机场除雪车技术研究报告.docx
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机场除雪车技术研究报告.docx
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机场除雪车技术研究报告
2017机场除雪车技术研究报告
酷寒的冬季,冰雪给自然带来降水,也给人类出行、工作、生活造成不便。
生活需求、社会进展需求促成了除雪技术、除雪设备的研究。
对人或重要装置有阻碍的每处积雪都要排除,目前要紧存在与道路、机场、铁路等关键领域。
由于气候因素阻碍造成积雪状态不同,有些积雪疏松,风力就能够够轻松吹跑;有些积雪由于融化结冰与地面结合牢固,要除去就不是很容易了,因此除冰雪的技术研究在严寒的地址深受重视。
编写本报告的目的是部份展现目前机场除雪技术,提出公司除雪设备要紧技术特点,为公司机场除雪设备研发提供参考。
报告技术内容基于网络和个人两年多对除雪技术的研究,由于每一个公司技术壁垒,网上内容有滞后和简略,本报告只能是概述,具体的设计还要融进国外产品的设计细节和个人的设计素养与理念。
一、除雪技术概述
1.冰雪类型
受天气转变因素、降雪地域不同因素阻碍,积雪表现出不同状态,要紧归纳为以下几种类型:
疏松型:
高低空气候严寒、地面干燥,雪花呈棉花状态,形成的雪层比较松软,由于地面温度低且干燥,积雪不融化,与地面结合弱,这种积雪最容易除去。
致密型:
地面气候严寒、地面干燥,高空气温不是很低,初始是水滴,水滴在下降进程中碰到低温形成固态,这种方式形成的雪层比较致密、呈颗粒状,由于地面温度低且干燥,积雪不融化,与地面结合弱,这种积雪也容易除去。
水雪复合型:
气温低于零度不是很多,降水和降雪一起存在,可是雪多可不能专门快消融;或高空气温低,地面温度不是太低,初期降雪有融化。
地面积雪呈雪水复合状态,可是与地面结合弱,这种雪容易除去但不易搜集。
冰雪复合型:
初期温度不是很低,降雪后部份融化或又有降雨,接着气温骤降,水结冰;或积雪消融不完全,接着发生降温,水结冰;或前次降雪部份融化又再次降雪且气温低,前次雪水结冰,形成的这种积雪呈冰雪复合状态,由于这种积雪初期有水存在,结冰后与地面结合紧密,这种积雪难以除去。
依据降雪强度的不同,积雪分为薄积雪、中等厚度积雪、厚积雪。
能够把8厘米厚度以下归为薄积雪,8厘米厚度至20厘米厚度之间归为中等厚度积雪,超过20厘米厚度为厚积雪。
2.各类积雪类型应计谋略
积雪的类型多样化、雪层厚度不同形成了很多除雪方式,初期多用人力除雪。
此刻为提高效率、降低劳动强度,采纳设备通过机械、化学、热能、风能、波能等方式除雪,成效比较明显、应用比较普遍的除雪方式要紧有如下几种:
机械化推雪:
在动力驱动的车辆前端或双侧安装推板(雪铲),车辆推动推板推雪,同时推板与车辆行走方向有必然角度,如此推板在推动进程中能够把雪积存并向车辆双侧抛出。
推板具有铲雪、抛雪、自动避障功能,保证了路面、井盖、驾驶员、作业车的平安。
推板采纳合理的弧型设计,作业角度可随时左右调剂,最大37度,使积雪在铲内旋转飞出5-10米,达到良好抛雪成效。
除雪推板的装卸比较方便,不须任何辅助工具单人操作在3—5分钟内就可完成装卸,有利于车辆的运输及减小库房面积。
机械化推雪适用于中等厚度的除与地面结合力很强的冰雪复合型之外的积雪类型。
但由于推板是刚性的,切近地面容易铲坏地面和地面上的标线、古力盖等。
2.2机械化抛雪
在动力驱动的车辆前端安装旋转的绞笼,将地面的雪吸起向上有一个速度,通过那个速度或加装风机提速,在导板的引导下抛向后部车箱或双侧路边。
这种设备称为抛雪机或扬雪机。
抛雪一样适用于雪层超过20厘米的厚雪,这种除雪方式效率高,在降雪量大的地址应用普遍。
机械化扫雪
在动力驱动的车辆前端、中部或尾部安装旋转的扫把,扫把有磙式和盘式两种形式,别离称为滚刷和盘刷。
旋转的刷苗压在地面上,向车辆双侧持续地扫除积雪,滚刷和盘刷通过车辆发动机或副发动机提供动力。
