УКЛАДЧИК ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1997 года по МПК E01C19/48 

Изобретение относится к области дорожных машин, в частности к укладчикам дорожно-строительных материалов, например, асфальтобетонных и битумоминеральных смесей на подготовленное и уплотненное основание при строительстве автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей.

Известен асфальтоукладчик ДС-126А, описанный в отраслевом каталоге (Дорожные машины, М. 1987, с. 346 350).

Асфальтоукладчик ДС-126А включает гусеничный тягач, приемные и распределительные устройства и рабочие органы, представляющие собой группу уплотняющих и выглаживающих механизмов, шарнирно связанных с тягачом.

Рабочие органы асфальтоукладчика конструктивно разделены на две одинаковые части левую и правую, которые шарнирно связаны между собой и являются единой балочной системой, которая позволяет изменять взаимоположение обеих частей и устанавливать требуемый угол, соответствующий профилю дороги. Это достигается с помощью регулятора профиля. Регулятором толщины можно изменять положение рабочих органов по высоте.

Укладчик не может перемещаться на большие расстояния собственным ходом, что снижает общую производительность, особенно при ремонтах отдельных участков дорог, площадей и городских улиц.

Преимущественно все кинематические связи укладчика выполнены с использованием цепных передачи, что снижает его эксплуатационную надежность, так как элементы цепных передач забиваются трудноудаляемыми смесями, вследствие чего возникает необходимость частых ремонтов передач и осмотров укладчика.

Известен укладчик дорожно-строительных материалов Титан-III фирмы ABGz Strapen-Baumaschinen (проспект фирмы Kuhbruckenstrape 18.3250 Hameln, телефон (05151) 209-0).

Укладчик Титан III содержит самоходное шасси на гусеничном ходу, бункер, питатель, шнеки и рабочий орган, выполненный в виде гидравлически перемещаемого трамбующего и вибрационного бруса УВ 35 с возможностью укладки смеси по ширине от 0,8 до 3,5 м.

Отличительной особенностью укладчика является то, что привод ходовой части выполнен в виде планетарных коробок передач, взаимодействующих с ведущими звездочками гусениц и связанных через системы гидромоторы-насосы с дизельным двигателем типа F4 1011. В гидросистеме установлен уравнительный клапан, а на общем валу гидромоторов установлена электромагнитная муфта сцепления, что позволяет расширить маневренность самоходного шасси.

Планетарные коробки передач с рычагами управления обеспечивают скорость передвижения в пределах от 20 м/мин (укладка материала) до 8 км/ч (транспортировка укладчика к участку выполняемых работ).

Недостатками укладчика являются следующие:
относительно низкая скорость передвижения укладчика (до 8 км/ч), что требует использования транспортных средств для перемещения укладчика на большие расстояния;
относительно низкая надежность электромагнитной муфты сцепления и уравнительного клапана.

Известен укладчик-финишер дорожно-строительных материалов по заявке N 88/08054, РСТ, кл. Е 01 С 19/48, В 62 D 55/02, 20.10.88.

Укладчик-финишер дорожно-строительных материалов содержит рабочий орган с формирующей плитой и шасси, включающее в себя бункер, питатель, шнеки и ходовую часть.

Для уменьшения влияния неровностей поверхности движения на ровность укладываемого покрытия ходовая часть машины представляет собой комбинацию управляемых колес и ходовых гусениц.

Автоматическая система управления положением формирующей плиты относительно заданного уровня. Система содержит маятниковый датчик, датчики положения (измерителя расстояния), компаратор и логический блок. Система обрабатывает показания датчиков и выдает сигналы гидросистеме управления положением колес и гусениц.

Недостатками укладчика являются:
сложность системы управления положением формирующей плиты, по показаниям датчиков которой изменяется положение управляемых колес и гусениц, что снижает надежность машины в целом;
относительно низкая скорость передвижения укладчика, что требует использования транспортных средств для перемещения укладчика на большие расстояния.

Задачей изобретения является повышение производительности и эксплуатационной надежности.

