ГАЗОСТРУЙНАЯ МАШИНА Российский патент 2006 года по МПК E01H5/10 

Газоструйная машина относится к устройствам, используемым для очистки и противообледенительной обработки аэродромных и дорожных покрытий, и может быть также использована для санитарной обработки лесных и сельскохозяйственных угодий против вредителей, ящура, саранчи, дисперсного дождевания, защиты теплолюбивых насаждений от кратковременных заморозков, а также для очистки магистральных трубопроводных систем без вскрытия траншей и демонтажа труб.

Известна газоструйная машина для очистки аэродромных покрытий от засора и свежевыпавшего снега [1], включающая самоходное шасси, на котором установлен генератор воздушного потока, выполненный в виде закрепленного перпендикулярно оси шасси турбореактивного двигателя с высокотемпературным выхлопным соплом для направления высокотемпературной газовой струи.

Недостатками известной газоструйной машины является то, что при обдуве обрабатываемой поверхности высокотемпературным газовым потоком при положительных температурах атмосферного воздуха происходит перегрев бетона, разогрев и выдувание компенсационных температурных швов обрабатываемой поверхности. При очистке поверхности от снега происходит образование наведенного гололеда. Кроме того, требуется высокий расход топлива на единицу обрабатываемой поверхности.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения является газоструйная машина [2], содержащая самоходное шасси с размещенным на нем генератором воздушного потока, установленную на самоходном шасси систему распыла противообледенительной жидкости, выполненную в виде емкости для противообледенительной жидкости, соединенной посредством трубопровода через дозатор с эжекционной форсункой, при этом указанная емкость выполнена с двойными стенками, внутренняя полость между которыми заполнена подогретой циркулирующей жидкостью, а генератор воздушного потока смонтирован вдоль оси самоходного шасси и выполнен в виде малогабаритного авиационного двигателя со свободной турбиной, кинематически связанного с нагнетателем воздуха, на выходе из которого установлен воздухосборный ресивер с воздухоотводящим патрубком, на конце которого перпендикулярно оси шасси смонтировано регулируемое по углу подачи воздуха струенаправляющее сопло, причем названная эжекционная форсунка размещена на срезе струенаправляющего сопла.

При этом нагнетатель воздуха газоструйной машины выполнен в виде центробежного компрессора препарированного газотурбинного двигателя, отработавшего летный ресурс, а внутренняя полость между двойными стенками емкости для противообледенительной жидкости заполнена водой.

Существенным недостатком прототипа является относительно малая производительность, не позволяющая обеспечить очистку аэродромных покрытий от засора и свежевыпавшего снега одним проходом в относительно малый промежуток времени при высокой интенсивности взлетов и посадок воздушных судов.

При изготовлении этой газоструйной машины требуется препарирование как минимум двух авиадвигателей.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является обеспечение с высокой производительностью возможности очистки аэродромных и дорожных покрытий без их повреждения при сниженных эксплуатационных затратах на единицу обрабатываемой поверхности.

Указанная техническая задача решается тем, что газоструйная машина содержит самоходное шасси, на котором вдоль его продольной оси смонтированы воздухосборный ресивер с проточным каналом в виде улитки и кинематически связанные между собой генератор воздушного потока в виде авиационного турбовинтового двигателя и центробежный нагнетатель воздуха, смонтированный внутри воздухосборного ресивера на входе в его проточный канал, оснащенный на выходе регулируемым по углу подачи воздуха на обрабатываемую поверхность струенаправляющим соплом, сориентированным перпендикулярно продольной оси шасси, при этом центробежный нагнетатель воздуха выполнен в виде авиационного воздушного винта изменяемого в полете шага с установкой лопастей во флюгерное положение, лопасти винта выполнены укороченными, а диаметр винта равен 2,2-3,9 м.

На фиг 1. представлен общий вид газоструйной машины.

На фиг.2 - вид А на фиг.1

Предлагаемая газоструйная машина содержит самоходное шасси 1, вдоль продольной оси которого смонтирован генератор воздушного потока, выполненный в виде авиационного турбовинтового двигателя 2, который кинематически, через вал (не показан) связан с центробежным нагнетателем воздуха, выполненным в виде авиационного воздушного винта 3 изменяемого в полете шага с установкой лопастей винта во флюгерное положение.

При этом лопасти 4 винта 3 выполнены укороченными, а диаметр винта 3 равен 2,2-3,9 м.

Воздушный винт 3 установлен внутри воздухосборного ресивера на входе в его проточный канал 5, выполненный в виде улитки и имеющий на выходе регулируемое по углу подачи воздуха на обрабатываемую поверхность струенаправляющее сопло 6, сориентированное перпендикулярно оси шасси 1.

Авиационный турбовинтовой двигатель 2 на выходе оснащен газоотводящим патрубком 7, выхлопное отверстие которого сориентировано вертикально вверх.

Газоструйная машина снабжена системами (не показаны) запуска, управления, контроля работы генератора воздушного потока, распыла противообледенительной жидкости и иных инградиентов.

Газоструйная машина работает следующим образом. Перед началом работы оператор производит запуск авиационного турбовинтового двигателя 2. Вращение ротора (не показан) двигателя 2 через вал (не показан) передается на воздушный винт 3, лапасти 4 которого оператором устанавливаются во флюгерное положение, которое обеспечивает высокую подачу воздуха в проточный канал 5.

Воздушный винт 3 с укороченными лопастями 4, установленными во флюгерное положение, работает как обычное рабочее колесо любого центробежного нагнетателя воздуха. В результате этого воздушным винтом 3 по проточному каналу 5 воздушная струя через струенаправляющее сопло 6 под определенным углом подается на очищаемую поверхность, например, аэродромного покрытия.

При движении газоструйной машины происходит сдув предметов засоренности, сухого свежевыпавшего снега, влаги и гололедных образований в сторону от машины под заданным углом.

Система распыла (не показана) противообледенительной жидкости участвует в работе при очистке покрытий от гололедных образований. После обработки поверхности противообледенительной жидкостью производится сдув воды и растворенного льда.

Источники информации

1. Баловнев В.И. и др. Машины для содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов, атлас конструкций, М., 1975.

2. Патент Российской Федерации №2199623, МКИ Е 01 Н 5/10, 2003 г. (прототип).

Изобретение относится к устройствам, используемым для очистки и противообледенительной обработки аэродромных и дорожных покрытий. Газоструйная машина содержит самоходное шасси, на котором вдоль его продольной оси смонтированы воздухосборный ресивер с проточным каналом в виде улитки и кинематически связанные между собой генератор воздушного потока в виде авиационного турбовинтового двигателя, а также центробежный нагнетатель воздуха, смонтированный внутри воздухосборного ресивера на входе в его проточный канал, оснащенный на выходе регулируемым по углу подачи воздуха на обрабатываемую поверхность струенаправляющим соплом, сориентированным перпендикулярно продольной оси шасси. Центробежный нагнетатель воздуха выполнен в виде воздушного винта изменяемого шага с установкой лопастей во флюгерное положение, а диаметр винта может быть равен 2,2-3,9 м. Технической результат - обеспечение возможности очистки аэродромных и дорожных покрытий без их повреждения при сниженных эксплуатационных затратах на единицу обрабатываемой поверхности. 2 ил.

Газоструйная машина, содержащая самоходное шасси, на котором вдоль его продольной оси смонтированы воздухосборный ресивер с проточным каналом в виде улитки и кинематически связанные между собой генератор воздушного потока в виде авиационного турбовинтового двигателя и центробежный нагнетатель воздуха, смонтированный внутри воздухосборного ресивера на входе в его проточный канал, оснащенный на выходе регулируемым по углу подачи воздуха на обрабатываемую поверхность струенаправляющим соплом, сориентированным перпендикулярно продольной оси шасси, при этом центробежный нагнетатель воздуха выполнен в виде воздушного винта изменяемого шага с установкой лопастей во флюгерное положение, а диаметр винта может быть равен 2,2-3,9 м.