Универсальная уборочная машина Российский патент 2019 года по МПК E01H6/00 E01H5/10 E01H1/08 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к универсальным уборочным машинам, и может быть использовано для очистки взлетно-посадочных полос, автомагистралей и любых искусственных или естественных покрытий от льда, снега, щебня, гравия и другого смета.

Обслуживание дорожных покрытий, в особенности покрытий взлетно-посадочных полос аэродромов, в зимнее время представляется сложной задачей в условиях сильных осадков и низких температур из-за скопления снега, а также образования ледяного покрова. В настоящее время в основном используют уборочные машины, смещающие снежный или ледяной покров. Основным недостатком такого типа машин является их низкая эффективность и качество уборки обрабатываемых поверхностей.

Известна машина для удаления льда и снега с дорожных покрытий, содержащая размещенные в корпусе на шасси контейнер для сбора снега и льда, конвейер для перемещения в контейнер частиц снега и льда, камеру сгорания с горелками, резервуар для сбора талой воды, сообщенный с камерой сгорания, и систему удаления воды (US 6223742, 2001). В известном техническом решении транспортировка частиц льда и снега осуществляется при помощи конвейера со скребками. Для обеспечения работы машины частицы снега и льда подвергаются дроблению в контейнере. При этом камера сгорания расположена непосредственно в контейнере, а расплавление частиц снега и льда осуществляется открытым пламенем при помощи соответствующих горелок, расположенных в камере сгорания. Система удаления воды выполнена в виде расположенного в резервуаре для сбора воды насоса и сообщенного с ним шланга, намотанного на барабан. При этом длина шланга эквивалентна расстоянию между двумя канализационными ловушками.

Недостатками известного технического решения являются низкая эффективность, обусловленная необходимостью слива жидкости в канализационные ловушки, и низкое качество уборки, определяемое наличием остатков частиц снега и льда на обработанной поверхности.

Известна машина для удаления тонкого слоя льда с дорожных покрытий, содержащая размещенные на шасси кузов, последовательно расположенные устройство нагрева пара, насос, устройство для подачи воды, первичное и вторичное устройства для просушки обрабатываемой поверхности, и размещенные на кузове резервуар и перекачивающее устройство, выполненное в виде вакуумной трубы (CN 105862647, 2016). В известном техническом решении обработка поверхности осуществляется паром, нагретым до 120-180°С. Образовавшуюся расплавленную воду перекачивающее устройство всасывает в резервуар для сбора воды, а покрытие сушится первичным устройством для просушки. Наличие неровностей не позволяет осуществить полную обработку поверхности, поэтому часть накопленной в резервуаре воды используется для продувки поверхности под высоким давлением с целью исключения вторичного обледенения и последующей сушки вторичным устройством. Слив осуществляется путем опрокидывания резервуара для сбора воды.

Недостатком известного технического решения является низкая эффективность уборки, обусловленная необходимостью продувки покрытия водой и повторной сушки, а также необходимостью периодического прерывания процесса уборки с целью слива воды на обрабатываемую поверхность и повторной обработки поверхности в месте слива.

Известна машина для удаления льда и снега с дорожных покрытий, содержащая размещенные на шасси устройство для уборки снега или льда, выполненное в виде снегоочистителя с нагревательными элементами, генератор газового потока, предназначенный для подачи горячего воздуха на обрабатываемую поверхность, всасывающую систему, выполненную в виде вакуумного насоса, и сообщенного с ним резервуара для сбора жидкости, содержащий нагревательный элемент, выпускное отверстие и откачивающий насос (US 10066352, 2018). В известном техническом решении слой плотного снега или льда предварительно подвергают измельчению при помощи снегоочистителя, а всасывающая система обеспечивает удаление с обрабатываемой поверхности воды и разрыхленного снега. Кроме того, слив жидкости из резервуара предполагает использование системы сбора отходов, накопительных резервуаров или других конструкций, внешних по отношению к машине. Таким образом, недостатками известного технического решения являются низкое качество уборки, определяемое наличием остатков частиц снега и льда на обработанной поверхности, и низкая эффективность уборки, обусловленная необходимостью периодического прерывания процесса уборки с целью слива жидкости.

Известна машина для удаления льда и снега с дорожных покрытий, содержащая размещенные на шасси генератор газового потока, кожух, установленный над обрабатываемой поверхностью и образованный открытыми в нижней части цилиндрическими камерами, смежные кромки которых соединены между собой, а оси параллельны обрабатываемой поверхности, устройство для удаления воды, включающее в себя криволинейное всасывающее сопло, сопряженное с цилиндрической камерой, и емкость для воды (RU 1776715, 1992). Использование в известном техническом решении цилиндрических камер, контактирующих с поверхностью, создает возможность выброса смета за пределы машины. При этом образовавшаяся в результате таяния льда или снега вода не увлекается в емкость, а выталкивается давлением струи генератора, частично оставаясь на обрабатываемой поверхности, что способствует образованию наведенного гололеда, требующего дополнительного удаления. Таким образом, существенным недостатком известного технического решения является низкое качество уборки.

Известна уборочная машина, содержащая размещенные на шасси генератор газового потока, всасывающую вихревую камеру, образованную открытой в сторону очищаемой поверхности цилиндрической поверхностью внутреннего кожуха с фланцем, камеру сжатого воздуха, выполненную в виде внешнего кожуха, закрепленного на фланце с зазором относительно внутреннего кожуха и сообщенную с вихревой камерой при помощи каналов, выполненных в виде сопел, размещенных тангенциально на внутренней поверхности кожуха вихревой камеры таким образом, что воздушная струя из предыдущего сопла направлена на выход последующего сопла, кольцевой коллектор, выполненный в виде расположенных во фланце щелей, направленных под углом к очищаемой поверхности и сообщенных с камерой сжатого воздуха, и бункер для сбора смета и влаги, сообщенный с вихревой камерой (RU 118976, 2012). Недостатком известного технического решения является низкая производительность уборочной машины, обусловленная тем, что газ на очищаемую поверхность подается прямоточно под углом меньше 90° к поверхности, обеспечивает «отрыв» убираемого с поверхности материала, а площадь поверхности, с которой происходит его удаление, ограничена выходным сечением вихревой камеры.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению является известная универсальная уборочная машина, содержащая установленные на шасси генератор газового потока, корпус, включающий размещенные в нем всасывающую вихревую камеру, выполненную в виде концентрично расположенных обечаек, внутренняя из которых выполнена в виде усеченного конуса, основание которого направлено в сторону обрабатываемой поверхности, бункер для сбора влаги и смета, полость которого сообщена с полостью вихревой камеры, отражатель вихревого потока, выполненный в виде опрокинутой чаши, установленной между вихревой камерой и бункером и образующей с вихревой камерой кольцевую щель, и водосборный канал, расположенный между стенками корпуса и бункера, с торцевой щелью, направленной на обрабатываемую поверхность и предназначенной для подачи воды, кольцевой газовый коллектор, разделенный сеткой на верхнюю и нижнюю полости, установленный вокруг корпуса и охватывающий бункер, дополнительный кольцевой канал, расположенный между стенками корпуса и кольцевого коллектора, с размещенными в нем инфракрасными излучателями и торцевой щелью, направленной в сторону обрабатываемой поверхности перпендикулярно ей, средство подачи газового потока, направленное под днище корпуса на обрабатываемую поверхность под углом к ней и выполненное в виде установленных в нижней полости коллектора радиально расположенных сопел, передний и задний отъемные щитки, охватывающие газовый коллектор и установленные параллельно обрабатываемой поверхности с возможностью перемещения вдоль нее (RU 2614815, 2017). Существенным недостатком известного технического решения является низкая эффективность уборки, обусловленная необходимостью периодического прерывания процесса уборки с целью слива жидкости в канализационную систему, в специализированную цистерну или на необработанную поверхность, что приводит к необходимости повторной обработки поверхности в месте слива.

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении эффективности использования универсальной уборочной машины.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого технического решения, заключается в повышении эффективности, функциональности и безопасности работы универсальной уборочной машины при обеспечении периодического удаления жидкости за пределы машины в процессе непрерывной обработки поверхности и повышении качества уборки путем формирования упорядоченного потока наружного воздуха по отношению к обработанной поверхности.

Заявленный технический результат достигается тем, что универсальная уборочная машина содержит установленные на шасси генератор газового потока, корпус, включающий размещенные в нем всасывающую вихревую камеру, выполненную в виде концентрично расположенных обечаек, внутренняя из которых выполнена в виде усеченного конуса, основание которого направлено в сторону обрабатываемой поверхности, бункер для сбора влаги и смета, полость которого сообщена с полостью вихревой камеры, отражатель вихревого потока, выполненный в виде опрокинутой чаши, установленной между вихревой камерой и бункером и образующей с вихревой камерой кольцевую щель, и водосборный канал, расположенный между стенками корпуса и бункера, с торцевой щелью, направленной на обрабатываемую поверхность и предназначенной для подачи воды, кольцевой газовый коллектор, разделенный сеткой на верхнюю и нижнюю полости, установленный вокруг корпуса и охватывающий бункер, дополнительный кольцевой канал, расположенный между стенками корпуса и кольцевого коллектора, с размещенными в нем инфракрасными излучателями и торцевой щелью, направленной в сторону обрабатываемой поверхности перпендикулярно ей, средство подачи газового потока, направленное под днище корпуса на обрабатываемую поверхность под углом к ней и выполненное в виде установленных в нижней полости коллектора радиально расположенных сопел, передний и задний отъемные щитки, охватывающие газовый коллектор и установленные параллельно обрабатываемой поверхности с возможностью перемещения вдоль нее. Согласно предлагаемому изобретению бункер включает вертикальный дренажный ресивер с трехканальным краном, расположенным в верхней части ресивера, и расположенными в нижней части ресивера датчиком давления, электрически связанным с трехканальным краном, поворотной заслонкой и сетчатым фильтром, предназначенными для сообщения полости ресивера с полостью бункера, отражатель вихревого потока содержит сквозное центральное отверстие, а машина снабжена накопительной емкостью, установленной на корпусе, двумя трубопроводами высокого давления и трубопроводом пониженного давления, при этом накопительная емкость включает ствол для выброса жидкости из емкости с размещенным на его свободном конце дроссельным клапаном, три запорных клапана и датчик давления, электрически связанный с тремя запорными клапанами и дроссельным клапаном, первый трубопровод высокого давления включает два выхода, один из которых сообщен с трехканальным краном ресивера, а другой - с первым запорным клапаном накопительной емкости, вход первого трубопровода высокого давления сообщен с генератором газового потока, вход второго трубопровода высокого давления расположен в нижней части полости вертикального дренажного ресивера, а его выход сообщен со вторым запорным клапаном накопительной емкости, вход трубопровода пониженного давления сообщен с третьим запорным клапаном накопительной емкости, а выход - со сквозным центральным отверстием отражателя вихревого потока.

Указанные существенные признаки обеспечивают решение технической проблемы с достижением заявленного технического результата, так как размещение в бункере вертикального дренажного ресивера с трехканальным краном, расположенным в верхней части ресивера, и расположенными в нижней части ресивера датчиком давления, электрически связанным с трехканальным краном, поворотной заслонкой и сетчатым фильтром, предназначенными для сообщения полости ресивера с полостью бункера, выполнение в отражателе вихревого потока сквозного центрального отверстия и снабжение машины накопительной емкостью, установленной на корпусе, двумя трубопроводами высокого давления и трубопроводом пониженного давления, сообщенными определенным образом с конструктивными элементами машины, при этом накопительная емкость включает ствол для выброса жидкости из емкости с размещенным на его свободном конце дроссельным клапаном, три запорных клапана и датчик давления, электрически связанный с тремя запорными клапанами и дроссельным клапаном, обеспечивает повышение эффективности работы машины за счет периодического удаления жидкости за пределы машины при непрерывном процессе обработки поверхности путем создания перепада давления в накопительной емкости, предназначенной для сбора жидкости.

Существенные признаки могут иметь развитие и продолжение, а именно:

- универсальная уборочная машина снабжена полосами, закрепленными вертикально на внутренней стенке бункера, кольцом, расположенным внутри бункера в нижней его части, и шторками, закрепленными на боковых поверхностях заднего отъемного щитка, что повышает функциональность и безопасность работы машины за счет улучшения качества охлаждения обрабатываемой поверхности при формировании упорядоченного по направлению потока наружного воздуха под щитком по отношению к обрабатываемой поверхности и устранения возможности деформирования льдом бункера в случае замерзания в нем жидкости;

- универсальная уборочная машина снабжена дополнительными инфракрасными излучателями, расположенными на переднем отъемном щитке со стороны обрабатываемой поверхности, что повышает эффективность работы машины, ее функциональность и качество уборки за счет обеспечения таяния ледяного покрова путем его предварительного разогрева;

- универсальная уборочная машина снабжена штуцером, размещенным в нижней части бункера, предназначенным для слива жидкости, что повышает функциональность и безопасность работы машины за счет обеспечения возможности удаления остатков влаги из бункера после окончания работы машины или в случае ее аварийной остановки;

- накопительная емкость универсальной уборочной машины дополнительно включает предохранительный клапан, что повышает безопасность работы машины;

- в боковых стенках бункера и корпуса универсальной уборочной машины выполнены проемы, расположенные напротив друг друга и предназначенные для установки соответствующих технологических люков, что повышает функциональность машины за счет обеспечения доступа к агрегатам машины и возможности удаления крупных частиц смета;

- полосы, кольцо и шторки универсальной уборочной машины могут быть выполнены из кордовой резины, что дополнительно повышает функциональность машины за счет обеспечения ее работоспособности при пониженных температурах.

Настоящее изобретение поясняется следующим подробным описанием конструкции универсальной уборочной машины и ее работы со ссылкой на иллюстрации, представленные на фиг. 1-5, где:

на фиг. 1 изображена схема предлагаемой универсальной уборочной машины;

на фиг. 2 изображены варианты положения трехканального крана:

а - при наполнении полости вертикального дренажного ресивера;

б - при наполнении полости накопительной емкости;

на фиг. 3 изображена схема выполнения инфракрасного излучателя;

на фиг. 4 изображена схема расположения дополнительных инфракрасных излучателей на переднем отъемном щитке;

на фиг. 5 изображена схема установки штуцера и технологического люка в корпусе машины.

На фигурах приняты следующие обозначения:

1 - шасси;

2 - самоориентирующиеся колеса;

3 - корпус;

4 - генератор газового потока;

5 - бункер;

6 - вертикальный дренажный ресивер;

7 - вихревая камера;

8 - трехканальный кран;

9 - датчик давления;

10 - поворотная заслонка;

11 - сетчатый фильтр;

12 - полость ресивера 6;

13 - внутренняя обечайка вихревой камеры 7;

14 - внешняя обечайка вихревой камеры 7;

15 - внутренняя полость между обечайками 13 и 14 вихревой камеры 7;

16 - обрабатываемая поверхность;

17 - опрокинутая чаша (отражатель);

18 - кольцевая щель;

19 - центральное отверстие чаши 17 отражателя;

20 - сопло;

21 - водосборный канал;

22 - торцевая щель канала 21;

23 - желоб;

24 - кольцевой газовый коллектор;

25 - сетка;

26 - сопло кольцевого газового коллектора 24;

27 - днище корпуса 3;

28 - дополнительный кольцевой канал;

29 - кожух инфракрасного излучателя;

30 - отражатель инфракрасного излучения;

31- трубчатый излучатель;

32 - горелка;

33 - передний отъемный щиток;

34 - задний отъемный щиток;

35 - кольцевой проем;

36 - окно;

37 - расширенная часть корпуса 3;

38 - реактивное сопло;

39 - малый коллектор;

40 - рама;

41 - накопительная емкость;

42 - ствол;

43 - дроссельный клапан;

44, 45, 46 - запорные клапаны;

47 - датчик давления;

48, 49 - трубопроводы высокого давления;

50 - трубопровод пониженного давления;

51 - тройник;

52 - полоса;

53 - кольцо;

54 - дополнительные инфракрасные излучатели;

55 - штуцер;

56 - предохранительный клапан;

57 - технологический люк корпуса 3;

58 - шторки заднего отъемного щитка 34.

Универсальная уборочная машина содержит шасси 1 на самоориентирующиеся колесах 2 (см. фиг. 1). Шасси 1 буксируется впереди транспортного средства (на чертеже не показано), включающего емкость для топлива, предназначенного для создания газового потока. На шасси 1 установлены корпус 3 и генератор 4 газового потока. В корпусе 3 размещен бункер 5 для сбора влаги и смета, включающий вертикальный дренажный ресивер 6 и всасывающую вихревую камеру 7. Вертикальный дренажный ресивер 6 содержит трехканальный кран 8, расположенный в верхней части ресивера 6, датчик 9 давления, поворотную заслонку 10 и сетчатый фильтр 11, расположенные в нижней части ресивера 6, причем датчик 9 давления электрически связан с краном 8. Поворотная заслонка 10 и фильтр 11 предназначены для сообщения полости 12 ресивера 6 с полостью бункера 5. Всасывающая вихревая камера 7 выполнена в виде концентрично расположенных внутренней и внешней обечаек 13 и 14, образующих между собой полость 15, сообщенную с генератором 4 газового потока. При этом внутренняя обечайка 13 представляет собой усеченный конус, основание которого направлено в сторону обрабатываемой поверхности 16. Между бункером 5 и вихревой камерой 7, на выходе из последней, установлен отражатель, выполненный в виде опрокинутой чаши 17, образующей с вихревой камерой 7 кольцевую щель 18, при помощи которой полость вихревой камеры 7 сообщена с полостью бункера 5. Чаша 17 содержит сквозное центральное отверстие 19. В стенке внутренней обечайки 13 расположены сопла 20, предназначенные для формирования всасывающего вертикально направленного вихревого потока в полости вихревой камеры 7. Сопла 20 установлены тангенциально таким образом, что газовая струя из предыдущего сопла направлена на начало выхода струи из последующего сопла. Между стенками корпуса 3 и бункера 5 расположен водосборный канал 21 с торцевой щелью 22, направленной на обрабатываемую поверхность 16 и предназначенной для подачи воды, причем канал 21 при помощи желоба 23 соединен с выходом вихревой камеры 7. Вокруг корпуса 3 установлен охватывающий бункер 5 кольцевой газовый коллектор 24, разделенный сеткой 25 на верхнюю и нижнюю полости. Между стенками корпуса 3 и кольцевого газового коллектора 24 выполнен дополнительный кольцевой канал 28 с торцевой щелью (не показана), направленной в сторону обрабатываемой поверхности 16 перпендикулярно последней. В канале 28 размещены инфракрасные излучатели, каждый из которых представляет собой кожух 29 с закрепленными в нем отражателем 30 с параболической внутренней поверхностью, трубчатым излучателем 31 и горелкой 32 (см. фиг. 3).

Средство подачи газового потока на обрабатываемую поверхность 16 выполнено в виде установленных в нижней полости коллектора 24 радиально расположенных сопел 26 направленных под днище 27 корпуса 3 под углом 30° к обрабатываемой поверхности 16. При этом оси сопел 26 смещены относительно центра обрабатываемой поверхности 16 на 12°-14°. С шасси 1 связаны передний отъемный щиток 33 и задний отъемный щиток 34. Щитки 33 и 34 охватывают газовый коллектор 24, параллельны обрабатываемой поверхности 16 и имеют возможность перемещения вдоль нее. Корпус 3 содержит кольцевой проем 35 для последующего выхода из бункера 5 через окно 36 отработанного потока. Для снижения скорости выходящего потока и повторного частичного использования отработанного теплого потока корпус 3 включает расширенную часть 37, расположенную между проемом 35 и окном 36. Генератор 4 газового потока при помощи реактивного сопла 38 сообщается с кольцевым газовым коллектором 24.

При использовании жидкого топлива для получения инфракрасного излучения на внешней стороне корпуса 3 размещается малый коллектор 39, предназначенный для предварительного подогрева топлива. На корпусе 3 закреплена рама 40, на которой установлена накопительная емкость 41, включающая ствол 42 для выброса жидкости из емкости 41, на свободном конце которого размещен дроссельный клапан 43, соответствующие запорные клапаны 44, 45, 46 и датчик 47 давления жидкости, электрически связанный с запорными клапанами 44, 45, 46 и дроссельным клапаном 43. Машина снабжена двумя трубопроводами 48, 49 высокого давления и трубопроводом 50 пониженного давления. Первый трубопровод 48 высокого давления через тройник 51 образует два выхода, причем один выход сообщен с трехканальным краном 8 ресивера 6, а другой - с первым запорным клапаном 44 накопительной емкости 41, а вход трубопровода 48 высокого давления сообщен с генератором 4 газового потока. Вход второго трубопровода 49 высокого давления расположен в нижней части полости 12 вертикального дренажного ресивера 6, а выход трубопровода 49 сообщен со вторым запорным клапаном 45 накопительной емкости 41. Вход трубопровода 50 пониженного давления сообщен с третьим запорным клапаном 46 накопительной емкости 41, а выход - со сквозным центральным отверстием 19 отражателя (чаши 17) вихревого потока.

На внутренней стенке бункера 5 вертикально закреплены полосы 52, а внутри бункера 5 в нижней его части расположено кольцо 53, причем полосы 52 и кольцо 53 могут быть выполнены из кордовой резины. Кроме того, машина снабжена дополнительными инфракрасными излучателями 54 (см. фиг. 4), расположенными на переднем отъемном щитке 33 со стороны обрабатываемой поверхности 16, штуцером 55 (см. фиг. 5), размещенным в нижней части бункера 5, предназначенным для слива жидкости, и установленным на накопительной емкости 41 предохранительным клапаном 56 (см. фиг. 1). В боковых стенках бункера 5 и корпуса 3 выполнены проемы, расположенные напротив друг друга и предназначенные для установки соответствующих технологических люков. На фиг. 5 показан технологический люк 57 корпуса 3, за которым расположен соответствующий технологический люк бункера 5 (на чертеже не показан). На боковых поверхностях заднего отъемного щитка 34 закреплены шторки 58, которые также могут быть выполнены из кордовой резины (см. фиг. 1).

Универсальная уборочная машина работает следующим образом. Машину накатывают на обрабатываемую поверхность 16. При этом дроссельный клапан 43 ствола 42 и запорный клапан 44 трубопровода 48 высокого давления закрыты, а запорный клапан 45 трубопровода 49 высокого давления и запорный клапан 46 трубопровода 50 низкого давления открыты. Трехканальный кран 8 ресивера 6 находится в положении, при котором полость 12 ресивера 6 сообщается с атмосферой (см. фиг. 2а), а поворотная заслонка 10 находится в вертикальном положении. В зависимости от толщины льда или снега включают генератор 4 газового потока, инфракрасные излучатели дополнительного кольцевого канала 28 и дополнительные инфракрасные излучатели 54, расположенные на переднем щитке 33. При перемещении машины передний щиток 33, оснащенный излучателями 54, обеспечивает предварительное таяние льда перед наездом на него корпуса 3 машины. Струя газа от генератора 4 газового потока (в качестве которого может быть использован, например, газотурбинный двигатель) через реактивное сопло 38 поступает в верхнюю и нижнюю полости кольцевого газового коллектора 24. В случае несимметричной подачи газа при применении одного генератора 4 сетка 25 обеспечивает равномерность распределения давления газового потока на контактирующей с последним поверхности 16 по всему периметру коллектора 24. Газовый поток через сопла 26 кольцевого газового коллектора 24 поступает под днище 27 корпуса 3 под углом 30° к обрабатываемой поверхности 16. При этом, в соответствии с положением сопел 26 струи газового потока одновременно отклонены на 12°-14° от радиального центра обрабатываемой поверхности 16. В результате происходит образование основного вихревого потока, который перемещается по спирали в направлении центра проекции выходного сечения вихревой камеры 7 с образованием центральной зоны вихря за счет пересечения струй газового потока между собой, причем с максимальной производительностью всасывающего потока. Газовый поток проходит из полости 15 через сопла 20 внутренней обечайки 13 и образует вихревой поток, создающий в вихревой камере 7 разряжение и подъемную силу, которая способствует перемещению образовавшейся жидкости и твердых предметов смета (песок, щебень и т.п.) вверх по направлению к бункеру 5. Основной вихревой поток газа от сопел 26 кольцевого газового коллектора 24 при взаимодействии с потоком газа вихревой камеры 7 дополнительно закручивает всасывающий поток последней, а выполнение внутренней обечайки 13 вихревой камеры 7 в виде усеченного конуса повышает скорость всасывающего потока и снижает давление в вихревой камере 7. Это обеспечивает повышение эффективности всасывания и качество подбора удаляемого смета. Жидкость и твердые включения с обрабатываемой поверхности 16 перемещаются вихревым потоком вверх к выходу из камеры 7, и далее направляются чашей 17 в полость бункера 5, а затем жидкость направляется в полость накопительной емкости 41. Одновременно часть жидкости центробежной силой вихря через желоб 23 заносится в водосборный канал 21 и поступает через его торцевую щель 22 на обрабатываемую поверхность 16. Наличие жидкости в зоне сопел 26 кольцевого газового коллектора 24 позволяет с одной стороны повысить теплоемкость газового потока, а с другой стороны обеспечивает охлаждение последнего до приемлемой для искусственного покрытия температуры. Отсутствие поступления жидкости характеризует сухое состояние обрабатываемой поверхности 16 и определяется по показаниям датчиков влажности (не показаны), а отработанный газовый поток через кольцевой проем 35 и окно 36 удаляется в атмосферу, обогревая при выходе из окна 36 нижнюю часть накопительной емкости 41.

Процесс удаления жидкости осуществляется циклически следующим образом. После начала обработки поверхности 16 происходит заполнение полости 12 ресивера 6 жидкостью, образующейся в результате таяния льда (снега). Полость бункера 5 и полость 12 ресивера 6 представляют собой сообщающиеся через поворотную заслонку 10 сосуды. Жидкость, направленная чашей 17 в полость бункера 5, перетекает в полость 12 ресивера 6. Под давлением жидкости поворотная заслонка 10 занимает горизонтальное положение, а сетчатый фильтр 11 препятствует попаданию крупных частиц смета в полость 12 ресивера 6. По мере накопления жидкости в полости 12 ресивера 6 давление в ней остается постоянным, т.к. полость 12 сообщена с атмосферой. При достижении в полости 12 ресивера 6 заданного уровня жидкости по сигналу датчика 9 давления трехканальный кран 8 занимает положение, при котором полость 12 ресивера 6 сообщается с выходом трубопровода 48 высокого давления (см. фиг. 2б), по которому в полость 12 ресивера 6 подается газ от генератора 4 газового потока. Поворотная заслонка 10 занимает вертикальное положение и перекрывает сообщение полости бункера 5 и полости 12 ресивера 6. Одновременно по сигналу датчика 47 давления накопительной емкости 41 закрывается запорный клапан 46 трубопровода 50 пониженного давления. В результате повышения давления в полости 12 ресивера 6 жидкость вытесняется в трубопровод 49 высокого давления. Поскольку трубопровод 50 пониженного давления через центральное отверстие 19 чаши 17 сообщается с разряженной зоной вихревой камеры 7, при открытом запорном клапане 46 происходит откачивание воздуха из полости накопительной емкости 41 и в ней возникает разряжение. Таким образом создается перепад давления между полостью 12 ресивера 6 и полостью накопительной емкости 41, что обеспечивает дополнительный всасывающий эффект (мощность всасывания) при заполнении жидкостью полости накопительной емкости 41. При открытом запорном клапане 45 и закрытом запорном клапане 46 жидкость по трубопроводу 49 поступает в полость накопительной емкости 41, а уровень жидкости в полости 12 ресивера 6 понижается. При достижении в полости 12 ресивера 6 уровня жидкости, соответствующего входу трубопровода 49 повышенного давления, по сигналу датчика 9 давления трехканальный кран 8 занимает положение, при котором полость 12 ресивера 6 сообщается с атмосферой и давление в полости 12 падает. Цикл наполнения полости 12 ресивера 6 жидкостью повторяется.

При достижении в полости накопительной емкости 41 заданного уровня жидкости по сигналу датчика 47 давления открывается запорный клапан 44 трубопровода 48 высокого давления и дроссельный клапан 43 ствола 42. Газ от генератора 4 газового потока поступает в полость накопительной емкости 41 и под давлением газа происходит выброс нагретой жидкости из накопительной емкости 41 в сторону от машины за пределы обрабатываемой поверхности 16 до полного освобождения полости накопительной емкости 41 от жидкости.

Дальность выброса регулируется величиной проходного отверстия дроссельного клапана 43 и величиной избыточного давления газа в полости накопительной емкости 41. В процессе подачи газа в полость накопительной емкости 41 предохранительный клапан 56 контролирует давление и при превышении допустимого значения срабатывает, перепуская лишний объем газа из полости накопительной емкости 41 в атмосферу. После окончания выброса жидкости по сигналу датчика 47 давления дроссельный клапан 43 ствола 42 и запорный клапан 44 трубопровода 48 повышенного давления закрываются. Цикл заполнения полости накопительной емкости 41 жидкостью и ее удаления повторяется.

Процесс обработки поверхности 16 происходит непрерывно, т.к. при закрытых клапанах 44 и 46 соответствующих трубопроводов 48 и 50 жидкость продолжает поступать в бункер 5 и накапливаться в нем. Наличие на внутренней стенке бункера 5 вертикально расположенных полос 52 и расположенного внутри бункера 5 в нижней его части кольца 53, которые могут быть выполнены из кордовой резины, повышает функциональность машины за счет устранения возможности деформирования льдом бункера 5 в случае замерзания в нем жидкости.

Останавливать машину для слива жидкости в канализационную систему, в специализированную цистерну, или на обрабатываемую поверхность не требуется, поскольку процесс перемещения жидкости из бункера 5 в накопительную емкость 41 и последующего ее удаления происходит непрерывно, что позволяет повысить эффективность использования машины.

Таким образом, предложенное техническое решение исключает необходимость использования дополнительных или специальных средств для слива образовавшейся после обработки поверхности жидкости, что позволяет не останавливать машину и осуществлять непрерывный процесс таяния льда или снега и удаления образовавшейся жидкости за пределы обрабатываемой поверхности, что обеспечивает повышение эффективность использования универсальной уборочной машины.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки взлетно-посадочных полос, автомагистралей и любых искусственных и естественных покрытий от льда, снега, щебня, гравия и другого смета. Универсальная уборочная машина содержит установленные на шасси генератор газового потока, корпус, включающий размещенные в нем всасывающую вихревую камеру, выполненную в виде концентрично расположенных обечаек, внутренняя из которых выполнена в виде усеченного конуса, основание которого направлено в сторону обрабатываемой поверхности. Уборочная машина включает бункер для сбора влаги и смета, полость которого сообщена с полостью вихревой камеры, отражатель вихревого потока, выполненный в виде опрокинутой чаши, установленной между вихревой камерой и бункером и образующей с вихревой камерой кольцевую щель, и водосборный канал, расположенный между стенками корпуса и бункера, с торцевой щелью, направленной на обрабатываемую поверхность и предназначенной для подачи воды. Машина также содержит кольцевой газовый коллектор, разделенный сеткой на верхнюю и нижнюю полости, установленный вокруг корпуса и охватывающий бункер, дополнительный кольцевой канал, расположенный между стенками корпуса и кольцевого коллектора, с размещенными в нем инфракрасными излучателями и торцевой щелью, направленной в сторону обрабатываемой поверхности перпендикулярно ей. В машину включены средство подачи газового потока, направленное под днище корпуса на обрабатываемую поверхность под углом к ней и выполненное в виде установленных в нижней полости коллектора радиально расположенных сопел, передний и задний отъемные щитки, охватывающие газовый коллектор и установленные параллельно обрабатываемой поверхности с возможностью перемещения вдоль нее. Бункер включает вертикальный дренажный ресивер с трехканальным краном, расположенным в верхней части ресивера, и расположенными в нижней части ресивера датчиком давления, электрически связанным с трехканальным краном, поворотной заслонкой и сетчатым фильтром, предназначенными для сообщения полости ресивера с полостью бункера. Отражатель вихревого потока содержит сквозное центральное отверстие, а машина снабжена накопительной емкостью, установленной на корпусе, двумя трубопроводами высокого давления и трубопроводом пониженного давления. Накопительная емкость включает ствол для выброса жидкости из емкости с размещенным на его свободном конце дроссельным клапаном, три запорных клапана и датчик давления, электрически связанный с тремя запорными клапанами и дроссельным клапаном. Первый трубопровод высокого давления включает два выхода, один из которых сообщен с трехканальным краном ресивера, а другой - с первым запорным клапаном накопительной емкости. Вход первого трубопровода высокого давления сообщен с генератором газового потока, вход второго трубопровода высокого давления расположен в нижней части полости вертикального дренажного ресивера, а его выход сообщен со вторым запорным клапаном накопительной емкости, вход трубопровода пониженного давления сообщен с третьим запорным клапаном накопительной емкости, а выход - со сквозным центральным отверстием отражателя вихревого потока. Изобретение обеспечивает повышение эффективности, функциональности и безопасности работы, а также повышение качества уборки. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Универсальная уборочная машина, содержащая установленные на шасси генератор газового потока, корпус, включающий размещенные в нем всасывающую вихревую камеру, выполненную в виде концентрично расположенных обечаек, внутренняя из которых выполнена в виде усеченного конуса, основание которого направлено в сторону обрабатываемой поверхности, бункер для сбора влаги и смета, полость которого сообщена с полостью вихревой камеры, отражатель вихревого потока, выполненный в виде опрокинутой чаши, установленной между вихревой камерой и бункером и образующей с вихревой камерой кольцевую щель, и водосборный канал, расположенный между стенками корпуса и бункера, с торцевой щелью, направленной на обрабатываемую поверхность и предназначенной для подачи воды, кольцевой газовый коллектор, разделенный сеткой на верхнюю и нижнюю полости, установленный вокруг корпуса и охватывающий бункер, дополнительный кольцевой канал, расположенный между стенками корпуса и кольцевого коллектора, с размещенными в нем инфракрасными излучателями и торцевой щелью, направленной в сторону обрабатываемой поверхности перпендикулярно ей, средство подачи газового потока, направленное под днище корпуса на обрабатываемую поверхность под углом к ней и выполненное в виде установленных в нижней полости коллектора радиально расположенных сопел, передний и задний отъемные щитки, охватывающие газовый коллектор и установленные параллельно обрабатываемой поверхности с возможностью перемещения вдоль нее, отличающаяся тем, что бункер включает вертикальный дренажный ресивер с трехканальным краном, расположенным в верхней части ресивера, и расположенными в нижней части ресивера датчиком давления, электрически связанным с трехканальным краном, поворотной заслонкой и сетчатым фильтром, предназначенными для сообщения полости ресивера с полостью бункера, отражатель вихревого потока содержит сквозное центральное отверстие, а машина снабжена накопительной емкостью, установленной на корпусе, двумя трубопроводами высокого давления и трубопроводом пониженного давления, при этом накопительная емкость включает ствол для выброса жидкости из емкости с размещенным на его свободном конце дроссельным клапаном, три запорных клапана и датчик давления, электрически связанный с тремя запорными клапанами и дроссельным клапаном, первый трубопровод высокого давления включает два выхода, один из которых сообщен с трехканальным краном ресивера, а другой - с первым запорным клапаном накопительной емкости, вход первого трубопровода высокого давления сообщен с генератором газового потока, вход второго трубопровода высокого давления расположен в нижней части полости вертикального дренажного ресивера, а его выход сообщен со вторым запорным клапаном накопительной емкости, вход трубопровода пониженного давления сообщен с третьим запорным клапаном накопительной емкости, а выход - со сквозным центральным отверстием отражателя вихревого потока.

2. Универсальная уборочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена полосами, закрепленными вертикально на внутренней стенке бункера, кольцом, расположенным внутри бункера в нижней его части, и шторками, закрепленными на боковых поверхностях заднего отъемного щитка.

3. Универсальная уборочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными инфракрасными излучателями, расположенными на переднем отъемном щитке со стороны обрабатываемой поверхности.

4. Универсальная уборочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена штуцером, размещенным в нижней части бункера, предназначенным для слива жидкости.

5. Универсальная уборочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что накопительная емкость дополнительно включает предохранительный клапан.

6. Универсальная уборочная машина по п. 1, отличающаяся тем, что в боковых стенках бункера и корпуса выполнены проемы, расположенные напротив друг друга и предназначенные для установки соответствующих технологических люков.

7. Универсальная уборочная машина по п. 2, отличающаяся тем, что полосы, кольцо и шторки выполнены из кордовой резины.