这种方式要紧用于雪层中厚度以下积雪的扫除,除雪效率高且不破坏地面。
机械化吹雪
在动力驱动的车辆前端、中部或尾部安装风力发生装置,依托风力作用除雪为吹雪。
吹雪有热吹和冷吹,热吹一样通过飞机发动机产生的热风除雪,冷吹一样通过风机产生的高压风力除雪。
热吹能知足部份机场冬季快速除雪的需要,但高速高温气流容易烧伤道面灌缝材料,且耗油量大。
化学除雪
通过向地面均匀布撒化学物质——某些盐类(固态)、醇类(液态),降低水的冰点温度,使雪在低于零度温度下融化的除雪方式为化学除雪,融雪剂通过人工或撒布机(车)布撒。
化学除雪(撒融雪剂)的方式最经济、最迅速。
但最近几年来,国内外对其异议颇多,要紧集中在以下负面阻碍:
一是劣化土质(土壤盐碱化)及破坏植被(绿色植物大量死亡);二是侵蚀道路、桥梁等路政设施;三是污染地下水资源;四是侵蚀金属设备及机械,尤其是车辆等。
若是不研制出环保无污染的融雪剂,这种除雪方式的负面阻碍的社会效益将会很差。
2.6多功能除雪车
鉴于积雪状态的多样化,将多种除雪方式整合一路,形成多功能除雪车。
这种专用车依照需要可在车前加装推雪板、破冰器、前置滚刷,在前后轮之间加装中置滚刷配合前推雪板利用,车箱上可装载撒布器或吹雪风机。
另外还有一些破冰机、“电热毯”融雪、蓄热融雪、超声波融雪等除冰雪方式。
二、国内除雪技术进展现状
近几年来,随着国家高品级公路建设和民用机场建设,除雪技术进展专门快,已经形成了一些专业化的设备生产企业,一些大型的工程机械厂家和汽车生产厂家也开始涉足,总的生产企业可能有十几家,各厂家通过仿造国外优秀产品提高技术进步,但整体除雪技术还与国际有差距,具体表此刻:
1.产品档次较低,配置简单。
大多国内产品用于道路除雪,由于用户的资金限制和中国的大部地域气候没有处在酷寒地带,积雪厚度和降雪频率都不是专门大,不太需要很多的专用设备。
大部份企业生产的产品都是附加多功能的,比如在载货汽车前端加装推板,后部加装撒布机,这种布置对汽车改动少,不阻碍汽车的运输功能。
由于利益驱动,部份企业开始涉足机场除雪设备,已经开始形成较高的技术研发能力。
融雪方面:
我国上世纪七十年代开始应用化学除雪,要紧应用氯化钠、氯化钙、氯化镁或其混合物。
因为国家提倡环保,氯化钠的应用开始减少。
醇类融雪剂要紧依托入口,国产也有,因为价钱昂贵,只应用在机场除冰和跑道除冰。
2.由于企业研发投入少和产业进展时刻短,产品要紧以仿造和技术引进生产为主,自主知识产品少,应该看到由于仿造使国内除雪技术与国外水平距离大大缩短。
3.品种繁多,尚未形成一个标准化的模式。
各个生产厂家依据自己的明白得进行设计,专利多样化但有效的少,产品功能比较单一,综合有效性差。
国家级、行业级产品标准尚未形成体系,仅仅有部份单项产品标准,比如《除雪车》。
三、国际除雪技术进展现状
国外的北欧、和、美国北部、亚洲的日本北部冬季降雪量大,常常因为积雪阻碍交通,因此对除雪的研究开展的早,不论是单项的除雪装置仍是多功能的设备已经形成比较详细的系列。
这些国家因为冬季严寒,降雪量大,不止是从技术角度应付冬季除雪,而且将冬季的防雪、除雪列入城市、交通计划,列入法规约束。
1.除雪装置研究
推板:
推板的高度、宽度、已经成为较为完善的系列,而且有单刃多刃、折叠、前置与侧置、机械与液压多种类型;在推雪力的研究方面,不同的雪型、不同的推速、不同的推板角度、不同的倾斜角度、推板圆弧面一些相关因素的研究比较详细。
在推板避障方面,有机械和液压避障,而且对避障力、避障高度、避障装置的研究与设计很准确。
滚刷:
初期滚刷刷苗采纳钢丝,此刻多用工程塑料,国外设计的滚刷,质量轻、强度高、直径范围大(小直径600多,大直径1200),长度可达米。
抛雪(扬雪):
因为一些地址降雪量大,雪层厚(可达1米),专用抛雪机有效武之地。
扬雪机是对付厚积雪最有效的设备,其车前端挂有旋转的绞笼,发动机最大功率可达350kw,借助风机可扬雪二十几米远。
2.融雪剂的研究:
融雪剂要紧有无机盐类和有机醇类盐类,除雪剂对植被、钢铁设施、道路有侵蚀,醇类融雪剂太昂贵,而且有反结冰的现象。
国外融雪剂的研究与生产已经形成产业化,研制环保、价廉、配比量少的融雪液是国内外除雪专家研究的主攻方向。
3.要紧生产厂商重点产品介绍
除雪产业是一个比较大的工程机械行业分支,国际上闻名的厂商有德国施密特、美国豪士卡、美国雪挪拉、瑞士波雄等。
由于技术的交流,各个厂商都拥有完整的产品体系,可是因为进展进程、市场及研发重点不同产品具有各自特色和优势,波雄优势体此刻推板,施密特优势在机场多功能车JETBROOM(波雄也有JETBROOM)系列除雪车,美国Sno-way产品在公路和街道除雪设备方面更具特色,豪士卡那么在机场大型除雪车方面有优势。
波雄
瑞士马赛波雄马特兰机械制造是总部设在瑞士的全世界性机场设备供给商,其产品专注于除雪和路面清洁,jet-broom系列用于跑道、滑道、停机坪除雪。
还生产多功能跑道除冰液撒布车和用于重腹地带的固定喷洒技术和用于打扫市中心街道和停车场的小型车辆,其推板设计成为国内厂商样板参照。
雪挪拉
美国Sno-way国际位于美国维斯康辛州,是国际上闻名的清雪机械制造商,技术先进,产品质量高性能好,畅销全世界多个国家,国内东风汽车已经与其展开了技术合作,市场定位于公路街道除雪,要紧生产多功能推板和撒布车。
豪士卡
豪士卡重车集团是世界上领先的特种车辆制造商和经销商,其产品涉足于许多重要的商业市场,其中包括:
救火和紧急救援、水泥搅拌、垃圾搬运和起落设备,机场地面设备要紧集中在消防车,目前有1600多辆机场救援和消防车效劳于全世界各地,机场除雪车作为一个分项产量没有消防车大,可是技术含量高,曾经取得北京首都机场的除雪项目招标。
要紧产品:
a.推板(见表1):
表1豪士卡推板
OTC14'Flared
OTC16'Flared
OTC18'Flared
OTC20'Flared
OTC22'Flared
OTC24'Flared
Ploughheightleftandright(mm)
左右板高
1630
1700
1700
1780
1850
1930
Snowploughheight,middle(mm)
中间板高
1270
1270
1270
1270
1270
1270
Lengthofcuttingedge(mm)
推刀长度
4270
4880
5450
6100
6700
7300
Clearingwidthat32°(mm)
32°时推雪宽度
3620
4140
4620
5170
5680
6190
Approximateweight(kg)重量
1790
1928
2064
2200
2350
2486
b.扬雪车
型号:
H2718B
底盘发动机:
卡特C-13,380HP,艾力逊4000变速箱。
扬雪机发动机:
卡特C-15,525HP
c.H系列多功能机场除雪车。
豪士卡H系列除雪车适用于机场跑道及跑道周围通道的积雪清除,采纳豪士卡自己设计的HT2723底盘,前面能够悬挂各式吹雪机、推板和滚刷,该车驾驶室的设计突出了驾驶员平安性、车辆操纵性能和舒适度。
要紧组成及系列设置与施密特TJS系列半挂拖车式差不多,要紧区别在外观细节设计方面。
施密特
施密特集团是全世界知名的制造商,在路面清理,除冰除雪和道路打扫等专用机械和特种车辆的制造处于世界领先。
除雪系列产品包括各类推板、各类切雪吹雪机(抛雪机)、各类撒布车、除雪车,国内中型机场有产品应用。
施密特系列扫路车成为多个厂商的设计参照,比如中联参照设计的全液压小型扫路车表现了其技术特色,固然全液压驱动系统因为不便维修,在应用方面不如汽车底盘受欢迎。
表2施密特推板
MS
MS
MS
MS
Ploughheightleftandright(mm)
左右板高
1420
1420
1420
1420
Snowploughheight,middle(mm)
中间板高
1320
1320
1320
1320
Lengthofcuttingedge(mm)
推刀长度