Для решения указанной задачи укладчик дорожно-строительных материалов, содержащий рабочий орган с формирующей плитой и самоходное шасси, включающее бункер, питатель, шнеки и ходовую часть, состоящую из управляемых колес и ходовых гусениц, систему управления рабочим органом, снабжен двумя ведущими колесами колесного хода и двумя идентичными параллелограммными механизмами с силовыми гидроцилиндрами их перемещения, оси которых выполнены в виде валов ведущих колес колесного хода, ведомых и ведущих звездочек ходовых гусениц и двух валов с возможностью регулирования положения по длине балок рамы самоходного шасси, при этом одни из звеньев параллелограммных механизмов выполнены в виде рычагов, а другие в виде кинематических цепей между ведущими колесами колесного хода и ведущими звездочками ходовых гусениц, выполнены в виде редукторов, с которыми посредством регулируемых кронштейнов связаны штоки гидроцилиндров, а корпусы гидроцилиндров закреплены к основной раме.

Кроме того, каждый шарнирно-подвешенный редуктор кинематически связан через планетарный редуктор, кулачковую муфту сцепления, дифференциал с коробкой перемены передач; двигатель самоходного шасси связан через муфту сцепления, раздаточный редуктор, систему насос гидромотор и гидравлическую муфту сцепления с ведущим валом коробки перемены передач.

На фиг. 1 схематично изображен укладчик дорожно-строительных материалов, общий вид; на фиг. 2 то же, вид в плане; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 то же, кинематическая схема укладчика.

Укладчик дорожно-строительных материалов содержит установленный на самоходном шасси 1 рабочий орган 2.

Самоходное шасси 1 включает основную раму 3, опирающуюся на дополнительную раму 4 управляемых 5 и ведущих 6 колес колесного хода. Над основной рамой 3 смонтирована вторая дополнительная рама 7.

Основная рама 3 представляет из себя сварную конструкцию с шарнирно закрепленными балками 8 ходовых гусениц 9. На основной раме 3 смонтированы бункер 10, скребковый питатель 11 и шнек 12 с приводами. Внутри основной рамы 3 установлены коробка 13 перемены передач, связанная через ведущий вал 14, гидромуфту 15 сцепления, гидромотор 16 с насосом 17, дифференциал 18, кинематически связанный с ведомым валом 19 коробки 13 перемены передач и через кулачковые муфты 20, 21, планетарные редукторы 22, 23 с ведущими колесами 6 колесного хода.

На боковинах основной рамы 3 установлены идентично выполненные параллелограммные механизмы 24 с силовыми гидроцилиндрами 25 для их подъема и опускания. Оси каждого параллелограммного механизма 24 выполнены в виде вала 26 ведущего колеса 6 колесного хода, валов 27, 28 ведомой 29 и ведущей 30 звездочек и вала 31 с возможностью регулирования положения по длине балки 32 дополнительной рамы 4 самоходного шасси 1, при этом одно из звеньев параллелограммного механизма выполнено в виде рычага 33 постоянной длины, а другое в виде кинематической цепи между ведущим колесом 6 колесного хода и ведущей звездочкой 30 ходовой гусеницы 9, при этом кинематическая цепь выполнена в виде шарнирно-подвешенного редуктора 34. Штоки силовых гидроцилиндров 25 шарнирно связаны с шарнирно-подвешенными редукторами 34 через регулируемые кронштейны, а корпуса со второй дополнительной рамой 7 (фиг. 3).

Ходовые гусеницы 9 известной конструкции предназначены для движения укладчика по подготовленному и уплотненному основанию, например, автомобильной дороги.

Отличительная особенность ходовых гусениц 9 заключается в том, что каждая гусеничная лента собирается из отдельных траков 35 со съемными металлофторопластовыми накладками. Ходовые гусеницы 9 приводятся в движение от шарнирно-подвешенных редукторов 34 через валы 28 ведущих звездочек 30. Ведомые 29 и ведущие 30 звездочки соединены между собой цепными передачами 36 с возможностью натяжения цепей.

Бункер 10 состоит из двух поворотных боковин 37, приводимых в движение гидроцилиндрами 38, при этом раздвижение боковин 37 позволяет увеличить вместимость бункера, а их соединение обеспечивает опорожнение от смесей. В передней части бункера 10 устанавливается щит 39, который при повороте боковин 37 поворачивается внутрь бункера 10 посредством штанги (условно не показана), вследствие чего смесь сбрасывается в питатель 11.

Питатель 11 представляет из себя две пары, связанных между собой, ведущих 40 и ведомых 41 звездочек, охваченных двумя тяговыми цепями 42, натянутыми натяжными устройствами 43. Между цепями 42 смонтированы скребки 44. Ведущие звездочки 40 соединены через цепную передачу 45, цилиндрические передачи 46, 47 и гидромуфту 48 сцепления с гидромотором 49, гидравлически связанным с насосом 50.

Шнек 12 предназначен для распределения асфальтобетонных или битумоминеральных смесей по ширине основания, например, автомобильных дорог и состоит из двух идентично выполненных независимых секций со спиралевидными лопастями, навивки которых направлены в противоположные стороны, что позволяет эффективно распределять смеси по ширине основания дороги. Каждая секция шнека 12 имеет независимый привод, состоящий из цепной передачи 51, связанной с валом 52 секции шнека и планетарным редуктором 53, гидромуфты 54 сцепления, гидромотора 55, гидравлически связанного с насосом 50.

Коробка 13 перемены передач известной конструкции совместно с гидросистемой насос 17 гидромотор 16 обеспечивают переключение скоростей в широком диапазоне как для движения укладчика на ходовых гусеницах 9, так и на колесах 5, 6 соответственно в пределах 0,5 20 м/мин (рабочие скорости) и 5 - 23 км/ч (транспортные скорости). На ведомом валу 19 коробки перемены передач установлено тормозное устройство 56 известной конструкции с педальным механизмом 57 торможения, а также механизм 58 переключения передач (скоростей).

Кулачковые муфты 20, 21 предназначены для включения (отключения) ведущих пневматических колес 6 и ходовых гусениц 9 от дифференциала 18 для изменения направления движения, преимущественно, при движении на ходовых гусеницах 9. Для этого в укладчике предусмотрены ручные механизмы 59, 60 включения (отключения) ведущих колес 6 колесного хода и ходовых гусениц 9, кинематически связанные с кулачковыми муфтами 20, 21.

Управляемые колеса 5 колесного хода обтягиваются резиновыми бандажами и поворачиваются посредством двухштокового исполнительного гидроцилиндра 61 и системы рычагов 62, причем гидроцилиндр 61 гидравлически связан с рулевым устройством 63, смонтированным на второй дополнительной раме 7.

На второй дополнительной раме 7 устанавливаются дизельный двигатель 64 мощностью 44 кВт, коленчатый вал которого кинематически связан через муфту 65 сцепления, распределительный редуктор 66 с насосами 17, 50 и 67, маслонасосной станции 68, пульт 69, связанный с рулевым устройством 63, сидение 70 оператора. Вблизи сидения 70 оператора размещены рычаги управления.

Дизельный двигатель 64 известной конструкции крепится на раме посредством болтовых соединений с устройствами для гашения вибрации.

Муфта 65 сцепления предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя 64 через валы распределительного редуктора 66 на шестеренчатые насосы 17, 50 и 67. Муфта 65 сцепления состоит из ведомых и ведущих дисков, расцепленных в исходном положении посредством пружин и сцепленных в рабочем положении. Сцепление дисков муфты 65 сцепления осуществляется нажатием на рычаг 71 (показан схематически).

Отличительная особенность гидромуфт 15, 48 и 54 сцепления заключается в том, что каждая гидромуфта сцепления состоит из ведущих и ведомых дисков, сжимаемых с помощью подпружиненного поршня. Управление поршнем осуществляется гидрораспределителем с ручным управлением.

Насос 17 обеспечивает подачу рабочей жидкости под давлением для приведения в действие ходовой части укладчика.

Насос 50 обеспечивает подачу рабочей жидкости под давлением для приведения в действие гидромотора 49 питателя 11, гидромоторов 55 шнека 12 и гидромотора 72 рабочего органа 2.

Насос 67, связанный через распределительную гидроаппаратуру, обеспечивает подачу рабочей жидкости ко всем гидромуфтам сцепления и силовым гидроцилиндрам укладчика.

Рабочий орган 2 известной конструкции предназначен для выполнения основной операции укладки асфальтобетонных или битумоминеральных смесей на подготовленное и уплотненное основание, например, автомобильной дороги, при этом рабочий орган 2 обеспечивает формирование (планирование), уплотнения и выглаживание дорожного покрытия и, преимущественно, состоит из выглаживающей плиты 73 с подогревательным устройством (условно не показано), трамбующего бруса 74, кинематически связанного через эксцентриковый вал 75, клиноременную передачу 76 с валом 77 гидромотора 72, торцовых щитов 78, пульта 79 управления, рычагов 80 подъема и опускания рабочего органа, шарнирно связанных с кронштейнами 81 системы "Стабилослой-10" и силовых гидроцилиндров 82 и 83 управления подъемом и опусканием рабочего органа и регулирования толщины слоя системы "Стабилислой-10". Рабочий орган 2 устанавливается сзади укладчика за шнеком 12.

Выглаживающая плита 73 состоит из двух шарнирно связанных между собой элементов с возможностью ручного регулирования поперечного профиля и толщины слоя.

К каркасу на консоли выглаживающей плиты 73 крепится настил 84 для обслуживающего персонала. Трамбующий брус 74 состоит из двух элементов и монтируется перед выглаживающей плитой 73. Трамбующий брус 74 приводится в возвратно-поступательное движение от гидромотора 72 посредством эксцентрикового вала 75.

Кроме того, для оперативного управления питателем 11, шнеком 12 и гидромуфтой 15 сцепление коробки 13 перемены передач в укладчике близи сидения 70 оператора предусмотрены рычаги 85, 86, 87 и 88 управления, кинематически связанные соответственно с гидромуфтой 48 сцепления привода питателя 11, гидромуфтами 54 сцепления правого и левого приводом шнека 12 и гидромуфтой 15 сцепления коробки 13 перемены передач.

Укладчик дорожно-строительных материалов работает следующим образом.

Для движения укладчика к заданному участку строительства, например, автомобильной дороги оператор запускает известными приемами дизельный двигатель 64, коленчатый вал которого набирает заданные обороты, затем включают муфту 65 сцепления рычагом 71. Крутящий момент от коленчатого вала двигателя 64 передается через муфту 65 сцепления, раздаточный редуктор 66 к насосам 17, 50 и 67, которые подают рабочую жидкость под давлением напрямую к гидромотору 16 и к гидрораспределителям гидромоторов 49, 55 и 72. При помощи силовых гидроцилиндров параллелограммных механизмов 24 поднимают ходовые гусеницы 9 на заданную высоту для движения укладчика на колесном ходу. После этого оператор посредством рычага 88 управления, предварительно переключив коробку 13 перемены передач на заданную передачу, включает гидромуфту 15 сцепления. Крутящий момент вала гидромотора 16 передается через гидромуфту 15 сцепления, коробку 13 перемены передач, дифференциал 18, кулачковые муфты 20, 21, планетарные редукторы 22, 23 к ведущим колесам 6 колесного хода и через шарнирно-подвешенные редукторы 34 к ходовым гусеницам 9 укладчика, при этом управление управляемыми колесами 5 осуществляется посредством рулевого устройства 63 через силовой гидроцилиндр 61 и систему рычагов 62 (фиг. 1 4).

Укладчик выводят на участок для укладки асфальтобетонных или битумоминеральных смесей. Следует отметить, что при движении укладчика на колесном ходу одновременно работают ходовые гусеница 9 на малой заданной скорости. После вывода укладчика на участок оператор отключает колесный ход и ходовые гусеницы 9 посредством кулачковых муфт 20, 21 и приводит его агрегаты в рабочее положение. Оператор-водитель подготавливает бункер 10 для приема смесей, для этого гидроцилиндрами 38 раздвигают боковины 37 для увеличения вместимости бункера 10. Затем вышеуказанными приемами опускает ходовые гусеницы 9 на землю или основание дороги и переводит рабочий орган 2 из транспортного положения в рабочее посредством силовых гидроцилиндров 82 и 83, при этом силовыми гидроцилиндрами 82 опускают рабочий орган 2 на заданную высоту, а силовыми гидроцилиндрами 83 регулируют предполагаемую толщину слоя системы "Стабилислой-10". После загрузки бункера 10 смесью оператор-водитель последовательно включает ходовые гусеницы 9 посредством кулачковых муфт 20 и 21, предварительно переключив коробку 13 перемены передач на заданную скорость перемещения ходовых гусениц 9, включает приводы питатели 11, шнека 12 и рабочего органа 2. Для этого рычагами 85 87 переключает гидрораспределители (условно не показаны), которые, переключившись, подают рабочую жидкость под давлением к гидромоторами 49 и 55 и гидромуфтам 48 и 54, причем последние, переключившись, осуществляют передачу крутящего момента от гидромоторов 49 и 55 для приведения в действие питателя 11 и шнека 12. Питатель 11 своими скребками 44 подает смесь к шнеку 12, который ее распределяет по заданной ширине основания автомобильной дороги.

Одновременно с пульта 79 вторым оператором включается подогрев и привод рабочего органа 2, воздействуя на гидрораспределитель, который, переключившись, подает рабочую жидкость под давлением к гидромотору 72, последний приводится в возвратно-поступательное движение через эксцентриковый вал 75 трамбующий брус 74.

Таким образом, рабочий орган 2 посредством упомянутых технических средств обеспечивает формирование, уплотнения и выглаживание дорожного покрытия.

После завершения укладки дорожного покрытия на участке укладчик переводится в транспортное положение и на колесном ходу транспортируется к другому участку для укладки дорожного покрытия.

Таким образом, предложенный укладчик дорожно-строительных материалов обеспечивает повышение производительности и эксплуатационной надежности.

Использование: укладка дорожно-строительных материалов. Сущность изобретения: укладчик содержит смонтированные на самоходном шасси двигатель, бункер, питатель, шнеки, рабочий орган с формующей плитой, ходовую часть в виде основной рамы с гусеницами и дополнительной рамы с колесами. Укладчик имеет два ведущих колеса и две пары поворотных звеньев. Концы одной пары "связаны с осями ведущих звездочек гусениц. Другие ее концы связаны с валами ведущих колес. Концы другой пары связаны с ведомыми звездочками гусениц и дополнительной рамой с образованием двух параллелограммных механизмов. Одни поворотные звенья выполнены в виде рычагов. Связанные с валами ведущих колес и осями ведущих звездочек поворотные звенья выполнены в виде редукторов, с которыми посредством регулируемых кронштейнов связаны штоки гидроцилиндров. Корпусы гидроцилиндров закреплены к основной раме. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Укладчик дорожно-строительных материалов, содержащий смонтированные на самоходном шасси двигатель, бункер, питатель, шнеки, рабочий орган с формующей плитой, систему управления рабочим органом, ходовую часть в виде основной рамы с гусеницами и дополнительной рамы с колесами, отличающийся тем, что он снабжен двумя ведущими колесами, гидроцилиндрами и двумя парами поворотных звеньев, при этом концы одной пары связаны с осями ведущих звездочек гусениц, другие с валами ведущих колес, концы другой пары связаны с ведомыми звездочками гусениц и дополнительной рамой с образованием двух параллелограммных механизмов, причем одни поворотные звенья выполнены в виде рычагов, другие, связанные с валами ведущих колес и осями ведущих звездочек, выполнены в виде редукторов, с которыми посредством регулируемых кронштейнов связаны штоки гидроцилиндров, а корпусы гидроцилиндров закреплены к основной раме. 2. Укладчик по п.1, отличающийся тем, что каждый редуктор кинематически связан с коробкой перемены передач посредством планетарного редуктора, кулачковой муфты сцепления, дифференциала. 3. Укладчик по пп.1 и 2, отличающийся тем, что двигатель связан с ведущим валом коробки перемены передач посредством муфты сцепления, раздаточного редуктора, системы насос гидромотор и гидравлической муфты сцепления с ведущим валом коробки перемены передач.