УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СНЕЖНЫХ НАСЫПЕЙ ДОРОЖНОГО ПОЛОТНА Российский патент 2008 года по МПК E01H4/00 

Изобретение относится к машинам для строительства дорожных покрытий, а более конкретно к машинам для уплотнения снежной массы при поточном строительстве снеголедовых дорог в Северных районах.

Известно устройство по а.с. № 446481, кл. Е01Н 4/00, опубл. 1974. Виброуплотнитель машины для устройства снеголедяных покрытий содержит корпус, в днище которого имеется полость, соединенная гибкими шлангами с выхлопной трубой двигателя трактора, а корпус покрыт теплоизоляционным материалом.

Однако устройство малоэффективно для уплотнения снежной массы при поточном строительстве снеголедовых дорог в Северных условиях по причине однократности воздействия уплотняющего рабочего органа, что не соответствует требованиям высокопроизводительного и качественного возведения снеголедовых дорог.

Известно устройство SU № 1010, кл. Е01Н 4/00; Е01С 19/38, опубл. 1983, Бюл. № 13 - Термовибрационная машина для уплотнения снега, содержащая раму и установленные на ней фреза, тепловое оборудование, виброуплотнитель с обогреваемой полостью, рифленым катком и центробежным отделителем конденсата, соединенным с обогреваемой полостью виброуплотнителя.

Недостатком известной машины является низкая эффективность для уплотнения снежной массы при поточном строительстве снеголедовых дорог в Северных районах по причине только двукратного воздействия уплотняющих рабочих органов за один проход агрегата, что практически не отвечает требованиям высокопроизводительного и качественного возведения снеголедовых дорог.

Наиболее близким к заявляемому решению является устройство SU № 1461815 А1, кл. 4 Е01Н 4/00, опубл. 1989, Бюл. № 8 - устройство для уплотнения снега, содержащее базовый трактор, на котором установлена рама, опирающаяся на колеса и соединенная с гидроцилиндром. На раме смонтирован приводной барабан, кинематически соединенный с опорными колесами ременной передачей. На барабане по его образующей шарнирно установлены уплотнители, которые жестко соединены с шестернями, смонтированными на их осях. Шестерни кинематически связаны с зубчатым колесом, которое закреплено на барабане. С этим же колесом соединена промежуточная шестерня, имеющая ременный привод вращения от барабана.

Недостатком указанного устройства является то, что оно малоэффективно для уплотнения снежной массы при поточном строительстве снеголедовых дорог в Северных районах по причине того, что за один проход агрегата производится только одно воздействие уплотняющего рабочего органа на уплотняемую поверхность за один проход агрегата.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эффективности процесса уплотнения снежной массы при поточном строительстве снеголедовых дорог в сжатые сроки в Северных районах.

При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении эффективности и качества уплотнения путем увеличения количества воздействий за один проход устройства практически до необходимого количества. При этом уплотнительные воздействия осуществляются рабочими органами методом топтания с регулируемым продвижением вперед. Количество повторов уплотнительных воздействий регулируется поступательной скоростью движения устройства для уплотнения снежных насыпей дорожного полотна, частотой колебаний уплотнителей при раздельном их приводе и величиной их удельного давления в пределах от 0,4 до 0,9 кг/см².

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для уплотнения снежных насыпей дорожного полотна содержит самоходные шасси на пневмоколесном ходу с установленным на нем с помощью четырех гидроцилиндров уплотнительным механизмом шагающего типа. Уплотнительный механизм включает уплотняющие плиты и механизм привода, состоящий из гидродвигателя, зубчатой передачи, коленчатых валов и шатунов. Уплотняющие плиты представляют собой металлические пластины, закрепленные через шатуны к коленчатым валам механизма привода. Металлические пластины по рабочей поверхности покрыты полиэтиленовыми накладками, между ними расположены каучуковые прослойки. Привод уплотняющих плит осуществляется раздельно от привода передвижения шасси посредством гидродвигателей на коленчатые валы. Движение на уплотняющие плиты от коленчатого вала передается через шатуны. Режим работы уплотняющих плит определяется местом расположения на окружности и последовательностью чередования шатунных шеек относительно коренных.

Предлагаемое устройство содержит раздельный привод органов поступательного движения и уплотнительных рабочих органов, что позволяет регулировать количество топтаний по одному месту. Дополнительное снабжение устройства растеплительно-увлажнительным устройством позволяет повышать температуру снега с частичным пополосным подтаиванием, обеспечивающим последующее армирование уплотняемого поверхностного слоя. Кроме количества топтаний уплотняющих плит по одному месту можно регулировать и величину удельного давления рабочих органов на уплотняемую поверхность в пределах 40...90 кПа. Рабочая поверхность уплотняющих плит (рабочих органов) покрыта хорошо скользящей по снегу полиэтиленовой накладкой с каучуковой прослойкой. Каучуковая прослойка обеспечивает мягкий режим работы уплотняющих плит. Растеплительно-увлажнительное устройство представляет собой два ряда термоножей, установленных в шахматном порядке с расстояниями между рядами около 10 см. Система растепленных термоножами полос представляет собой арматуру в уплотняемой дорожной насыпи, существенно упрочняющую проезжую часть дорожного полотна.

Устройство для уплотнения снежных насыпей дорожного полотна поясняется чертежами. На фиг.1 представлено устройство для уплотнения снежных насыпей, общий вид. На фиг.2 представлен кривошипно-шатунный механизм привода уплотнительных рабочих органов. На фиг.3 - то же, вид по стрелке А. На фиг.4, 5, 6 представлены схемы возможных вариантов расположения шатунных шеек коленчатого вала привода относительно коренных.

Устройство для уплотнения снежных насыпей дорожного полотна (фиг.1 и 2) содержит уплотнительный механизм 1, шагающего типа, установленный на раме 2 типа скреперного шасси посредством четырех гидроцилиндров 3, шарнира 4 и четырех пневмоколес 5. Уплотнительный механизм 1 (фиг.2 и 3) включает уплотняющие плиты и механизм привода, состоящий из гидродвигателя, зубчатой передачи, коленчатых валов и шатунов. Уплотняющие плиты 6 представляют собой металлические пластины, преимущественно стальные, покрытые по рабочим поверхностям полиэтиленовыми накладками 7 через каучуковые прослойки. Коренные шейки 8 коленчатого вала закреплены на раме уплотнительного механизма 1, а через шатунные шейки 9, проиндексированные буквами (а, б, в, г, д, е, ж, з), установлены шатуны с уплотняющими плитами 6. Уплотняющие плиты 6 закреплены на шатунах посредством стальных отливок 11 с помощью четырех болтов на каждом шатуне. Картер коленчатого вала защищен от попадания загрязнений с уплотняемой дорожной поверхности резинометаллическим защитным чехлом 12. На шлицах одной из коренных шеек 13 коленчатых валов установлена звездочка для передачи вращения от механизма привода на коленчатый вал. Рама 2 самоходного шасси установлена на пневмоколесах 14. Схема и последовательность работы уплотняющих плит определяются схемой расположения шатунных шеек 9 относительно коренных 8 (фиг.4, 5, 6).

Кроме того, предлагаемое устройство дополнительно снабжено растеплительно-увлажнительным устройством с двумя рядами термоножей 15, емкостью для жидкого топлива 16 и котлом 17.

Устройство для уплотнения снежных насыпей дорожного полотна работает следующим образом.

Для уплотнения снежной массы в дорожном полотне к месту начала уплотнения подходит самоходное шасси на пненвмоколесах 14 в комплекте с уплотнительным механизмом 1, закрепленным на раме 2 с помощью четырех гидроцилиндров 3 и шарнира 4, и установленного на четырех опорных пневмоколесах 5, в комплекте с растеплительно-увлажнительным устройством с двумя рядами термоножей 15, емкостью для жидкого топлива 16 и котлом 17. Проверяют наличие и надежность крепления всех узлов.

Далее опускают в рабочее положение растеплительно-увлажнительное устройство, уплотнительный механизм 1, разжигают котел 17 и включают механизмы привода уплотнительного механизма 1 и ходовой системы устройства для уплотнения снежных насыпей дорожного полотна.

Уплотняющие плиты 6 начинают топтание по уплотняемой снежной массе посредством полиэтиленовой накладки 7, закрепленной на уплотняющих плитах 6 через каучуковую прослойку. Через систему термоножей 15 горячие газы пополосно врезаются в верхние слои предварительно перемешанной и растеплено-увлажненной снежной массы. Движение на уплотняющие плиты 6 передается от кривошипно-шатунного механизма, закрепленного через коренные шейки 8 на раме уплотнительного механизма 1, посредством шатунных шеек 9 через шатуны 10, закрепленные на уплотняющих плитах посредством стальных отливок 11. Привод на кривошипно-шатунный механизм осуществляется через шлицевую часть 13 коренной шейки коленчатого вала. Картер коленчатого вала защищен от попадания загрязнений с уплотняемой дорожной поверхности резинометаллическим защитным чехлом 12. Коренные шейки 8 коленчатого вала, вращаясь вокруг своей оси, побуждают шатунные шейки 9 с головками шатунов вращаться вокруг них с амплитудой, равной двойному радиусу кривошипа коленчатого вала в последовательности, зависящей от места расположения и последовательности чередования шатунных шеек, проиндексированных буквами (а, б, в, г, д, е, ж, з), относительно коренных (см. фиг.2, 3, 4, 5, 6).

Применение устройства для уплотнения снежных насыпей дорожного полотна позволяет:

- повысить эффективность процесса уплотнения путем регулирования количества повторных уплотнительных воздействий за один проход агрегата до достижения конечной плотности;

- повысить прочность уплотняемого дорожного полотна путем предварительного поперечного армирования термоножами, т.е. полосного разогрева снежной массы до начала процесса подтаивания снега около контактных поверхностей термоножей;

- подбором с последующим регулированием давлений рабочих органов с частичным их увеличением при повторных воздействиях в пределах 70-80 кПа;

- путем регулирования частоты колебаний уплотняющих рабочих органов.

Устройство для уплотнения снежных насыпей дорожного полотна содержит уплотнительный механизм (1), установленный на раме (2) типа скреперного шасси посредством четырех гидроцилиндров (3), шарнира (4) и четырех пневмоколес (5). Уплотнительный механизм (1) состоит из двух кривошипно-шатунных механизмов с уплотняющими плитами (6), покрытыми по рабочим поверхностям полиэтиленовыми накладками (7) через каучуковые прослойки. Коренные шейки (8) коленчатого вала закреплены на раме (2) уплотнительного механизма (1), а через шатунные шейки (9) установлены шатуны с уплотняющими плитами (6). Уплотняющие плиты (6) закреплены на шатунах посредством стальных отливок (11) с помощью четырех болтов на каждом шатуне. Механизм привода состоит из гидродвигателя и цепной передачи. Схема и последовательность работы уплотняющих плит (6) определяются схемой расположения шатунных шеек (9) относительно коренных (8). Устройство снабжено растеплительно-увлажнительным устройством с двумя рядами термоножей (15), емкостью для жидкого топлива (16) и котлом (17). Достигается эффективность процесса уплотнения снежной массы. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для уплотнения снежных насыпей дорожного полотна, содержащее самоходные шасси на пневмоколесном ходу с установленным на нем с помощью четырех гидроцилиндров уплотнительным механизмом шагающего типа, отличающееся тем, что уплотнительный механизм включает уплотняющие плиты и механизм привода, состоящий из гидродвигателя, зубчатой передачи, коленчатых валов и шатунов, при этом уплотняющие плиты представляют собой металлические пластины, закрепленные через шатуны к коленчатым валам механизма привода, причем металлические пластины по рабочей поверхности покрыты полиэтиленовыми накладками, а между ними расположены каучуковые прослойки, привод уплотняющих плит осуществлен раздельно от привода передвижения шасси посредством воздействия гидродвигателей на коленчатые валы, движение на уплотняющие плиты от коленчатого вала осуществлено посредством передачи через шатуны, схема и последовательность работы уплотняющих плит определены, исходя из места расположения на окружности и последовательности чередования шатунных шеек относительно коренных.2. Устройство для уплотнения снежных насыпей дорожного полотна по п.1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено растеплительно-увлажнительным устройством с двумя рядами термоножей, емкостью для жидкого топлива и котлом.