去的推進(jìn)方法，這樣做是不可能的，因?yàn)樾枰亓亢万?qū)動(dòng)力以建立起對(duì)積雪的壓力，把雪推到道路外邊。這就是按照本發(fā)明的噴射空氣所起的作用。
按照本發(fā)明的設(shè)備可以安裝在一個(gè)常用的平路機(jī)上，專用的設(shè)備也可以專門制造。
至于挖掘機(jī)和其它類似的帶輪子的機(jī)械，適合于用自備的馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，并且把鼓風(fēng)機(jī)和馬達(dá)安裝在主機(jī)架上。自備馬達(dá)總是有優(yōu)點(diǎn)的，因?yàn)檐囕v和鼓風(fēng)機(jī)以不同的速度旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力軸和傳動(dòng)帶通常難于配合。
在城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村，積雪必須被運(yùn)走。按照本發(fā)明，這一點(diǎn)可以通過一個(gè)類似于通常的排放通道來實(shí)現(xiàn)。通道向上把積雪輸送到車輛旁邊或后面的卡車的車箱平板上。因此，設(shè)備具有較低的速度或較低的輸出量。
權(quán)利要求
1.從道路上和妨礙交通的區(qū)域鏟起并清理積雪的方法，包括利用刮雪板的下部邊緣將積雪從路面上鏟起，使得積雪能沿著刮雪板向上運(yùn)動(dòng)，其特點(diǎn)在于，通過刮雪板的運(yùn)動(dòng)，將積雪向上送到或送入風(fēng)道，或風(fēng)道開口、或來自風(fēng)道的噴射空氣束，噴射空氣沿著風(fēng)道按離開道路的方向向外噴射到路邊，依靠來自刮雪板的噴射空氣將積雪清除出道路，噴射到路邊。
2.用于飛機(jī)場(chǎng)跑道、道路、人行道以及積雪妨礙交道的道路上的積雪清除設(shè)備，包括裝有機(jī)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)和至少一個(gè)刮雪板的機(jī)動(dòng)車輛，刮雪板例如可以是具有邊緣的刮板，其中刮板的下部邊緣或牙齒沿著道路在準(zhǔn)備被清除的積雪上推進(jìn)，積雪沿著刮雪板向上滑，其特點(diǎn)在于，風(fēng)道從鼓風(fēng)機(jī)的壓力端通到刮雪板上的積雪上，將噴射空氣傳送到積雪上，這樣，噴射空氣沖擊積雪，或者積雪進(jìn)入噴射空氣，和噴射空氣混合在一起，被噴射空氣所加速，從刮雪板的路徑推向側(cè)邊，在能力允許的條件下盡可能傳送得更遠(yuǎn);這樣，刮雪板從路上鏟松積雪，噴射空氣將鏟松的積雪從道路上輸送走，噴射到路邊。
3.如權(quán)利要求
2所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于，風(fēng)道位于刮雪板的洞中或其端部，噴射空氣沖擊刮板前面的積雪或其端部的積雪。
4.如權(quán)利要求
2所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于，風(fēng)道位于刮雪板的前面，噴射空氣在刮雪板前面通過刮雪板。
5.如權(quán)利要求
2所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于，風(fēng)道在刮雪板的后面通過刮雪板，在整個(gè)刮雪板上至少有一個(gè)開口通向風(fēng)道，開口構(gòu)成積雪從刮雪板進(jìn)入風(fēng)道的孔道，這樣，積雪能夠從刮雪板滑入風(fēng)道。
6.如權(quán)利要求
3至5所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于，延伸刮板由鉸鏈連接到刮雪板上，并連接到可以轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈的液壓活塞上，刮板的截面形成從刮雪板延伸的曲線，這樣，刮雪板和延伸刮板構(gòu)成積雪作圓周運(yùn)動(dòng)和噴射空氣沿著刮雪板運(yùn)動(dòng)的一種通道。
7.如權(quán)利要求
6所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于彈性擋板從延伸刮板向外延伸，彈性擋板用于封閉刮板以下到積雪表面的縫隙，同時(shí)依靠其彈性打開縫隙以容納前面的雪堤。
8.如權(quán)利要求
3、6或7所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于，刮雪板可以向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)，風(fēng)道與偏轉(zhuǎn)軸同心并通向刮雪板上的兩邊的洞，并具有蓋板可以打開或關(guān)閉兩邊的洞。
9.如權(quán)利要求
3所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于，構(gòu)成刮雪板的V形雪犁在其中心頂部具有一個(gè)洞以及將噴射空氣沿刮雪板通向兩邊的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求
2至9所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于，鼓風(fēng)機(jī)由自備的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)安裝在車輛車箱板上的普通機(jī)架上，車輛是卡車。
11.如權(quán)利要求
2至9所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于，鼓風(fēng)機(jī)由車輛的馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)，例如用動(dòng)力軸驅(qū)動(dòng)，在這里車輛是拖拉機(jī)，用一個(gè)3～4尖頭連接機(jī)構(gòu)將鼓風(fēng)機(jī)連接到動(dòng)力軸上。
12.如權(quán)利要求
2至9所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于，鼓風(fēng)機(jī)由裝在帶輪子的普通支架上的自備馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)，這里，車輛是普通的汽車，例如小汽車或吉普，刮雪板連接到車輛的支架或保險(xiǎn)杠上。
13.如權(quán)利要求
2至9所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于，鼓風(fēng)機(jī)由安裝在帶輪子的普通支架上的車輛馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)，車輛是機(jī)動(dòng)的并用手控制。
14.如權(quán)利要求
2至9所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于車輛是平路機(jī)。
15.如權(quán)利要求
2至9所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于它們是為實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求
1所述的方法而專門構(gòu)造的設(shè)備。
16.如權(quán)利要求
2至9所述的積雪清除設(shè)備，其特點(diǎn)在于，鼓鼓風(fēng)機(jī)由自備的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，這里，車輛是挖掘機(jī)或類似的帶輪子的機(jī)械，鼓風(fēng)機(jī)和馬達(dá)安裝在主機(jī)架上。
17.如權(quán)利要求
2，4至7，10，11，15和16所述的積雪清理設(shè)備，其特點(diǎn)在于，排放通道或孔道從噴射空氣開口向上，并從設(shè)備通向設(shè)備旁邊或背后的運(yùn)輸貨車的車箱，這樣，積雪能同時(shí)被輸送到運(yùn)輸貨車上以便運(yùn)走。
專利摘要
一種從道路上鏟起并清理積雪的方法和設(shè)備，包括用刮雪板的下部邊緣將積雪從路面上鏟起，使積雪沿刮雪板向上運(yùn)動(dòng)，其特點(diǎn)在于，通過刮雪板的運(yùn)動(dòng)，將積雪向上送到或送入風(fēng)道，或風(fēng)道開口，或來自風(fēng)道的噴射空氣束，噴射空氣沿風(fēng)道按離開道路的方向向外噴射到路邊，依靠來自刮雪板的噴射空氣將積雪清除出道路，噴射到路邊。
文檔編號(hào)E01H5/07GK87105000SQ87105000
公開日1988年3月16日 申請(qǐng)日期1987年7月22日
發(fā)明者布約爾恩·約安·古德穆德森 申請(qǐng)人:布約爾恩·約安·古德穆德森導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan