專利名稱:積雪清除吹送機-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，然后將積雪送入風道，沿著風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和道路。
積雪清除機包括一個鼓風機和風道，風道從鼓風機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)。鼓風機既可以用它自備的馬達驅(qū)動，也可以用車輛上的馬達，車輛可以是卡車、拖拉機、重型萬能拖拉機、小汽車、吉普車、平路機，或者專用的積雪清除設(shè)備，也包括手動設(shè)備，類似于向前推進的割草機。
最普通的積雪清除設(shè)備是鏟雪機，安裝在重型卡車上。鏟雪機從道路上鏟起積雪。鏟雪機是傾斜的，因此可以同時將積雪推到一邊，沿著道路堆起雪脊或雪堤。雪脊會帶來許多麻煩。它會堵塞交通，包圍路邊的車輛，因此必須鏟除干凈。積雪會被風從雪脊上吹下，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，鏟雪機在平坦的雪地上可以以每小時80公里的全速向前推進，鏟雪機的效果十分顯著。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)果不可避免地導致形成雪脊。另一種常用的積雪清除設(shè)備是積雪吹送機，積雪吹送機沒有刮雪器，而由一個螺旋管組成，螺旋管將積雪推到道路中央，然后積雪進入離心式吹送機，離心式吹送機將積雪泵入并按遠離道路的方向吹送積雪吹送機主要用于清除鏟雪機留下的雪脊。積雪吹送機效率低、速度慢、其速度為每小時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，將積雪推到道路的兩邊，主要用于清除鏟雪機無法通過的雪堤。雪犁是比鏟雪機重的多的設(shè)備，具有較大的沖力，需要較大的動力，需要一輛重型車輛跟在它后頭。以足夠的速度(80公里/小時)，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。積雪吹送機適用于清除雪脊和雪堤，但對于其它作業(yè)就顯得太慢，效率太低。鏟雪機最適合于平坦的積雪，但鏟雪機只有在設(shè)有障礙物的地方以全速前進才顯出高效率，否則的話，鏟雪機要留下雪脊。
推土機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。推土機前進緩慢，但可以清除一切東西。平路機可以將雪脊稍微推到一邊，并擴寬自由路面，在其它方面，它只是緩慢前進的鏟雪機。動力鏟能夠鏟除雪堤和雪脊，并安裝在緩慢前進的鏟雪機上。
據(jù)此可以清楚地看出，對積雪清除設(shè)備有多方面的要求，在條件許可時，能夠全速地清除積雪;當條件不允許有較高速度時，以低速有效地清除積雪。對積雪清除設(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欄桿、交通標志、樹和類似的東西，以及路上的所有障礙物，這些障礙物是準備被清掃的，即被雪脊所復蓋的。本發(fā)明的目的是為了創(chuàng)建這樣一種設(shè)備，這種設(shè)備當條件允許時能夠以全速清掃道路，并且在低速時不形成雪脊，能夠繞過陷在雪中的小汽車和任何類型的障礙物，并且不需要別的設(shè)備。
本發(fā)明包括向鏟雪機噴射空氣和吹送被鏟雪機鏟起的積雪，而不必讓積雪進入和通過吹送機。雪比空氣重100至500倍，吹送機只根據(jù)一種特定重量，而對其它重量的效率較低。本發(fā)明假定，按吹送機吹送空氣構(gòu)造，并將空氣的動能傳遞給積雪，積雪處于漂浮狀態(tài)且相對于鏟雪機處于運動中，因此容易將兩者混合在一起。值得注意的是，鏟雪機能夠達到25米3/秒，而積雪吹送機只能達到0.5米3/秒。按照本發(fā)明的積雪清除設(shè)備能夠達到25米3/秒，決不會形成雪脊，可以省去積雪吹送機，并且能夠繞過路邊的障礙物，可以完成積雪吹送機所不能完成的工作。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上的鼓風機3的風道2相連，車輛4上安裝有固定刮雪板的標準固定裝置。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是鏟雪機的頂視圖，顯示了可調(diào)節(jié)的延伸刮板7和閉合板13。風道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是鏟雪機中心剖面?zhèn)纫晥D。延伸刮板7和擋板11從鏟雪機刮板向外延伸，并可用活塞10來調(diào)節(jié)。風道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，其中風道2在刮板1的后面，積雪17正漂過風道開口19，從刮板進入風道2。
圖5是這種類型鏟雪機的頂視圖，其中18是雪和空氣的噴射束。當雪混合進入空氣時，速度減小而體積增加，因此風道的截面必須相應(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，其中風道位于刮雪板的前面，延伸刮板7和擋板11構(gòu)成風道或從外部來限定風道。
圖7是這種類型的鏟雪機的頂視圖，刮雪板1和延伸刮板7構(gòu)成風道2和噴射束18。積雪沿著刮雪板向上漂浮并漂入風道2。在輕的新的落雪以及雪和空氣體積相同的場合，噴射束18的速度變?yōu)轱L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。
如果鏟雪機靜止不動，就沒有雪混合進入刮雪板后面或前面的風道2，如果沒有通過延伸刮板減小風道的截面，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的積雪，反之，任何空氣速度都不足以吹走壓實的積雪，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有力的工具。與此相反，鼓風機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所示的鏟雪機的頂視圖。圖5和圖7所示的鏟雪機最適合于能傾斜或被傾斜的場合。在傾斜的位置，雪的一部分動能被用來噴射，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動，第三欄表示雪被壓實，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。
圖8表示一種傳統(tǒng)的鏟雪機，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，所以這種鏟雪機清理的路面較寬。
按照圖1、2、3的鏟雪機如圖9所示，它大約需向前推進約相當于圖8所示的傳統(tǒng)鏟雪機的一半體積的積雪，因此需要一半的推力，并且因為噴嘴離路邊不遠，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并已形成雪塊，因此，積雪不會象在圖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。
按照圖6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)鏟雪機方法以外的三種新方法。每種方法具有各自的特點，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形成雪脊，在任何速度下都有效工作，并且對車輛無特殊要求。而傳統(tǒng)鏟雪機對車輛的要求很高，它們的車輛是滿載的重型卡車，以便形成重量并獲得對雪的摩擦力，它們的馬達以全力推進，通常允許的最高速度為80公里/小時，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力，僅僅裁有鼓風機和馬達，全部重量約為4噸。清除積雪的費用與車輛和鼓風機馬達的費用相等，總費用只是以前費用的一半。應(yīng)該提到的是，鼓風機最適宜的馬達就是常用的卡車的馬達，而且鼓風機是便宜的設(shè)備。減少一半的費用是相當大的革新。
圖11表示按照本發(fā)明的非傾斜的鏟雪機。
圖12顯示按照本發(fā)明的積雪清除設(shè)備，這種設(shè)備可用來將積雪運送到一個運輸設(shè)備，例如一個大貨車上，把積雪運走，這種類型適用于城鎮(zhèn)和人口稠密的地區(qū)，在那里，積雪必須被運走，通常，第一步把積雪堆成雪脊，然后用鏟或積雪吹送機將積雪運送到運輸貨車上。
在刮雪板后面的風道，根據(jù)通過的體積和速度，具有不同的截面。當風道位于前面時，情況也一樣。
本發(fā)明可用于V型雪犁以使風道通過大的雪堤。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。
當車輛是一卡車時，適合于用車上的馬達帶動鼓風機，鼓風機和馬達都安裝在同一機架上，機架可以上升到車箱平板上，然后將風道連接在鼓風機和刮板上。風道必須總是柔性的，以使刮雪板可以上升和傾斜。
當車輛是拖拉機時，適合于用動力軸驅(qū)動鼓風機并通過連桿連接鼓風機。
連接到馬達上的鼓風機可以被安裝在帶輪子的機架上，用任何車輛拖著走，刮雪板可以連接到機架上或擋板支架上，鏟雪機只受到來自積雪的很小的力，因為刮雪板只是從地面鏟起雪層，而不是象以前那樣壓實積雪。
一個小的馬達驅(qū)動的鼓風機可以安裝在帶輪子的框架上，并且象割草機一樣向前驅(qū)動和用手控制方向。因為只受到來自積雪的很小的力，所以這樣做是可能的。而用過去的推進方法，這樣做是不可能的，因為需要重量和驅(qū)動力以建立起對積雪的壓力，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)備可以安裝在一個常用的平路機上，專用的設(shè)備也可以專門制造。
