Устройство для укладки и распределения строительного материала на обочину автомобильной дороги Российский патент 2022 года по МПК E01C19/15 

Изобретение относится к распределяющим устройствам для дорожного строительства и может быть использовано в качестве навесного оборудования при укладке и распределении строительного материала (щебня, асфальта, гравия, песка и т.д.) на обочину автомобильной дороги.

В дорожном строительстве и осуществлении реконструкции дорог важной фазой работы является формирование обочины. Такие работы осуществляются с помощью устройств для укладки и распределения строительного материала (щебнераспределителей, укладчиков или отсыпщиков обочин).

Известен щебнераспределитель (патент №2091536, опубл. 27.09.1997), который содержит бункер с горловиной, питатель и распределитель, смонтированные в бункере на его боковых стенках и расположенные друг над другом. Питатель выполнен в виде шнека с левой и правой спиралью витков. Распределитель имеет закрепленные по длине вала уголки. Бункер выполнен с уравновешивающим устройством. В передней части бункера имеется подпружиненная стенка. Уравновешивающее устройство выполнено из двух пружин сжатия, которые установлены на оси. Ось служит для соединения бункера с рамой базовой машины, которая является толкающей техникой и буксирует щебнераспределитель. К передней стенке прикреплены откидные трапы. Автосамосвал въезжает на откинутые трапы щебнераспределителя и выгружает щебень в бункер, отклоняя потоком щебня подружиненную стенку. Базовая машина перемещает бункер по дороге, на поверхность которой необходимо отсыпать щебень.

Известно распределяющее устройство для дорожно-строительного материала (патент №2106452, опубл. 10.03.1998), содержащее бункер для распределяемого материала с отверстием, через которое материал поступает для распределения на дорогу, образуя подстилающий слой дорожного покрытия. Устройство буксируется базовой машиной и оборудовано опорными колесами и катками. Базовую машину крепят к кронштейнам, которые присоединены к раме в задней части распределяющего устройства. Грузовой автомобиль (самосвал) выгружает подлежащий распределению материал в бункер. Толкающие ролики, расположенные спереди распределяющего устройства, контактируют с колесами грузового автомобиля, а захват присоединяется к ободу колеса. Ролики и захваты установлены на траверсе закрепленной в передней части распределяющего устройства. Базовая машина толкает распределяющее устройство и разгружающийся грузовой автомобиль по дороге.

Недостатком данных устройств является то, что они могут быть использованы для укладки и распределения строительного материала в основном под дорожное покрытие, а при укладке строительного материала на обочину автомобильной дороги имеют трудности в осуществлении таких работ. Укладку обочин осуществляют машины, разработанные специально для этих целей.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для укладки и распределения строительного материала на обочину автомобильной дороги (укладчик обочин) (https://madrog.ru/catalog/ukladchik-obochin/ukladchik-obochin-madroaup-300/). содержащее установленную на поворотные колесные опоры пространственную раму, на которой закреплена обшивка бункера для строительного материала с приемным бортом и ленточным транспортером. На раме расположена силовая группа, состоящая из дизельного двигателя, гидравлической и электрической систем. На раме закреплены также элементы управления, топливный и масляный баки и формирующий лемех со стороны подачи строительных материалов на обочину. В передней части бункера установлен упорный буфер, представляющий собой выдвижной П-образный кронштейн, перемещающийся по направляющим, закрепленным на днище бункера. К упорному буферу шарнирно прикреплена упорная балка с роликовыми барабанами для контакта с колесами самосвала. На раме закреплена сцепка для жесткого соединения с базовой машиной, которая перемещает устройство для укладки и распределения по дороге. Для подачи строительного материала в бункер самосвал подъезжает и упирается колесами задней оси в роликовые барабаны упорного буфера, при этом рычаг коробки перемены передач самосвала устанавливают в нейтральное положения. Затем, по команде оператора, начинают движение базовой машины и отгрузку самосвалом строительного материла в бункер устройства. Базовая машина перемещает по дороге устройство для укладки и самосвал движется со скоростью, зависящей от скорости базовой машины. Материал из кузова самосвала попадает в бункер и транспортерной лентой направляется к формирующему лемеху через боковое отверстие в бункере. За шириной раздвигания формирующего лемеха, высотой и углом отсыпки следит оператор устройства. Данный укладчик предназначен для отсыпки и укладки строительного материала на обочину с созданием ее профиля.

Недостатком данного устройства является то, что для выполнения работ необходимо привлечение базовой машины с оператором (водителем), самосвала с оператором (водителем) и оператора по укладчике обочин. Также при использовании базовой машины и самосвала, из-за отсутствия жесткого соединения колес самосвала с устройством для укладки и распределения строительного материала, водителю самосвала постоянно приходится поддерживать рабочую скорость самосвала для предотвращения откатывания и просыпания строительного материала (например на спуске). Все это усложняет процесс выполнения работ и снижает функциональные возможности устройства.

Задачей данного технического решения является создание устройства, позволяющего расширить его функциональные возможности за счет использования самосвала в качестве тянущей техники при выполнении работ по укладке и распределению строительного материала на обочину без использования базовой машины при упрощении процесса выполнения работ.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для укладки и распределения строительного материала на обочину автомобильной дороги содержит установленную на поворотные колесные опоры пространственную раму, на которой закреплена обшивка бункера для строительного материала с приемным бортом и ленточным транспортером. На раме закреплены также силовая группа, элементы управления, топливный и масляный баки и формирующий лемех со стороны подачи строительных материалов на обочину. С бункером соединен упорный буфер с выдвижным П-образным кронштейном, к которому прикреплена упорная балка с роликовыми барабанами для контакта с колесами самосвала. Новым является то, что упорный буфер дополнительно содержит захваты для колес задней оси самосвала в виде поперечных балок, телескопически вставленных с возможностью перемещения с двух торцов упорной балки. Со свободными торцами поперечных балок шарнирно соединены и закреплены с помощью фланцев продольные балки в виде телескопически соединенных с возможностью перемещения относительно друг друга полых отрезков, установленных при захвате колеса вдоль его боковой поверхности. На другом конце продольные балки соединены шарнирно с уравновешивающим механизмом в виде вертикально зафиксированной стойки с роликами на концах для контакта с протектором колеса самосвала. Вдоль телескопически соединенных отрезков продольных и поперечных балок установлены гидроцилиндры, концы которых закреплены на отрезках продольных балок, а также на поперечных балках и упорной балке. На продольных балках установлены ролики для контакта с боковой поверхностью покрышки колеса. Кроме этого продольные и поперечные балки соединены шарнирно с помощью пальца, вставленного в отверстие, выполненное на конце продольной балки через ее боковую поверхность и торцевое отверстие поперечной балки. Эти балки закреплены между собой с помощью фланцев, которые установлены на торце поперечных балок и на конце боковой поверхности продольных балок. Стойка уравновешивающего механизма вертикально установлена под прямым углом к продольной балке и соединена с ней пружинами, а ролики закреплены на концах стойки со стороны протектора колеса параллельно упорной балке. Стойка уравновешивающего механизма шарнирно закреплена на продольной балке с помощью пальца, вставленного в отверстие, выполненное в пластинах, закрепленных на конце стойки и отверстие на конце продольной балки, выполненное через ее боковую поверхность.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства (вид сбоку), на фиг. 2 - общий вид устройства (вид спереди), на фиг. 3, 4 представлен упорный буфер с захватами для колес задней оси самосвала, на фиг. 5 - элемент А фиг. 4 продольной балки с гидроцилиндром, не фиг. 6 - элемент Б фиг. 4 соединения продольной и поперечной балок и гидроцилиндр, на фиг. 7, 8 - соединение продольной и поперечной балок, на фиг. 9, 10 - соединение продольной балки и уравновешивающего механизма.

Устройство для укладки и распределения строительного материала на обочину автомобильной дороги (фиг.1, 2) состоит из пространственной рамы 1, установленной на поворотных колесных опорах (4 шт. ). На раме закреплена сцепка 2, позволяющая соединять устройство с базовой машиной, используемой в качестве толкающей техники для доставки устройства на место проведения работ. Пространственная рама 1 имеет нишу для расположения силовой группы 3, включающей двигатель, гидравлическую и электрическую системы. На раме установлена и закреплена площадка для оператора 4 с элементами управления и информационным дисплеем, а также топливный и масляный баки. На раме закреплена обшивка бункера 5 для строительного материала. Вдоль бункера 5 расположен ленточный транспортер 6. В передней части бункера расположен приемный борт 7 для строительного материала. На раме 1 шарнирно закреплен формирующий лемех 8 со стороны подачи строительных материалов на обочину (с правой стороны бункера). Ленточный транспортер 6 вынесен со стороны формирующего лемеха 8 за пределы бункера 5 для более эффективной подачи материала на обочину. С бункером 5 соединен упорный буфер (фиг. 3, 4) для контакта с колесами 9 задней оси самосвала, отгружающего в бункер строительные материалы. Упорный буфер состоит из П-образного кронштейна 10, который телескопически соединен с направляющими, закрепленными на днище бункера 5. По направляющим кронштейн выдвигают и задвигают с помощью гидроцилиндра, установленного на направляющих. С выдвижным кронштейном 10 шарнирно соединена упорная балка И, на которой закреплены роликовые барабаны 12 для контакта с колесами самосвала. На упорном буфере смонтированы захваты для колес задней оси самосвала. Захваты состоят из поперечных балок 13 (фиг. 4), например, в виде полых отрезков труб, которые телескопически вставлены в отверстия с двух торцов упорной балки 11 с возможностью их перемещения (выдвижения и задвижения) в поперечном относительно автодороги направлении. Со свободными торцами поперечных балок 13 соединены продольные балки 14, выполненные в виде двух телескопически соединенных полых отрезков - направляющего отрезка 15 и вставленного в него отрезка 16 с возможностью перемещения этих отрезков относительно друг друга. Продольные балки установлены в рабочем положении вдоль боковой поверхности колеса 9 самосвала. Поперечные балки 13 соединены шарнирно с продольными балками 14 с помощью пальца 17 (фиг 6, 7, 8), вставленного в отверстие, выполненное на конце продольной балки 14 через ее боковую поверхность и торцевое отверстие поперечной балки 13. Соединение продольных и поперечных балок закреплено с помощью фланцев 18. На свободных торцах поперечных балок 13 закреплены (приварены) фланцы, которые соединены с фланцами продольных балок 14, закрепленных на конце боковой поверхности продольных балок. Фланцы 18 поперечных и продольных балок имеют отверстия для соединения болтами 19, расположенные по периметру фланцев с одинаковым шагом. Это дает возможность поворачивать продольные балки 14 вокруг шарнирного соединения 17 и фланцы 18 относительно друг друга, закрепляя их болтами 19 после установления продольных балок 14 под необходимым углом относительно поверхности автодороги. Это позволяет регулировать захваты по высоте колес самосвала при работе и устанавливать в вертикальном положении при транспортировке устройства для укладки. На свободном торце каждой продольной балки 14 шарнирно закреплен уравновешивающий механизм 20 (фиг. 9, 10), который представляет собой вертикально зафиксированную стойку 21 (отрезок металлической трубы круглого или прямоугольного сечения) с роликами 22 на концах. Стойка 21 установлена под прямым углом к продольной балке 14 и зафиксирована в вертикальном положении пружинами 28, соединяющими стойку с продольной балкой. Ролики 22 закреплены на свободных концах стойки со стороны колеса 9 параллельно упорной балке И и контактируют при захвате с протектором колеса самосвала. Стойка 21 закреплена на продольной балке 14 шарнирно с помощью пальца 23. Для удобства соединения стойка 21 может заканчиваться металлическими пластинами 24, которые закреплены с двух сторон стойки. В металлических пластинах 24 выполнены отверстия. Палец 23 вставлен в эти отверстия и отверстие, выполненное на конце продольной балки 14 через ее боковую поверхность. Такое шарнирное соединение дает возможность уравновешивающему механизму поворачиваться вокруг пальца. При этом пружины 28 ограничивают поворот уравновешивающего механизма и прижимают ролики 22 к поверхности протектора колеса 9. Уравновешивающий механизм выполняет роль маятника и при захвате копирует диаметр колеса самосвала, осуществляет постоянный контакт роликов с колесом, что позволяет исключить продольное перемещение самосвала в захватах во время работы. На отрезках 15, 16 продольных балок со стороны колеса установлены ролики 25. Расположение роликов на продольной балке и расстояние между ними выбирают из условия их контакта с боковой поверхностью покрышки колеса самосвала при захвате. Ролики 25 предотвращают контакт продольных балок 14 с колесом самосвала и исключают поперечное перемещение самосвала в захватах во время работы. Вдоль телескопически соединенных отрезков продольных и поперечных балок установлены гидроцилиндры. Два гидроцилиндра 27 (фиг. 4, 6) закреплены концами между упорной балкой 11 и поперечными балками 13 для перемещения поперечных балок относительно упорной балки. Концы гидроцилиндров 26 (фиг. 5, 6), установленных на продольных балках 14 закреплены на двух телескопически соединенных отрезках 15 и 16 продольных балок для перемещения этих отрезков с помощью гидроцилиндров относительно друг друга. Гидроцилиндры 26, 27 соединены с силовой группой 3, установленной на раме устройства. Устройство работает следующим образом.

Устройство для укладки и распределения строительного материала при помощи сцепки 2 жестко соединяют с базовой машиной (трактором или иной специальной техникой) и перемещают к месту проведения работ на обочине дороги. Во время транспортировки продольные балки 14 захватов установлены в вертикальном относительно дороги положении за счет поворота шарнирного соединения (пальца) 17 продольных и поперечных балок и их фланцев 18 и закрепления фланцев болтами 19 в необходимом положении. На месте проведения работ самосвал со строительным материалом подъезжает со стороны упорного буфера. С помощью поворота продольных балок 14 вокруг шарнирного соединения (пальца) 17 устанавливают продольные балки 14 горизонтально. При этом регулируют угол наклона продольных балок в зависимости от высоты колеса самосвала таким образом, чтобы уравновешивающий механизм находился в средней части колеса относительно дороги. Закрепляют фланцы 18 болтами 19 в этом положении. При помощи гидроцилиндров 26, 27, установленных на продольных и на поперечных балках (гидроцилиндры 26 и 27 расположены на устройстве для укладки симметрично) раздвигают продольные и поперечные балки захватов для заезда колес 9 задней оси самосвала до упора с роликовыми барабанами 12. Гидроцилиндры работают от силовой группы 3, установленной на раме 1 устройства. После полного контакта колес с роликовыми барабанами с помощью гидроцилиндров 26, 27 сдвигают балки в продольном и поперечном направлениях до полного контакта роликов продольных балок 25 и роликов уравновешивающего механизма 22 с колесами самосвала. Ролики продольных балок 25 контактируют с боковой поверхностью покрышки колеса самосвала, а два ролика уравновешивающего механизма 22 контактируют с протектором колеса самосвала выше и ниже его оси (за счет подбора угла наклона продольных балок). Ролики уравновешивающего механизма 22 за счет шарнирного соединения (пальца) 23 и пружины 28, соединяющих стойку 21 с продольной балкой, плотно прилегают к колесу. За счет такого соединения исключается продольное смещение самосвала при движении по дороге. Это дает возможность при дальнейшем проведении работ по укладке строительного материала на обочину использовать самосвал в качестве тянущей техники. Базовую машину отсоединяют, при этом отпадает необходимость использования базовой машины и ее оператора. Формирующий лемех 8 устанавливают на необходимую величину вылета, высоты, уклона относительно дорожного полотна. По команде оператора, находящегося на площадке 4, установленной на раме устройства, начинают отгрузку из кузова самосвала строительного материла в приемный борт 7 бункера и подачу его с регулируемой оператором скоростью по ленточному транспортеру 6 на обочину дороги к формирующему лемеху 8. При этом самосвал движется вдоль дороги и тянет за собой предлагаемое устройство без использования базовой машины. Процесс продолжается до тех пор, когда закончится строительный материал в кузове самосвала. Для смены самосвала необходимо произвести раздвигание захватов с помощью гидроцилиндров и освобождение колес самосвала.

Таким образом использование захватов, раздвигающихся в поперечном и продольном направлениях и позволяющих плотно захватывать задние колеса самосвала, позволяет производить работы по укладке и распределению строительного материала, используя самосвал в качестве тянущей техники, что расширяет функциональные возможности устройства. При этом для управления процессом укладки строительного материала необходимы два оператора, расположенных на предлагаемом устройстве и самосвале в отличии от прототипа, где задействованы три оператора на базовой машине, устройстве для укладки и самосвале. Самосвал идет с постоянной скоростью и не происходит откатывание самосвала и просыпание строительного материала. Это упрощает процесс выполнения работ. Данное устройство для укладки осуществляет точную и быструю отсыпку и укладку строительного материала на обочину с созданием ее профиля.

Изобретение может быть использовано в качестве навесного оборудования при укладке и распределении строительного материала на обочину автомобильной дороги. Задачей является расширение функциональных возможностей устройства за счет использования самосвала в качестве тянущей силы. Устройство содержит установленную на поворотные колесные опоры пространственную раму, на которой закреплена обшивка бункера для строительного материала с приемным бортом и ленточным транспортером. На раме закреплены также силовая группа, элементы управления, топливный и масляный баки и формирующий лемех со стороны подачи строительных материалов на обочину. С бункером соединен упорный буфер с выдвижным П-образным кронштейном, к которому прикреплена упорная балка с роликовыми барабанами для контакта с колесами самосвала. Упорный буфер дополнительно содержит захваты для колес задней оси самосвала в виде поперечных балок, телескопически вставленных с возможностью перемещения с двух торцов упорной балки. Со свободными торцами поперечных балок шарнирно соединены с помощью пальца и закреплены с помощью фланцев продольные балки в виде телескопически соединенных с возможностью перемещения относительно друг друга полых отрезков, установленных при захвате колеса вдоль его боковой поверхности. Палец шарнирного соединения вставлен в отверстие, выполненное на конце продольной балки через ее боковую поверхность и торцевое отверстие поперечной балки. Вдоль телескопически соединенных отрезков продольных и поперечных балок установлены гидроцилиндры, концы которых закреплены на отрезках продольных балок, а также на поперечных балках и упорной балке. На другом конце продольные балки шарнирно соединены с уравновешивающим механизмом в виде вертикально зафиксированной стойки с роликами на концах, установленными со стороны протектора колеса параллельно упорной балке. Уравновешивающий механизм закреплен на продольной балке шарнирно с помощью пальца, вставленного в отверстие, выполненное на конце продольной балки через ее боковую поверхность, и отверстия в пластинах, закрепленных на конце стойки. На продольных балках установлены ролики для контакта с боковой поверхностью покрышки колеса. 5 з.п. ф-лы, 10. ил.

1. Устройство для укладки и распределения строительного материала на обочину автомобильной дороги, содержащее установленную на поворотные колесные опоры пространственную раму, на которой закреплена обшивка бункера для строительного материала с приемным бортом и ленточным транспортером, на раме закреплены также силовая группа, элементы управления, топливный и масляный баки и формирующий лемех со стороны подачи строительных материалов на обочину, с бункером соединен упорный буфер с выдвижным П-образным кронштейном, к которому прикреплена упорная балка с роликовыми барабанами для контакта с колесами самосвала, отличающееся тем, что упорный буфер дополнительно содержит захваты для колес задней оси самосвала в виде поперечных балок, телескопически вставленных с возможностью перемещения с двух торцов упорной балки, со свободными торцами которых шарнирно соединены и закреплены с помощью фланцев продольные балки в виде телескопически соединенных с возможностью перемещения относительно друг друга полых отрезков, установленных при захвате колеса вдоль его боковой поверхности и шарнирно соединенных на другом конце с уравновешивающим механизмом в виде вертикально зафиксированной стойки с роликами на концах, контактирующих с протектором колеса самосвала, вдоль телескопически соединенных отрезков продольных и поперечных балок установлены гидроцилиндры, концы которых закреплены на отрезках продольных балок, а также на поперечных балках и упорной балке, а на продольных балках установлены ролики для контакта с боковой поверхностью покрышки колеса.

2. Устройство для укладки и распределения строительного материала по п. 1, отличающееся тем, что продольные и поперечные балки соединены шарнирно с помощью пальца, вставленного в отверстие, выполненное на конце продольной балки через ее боковую поверхность, и торцевое отверстие поперечной балки.

3. Устройство для укладки и распределения строительного материала по п. 1, отличающееся тем, что продольные и поперечные балки закреплены между собой с помощью фланцев, которые установлены на торце поперечных балок и на конце боковой поверхности продольных балок.

4. Устройство для укладки и распределения строительного материала по п. 1, отличающееся тем, что стойка уравновешивающего механизма вертикально установлена под прямым углом к продольной балке и зафиксирована пружинами, соединяющими стойку с продольной балкой.

5. Устройство для укладки и распределения строительного материала по п. 1, отличающееся тем, что ролики уравновешивающего механизма закреплены на концах стойки со стороны протектора колеса параллельно упорной балке.

6. Устройство для укладки и распределения строительного материала по п. 1, отличающееся тем, что стойка уравновешивающего механизма шарнирно закреплена на продольной балке с помощью пальца, вставленного в отверстие, выполненное в пластинах, закрепленных на конце стойки, и отверстие на конце продольной балки, выполненное через ее боковую поверхность.