Устройство для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки термопластичных материалов

Использование: в области дорожного строительства, при ремонте трещин (швов) дорожного покрытия, трещин (швов) аэродромного покрытия. Сущность. Устройство представляет самоходное шасси с приводом от двигателя, установленным на шасси блоком нагрева в виде сварной рамы с термоизолированным кожухом, в котором установлены последовательно четыре емкости, две загрузочные, кондиционирующая и готовой мастики, сообщенные между собой трубопроводами. В последних двух установлены мешалки с электроприводами, в кондиционирующей емкости установлено перекачивающее устройство. Емкости снабжены термодатчиками, электрическими нагревателями, которые размещены внутри стенок четырех емкостей и в донной части всех емкостей, включающая емкость тележки заливочной для распределения и укладки термопластичного материала, а также в трубе слива емкости готовой мастики. Имеется блок управления нагревом и контроля, который связан со всеми электрическими нагревателями и с источником электроэнергии. Емкость тележки заливочной выполнена с теплоизиляцией, с электронагревом, имеет корпус, снабжена мешалкой и устройством выгрузки с электроприводами, термодатчиком, соплом и подогреваемым выглаживающим элементом подковообразной формы, охватывающим сопло и управляемое рычагом, расположенным у рукоятки тележки заливочной, соединенной с блоком управления нагревом и контроля многожильным гибким кабелем. Внутри двух загрузочных емкостей установлены по центру до их середины металлические элементы Т-образной формы, с размещенными внутри них электронагревателями. Размещение всех электронагревателей внутри стенок четырех емкостей и в донной части всех емкостей, включая емкость, размещенную на тележке заливочной, а также в трубе слива емкости готовой мастики выполнено литьем. Имеется источник электропитания. Технический результат: повышение качества приготовляемого термопластичного материала, уменьшение потерь тепла при нагреве, сокращение времени готовности термопластичного материала к использованию, повышение качества восстанавливаемого покрытия, увеличение времени между ремонтами, экономия расходов на ремонт покрытий. 2 ЗПФ, 2 илл.

Полезная модель относится к области дорожного строительства и может быть использована для перевозки, выгрузки и укладки термопластичных материалов, в частности мастики, при ремонте трещин и швов дорожного покрытия или аэродромного покрытия.

Известно устройство для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки термопластичных материалов, которое содержит установленную на шасси раму, с шарнирно закрепленным теплоизолированным кожухом, с размещенной в нем обогреваемой емкостью, с загрузочным люком и мешалкой. Имеется на торцевой стенке кожуха приводная заслонка, выполненная с вырезом. Заявляется площадь выгрузочного люка. Мешалка имеет привод вращения, который обеспечивает изменение направления и частоту вращения мешалки. Устройство снабжено механизмом для отбора мощности от двигателя, термодатчиком и контрольно-измерительными приборами, устройством для распределения и укладки термопластичного материала в виде поворотного лотка, устройством для подготовки поверхности под укладку в виде воздуховода с регулятором расхода нагретого воздуха и фрезой для обрезки кромок. В качестве устройства для распределения термопластичного материала используют форсунки. Имеется подъемник, закрепленный на раме, для обеспечения поворота кожуха, жаровые трубы для обогрева емкости, дымоход для вывода продуктов сгорания (пат. РФ №2141549 от 25.03.98 опубл. 20.11.99).

Недостатками известного устройства являются:

- устройство является установкой периодического действия - в нее загружается термопластичный материал в предварительно подогретом виде, доводится до кондиции, затем полностью выгружается. Такой режим приготовления термопластичного материала не может быть использован при заделке трещин (швов) в покрытиях из-за малой скорости расхода материала;

- время использования теплого термопластичного материала ограничено, что уменьшает время заделки трещин;

- устройство не может автономно работать на ремонте покрытий в дали от устройств, осуществляющих предварительную подготовку термопластичного материала;

- способ нагрева термопластичного материала с помощью жаровых труб, не способствует качественному приготовлению из-за зон перегрева или недогрева материала;

- устройство не имеет возможности вести укладку термопластичного материала в сравнительно узкую и извилистую трещину покрытия из-за отсутствия видимости трещины под машиной и недостаточной маневренности самоходного шасси, особенно в направлении поперек направления его движения.

