ДОРОЖНЫЙ КАТОК С ВАКУУМНОЙ КАМЕРОЙ Российский патент 2004 года по МПК E01C19/26 

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к техническим средствам для уплотнения конструктивных слоев дорожных одежд, выполненных в виде дорожных катков как статического, так и вибрационного принципа действия.

Известна конструкция дорожного катка, выполненного в виде самоходного шасси, включающего раму с вальцами и оснащенного пневмовакуумным балластным устройством. Последнее представляет собой открытую со стороны дорожного покрытия камеру, соединенную со средством создания разрежения. Камера размещена на консоли, шарнирно связанной с рамой катка со стороны ее заднего торца [1]. В транспортном положении камера поднята и прижата к торцу рамы катка, а в рабочем положении опущена до контакта своими уплотнительными частями с дорожным покрытием. В процессе уплотнения дорожно-строительных материалов, например асфальтобетонной смеси, в камере с помощью средства создания разрежения создается пониженное давление, разница между которым и атмосферным давлением используется для нагружения камеры и, как следствие, для дополнительной балластировки катка.

Как было установлено в процессе проведенных научно-исследовательских работ, посвященных исследованию пневмовакуумного балластного устройства, особую ценность от применения последней представляет собой технологический эффект в виде перестройки структуры асфальтобетонной смеси под действием потока прокачиваемого через нее воздуха. Кроме того, вакуумирование смеси, особенно при высоких ее температурах, приводит к улучшению сцепляемости (адгезии) битума и каменного материала, прямо влияющей на долговечность покрытия. Таким образом, предлагаемое использование пневмовакуумного балластного устройства (далее вакуумной камеры) в качестве средства балластировки катка по значимости отошло на второй план. В этом смысле размещение вакуумной камеры на торце рамы катка, давая необходимый эффект балластировки, практически приводило к обратному эффекту, т.е. имело место не уплотнение, а разуплотнение формируемого асфальтобетонного слоя за счет увеличения его пористости под действием потока воздуха, идущего в камеру. Этот недостаток особенно проявлялся при движении катка вперед, когда за ним оставалась полоса "разрыхленного" асфальтобетона.

Значительным преимуществом перед аналогом обладает конструкция дорожного катка, оснащенного также вакуумной камерой и выбранная в качестве прототипа. Особенностью такого катка является то, что вакуумная камера размещена между вальцами и установлена с возможностью перемещения в вертикальном направлении по отношению к жесткой раме катка, на которой смонтировано средство создания разрежения [2]. В процессе проведения уплотнительных работ с включенной вакуумной камерой, независимо от направления движения, структурированный, "разрыхленный" асфальтобетон подвергается уплотнению именно благодаря размещению камеры между вальцами, достигая при этом описанный выше технологический эффект. Кроме того, от прохода к проходу катка эффект, как бы накапливаясь, возрастает.

Недостатком известной конструкции является то, что описанная вакуумная камера пригодна лишь для дорожных катков с жесткой рамой. На катках с шарнирно сочлененной рамой такая камера вызовет усложнение конструкции ее подвески и в процессе маневрирования будет обрабатывать участки покрытия вне зоны уплотнения вальцами, снижая качество строительства.

Таким образом, задачей изобретения является адаптация вакуумной камеры к каткам с шарнирно сочлененной рамой и упрощение конструкции ее связи с последней.

Поставленная задача решается за счет того, что в дорожном катке, выполненном в виде самоходного шасси, включающем раму с вальцами, на которой смонтирована вакуумная камера, связанная со средством создания разрежения, согласно изобретению вакуумная камера снабжена опорой качения, выполненной в виде балансирной тележки, шарнирно связанной с рычагом, установленным с возможностью поворота вокруг оси, закрепленной на раме и параллельной оси вальца или вокруг последней.

Рычаг может быть снабжен приводом его поворота, например, в виде гидроцилиндра, шарнирно связанного с рамой.

Балансирная тележка может быть размещена внутри вакуумной камеры, а последняя снабжена внешней опорой качения, размещенной со стороны вальца.

Балансирная тележка может быть размещена вне полости вакуумной камеры и ее опоры качения охватывают последнюю с двух сторон.

Сущность изобретения состоит в том, что вакуумная камера связана с рамой вальца (при шарнирно сочлененной раме) и повторяет все его движения при маневрировании в рабочем положении. Конструкция подвески в виде поворотного рычага весьма проста, как и привод его перемещения. При этом усилие со стороны привода в рабочем положении не передается на камеру и воспринимается балансирной тележкой, что дает возможность разгрузить уплотнение камеры, оптимизируя условия его работы и обеспечивая тем самым стабильность создаваемого в камере разрежения. Значительный резерв предлагаемой конструкции вакуумной камеры состоит в том, что опоры качения балансирной тележки могут быть использованы как дополнительные уплотнительные органы и ограничители деформации “разрыхленного” асфальтобетона. Кроме того, такая камера может быть эффективно применена и на катках с жесткой рамой.

