ФРОНТАЛЬНАЯ ЩЕТКА Российский патент 2024 года по МПК E01H1/02 

Изобретение относится к транспортной технике, в частности, к техническим средствам для уборки дорожных покрытий с гидравлическим приводом [E01H1/02, E01H1/05, F15B7/00].

Из уровня техники известна ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ВРАЩАЮЩАЯСЯ ЩЕТКА ДЛЯ УБОРКИ СНЕГА [CN 218911244 U, опубл. 2023-04-25], содержащая кожух щетки, гидромотор, расположенный в середине кожуха и имеющий два выходных вала. Передняя часть передаточной рамы соединена с соединительной частью поворотной рамы на задней стороне крышки вращающейся щетки через поворотный соединительный механизм. Передаточная рама дополнительно соединена с опорой вращающейся щетки через вращающийся вертикальный вал. Гидроцилиндр управления вращающейся щеткой расположен между соединительной опорой вращающейся щетки и транспортной рамой. Соединительная опора вращающейся щетки соединена с ведущим транспортным средством. Натяжные колеса расположены на крышке вращающейся щетки и на двух сторонах транспортной рамы соответственно.

Недостатком аналога является сложность конструкции, вызванная наличием дополнительных опорных колес, а также невозможность регулировки угла уборки щетки.

Также из уровня техники известна ПОДМЕТАЛЬНО-УБОРОЧНАЯ МАШИНА [CN 207553006 U, опубл. 2018-06-29], содержащий узел роликовой щетки, причем узел роликовой щетки содержит крышку роликовой щетки, основание роликовой щетки и корпус роликовой щетки. Два сквозных отверстия соответственно расположены на противоположных концах крышки щетки, а длина сквозного отверстия соответствует направлению высоты крышки валика; два сквозных отверстия соответственно сцеплены с основанием держателя щетки, при этом держатель роликовой щетки выполнен с возможностью скольжения в направлении длины сквозного отверстия в сквозном отверстии; две стороны корпуса валика соответственно соединены с двумя держателями вращающихся щеток.

Недостатком аналога является отсутствие возможности регулировки высоты щетки, а также сложность конструкции, обусловленная наличием дополнительных упорных колес.

Наиболее близкой заявленному техническому решению является ЩЕТКА ДЛЯ ОЧИСТКИ С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ КРЫШКОЙ ЩЕТКИ [CN 213358445 U, опубл. 2021-06-04], которая содержит вращающийся вал, держатель щетки, раму щетки и щеточный валик. Щеточный вал расположен на вращающемся валу, держатель щетки закреплен на вращающемся валу через наружный сферический подшипник с круглым седлом, а на держателе щетки расположен гидромотор.

Основной технической проблемой прототипа является невозможность регулировки положения щетки по высоте, и, как следствие, невозможность регулировки силы прижатия щетки к дорожному покрытию.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Технический результат изобретения заключается в возможности регулирования положения щетки по высоте, и, как следствие, в возможности регулировки силы прижатия щетки к дорожному покрытию и в возможности регулировки величины пятна контакта. Кроме того, технический результат изобретения заключается в возможности регулировки угла уборки, то есть угла установки щетки в горизонтальной плоскости и в возможности работы щетки плавающем режиме, то есть в возможности подстраиваться под рельеф дороги и избегать скачков и провалов при наезде на неровности на значительных скоростях.

Указанный технический результат достигается за счет того, что фронтальная щетка содержит раму щетки, щеточный вал, щеточный ворс и рамку навесного оборудования, при этом на раме щетки закреплен поворотный гидроцилиндр, к которому одними концами подсоединены верхний кронштейн, пружины и нижний кронштейн, которые другими концами подсоединены к рамке навесного оборудования, причем щетка выполнена с возможностью регулирования натяжения пружин с помощью регулировочного рычага для регулировки положения рамы щетки по высоте, а поворотный гидроцилиндр выполнен с возможностью поворота рамы щетки в горизонтальной плоскости.

В частности, рама щетки выполнена в виде горизонтальной поперечины, на торцах которой закреплены вертикальные стойки.

В частности, стойки выполнены выдвижными, на торцах которых расположены опорные поверхности.

В частности, щеточный вал приводится во вращение с помощью гидромоторов.

В частности, щетка содержит кожух, закрывающий верхнюю половину щеточного ворса.

Краткое описание чертежей.

На фиг.1 показан общий вид фронтальной щетки.

На фиг.1 обозначено: 1 - рама щетки, 2 - рамка навесного оборудования, 3 - нижний кронштейн, 4 - верхний кронштейн, 5 - поворотный цилиндр, 6 - пружина, 7 - рычаг для установки натяжения пружин, 8 - щеточный вал, 9 - щеточный ворс, 10 - гидромотор, 11 - опорная стойка, 12 - индикатор наклона, 13 - индикатор высоты.

Фронтальная щетка состоит из рамы щетки 1, которая представляет собой поперечину. В качестве рамы щетки может быть использован прямоугольный стальной профиль.

С торцов поперчены располагаются выдвижные опорные стойки 11. На торцах опорных стоек 11 выполнены опорные поверхности, на которые опирается щетка, находясь в нерабочем положении.

Также с торцов поперечины расположены гидромоторы 10, предназначенные для создания вращающего момента, который передается на щеточный вал 8, на котором в свою очередь расположен щеточный ворс 9. Привод гидромоторов осуществляется за счет давления масла, поступающего от транспортного средства (элементы гидросистемы на фиг. не показаны).

В центральной части рамы щетки 1 расположен поворотный гидроцилиндр 5, к которому подсоединен один конец верхнего кронштейна 4, один конец нижнего кронштейна 3 и концы пружин 6. Другие концы кронштейнов 3, 4 и пружин 6 подсоединены к рамке навесного оборудования 2. Указанные кронштейны 3, 4 и пружины 6 образуют подвеску щетки.

В свою очередь рамка навесного оборудования 2 предназначена для подвеса и фиксации щетки на транспортном средстве, а подвеска щетка, состоящая из кронштейнов 3, 4 и пружин 6, позволяют раме щетки 1 совершать возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости относительно транспортного средства.

Кроме того, пружины 6 позволяют устанавливать необходимое положение рамы щетки по вертикали. Так, если натяжение пружин 6 будет полностью ослаблено, то щетка опустится на дорожную поверхность под собственным весом, а если пружины 6 будут иметь максимальное натяжение, то щетка будет приподнята над поверхностью. Установка натяжения пружин 6 позволяет регулировать положение щетки по высоте, и как следствие позволяет регулировать пятно контакта щеточного ворса с дорожной поверхностью. Так же наличие пружины позволяют щетке работать в плавающем режиме, подстраиваться под рельеф дороги и избегать скачков и провалов при наезде на неровности на значительных скоростях.

В том случае, если требуется интенсивная уборка дорожного полотна, то можно установить положение щетки по вертикали ниже среднего положения. Тогда, во-первых, за счет более сильного прижатия ворса к дорожному покрытию будет увеличена степень воздействия ворса на полотно, а, во-вторых, степень воздействия ворса на дорожное полотно будет увеличена за счет бóльшего пятна контакта ворса. А, в том случае, если не требуется интенсивная уборка, то щетку можно приподнять, и тогда будет уменьшен износ щеточного ворса.

Установка натяжения пружин осуществляется рычагом 7 для установки натяжения пружин 6. Поднимая и опуская данный рычаг 7, можно изменять натяжение пружин 6, тем самым меняя высоту поднятия щетки.

Кроме того, благодаря тому, что кронштейны 3, 4 и пружины 6 подсоединены к раме щетки 1 не напрямую, а через поворотный гидроцилиндр 5, то за счет изменения давления масла в гидроцилиндре 6 можно менять угол поворота щетки в горизонтальной плоскости, то есть можно устанавливать необходимый угол уборки дорожного покрытия. При этом привод гидроцилиндра 5 также осуществляется за счет давления масла, поступающего от транспортного средства.

Дополнительно щетка оборудована индикатором наклона 12 и индикатором высоты 13, ориентируясь на которые оператор может точно установить необходимый угол наклона рамы щетки 1 и ее высоту над поверхностью дорожного полотна.

Во избежание разбрызгивания воды и/или грязи верхняя половина щеточного полотна 9 закрыта кожухом (на фиг. не показан).

В соответствии с настоящим изобретением в рамках проведения опытно-конструкторских работ была изготовлена фронтальная щетка.

Общая ширина щетки составила 3700 мм, а рабочая ширина при этом составила 3500 мм. Гидроцилиндр, установленный на раме щетки, был выполнен с возможностью изменения рабочего угла щетки от -30 до 30 градусов, то есть суммарный угол составил 60 градусов. Щеточный вал приводился во вращение двумя гидромоторами. При этом расход масла составлял от 70 до 210 л в минуту при давлении 315 бар.

В качестве транспортного средства использовался погрузчик Cat DP20NT.

Перед уборкой необходимо зафиксировать палец замка быстросъёма (если палец не выдвинут, то при транспортировке или работе возможно самопроизвольное отсоединение оборудования, что может повлечь за собой аварийную ситуацию на дороге и повреждение оборудования). Также перед уборкой необходимо убедиться в отсутствии утечек гидравлического масла и надёжном креплении гидравлических шлангов.

После чего осуществляется регулировка скорости вращения щётки и установка необходимого положения.

Рама щетки во время уборки должна находиться в вертикальном положении, для определения которого имеется индикатор наклона (при совмещении указателей индикатора достигается правильное рабочее положение). Затем необходимо опустить щётку на землю и с помощью регулировочного рычага выставить такое натяжение пружин, чтобы пятно контакта ворса щётки было в пределах от 10-15 см (данная оптимальная величина пятна контакта обеспечивает минимальный износ ворса и качественную уборку поверхности). Высота подвески также должна обеспечивать возможность перемещения щётки в направлении вверх-вниз для копирования рельефа убираемой поверхности.

Рекомендуемая скорость уборки составляла до 30 км/час в зависимости от степени загрязнённости убираемой поверхности.

Вращение щётки регулировалось гидравликой, для чего на ней был установлен делитель потока, который регулировал объём масла проходящего через гидромоторы привода щётки. Скорость вращения регулировалась в соответствии со скоростью движения и убираемого материала. Слишком большая скорость вращения быстро изнашивает ворс.

Таким образом, за счет того, что фронтальная щетка содержит раму щетки, щеточный вал, щеточный ворс и рамку навесного оборудования, при этом на раме щетки закреплен поворотный гидроцилиндр, к которому одними концами подсоединены верхний кронштейн, пружины и нижний кронштейн, которые другими концами подсоединены к рамке навесного оборудования, причем щетка выполнена с возможностью регулирования натяжения пружин с помощью регулировочного рычага для регулировки положения рамы щетки по высоте, а поворотный гидроцилиндр выполнен с возможностью поворота рамы щетки в горизонтальной плоскости обеспечивается возможность регулирования положения щетки по высоте, и, как следствие, обеспечивается возможность регулировки силы прижатия щетки к дорожному покрытию. Что в свою очередь позволяет регулировать износ щеточного ворса и/или интенсивность уборки дорожного полотна. Кроме того, это обеспечивает возможность регулировки угла уборки, то есть угла установки щетки в горизонтальной плоскости.

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к техническим средствам для уборки дорожных покрытий с гидравлическим приводом. Фронтальная щетка содержит раму щетки, щеточный вал, щеточный ворс и рамку навесного оборудования. При этом на раме щетки закреплен поворотный гидроцилиндр, к которому одними концами подсоединены верхний кронштейн, пружины и нижний кронштейн, которые другими концами подсоединены к рамке навесного оборудования. Щетка выполнена с возможностью регулирования натяжения пружин с помощью регулировочного рычага для регулировки положения рамы щетки по высоте, а поворотный гидроцилиндр выполнен с возможностью поворота рамы щетки в горизонтальной плоскости. Технический результат изобретения заключается в возможности регулирования положения щетки по высоте, в возможности регулировки силы прижатия щетки к дорожному покрытию и в возможности регулировки величины пятна контакта, а также в возможности регулировки угла уборки, то есть угла установки щетки в горизонтальной плоскости. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Фронтальная щетка, содержащая раму щетки, щеточный вал, щеточный ворс и рамку навесного оборудования, при этом на раме щетки закреплен поворотный гидроцилиндр, к которому одними концами подсоединены верхний кронштейн, пружины и нижний кронштейн, которые другими концами подсоединены к рамке навесного оборудования, причем щетка выполнена с возможностью регулирования натяжения пружин с помощью регулировочного рычага для регулировки положения рамы щетки по высоте, а поворотный гидроцилиндр выполнен с возможностью поворота рамы щетки в горизонтальной плоскости.

2. Щетка по п.1, отличающаяся тем, что рама щетки выполнена в виде горизонтальной поперечины, на торцах которой закреплены вертикальные стойки.

3. Щетка по п.2, отличающаяся тем, что стойки выполнены выдвижными, на торцах которых расположены опорные поверхности.

4. Щетка по п.1, отличающаяся тем, что щеточный вал приводится во вращение с помощью гидромоторов.

5. Щетка по п.1, отличающаяся тем, что содержит кожух, закрывающий верхнюю половину щеточного ворса.