4800
5600
6400
7200
Clearingwidthat32°(mm)
32°时推雪宽度
4070
4750
5430
6100
Approximateweight(kg)
重量
1660
1840
1980
2150
施密特机场除雪车系列分三个型号:
TJS420、TJS560、TJS630别离除雪宽度4200mm、5600mm、6300mm。
以TJS420详述如下:
a. TJS420拖车式除雪车设计用于机场通道和跑道,具有中等范围除雪宽度,高速运转速度和良好的操纵性能。
b.TJS420由三部份组成,牵引车、支撑结构、尾车,四轮驱动的牵引车前端 安装MS推板,连接装置在结构框架的前端与牵引车连接。
两种连接系统使之具有两种不同版本——半拖车和拖车。
4200mm宽的、液压驱动滚刷安装在结构框架下面。
由于旋转滚刷位置在车辆纵向固定,仅仅2分钟即可改变操纵位置。
吹风机安装在尾车上。
能够单独利用或与扬雪机结合。
后桥采纳随动转向系统保证高操纵灵活性。
滚刷悬浮与清除表面有关而不受车辆在地面上的波动阻碍。
高压气流能够达到530m3/min,而且有两种动力设置。
c.TJS420机场除雪有三进程,第一推板将雪推向路边,接着旋转的滚刷打扫剩余的冰雪,清除宽度3560mm,最后液压风机提供125m/s的风力吹过打扫面。
高压风将残余的雪吹向侧边。
TJS420能够以最大60km/h的速度除雪。
表3TJS420机场除雪车要紧参数
TJS420
Engine(发动机)
MBTypOM501LA
Power(功率)
260kWbei1800U/min
Crossbrushlength(mm)(横刷宽度)
4200
Brushangle/width(滚刷角度/宽度)
32°/3560mm,36°/3400mm
Airvolume(m³/s)(空气流量)
8,8
Speed(m/s)(空气流速)
upto125
Airflowdirection(吹雪方向)
leftorright左或右
四、机场除雪车工作特点
1.机场除雪车特点
由于机场是一个高效、周密、严格的特种工作场地,因此机场除雪具有独自特点:
a.要求除雪效率高,最快要求在几十分钟内完成十平方千米的除雪任务。
因此机场除雪车推板较宽,发动机功率大。
b.要求除雪干净,无残留。
c.机场地面平坦,这是对除雪有利的一面。
五、要紧功能概述
机场除雪车的要紧功能与道路除雪有相同的工作内容,但更具综合性。
要紧做法:
积雪厚度大于200mm:
抛雪——扫雪——吹雪
积雪厚度60-200mm:
推雪——扫雪——吹雪
积雪厚度小于60mm:
扫雪——吹雪——扫雪——吹雪
若是冰层厚第一破冰,若是吹雪后残留冰雪能够采纳热吹或化学融雪方式除掉。
单项的除雪效率低,机场除雪车涵盖了机场除雪大部份功能而具有多功能的特点。
综合各类车型研究,国内外多功能除雪车要紧特点是:
车辆采纳自制或汽车底盘;底盘车前端装备推板或滚刷也可加装破冰;车辆中部装备滚刷;后部装备吹雪。
五、机场除雪车设计概念、本钱概算、风险分析
1.技术、市场定位
从机场规模考虑:
国内中小型机场多,除雪车的设计要表现多功能,设计要紧凑。
从工作场地的降雪特点来考虑:
东北、西北一些机场冬季积雪厚度为中等厚度,其余国内大部份机场冬季积雪厚度不大,因此较多采纳推雪——扫雪——吹雪的工作程式或扫雪——吹雪——扫雪——吹雪工作程式。
2.设计准那么
高效、紧凑、多功能
3.系列组成
4.本钱概算
5.风险分析
a.由于国外除雪车技术进展很成熟,有很多设计体会可供借鉴,不存在设计风险,固然前期研发投入是必需的。
b.机场除雪车国内市场容量保守估量100-150台,乐观估量200-300台,研发投入的本钱收回需要必然的产量,国外产品技术含量、靠得住性、操纵性能具有竞争优势,但价钱高,国内部份企业已经进行连年研发,已经形成技术储蓄。
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