На прилагаемых к описанию чертежах изображены:

на фиг.1 - общий вид дорожного катка с шарнирно-сочлененной рамой, оснащенной вакуумными камерами.

На фиг.2 - вакуумная камера с внутренним расположением балансирной тележки.

На фиг.3 - вакуумная камера с внешним расположением балансирной тележки.

Дорожный каток, представляющий собой самоходное шасси 1, основу которого составляют две рамы: передняя 2 и задняя 3, сочлененные между собой с помощью шарнира 4. С каждой из рам связаны рабочие органы - вальцы 5. На оси 6 каждого из вальцов 5 установлена пара рычагов 7, охватывающих вальцы с двух сторон. На свободном конце рычагов 7 смонтирована с помощью шарнира 8 балансирная тележка 9, несущая вакуумную камеру 10, снабженную уплотнением 11. Возможны два варианта относительного размещения камеры и тележки: первый - балансирная тележка помещена внутри вакуумной камеры (фиг.2) и второй - балансирная тележка размещена снаружи вакуумной камеры (фиг.3). По первому из вариантов снаружи камеры 10 закреплен ролик 12, который является опорным при переводе камеры 10 в нерабочее положение. Ролик 12 взаимодействует в этом случае с образующей поверхностью вальца (положение а), предотвращая скольжение по последней боковой стенки камеры 10, что возможно в случае смещения вправо относительно шарнира 8 общего центра тяжести тележки с камерой. Привод рычага 7 осуществляется гидроцилиндром 13, связанным с рамой посредством шарнира 14. Полость вакуумной камеры 10 сообщена с помощью шланга 15 с источником 16 создания разрежения. Одним из условий работоспособности вакуумной камеры является необходимость того, чтобы шарнир 8 в рабочем положении находился между опорами качения балансирной тележки 9. Стрелками на фиг.2 и 3 показано направление движения воздуха через слой асфальтобетона в вакуумную камеру 10.

Работает дорожный каток следующим образом.

Обе камеры 10, установленные на рамах 2 и 3, в рабочем положении опускаются гидроцилидрами 13 до контакта балансирных тележек 9 с поверхностью уплотняемого покрытия. При этом усилие прижатия камер 10 регулируется в зависимости от температуры асфальтобетонной смеси. В принципе возможна работа обеих камер одновременно, но экономичнее работа раздельная в зависимости от направления движения. Так, при движении вправо целесообразно включение в работу камеры, размещенной на раме 2, при обратном движении - камеры на раме 3. С началом процесса уплотнения источник 16 разрежения по шлангам 15 откачивает из камер 10 воздух, поддерживая в них необходимую величину пониженного давления, побуждающую воздух, защемленный в слое асфальтобетона и извне, двигаться в камеру 10, формируя, таким образом, структуру асфальтобетонной смеси путем ориентации каменного материала вдоль потоков воздуха. Как показали исследования, упаковка каменного материала в этом случае получается более плотной, с меньшей пористостью и большим сопротивлением сдвигу. По мере перемещения катка следующий за камерой валец уплотняет асфальтобетонную смесь, обработанную пониженным давлением воздуха с вышеуказанным физическим эффектом. В транспортном положении рычаг 7 поднимают гидроцилиндром 13, вывешивая камеру 10 в положение а (см. фиг.2).

Источники информации

1. А. с. №633973, кл. Е 01 С 19/26, 1978 г.

2. А. с. №859526, кл. Е 01 С 19/26, 1979 г. - прототип.

Изобретение относится к области дорожного строительства, в частности к дорожным каткам, предназначенным для уплотнения дорожно-строительных материалов. Технический результат – адаптация вакуумной камеры к каткам с шарнирно сочлененной рамой. Сущность изобретения состоит в том, что в дорожном катке, оснащенном вакуумной камерой, последняя снабжена опорой качения, выполненной в виде балансирной тележки, шарнирно связанной с рычагом, установленным с возможностью поворота вокруг оси, закрепленной на раме катка и параллельной оси вальца или вокруг последней. Предлагается два варианта размещения камеры относительно балансирной тележки. Первый - тележка внутри камеры, второй - тележка снаружи. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Дорожный каток, выполненный в виде самоходного шасси, включающего раму с вальцами, на которой смонтирована вакуумная камера, связанная со средством создания разрежения, отличающийся тем, что вакуумная камера снабжена опорой качения, выполненной в виде балансирной тележки, шарнирно связанной с рычагом, установленным с возможностью поворота вокруг оси, закрепленной на раме и параллельной оси вальца или вокруг последней.2. Дорожный каток по п. 1, отличающийся тем, что рычаг снабжен приводом его поворота, например, в виде гидроцилиндра, шарнирно связанного с рамой.3. Дорожный каток по п. 1, отличающийся тем, что балансирная тележка размещена внутри вакуумной камеры, а последняя снабжена внешней опорой качения, размещенной со стороны вальца.4. Дорожный каток по п. 1, отличающийся тем, что балансирная тележка размещена вне полости вакуумной камеры и ее опоры качения охватывают последнюю с двух сторон.