Этих недостатков лишена полезная модель №31793 от 17.02.2003, опубл. 27.08.2003, БИ №24.

Устройство для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки термопластичных материалов представляет собой самоходное шасси с приводом от двигателя, установленную на шасси раму с термоизолированным кожухом, установленные в нем четыре обогреваемые емкости, две загрузочные, кондиционирующая и емкость готовой мастики, сообщенных между собой трубопроводами, в двух последних установлены мешалки с приводами, в кондиционирующей емкости установлено перекачивающее устройство, термодатчики, обогреватели емкостей выполнены электрическими и охватывающими каждую емкость, а также трубу слива, имеется блок управления нагревом и контроля в качестве контрольно-измерительных приборов, который с одной стороны связан с электрообогревателями, обслуживающими емкости: две загрузочные, кондиционирующую и готовой мастики и емкость заливочной тележки, а с другой с источником электрической энергии, для распределения и укладки термопластичного материала используют размещенную на заливочной тележке емкость с теплоизоляцией и электрическим обогревом, снабженную электромешалкой, термодатчиком, устройством выгрузки, соплом и соединенную с блоком управления многожильным гибким кабелем, имеется подогреваемое выглаживающее устройство подковообразной формы, охватывающее сопло и управляемое рычагом, расположенным у рукоятки тележки.

Недостатком известного устройства является потеря тепла, т.к. электрические обогреватели емкостей с термопластичным материалом выполнены охватывающими

емкости и не способствуют качественному прогреву термопластичного материала, что влияет на качество восстанавливаемого участка покрытия.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение качества прогрева термопластичного материала, находящегося в емкостях по всему объему.

Технический результат заключается в повышении качества приготовляемого термопластичного материала за счет уменьшения потерь тепла, качественного прогрева массы по всему объему, обеспечения требуемого значения температуры в узком диапазоне на всем протяжении рабочего цикла и, как следствие, повышение качества восстанавливаемого участка покрытия.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки термопластичных материалов, содержащим самоходное шасси, с приводом от двигателя, установленный на шасси блок нагрева в виде рамы с термоизолированным кожухом, в котором установлены последовательно четыре емкости, две загрузочные, кондиционирующая и готовой мастики, сообщенные между собой трубопроводами, в двух последних установлены мешалки с электроприводами, в кондиционирующей емкости установлено перекачивающее устройство, термодатчики, электрические нагреватели емкостей и трубы слива, блок управления нагревом и контроля, оборудование для распределения и укладки термопластичного материала в виде размещенной на тележке заливочной емкости с теплоизоляцией и корпусом, с электронагревом, снабженной мешалкой и устройством выгрузки с электроприводами, термодатчиком, соплом и подогреваемым выглаживающим элементом подковообразной формы, охватывающим сопло и управляемое рычагом, расположенным у рукоятки тележки заливочной, соединенной с блоком управления нагревом и контроля многожильным гибким кабелем, блок управления нагревом и контроля связан с одной стороны со всеми электрическими нагревателями, а с другой с источником электрической энергии, отличающееся тем, что электрические нагреватели размещены внутри стенок четырех емкостей и в донной части всех емкостей, включая емкость, размещенную на тележке заливочной, а также в трубе слива емкости готовой мастики, внутри двух загрузочных емкостей установлены по центру до их середины металлические элементы Т-образной формы с размещенными внутри них электрическими нагревателями.

Размещение всех электрических нагревателей может быть выполнено литьем.

Устройство может быть дополнительно снабжено оборудованием для разделки, продувки и оплавления трещин (швов).

Размещение электрических нагревателей внутри стенок емкостей, в их донных частях и внутри металлических Т-образных элементов позволяет разогревать термопластичный материал равномерно по всему объему массы без значительных потерь тепла, т.е. с высоким коэффициентом теплоотдачи. Таким образом, повышается качество приготовляемого термопластичного материала (мастики) и сокращается время готовности его к использованию. При таком же нагреве трубы слива также не происходит потерь тепла, мастика сохраняет температуру, полученную в кондиционирующей емкости, и поступает в емкость тележки заливочной кондиционной. Емкость тележки заливочной также прогревается без потерь тепла, т.е. мастика на всем протяжении рабочего цикла от загрузки до попадания в трещину (шов) сохраняет требуемое значение температуры, что положительно влияет на качественное заполнение трещин (швов), а стало быть на долговременное сохранение отремонтированного покрытия, удлиняя циклы ремонта (увеличение межремонтных сроков), что, в свою очередь, экономит расходы на ремонт дорожного покрытия.

На фиг.1 представлен общий вид устройства для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки термопластичных материалов, оснащенного оборудованием согласно формуле полезной модели, где:

1 - самоходное шасси;

2 - рама с термоизолированным кожухом;

3 - тележка заливочная;

4 - источник электрической энергии;

5 - связь блока управления нагревом и контроля с источником электрической энергии;

6 - устройство для разделки кромок трещин (швов);

7 - устройство подачи воздуха под давлением;

8 - устройство продувки и оплавления трещин (швов)

На фиг.2 представлено устройство для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки термопластичных материалов с выраженными заявленными элементами

согласно формуле полезной модели, где:

9 - загрузочные емкости;

10 - кондиционирующая емкость;

11 - емкость готовой мастики;

12 - блок управления нагревом и контроля;

13 - элемент Т-образной формы;

14 - электрический нагреватель;

15 - термодатчик;

16 - мешалка;

17 - электропривод;

18 - перекачивающее устройство;

19 - труба слива;

20 - вентиль;

21 - рама тележки заливочной;

22 - емкость тележки заливочной;

23 - корпус;

24 - теплоизоляция;

25 - сопло;

26 - устройство выгрузки;

27 - выглаживающий элемент;

28 - колеса;

29 - рычаг;

30 - многожильный гибкий кабель

Работает устройство следующим образом.

Все устройства, участвующие в перевозке, приготовлении, выгрузке и укладке термопластичных материалов и в подготовке трещин (швов) ремонтируемого покрытия размещают на самоходном шасси (1) и таким образом доставляют на место ремонта.

Подготовку термопластичного материала для заливки трещин (швов) производят следующим образом.

Термопластичный материал (мастику) в твердом состоянии (в брикетах или кассеты) загружают в загрузочные емкости (9) и, попадая в первую очередь на

элемент Т-образной формы (13) размягчается, т.к. в нем встроен электрический нагреватель (14), затем стекая и наполняя емкости, нагревается до определенной температуры за счет электрических нагревателей (14), размещенных в стенках емкостей и в их донной части. Находясь в термоизолированном кожухе не происходит потерь тепла. Далее расплавленная мастика самотеком по трубопроводам попадает в кондиционирующую емкость (10) из которой с помощью перекачивающего устройства (насоса) (18) перетекает в емкость готовой мастики (11), при этом мастика, поднимаясь вверх вдоль стенок кондиционирующей емкости, нагревается до требуемого значения температуры 185°±5°С (требуемое значение температуры устанавливается в зависимости от применяемого термопластичного материала) и постоянно перемешивается мешалкой (16) с электроприводом (17). Мешалка в кондиционирующей емкости сделана таким образом, чтобы мастика как можно плотнее протекала вдоль стенок кондиционирующей емкости для лучшего нагрева. Постоянное перемешивание способствует более равномерному прогреву мастики по всему объему. Одновременно с этим во всех емкостях, включая емкость тележки заливочной (22), контролируется температура нагрева с помощью блока управления нагревом и контроля (12). Для этого во всех емкостях установлены термодатчики (15). Достигнув требуемого кондиционного состояния, мастика попадает в емкость готовой мастики, в ней также осуществляются подогрев и перемешивание, тем самым мастика всегда находится в готовом к применению состоянии. Поскольку нагрев емкостей электрический (с помощью тэнов), который обеспечивается автономным источником электроэнергии (4), например, в виде генератора, мастика может готовиться во время следования к месту ремонта, что сокращает время самого ремонта.

Подготовку подлежащих ремонту трещин (швов) дорожного или аэродромного покрытия осуществляют следующим образом.

Осуществляют фрезеровку с помощью устройства для разделки кромок трещин (швов) (6). Затем продувают горячим воздухом под давлением с одновременным оплавлением кромок с помощью устройства подачи воздуха под давлением (7) и устройства продувки и оплавления трещин (швов) (8).

Мастику, готовую к применению (о готовности мастики, т.е. при достижении требуемой температуры, сигнализирует лампочка, которая загорается на пульте управления блока нагрева и контроля), из емкости готовой мастики открыв вентиль

(20) на трубе слива (19) загружают (самотеком) в емкость тележки заливочной (22). Емкость находится на раме тележки заливочной (21) в корпусе (23) с теплоизоляцией (24) и имеет сопло (25). Тележка заливочная (3) свободно передвигается на колесах (28) к необходимому месту ремонта трещины (шва), при этом мастика подогревается, т.к. в дно емкости тележки заливочной и в обечайке, непосредственно примыкающей к нижней части стенки емкости встроены электрические нагреватели (14) и перемешивается мешалкой (16) с электроприводом (17). Таким образом, готовая кондиционная мастика через сопло попадает в подготовленную трещину (шов) под давлением с помощью устройства выгрузки (насоса) (26) с электроприводом (17), одновременно с этим идет формирование шва с помощью выглаживающего элемента (27), которое охватывает сопло и управляется рычагом (29), расположенным у рукоятки тележки заливочной. Тележка заливочная соединена с блоком управления нагревом и контроля многожильным гибким кабелем (30).

В примере конкретного применения использован автомобиль марки ГАЗ-3302, как источник электроэнергии - генератор агрегата сварочного (4), для разделки кромок трещины (шва) - раздельщик трещин (швов) (6), в качестве устройства подачи воздуха под давлением - компрессор (7) и устройство продувки и оплавления трещин (швов) - установка для ремонта дорог «Шайтан-1 Ж» (8).

Изготовлен комплект заявляемой полезной модели, проведено опробование по ремонту дорожного покрытия. Качество ремонта оценено положительно, все узлы функционировали без отказа.

Заявляемым устройством достигнут технический результат: повышение качества приготовляемого термопластичного материала за счет уменьшения потерь тепла, качественного прогрева массы по всему объему, обеспечения требуемого значения температуры в узком диапазоне на всем протяжении рабочего цикла, достигнуто сокращение времени готовности термопластичного материала к использованию, повышение качества восстанавливаемого покрытия, долговременное сохранение отремонтированного покрытия, удлинение циклов ремонта, что в свою очередь экономит расходы на ремонт дорожного покрытия.

1. Устройство для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки термопластичных материалов, содержащее самоходное шасси, с приводом от двигателя, установленным на шасси блоком нагрева в виде рамы с термоизолированным кожухом, в котором установлены последовательно четыре емкости, две загрузочные, кондиционирующая и готовой мастики, сообщенные между собой трубопроводами, в двух последних установлены мешалки с электроприводами, в кондиционирующей емкости установлено перекачивающее устройство, термодатчики, электрические нагреватели емкостей и трубы слива, блок управления нагревом и контроля, оборудование для распределения и укладки термопластичного материала в виде размещенной на тележке заливочной емкости с теплоизоляцией и корпусом, с электронагревом, снабженной мешалкой и устройством выгрузки с электроприводами, термодатчиком, соплом и подогреваемым выглаживающим элементом подковообразной формы, охватывающим сопло и управляемое рычагом, расположенным у рукоятки тележки заливочной, соединенной с блоком управления нагревом и контроля многожильным гибким кабелем, блок управления нагревом и контроля связан с одной стороны со всеми электрическими нагревателями, а с другой с источником электрической энергии, отличающееся тем, что электрические нагреватели размещены внутри стенок четырех емкостей и в донной части всех емкостей, включая емкость, размещенную на тележке заливочной, а также в трубе слива емкости готовой мастики, внутри двух загрузочных емкостей установлены по центру до их середины металлические элементы Т-образной формы с размещенными внутри них электрическими нагревателями.

2. Устройство для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки термопластичных материалов по п.1, отличающееся тем, что размещение всех электрических нагревателей выполнено литьем.

3. Устройство для перевозки, приготовления выгрузки и укладки термопластичных материалов по п.1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено оборудованием для разделки, продувки и оплавления трещин (швов).