Устройство для фрезерования дорожных покрытий и нарезки швов

 

Использование: ремонт и восстановление дорожных покрытий. Сущность изобретения: устройство содержит базовую машину, к передней части по ходу движения которой одним концом закреплен кронштейн с возможностью фиксации в рабочем и транспортном положении. На другом конце кронштейна расположен рабочий орган и механизм ограничения его заглубления. Кронштейн установлен с возможностью свободного поворота в вертикальной плоскости в рабочем положении относительно оси крепления под углом 20 - 60^oС к обрабатываемой поверхности. 2 ил.

Изобретение относится к ремонту и восстановлению дорожных покрытий, в частности для снятия слоя асфальтобетонного покрытия дорог с цепью его вторичного использования с последующей регенерацией снятой крошки.

Известно навесное орудие для снятия слоя дорожного покрытия. Орудие представляет собой раму, в которой находится приводной вал, приводимый в движение гидродвигателем от гидроустановки машины. На валу может быть укреплен фрезерный диск для резки швов на дорожных покрытиях или цилиндрическая фреза для фрезерования их. Орудие при помощи навесных устройств крепится на передней части катков, грейдеров, дорожных машин, тракторов и т.п.

Недостатки этого устройства следующие: необходимость применения только гидропривода для размещения перед базовой машиной, глубина обрабатываемого слоя регулируется не относительно поверхности покрытия, а относительно положения базовой машины, что не позволяет выдерживать определенное заглубление.

Известна система управления рабочим органом фрезы, где положение рабочего органа устанавливается и контролируется гидравлической системой.

Недостаток этой системы сложность системы управления рабочим органом фрезы.

Известна машина для фрезерования или вскрытия дорожных покрытий.

Недостаток этой машины необходимость создания специальной машины с собственной силовой установкой и ходовой частью, что увеличивает материалоемкость подобных машин.

Наиболее близким по технической сущности является комбинированное орудие для фрезерования дорожных покрытий и нарезки швов, навешиваемое на экскаваторы, погрузчики, катки и тракторы. Устройство навешивается на переднюю часть серийной машины. Из транспортного положения в рабочее и обратно переводится гидроцилиндром путем вращения вокруг точки закрепления.

Недостаток этого устройства фиксированное положение рабочего органа относительно базовой машины, что приводит к совместным колебаниям рабочего органа и базовой машины на неровностях обрабатываемой поверхности. Кроме того, рессорная система базовой машины оказывает неблагоприятное воздействие на режим работы, так как при эксплуатации рабочего органа возникают знакопеременные нагрузки в вертикальной плоскости, воспринимаемые рессорами, что приводит к вибрации, а возможно и к резонансу.

Технический результат изобретения усовершенствование устройства, в результате которого должен быть обеспечен непрерывный контакт рабочего органа с дорожным покрытием. Это должно также создать благоприятный режим эксплуатации рабочего органа.

Технический результат достигается тем, что устройство для фрезерования дорожных покрытий и нарезки швов содержит базовую машину, в передней по ходу части которой закреплен кронштейн с переменной фиксацией в рабочем или транспортном положении, с рабочим органом на конце кронштейна и механизмом ограничения заглубления рабочего органа. В предлагаемом устройстве кронштейн установлен с возможностью свободного поворота в вертикальной плоскости вокруг точки закрепления под углом 20-60^о к обрабатываемой поверхности. Механизм ограничения заглубления (например, ролик) установлен на кронштейне в непосредственной близости от рабочего органа (фрезы). В результате возникает независимость положения рабочего органа от положения базовой машины и, следовательно, постоянство контакта рабочего органа с дорожным покрытием и постоянство его заглубления. Независимо от положения передней части машины рабочий орган всегда будет погружен на глубину, ограничиваемую механизмом ограничения заглубления, а кронштейн в зависимости от перемещений передней части машины будет лишь менять угол наклона к дорожному покрытию. Поскольку кронштейн имеет возможность свободного поворота вокруг точки закрепления, устранена жесткая связь и вертикальные колебания не передаются на базовую машину. Если базовая машина имеет колесную ходовую часть, то в зависимости от наезда на неровности обрабатываемой поверхности она совершает движения вверх или вниз относительно поверхности. При этом движение машины вверх не приводит к отрыву рабочего органа от обрабатываемой поверхности. Если базовая машина имеет гусеничную ходовую часть, то при наезде на возвышенность передняя часть машины будет подниматься до тех пор, пока центр тяжести машины не перейдет верхнюю точку возвышенности, при этом поднятие может быть весьма значительным, но отрыва рабочего органа от обрабатываемого полотна дороги не произойдет. Непрерывный контакт рабочего органа с обрабатываемой поверхностью обеспечивается путем свободного поворота кронштейна вокруг точки закрепления в сочетании с направлением вращения рабочего органа, встречным набегающему дорожному полотну при постоянстве заглубления рабочего органа. Поскольку сила F (фиг.1), возникающая при движении машины вперед, действует по линии ось точки закрепления (шарнира) ось вращения рабочего органа и направлена под углом к направлению движения машины, то сила F может быть представлена как сумма сил F₁ и F₂, причем F Сила F₂ направлена вертикально вниз и воздействует на устройство, прижимая рабочий орган к обрабатываемой поверхности. При этом гидроцилиндр перевода кронштейна в рабочее положение из транспортного и обратно переводится в нейтральное положение, когда кронштейн остается свободно подвешенным в точке закрепления. Так как кронштейн свободно поворачивается вокруг оси шарнира и существует сила F₂, то независимо от вертикальных колебаний корпуса базовой машины кронштейн будет компенсировать эти колебания, и рабочий орган будет находиться в постоянном зацеплении, контакте с обрабатываемой поверхностью.

Обоснованием выбранных пределов является следующее. При расположении рычага под углом к обрабатываемой поверхности, меньшим 20^о, вертикальная составляющая, прижимая рабочий орган к обрабатываемой поверхности, уменьшается настолько, что возможно нарушение контакта рабочего органа с обрабатываемой поверхностью. При угле больше 60^овертикальная составляющая увеличивается и возможно поднятие передней части машины, что нарушает рабочий процесс, хотя это устранимо изменением поступательной скорости базовой машины.

Отличием изобретения от прототипа является установка на передней по ходу части базовой машины кронштейна с рабочим органом (фрезой) с возможностью свободного поворота кронштейна в вертикальной плоскости вокруг точки закрепления (шарнира) под углом 20-60^о к обрабатываемой поверхности, с установкой механизма ограничения заглубления рабочего органа в непосредственной близости от рабочего органа.

Предлагаемая установка кронштейна с рабочим органом на базовой машине обеспечивает постоянство контакта рабочего органа с дорожным покрытием при одновременном стабильном заглублении рабочего органа, регулируемого механизмом ограничения заглубления. Предлагаемое устройство позволяет производить наряду с фрезерованием, нарезкой швов дорожного покрытия и его планировку. Устройство устраняет вибрацию базовой машины, что создает благоприятный режим эксплуатации.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 схема действия сил в процессе работы устройства.

Устройство состоит (фиг. 1) из рамы 1, навешиваемой на трактор МТЗ-80, МТЗ-82, поворотного кронштейна 2, шарнирно установленного на раме 1, рабочего органа 3 (дисковой или цилиндрической фрезы), установленного на рабочий вал 4, механизма ограничения заглубления 5, смонтированного на поворотном кронштейне 2, и гидроцилиндра 6 перевода устройства из транспортного положения в рабочее и обратно.

Устройство работает следующим образом.

Гидростанция (гидропривод), навешиваемая на вал отбора мощности трактора, приводит во вращение гидромоторы, расположенные на поворотном кронштейне 2. Гидромоторы передают вращение на рабочий вал 4 посредством цепной передачи. Поворотный кронштейн 2 с вращающимся рабочим органом 3 опускается в рабочее положение. Разрушая покрытие, рабочий орган 3 заглубляется на величину, заданную механизмом ограничения заглубления. После перевода гидроцилиндра в нейтральное положение трактор начинает поступательное движение. Возникающая при движении вперед сила F₂ (фиг.1) прижимает поворотный кронштейн 2 с рабочим органом 3 к обрабатываемой поверхности, при этом производится нарезка швов или плоское фрезерование. При плоском фрезеровании происходит планировка обрабатываемой поверхности. Для прекращения работы устройства действия совершаются в обратном порядке. Помимо гидропередачи вращения от вала отбора мощности базовой машины может быть применена и механическая передача. В этом случае рама 1 навешивается сзади базовой машины и рабочий вал получает вращение при помощи цепной передачи непосредственно от вала отбора мощности через конический редуктор. Ось выходного вала конического редуктора должна совпадать с осью шарнира, вокруг которой совершает вращение поворотный кронштейн для сохранения межосевого расстояния цепной передачи неизменной. Могут быть и другие варианты механической передачи. При использовании механической передачи базовая машина должна быть снабжена реверсивным управлением.

Предлагаемое устройство при его осуществлении предназначено для использования в процессе ремонта и восстановления дорожных покрытий.

Предлагаемое устройство при его осуществлении способно обеспечить достижение технического результата, выражающегося в непрерывном контакте рабочего органа (фрезы) с обрабатываемой поверхностью за счет устранения жесткой связи между базовой машиной и рабочим органом, что осуществляется посредством предлагаемых конструктивных особенностей устройства.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ И НАРЕЗКИ ШВОВ, содержащее базовую машину, к передней части по ходу движения которой одним концом прикреплен кронштейн с возможностью фиксации в рабочем и транспортном положениях, расположенный на другом конце кронштейна рабочий огран и механизм ограничения его заглубления, отличающееся тем, что кронштейн установлен с возможностью свободного поворота в вертикальной плоскости при рабочем положении относительно оси крепления под углом 20 - 60^o к обрабатываемой поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2