至于挖掘機和其它類似的帶輪子的機械，適合于用自備的馬達來驅(qū)動鼓風機，并且把鼓風機和馬達安裝在主機架上。自備馬達總是有優(yōu)點的，因為車輛和鼓風機以不同的速度旋轉(zhuǎn)，動力軸和傳動帶通常難于配合。
在城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村，積雪必須被運走。按照本發(fā)明，這一點可以通過一個類似于通常的排放通道來實現(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動，其特點在于，通過刮雪板的運動，將積雪向上送到或送入風道，或風道開口、或來自風道的噴射空氣束，噴射空氣沿著風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.用于飛機場跑道、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，包括裝有機動鼓風機和至少一個刮雪板的機動車輛，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備被清除的積雪上推進，積雪沿著刮雪板向上滑，其特點在于，風道從鼓風機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;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，其特點在于，風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，其特點在于，風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，其特點在于，風道在刮雪板的后面通過刮雪板，在整個刮雪板上至少有一個開口通向風道，開口構(gòu)成積雪從刮雪板進入風道的孔道，這樣，積雪能夠從刮雪板滑入風道。
6.如權(quán)利要求
3至5所述的積雪清除設(shè)備，其特點在于，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)成積雪作圓周運動和噴射空氣沿著刮雪板運動的一種通道。
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，其特點在于，刮雪板可以向兩側(cè)偏轉(zhuǎn)，風道與偏轉(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，其特點在于，構(gòu)成刮雪板的V形雪犁在其中心頂部具有一個洞以及將噴射空氣沿刮雪板通向兩邊的引導機構(gòu)。
10.如權(quán)利要求
2至9所述的積雪清除設(shè)備，其特點在于，鼓風機由自備的馬達驅(qū)動，馬達安裝在車輛車箱板上的普通機架上，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，其特點在于，鼓風機由車輛的馬達來驅(qū)動，例如用動力軸驅(qū)動，在這里車輛是拖拉機，用一個3～4尖頭連接機構(gòu)將鼓風機連接到動力軸上。
12.如權(quán)利要求
2至9所述的積雪清除設(shè)備，其特點在于，鼓風機由裝在帶輪子的普通支架上的自備馬達來驅(qū)動，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，其特點在于，鼓風機由安裝在帶輪子的普通支架上的車輛馬達來驅(qū)動，車輛是機動的并用手控制。
14.如權(quán)利要求
2至9所述的積雪清除設(shè)備，其特點在于車輛是平路機。
15.如權(quán)利要求
2至9所述的積雪清除設(shè)備，其特點在于它們是為實現(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，其特點在于，鼓鼓風機由自備的馬達驅(qū)動，這里，車輛是挖掘機或類似的帶輪子的機械，鼓風機和馬達安裝在主機架上。
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)備旁邊或背后的運輸貨車的車箱，這樣，積雪能同時被輸送到運輸貨車上以便運走。
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動，其特點在于，通過刮雪板的運動，將積雪向上送到或送入風道，或風道開口，或來自風道的噴射空氣束，噴射空氣沿風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E01H5/07GK87105000SQ87105000
公開日1988年3月16日 申請日期1987年7月22日
發(fā)明者布約爾恩·約安·古德穆德森 申請人:布約爾恩·約安·古德穆德森導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan