РАСПЫЛИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ, СНАБЖЕННЫЙ КЛАПАНАМИ ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2020 года по МПК E01C23/22 

ПРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

Настоящей заявкой заявляется приоритет предварительной заявки на патент США № 62/330,643, поданной 2 мая 2016 года.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к распылительному узлу для дорожно-строительной машины, такой как фрезерная машина, машина для холодной регенерации дорожного покрытия/машина для упрочнения грунта, грузовой автомобиль предварительного розлива вяжущего материала для обеспечения связи основания с верхним слоем или асфальтоукладчик. В частности, настоящее изобретение относится к клапанному блоку для высокоскоростного распыления воды или для распыления плотной текучей среды, такой как дорожный битум и битумные эмульсии.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ И ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

Дорожно-строительные работы, как правило, производят с использованием дорожно-строительных машин, оснащенных одним или более рабочими орудиями и перемещающимися по дорожному полотну. Одной из таких дорожно-строительных машин является дорожная фрезерная машина, представляющая собой транспортное средство на колесном или гусеничном ходу, снабженное вращающимся рабочим фрезерным барабаном, включающим несколько режущих зубьев (резцов). Фрезерный барабан установлен в корпусе на раме машины и предназначен для опускания до контакта с дорожной поверхностью и вращения вокруг горизонтальной оси с целью фрезерования и врезания в поверхность требуемой глубины по мере перемещения машины вдоль дорожного полотна.

В целом фрезерная машина также включает транспортировочную конвейерную систему, предназначенную для транспортировки материала, удаленного фрезерованием с поверхности дорожного полотна вращающимся фрезерным барабаном для складирования указанного материала спереди, позади или сбоку от машины для его последующей загрузки в грузовики и удаления с участка фрезерования. Над транспортировочным конвейером и внутри корпуса фрезерного барабана установлены, как правило, один или несколько распылительных узлов таким образом, чтобы обеспечивалось распыление воды для подавления пыли и отвода тепла, образующегося в процессе фрезерования. В целом воду необходимо распылять при большом расходе с целью отвода тепла и подавления пыли, образующихся в процессе фрезерования. Если машина используется для холодной регенерации дорожного покрытия, может быть предусмотрен второй распылительный узел для полива битумной эмульсией или жидким дорожным битумом снятого фрезерованием материала. Управляемые узлы привода ходовой части гусеничной или колесной машины предназначены для перемещения дорожной фрезерной машины в направлении фрезерования и управления машиной по требуемой траектории фрезерования. Мощность, необходимая для приведение машины в действие и для работы ее систем, как правило, подается с дизельного двигателя.

Другой тип машин включает дорожный стабилизатор/машину для холодной регенерации дорожного покрытия. Указанная машина аналогична фрезерной машине в том плане, что она представляет собой транспортное средство на колесном или гусеничном ходу, включающее фрезерный узел, оснащенный фрезерным барабаном, с установленными на нем несколькими режущими зубьями, и размещенный внутри корпуса или камеры. Однако, фрезерный барабан дорожного стабилизатора/машины для холодной регенерации дорожного покрытия в целом используют для измельчения или размалывания существующего дорожного полотна, или дорожного покрытия, на глубину, превышающую глубину фрезерования с помощью дорожной фрезерной машины, до обновления дорожного покрытия (обычно указанный процесс называется восстановлением) либо до начальной укладки дорожного покрытия (обычно называемой стабилизацией), и при этом измельченный материал не извлекается из участка фрезерования. На машине установлен водораспылительный узел для подавления пыли и отвода тепла, образующихся в процессе измельчения или размалывания, аналогичный узлу, установленному во фрезерной машине. Если машина используется для холодной регенерации дорожного покрытия на месте, предусматривается установка второго распылительного узла для полива измельченного материала битумной эмульсией или жидким дорожным битумом.

По завершению операций измельчения или стабилизации укладка дорожного покрытия на дорогу с использованием битумного материала для создания дорожного покрытия обычно производится с использованием другой дорожно-строительной машины. На асфальтоукладчик подают битумный материал для создания дорожного покрытия с нескольких грузовых автомобилей для подвоза материала и (или) с асфальтоперегружателя. Асфальтоукладчик представляет собой самоходный агрегат, приводимый в действие системой колесного или гусеничного движителя. В асфальтоукладчике стандартного типа бункер для приема битумной смеси размещен в передней части машины для разгрузки в него битумной смеси для устройства дорожного полотна из грузового автомобиля или из асфальтоперегружателя, и транспортировочный конвейер бункера, расположенный под бункером для приема битумной смеси транспортирует битумный материал для дорожного покрытия от бункера к узлу распределения битумной смеси, включающему поперечно расположенный распределительный шнек, установленный в задней части машины. Битумный материал для дорожного покрытия укладывают в поперечном направлении на поверхность дороги или иную поверхность, на которой предусматривается создание дорожной одежды с помощью распределительного шнека, и с помощью выглаживающего бруса, расположенного в задней части машины позади распределительного шнека, битумный материал для дорожного покрытия уплотняют, создавая слой асфальта.

Зачастую существует необходимость наносить на поверхность дороги битумную эмульсию, жидкий дорожный битум или аналогичный материал (обычно называемый «связующий слой покрытия», или «вяжущий материал») до операции распределения и уплотнения битумного материал для дорожного покрытия для создания слоя асфальта с целью обеспечения связывания битумного материала для дорожного покрытия с нижележащей поверхностью. Связующий слой покрытия, как правило, наносят непосредственно до операции укладки дорожного покрытия путем его распыления на поверхность, на которую укладывается дорожное покрытие, с помощью распределительной трубы с патрубками для распределения битума или распылительного узла, расположенного поперечно по отношению к поверхности дорожного полотна. Некоторые типы асфальтоукладчиков снабжены узлом распыления связующего слоя покрытия, предназначенным для нанесения вяжущего материала на поверхность дорожного полотна перед распределительным шнеком. В некоторых случаях вяжущий материал наносят другой рабочей машиной - грузовым автомобилем предварительного розлива вяжущего материала для обеспечения связи основания с верхним слоем, перемещающегося перед асфальтоукладчиком.

Различные распылительные узлы, устанавливаемые на фрезерных машинах, стабилизаторах/машинах для холодной регенерации дорожного покрытия, асфальтоукладчиках и грузовых автомобилях предварительного розлива вяжущего материала, как правило, включают несколько распылительных форсунок, каждая из которых приводится в действие тарельчатым клапаном. Прямой гидравлический привод клапанов, соединенных с распылительными узлами, не рассматривался в качестве целесообразного способа, ввиду того, что скорость прохождения жидкости при распылении воды через клапанные блоки в рабочих машинах оказывалась исключительно высокой для обеспечения надежного открытия и закрытия клапанов, в то время как горячие дорожные битумы и эмульсии, используемые в битумных материалах для дорожного покрытия или для распыления связующего слоя покрытия, являются слишком вязкими, в результате чего они застывают в клапанных блоках. Следовательно, в указанных распылительных узлах обычно используют управляемые клапана меньших габаритов, для работы которых применяют промежуточные текучие рабочие среды, такие как воздух или гидравлическая жидкость для управления открытием и закрытием распылительных клапанов. Такие клапанные блоки являются в целом надежными, но для их работы требуется создание отдельной гидравлической системы для регулирующей жидкости, а также несколько гидравлических линий между малогабаритными управляющими клапанами и клапанными блоками тарельчатого типа. Предпочтительным является создание распылительного узла для дорожно-строительной машины, в котором предусматривалось бы использование более простой и в то же время надежной системы управления.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Преимущества настоящего изобретения заключаются в том, что оно предусматривает создание системы прямого привода клапанов, соединенных с форсунками распылительного узла, используемого на дорожно-строительной машине, такой как фрезерная машина, машина для холодной регенерации дорожного покрытия/машина для упрочнения грунта, асфальтоукладчик или машина предварительного розлива вяжущего материала для обеспечения связи основания с верхним слоем. При использовании таких клапанов прямого действия не требуется создание отдельных гидравлических систем управления, в результате чего исключается необходимость в меньших по габаритам гидравлических клапанах управления и компонентах, а также пневмо/гидропроводов, соединенных с пневматическими или гидравлическими системами. Следовательно, такие клапана прямого действия могут быть размещены более рационально, чем гидравлические управляющие клапана с целью сокращения до минимума монтажного пространства, необходимого для установки клапанных блоков.

Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения очевидны из следующего ниже описания изобретения, ведущегося со ссылками на прилагаемые рисунки.

ПРИМЕЧАНИЯ ПО ТОЛКОВАНИЮ ТЕРМИНОВ

Использование терминов «a», «an», «the» и аналогичных терминов в контексте описания настоящего изобретения истолковывается как включающее как единственное, так и множественное число, если иное не указано в настоящей заявке или однозначно не находится в противоречии с контекстом. Термины «содержащий», «имеющий», «включающий» и «заключающий в своем составе» следует истолковывать как неограничивающие термины (т.е. означающие «включая, в частности,»), если не указано иное. Термины «в основном», «в целом» и другие слова, указывающие на степень, являются относительными определениями, предназначенными для указания на допустимое отклонение от характеристики, определяемой таким образом. Использование таких терминов при описании физических или функциональных характеристик настоящего изобретения не предназначено для ограничения такой характеристики до абсолютного значения, которое определяет термин, а скорее для обеспечения приближения значения такой физической или функциональной характеристики. Все способы, описание которых приведено в настоящей заявке, могут быть реализованы в любом приемлемом порядке, если не указано иное в данном документе или ясно не указано иное в данном контексте.

Термины, касающиеся присоединений, подключений и т.д., такие как «присоединенный», «подключенный», «соединенный» и «взаимосвязанный», относятся к взаимосвязи, при которой конструкции прикреплены или присоединены одна к другой либо непосредственно, либо косвенно с помощью промежуточных конструкций, а также представляют собой как подвижное, так и жесткое соединение или взаимосвязь, если не оговорено или ясно не указано иное в данном контексте. Термин «функционально соединенный» описывает такое присоединение, подключение или соединение, при котором обеспечивается работа соответствующих конструкций или компонентов надлежащим образом в силу наличия такой взаимосвязи. Термин «электрически соединенный» представляет собой такое присоединение, подключение или соединение, которое обеспечивает протекание электрического тока от одной конструкции или одного компонента к другой конструкции/другому компоненту или посредством другой конструкции/компонента. Термин «гидравлическое соединение» представляет собой такое присоединение, подключение или соединение, которое обеспечивает протекание жидкости от одной конструкции или одного компонента к другой конструкции/другому компоненту или посредством другой конструкции/компонента.

Использование любых примеров или языка описания иллюстративных примеров (например, «такой как» и «предпочтительно») в настоящем контексте предназначено исключительно для более полного раскрытия настоящего изобретения и его предпочтительных примеров осуществления, а не с целью ограничения объема настоящего изобретения. Ничто не следует рассматривать в настоящем описании изобретения как указывающее на любой элемент в качестве основного для практического осуществления настоящего изобретения, если определенно не указано иное. Несколько терминов специфически определены в данном контексте. Указанным терминам дается их максимально широкое надлежащее толкование в соответствии с нижеприведенными определениями:

Термин «материалы заполнителя» и аналогичные термины относятся к дробленому камню или к иным зернистым материалам, используемым при производстве битумного материала для дорожного покрытия, таким как, например, известняковый щебень или иные типы щебня, дробленый портландцементный бетон, измельченные минеральные или целлюлозные волокна, регенерированное дорожное асфальтное покрытие, переработанный для повторного использования асфальтовый гонт, гравий, песок, известняк и иные зернистые добавки.

Термин «дорожный битум» и аналогичные термины относятся к жидкому битуму, используемому в сочетании с заполнителями при производстве битумного материала для дорожного покрытия или в качестве вяжущего материала. Дорожный битум выступает в качество связующего вещества для различных заполнителей при производстве битумных материалов для дорожного покрытия. Термин «битумная эмульсия» относится к химически стабилизированной дисперсии дорожного битума в воде. Битумные эмульсии также используют в сочетании с заполнителями при производстве битумных материалов для дорожного покрытия или в качестве вяжущих материалов.

Термин «битумные материалы для дорожного покрытия» и аналогичные термины относятся к смеси битумного покрытия, производимой с использованием дорожного битума или битумной эмульсии и любых заполнителей на предприятии по производству асфальта.

Термины «над», «верхний» и аналогичные термины при их использовании в отношении распылительного узла дорожно-строительной машины или компонентов такого распылительного узла, относятся ко взаимному положению или направлению от поверхности, на которой эксплуатируется машина.

Термины «нижний», «ниже» и аналогичные термины при их использовании в отношении распылительного узла дорожно-строительной машины или компонентов такого распылительного узла, относятся к взаимному положению или направлению к поверхности, на которой эксплуатируется машина.

Термин «направление движения при производстве работ» относится к главному направлению движения дорожно-строительной машины при выполнении ею работ на дорожном полотне или на слое основания.

Под термином «рама» подразумевается конструктивный элемент дорожно-строительной машины, служащий опорой для распылительного узла.

Термин «линейный привод» относится к электрическим, гидравлическим, электрогидравлическим, пневматическим или механическим устройствам, создающим силу, действующую по прямой линии. «Линейный соленоид» представляет собой тип линейного привода, включающего электрическую катушку, навитую вокруг цилиндрической трубки, содержащей исполнительный элемент, или плунжер, свободно перемещающийся в осевом направлении по трубке. На одном конце цилиндрической трубки или рядом с элементом установлена возвратная пружина, перемещающая плунжер. При прохождении электротока через катушку образуется магнитное поле, притягивающее плунжер к центру катушки, тем самым перемещая его внутри трубки до тех пор, пока плунжер не сожмет возвратную пружину. При снятии напряжения с катушки возвратная пружина оказывает усилие на плунжер, отжимая и возвращая плунжер в его исходное положение.

Термин «клапан прямого действия» относится к клапану, для которого не требуется создание отдельной гидравлической системы управления.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение включает распылительный узел, смонтированный на раме дорожно-строительной машины и снабженный несколькими распылительными форсунками. Каждая распылительная форсунка в распылительном узле соединена с клапаном прямого действия, в частности, с тарельчатым клапаном прямого действия, приводимым в действие линейным соленоидом. Настоящее изобретение также включает источник электропитания, предназначенный для выборочной подачи напряжения на линейные соленоиды, контроллер, предназначенный для управления работой линейных соленоидов, и переключатель, которым может манипулировать оператор дорожно-строительной машины для выбора одного или более тарельчатых клапанов прямого действия для их включения в работу.

В предпочтительном примере осуществления настоящего изобретения контроллер предназначен для обеспечения регулирования тока широтно-импульсной модуляцией («ШИМ») для уменьшения тока, требуемого для удержания тарельчатых клапанов прямого действия в открытом положении, также известного как «ток удержания». В другом примере осуществления настоящего изобретения тарельчатый клапан может быть снабжен устройством механической блокировки, удерживающим клапан в открытом состоянии таким образом, чтобы обеспечивалось закрытие клапана с помощью расцепителя малого тока соленоида.

В целях способствования пониманию настоящего изобретения предпочтительный пример осуществления настоящего изобретения, а также наилучший вариант осуществления настоящего изобретения, известный изобретателю, проиллюстрирован на рисунках и изложен в подробном описании настоящего изобретения, приведенном ниже. Тем не менее, данное описание не предназначено для ограничения настоящего изобретения изложенным конкретным примером осуществления или для использования в связи устройством, проиллюстрированным в настоящей заявке. Таким образом, объем настоящего изобретения, предполагаемый изобретателем, включает все эквиваленты предмета изобретения, содержащиеся в пунктах формулы изобретения, а также различные модификации и альтернативные примеры осуществления, которые, в частности, обычно приходят на ум специалистам в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение. Изобретатель ожидает, что специалисты в данной области техники способны осуществить такие изменения, которые представляются им целесообразными, включая практическое осуществление настоящего изобретения, иным образом, а не как, в частности, описано в данном документе. Кроме того, настоящее изобретение охватывает любое сочетание элементов и компонентов настоящего изобретения, описание которых приведено в данном документе в любой возможной вариации, если не указано иное или определенно не следует из контекста.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения проиллюстрированы со ссылкой на прилагаемые рисунки, на которых одинаковые детали обозначены одними и теми же позициями по всему тексту и на которых:

Фиг. 1 – вид сбоку асфальтоукладчика, к которому применим первый пример осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 – вид в перспективе первого примера осуществления распылительного узла, показанного на Фиг. 1.

Фиг. 3 – вид сбоку блока тарельчатого клапана прямого действия, используемого в связи с настоящим изобретением.

Фиг. 4 – вид в разрезе блока тарельчатого клапана прямого действия на Фиг. 3 по линии 4-4 на Фиг. 3, на котором клапанный блок показан в закрытом положении.

Фиг. 5 – вид спереди первого примера осуществления распылительного узла настоящего изобретения, проиллюстрированного на Фиг. 2, на котором показано его использование при выполнении первой формы распыла.

Фиг. 6 – вид спереди первого примера осуществления распылительного узла настоящего изобретения, проиллюстрированного на Фиг. 2, на котором показано его использование при выполнении второй формы распыла.

Фиг. 7 – вид спереди первого примера осуществления распылительного узла настоящего изобретения, проиллюстрированного на Фиг. 2, на котором показано его использование при выполнении третьей формы распыла.

Фиг. 8 – вид спереди первого примера осуществления распылительного узла настоящего изобретения, проиллюстрированного на Фиг. 2, на котором показано его использование при выполнении четвертой формы распыла.

Фиг. 9 – вид спереди второго примера осуществления распылительного узла настоящего изобретения, на котором показано его использование при выполнении пятой формы распыла.

Фиг. 10 – вид спереди второго примера осуществления распылительного узла настоящего изобретения, на котором показано его использование при выполнении шестой формы распыла.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее описание предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения предназначено для прочтения и ознакомления в сочетании с прилагаемыми рисунками, которые являются частью полного описания настоящего изобретения, изложенного в письменной форме. Чертежи на рисунках не обязательно приведены в масштабе, и определенные элементы настоящего изобретения могут быть увеличены в масштабе или показаны в несколько схематической форме в интересах ясности и краткости.

Настоящее изобретение включает распылительный узел для использования вместе с дорожно-строительной машиной, такой как асфальтоукладчик 12, показанный на Фиг. 1. Как показано на этом рисунке, асфальтоукладчик 12 включает систему гусеничного движителя 14, приводимую в действие двигателем (не показан, поскольку расположен в корпусе отсека двигателя 16), с целью перемещения в направлении производства работ (или укладки дорожного покрытия), показанного стрелкой 18. Асфальтоукладчик 12 также включает бункер 20 с подачей материала самотеком, который предназначен для загрузки в него определенного количества битумного материала для дорожного покрытия с грузового автомобиля для подвоза материала или с асфальтоперегружателя (не показан). Известный транспортировочный конвейер (также не показан) установлен в нижней части бункера 20 и предназначен для транспортировки битумного материала для дорожного покрытия от бункера 20 до поперечно расположенного распределительного шнека 22, который предназначен для распределения битумного материала для дорожного покрытия по всей ширине дорожного полотна или по его части, на которую необходимо уложить покрытие. Выглаживающий брус 24 расположен позади распределительного шнека и предназначен для выравнивания и уплотнения битумного материала для дорожного покрытия с целью формирования слоя асфальта. Асфальтоукладчик 12 также включает резервуар 26 для вяжущего материала, при этом резервуар соединен каналом для движения жидкости с распылительным узлом 28. Специалистам в данной области техники, к которому относится настоящее изобретение, должно быть понятно, что канал для движения жидкости включает жидкостный контур между резервуаром для жидкости 26 и распылительным узлом 28, включающим насос и подходящие трубопроводную систему или гибкие шланги для транспортировки вяжущего материала от резервуара к распылительному узлу.

Как показано на Фиг. 2, распылительный узел 28 присоединен к раме машины 12 и включает блоки 30 из двадцати четырех форсунок, установленных на опорной балке 32. Настоящее изобретение также включает контроллер, состоящий из входного модуля 34, выходного модуля 36 и системы 38 управления распылением материала. Входной модуль 34 и выходной модуль 36 могут быть расположены около распылительного узла 28 и функционально соединены с системой 38 управления распылением материала, которая находится на пульте управления 40 оператора на рабочем месте 41 оператора (см. Фиг. 1). Входной модуль 34 функционально соединен с электромагнитным переключателем 42 каждого блока 30 форсунки распылительного узла 28 и с системой 38 управления распылением материала и предназначен для определения того, открыт или закрыт клапанный блок, соединенный с каждым блоком 30 форсунки, и для передачи указанной информации оператору машины 12. В предпочтительном примере осуществления настоящего изобретения входной модуль 34 также функционально соединен с различными датчиками (не показаны) в распылительном узле, такими как датчики для измерения температуры, давления и расхода жидкости и других рабочих параметров в системе, а также соединен с системой 38 управления распылением материала. В указанном предпочтительном примере осуществления настоящего изобретения входной модуль 34 предназначен для передачи информации об указанных рабочих параметрах системы оператору машины, находящемуся на рабочем месте 41 оператора. Выходной модуль 36 функционально соединен с источником электропитания, таким как аккумулятор 43, и предназначен для подачи напряжения на различные электромагнитные переключатели в распылительном узле 28. Выходной модуль 36 также функционально соединен с системой 38 управления распылением материала, благодаря чему оператор машины 12 имеет возможность управлять включением различных электромагнитных переключателей в распылительном узле 28.

Блок форсунки 30 показан более подробно на Фиг. 3 и Фиг. 4. Как показано на рисунках, блок форсунки 30 состоит из клапана прямого действия, включающего электромагнитный переключатель 42 и клапанный блок, включающий корпус 44 клапана и корпус 45 форсунки. Как показано на Фиг. 4 (вид в разрезе), указанный клапан прямого действия включает тарельчатый клапан прямого действия, приводимый в действие линейным соленоидом. Электромагнитный переключатель 42 включает изолятор 46 штока переключателя, функционально присоединенный к токопроводу 47 переключателя. Токопровод 47 переключателя электрически соединен с источником электропитания 43, и шток 48 переключателя электрически соединен с токопроводом 47 переключателя для создания электрической цепи от источника электропитания 43 к катушке 50. Как показано на Фиг. 4, на электромагнитный переключатель не подано напряжение с тем, чтобы возвратная пружина 52, окружающая вал тарельчатого клапана 54, удерживала клапанную тарелку 56, присоединенную к нижнему концу вала клапанной тарелки, при этом клапанная тарелка плотно прилегает ко втулке 58 клапанной тарелки в корпусе 45 форсунки, тем самым закрывая клапан. При подаче тока контроллером от источника электропитания 43 через токопровод 47 переключателя и шток 48 переключателя для запитывания катушки 50 плунжер 60, присоединенный к верхнему концу вала 54 клапанной тарелки, происходит отвод плунжера в направлении вверх под воздействием магнитного поля, генерируемого катушкой до тех пор, пока верхний конец на упрется в ограничитель перемещения 62. За счет этого происходит отвод тарелки 56 клапана от втулки 58 тарелки клапана, тем самым обеспечивая поступление битумной эмульсии или иной жидкости в корпус 44 клапана через впускные отверстия 64 под давлением, достаточным для выпуска жидкой среды из нижней части корпуса 45 форсунки. Уплотнение 66 вала 66 предотвращает протекание жидкости в направлении вверх вокруг вала 54 клапанной тарелки.

Ввиду того, что входной модуль 34 контроллера функционально соединен с каждой форсункой 30, форсунки могут работать таким образом, чтобы обеспечивались различные конфигурации распыла. Таким образом, на Фиг. 5 проиллюстрирована одновременная работа всех форсунок в распылительном узле 28 с целью создания конфигурации распыла с тройным перекрытием. На Фиг. 6 показана одновременная работа пары форсунок, при этом одна форсунка между каждой парой перекрыта с целью создания площади охвата распыла аналогичной площади распыла, достигаемой при работе в конфигурации, проиллюстрированной на Фиг. 5. В примере на Фиг. 6 контроллер создает форму распыла аналогичную форме распыла при работе узла с конфигурацией, показанной на Фиг. 5, путем повышения давления жидкости через 2/3 форсунок (т.е. 1/3 форсунок перекрыта). Как и предыдущем случае, на Фиг. 7 проиллюстрирована одновременная работа чередующихся работающих и неработающих форсунок. В этой конфигурации контроллер может создать расход жидкости, аналогичный расходу жидкости, создаваемому при работающей конфигурации, показанной на Фиг. 5, при работе только половины форсунок в конфигурации на Фиг. 5 путем увеличения давления жидкости, проходящей через работающие форсунки. На Фиг. 8 проиллюстрирована одновременная работа 1/3 форсунок, при этом пара неработающих форсунок находится рядом с каждой работающей форсункой. В такой конфигурации путем повышения давления жидкости, проходящей через работающие форсунки, контроллер может создать расход жидкости, аналогичный расходу жидкости, достигаемому при работе конфигурации на Фиг. 5, при этом только 1/3 форсунок конфигурации на Фиг. 5 находится в работе.

На Фиг. 9 и Фиг. 10 проиллюстрирован альтернативный вариант распылительного узла 128, снабженного пятнадцатью форсунками 30, расположенными на определенном расстоянии друг от друга вдоль опорного бруса 132. На Фиг. 9 проиллюстрирована форма распыла, которая может быть получена при одновременной работе всех форсунок, в то время как на Фиг. 10 проиллюстрирована форма распыла, которая может быть получена при одновременной работе только половины форсунок, при этом неработающая форсунка расположена рядом с каждой работающей форсункой.

Настоящее изобретение предусматривает непосредственное приведение в действие электроприводом клапанов, соединенных с распылительными узлами, предназначенными для производственных машин. За счет исключения из конструкции управляющих распределителей, гидравлической трубопроводной системы и компонентов, соединенных с такими известными системами, настоящее изобретение предусматривает существенное упрощение конструкции распылительного узла и позволяет конструкторам гибко располагать компоненты управления распылительного узла в непосредственной близости от клапанов, за счет чего обеспечивается сокращение длины проводных соединений между контроллером и клапанами.

Несмотря на то, что в настоящем изобретении содержатся многочисленные отличительные признаки, их не следует истолковывать как ограничивающие объем настоящего изобретения, а как лишь иллюстрирующие некоторые из представленных предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения, а также наилучший вариант осуществления настоящего изобретения, предполагаемый изобретателем. В настоящее изобретение, описанное и заявленное в настоящем документе, могут быть внесены многочисленные изменения и дополнения, которые очевидны специалистам в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение.

Распылительный узел для дорожно-строительной машины, включающий резервуар для жидкости, содержит несколько форсунок, каждая из которых включает клапан прямого действия. Распылительный узел также включает контроллер, функционально соединенный с каждым из клапанов прямого действия, предназначенный для управления открытием и закрытием клапанов прямого действия, и переключатель, функционально соединенный с контроллером. Переключатель может быть задействован оператором дорожно-строительной машины для выборочного управления работой одного или нескольких клапанов прямого действия с целью создания требуемой формы распыла жидкости, подаваемой из резервуара для жидкости. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Распылительный узел для дорожно-строительной машины, включающий резервуар для жидкости и раму и предназначенный для проведения работ на дорожном полотне, при этом распылительный узел гидравлически соединен с резервуаром для жидкости и дополнительно включает:

(a) несколько форсунок, при этом каждая форсунка включает клапан прямого действия, который включает электромагнитный переключатель и клапанный блок;

(b) контроллер, функционально соединенный с каждым из клапанов прямого действия для управления открытием и закрытием клапанов, который включает:

(i) источник электропитания;

(ii) устройство управления распылением, которое может быть задействовано оператором дорожно-строительной машины для выборочного управления работой одного или нескольких клапанов прямого действия с целью создания требуемой формы распыла жидкости, подаваемой из резервуара для жидкости на дорожное полотно;

(iii) входной модуль, функционально соединенный с электромагнитным переключателем каждой форсунки и с устройством управления распылением, при этом входной модуль предназначен для определения того, находится ли клапанный блок каждой форсунки в открытом или закрытом положении;

(iv) выходной модуль, функционально соединенный с распылительным узлом и с источником электропитания, при этом выходной модуль предназначен для подачи напряжения на электромагнитный переключатель каждой форсунки в распылительном узле.

2. Распылительный узел по п. 1, в котором клапан прямого действия каждой форсунки представляет собой тарельчатый клапан прямого действия.

3. Распылительный узел по п. 2, в котором контроллер предназначен для обеспечения регулирования тока широтно-импульсной модуляцией для уменьшения тока, требуемого для удержания тарельчатых клапанов прямого действия в открытом положении.

4. Распылительный узел по п. 1:

(a) включающий опорную балку, присоединенную к раме дорожно-строительной машины;

(b) в котором каждая из форсунок установлена на опорной балке.

5. Распылительный узел по п. 1, в котором входной модуль функционально соединен с одним или несколькими датчиками для измерения рабочих параметров распылительного узла.

6. Распылительный узел по п. 1, в котором каждый клапанный блок включает:

(a) корпус форсунки, включающий втулку клапанной тарелки;

(b) корпус клапана, гидравлически соединенный с резервуаром для жидкости дорожно-строительной машины и корпусом форсунки;

(c) вал клапанной тарелки, включающий верхний и нижний конец;

(d) клапанную тарелку, присоединенную к нижнему концу вала клапанной тарелки;

(e) плунжер, присоединенный к верхнему концу вала клапанной тарелки;

(f) возвратную пружину, окружающую вал клапанной тарелки и предназначенную для удержания клапанной тарелки в положении плотного прилегания ко втулке клапанной тарелки в корпусе форсунки при выключенном электромагнитном переключателе.

7. Распылительный узел по п. 6, в котором каждый электромагнитный переключатель включает:

(a) токопровод переключателя, электрически соединенный с источником электропитания;

(b) изолятор штока переключателя, функционально соединенный с токопроводом переключателя;

(c) шток переключателя, электрически соединенный с токопроводом переключателя;

(d) катушку, окружающую плунжер клапанного блока, соединенного с ней, при этом катушка электрически соединена со штоком переключателя;

в котором контроллер предназначен для подачи напряжения на электромагнитный переключатель, в результате чего ток от источника электропитания потечет через токопровод переключателя и шток переключателя для запитывания катушки, создающей магнитное поле, под воздействием которого происходит отвод плунжера в направлении вверх таким образом, чтобы исключалось плотное прилегание клапанной тарелки к корпусу клапанной тарелки.

8. Распылительный узел по п. 7, в котором каждый клапанный блок включает впускное отверстие в клапанном корпусе, гидравлически соединенное с резервуаром для жидкости дорожно-строительной машины.

9. Распылительный узел по п. 7, в котором каждый клапанный блок включает ограничитель перемещения, расположенный таким образом, чтобы обеспечивалось взаимодействие с верхним концом плунжера при подаче электротока по сигналу с контроллера для запитывания катушки с целью генерирования магнитного поля для отвода плунжера в направлении вверх.

10. Распылительный узел по п. 7, в котором каждый клапанный блок включает уплотнение вала, предотвращающее протекание жидкости в направлении вверх вокруг вала клапанной тарелки при отводе плунжера в направлении вверх таким образом, чтобы исключалось плотное прилегание клапанной тарелки к корпусу клапанной тарелки.

11. Способ работы дорожно-строительной машины, включающий резервуар для жидкости, подаваемой на дорожное полотно, при этом способ включает:

(a) наличие распылительного узла, гидравлически соединенного с резервуаром для жидкости, при этом распылительный узел дополнительно включает:

(i) несколько форсунок, каждая из которых включает клапан прямого действия, который включает электромагнитный переключатель и клапанный блок;

(ii) контроллер, функционально соединенный с каждым из клапанов прямого действия, для управления открытием и закрытием клапанов, который включает:

(А) источник электропитания;

(В) устройство управления распылением, которое может быть задействовано оператором дорожно-строительной машины для выборочного управления работой одного или нескольких клапанов прямого действия с целью создания требуемой формы распыла жидкости, подаваемой из резервуара для жидкости на дорожное полотно;

(С) входной модуль, функционально соединенный с электромагнитным переключателем каждой форсунки и с устройством управления распылением, при этом входной модуль предназначен для определения того, находится ли клапанный блок каждой форсунки в открытом или закрытом положении;

(D) выходной модуль, функционально соединенный с распылительным узлом и с источником электропитания, при этом выходной модуль предназначен для подачи напряжения на электромагнитный переключатель каждой форсунки в распылительном узле.

(b) использование устройства управления распылением для выборочного управления работой одного или нескольких клапанов прямого действия для приведения их в действие с целью создания требуемой формы распыла жидкости на дорожном полотне.

12. Способ по п. 11, включающий использование устройства управления распылением для обеспечения одновременной работы всех клапанов прямого действия в распылительном узле.

13. Способ по п. 11, включающий использование устройства управления распылением для обеспечения одновременной работы смежных пар клапанов прямого действия в распылительном узле, при этом один клапан прямого действия между каждой смежной парой работающих клапанов прямого действия перекрыт.

14. Способ по п. 11, включающий использование устройства управления распылением для обеспечения одновременной работы половины клапанов прямого действия в распылительном узле, при этом клапан прямого действия, смежный с каждым работающим клапаном прямого действия, перекрыт.

15. Способ по п. 11, включающий использование устройства управления распылением для обеспечения одновременной работы одной трети клапанов прямого действия в распылительном узле, при этом пара клапанов прямого действия, смежная с каждым работающим клапаном прямого действия, перекрыта.

16. Способ по п. 11, включающий наличие распылительного узла, в котором клапан прямого действия каждой форсунки представляет собой тарельчатый клапан прямого действия.