申家明，高本瀚，张引博，康 健，何 隆，刘晓阳

（河北科技大学机械工程学院，河北 石家庄 050018）

如今的房屋建筑多为钢筋混凝土浇筑，降雪后如果不及时清扫积雪，积雪昼融夜冻，会加重热胀冷缩作用，导致屋顶发生裂纹漏水或者使钢筋疲劳致使强度降低。如果积雪过厚，建筑很可能由于钢筋强度不足而发生倒塌，因此房屋建筑的除雪工作显得特别重要。目前，国内尤其是农村采用的除雪方式仍然是人工除雪，不仅效率低、劳动量大，还存在一定安全隐患，因此设计一款高性能屋顶除雪机械迫在眉睫。

目前，国内的屋顶除雪方法包括化学除雪法和机械除雪法等[1]。其中，化学除雪法一般采用盐或冰雪融作为融雪剂，两种融雪剂都会对屋顶造成一定腐蚀，并且冰雪融成本较高[2]；机械除雪法包括整体输送式除雪[1]、刮板输送式除雪[3]等方法，但现有的机械除雪法投入成本较高、适用范围窄、实用性不高。国外大多采用大型除雪设备进行屋顶除雪作业，包括滚刷式除雪机、犁式除雪机等[4]，设备体积庞大、制造成本高，需要操纵者有较高的操作技术。综上所述，屋顶除雪装置在数量和品种规格上还很少，满足不了国内的需求，因此，研究屋顶除雪装置有着重要的实用价值和广泛的应用前景。

1 总体方案设计

多功能除雪装置主要由除雪系统、进给系统、升降总成、云台系统和行走系统5个部分组成，整体结构见图1。在进行除雪作业时，该装置利用涵道风机产生负压搭配喇叭状的吸雪口把雪吸入集雪箱，完成对屋顶积雪收集和运输的一体化作业。……