Машина для удаления льда и снега с дорожного покрытия Советский патент 1980 года по МПК E01H5/07 

1

Изобретение относится к машинам для очистки от льда и снега аэродромных и подобных покрытий.

Известна машина для удаления льда и снега с дорожного покрытия, содержащая базовое шасси, на котором смонтированы приводной разрушающий рабочий орган роторного типа, устанавливаемый с зазором над поверхностью дорожного покрытия, закрепленные за ним сдвигающий лед и снег рабочий орган и устройство для плавления льда и снега, выполне1шое в виде кожуха с размещенными под ним горелками и насадком, подключенным к источнику воздушной струи 1 .

Недостаток известного устройства заключается в том, что после устройства для плавления льда может оставаться некоторая часть оплавлешюго льда, которая после прохода маишны замерзает, что снижает качество ошстки дорожного покрытия.20

Цель изобретения - повышеш1е качества очистки покрытия.

Для достижения указанной цели машина снабжена закрепленными на базовом шасси газотурбинным двигателем со сдувающим насадком, неприводным ротором, размещенным за кожухом и вьшолненным в виде вала с жестко закрепленными на нем реисушими дисками, повернутого в плане под углом 5-45° к продольной оси машины, а насадок устройства для плавлешш подключен к компрессору газотурбинного двигателя.

Кроме того, перед соплом газотурбинного двигателя смонтирована приводная Щ1линдрическая щетка, установленная под углом 5-45° к поперечной оси мащины.

С целью С1шжения тепловых потерь сторона кожуха, обращеш1ая к неприводному ротору параллельна его продольной оси,

На фиг. 1 показана предлагаемая машина, вид сбоку, на фиг. 2 «- схема расположе1шя в . плане рабочих органов и устройства для плавления льда, на фиг. 3, 4, 5 - разлишые профили режущих дисков, соответственно синусоидального, криволинейного и прямолинейного.

Машина смонтирована на базовом шасси 1, на раме которого установлен приводной рабо1ЧИЙ орган 2 в виде ротора с набором профили37рованных режущих дисков 3 на валу 4. Режущие диски ротора имеют криволинейный профиль, например синусоидальный (см. фиг. 3) или выполненный в плане в форме окружности эллипса, гиперболы, или иной аналогичной кривой 2-го порядка (см фиг. 4). Режущие диски смонтированы на валу 4 так, что каждая пара образует лабиринтный канал синусоидального (фиг. 3) или криволинейного (фиг. 4) профиля. Подвеска ротора осуществлена с помощью силовых цилиндров 5. Ротор устанавливают с зазором над поверхностью дорожного покрытия. За ротором расположен рабочий орган 6, сдвигающий лед и снег и выполненный в виде профилированных режущих дисков 7 закрепленных на валу 8. Рабочий орган 6 Ьодвешен на базовом щасси посредством силовых цилиндров 9 и является не приводным Силовые цилиндры 9 регулируют величину усилия, прижимающего ротор к накату. К ротору рабочего органа 6 примыкает устройство 10 для плавления льда с открытым снизу кожухом И, в передней и задней частях которого установлен коллектор горелок 12, а в средней части насадок 13 воздущной системы 14 отбора воздуха от компрессора газотурбинного двигателя 15, смонтированного на поворотной платформе 16. Отбор горячего сжатого воздуха для нужд различных самолетных систем предусмотрен конструкщ1ей авиационных газотурбинных двигателей. Питание горелок 12 топливом производит топливная система 17 с насосом 18 от цистерны 19, которая также обеспечивает работу газотурбинного двигателя 15. Для снижения тепловых потерь хвостовая часть кожуха И, играющая роль теплового экрана струи газов, выполнена со скосом, параллельным оси вала рабочего органа 20, расположенного за кожухом. Режущие диски 2 устройства смонтированы на валу 22, который установлен под углом а к продольной оси базовой мащины так, что диски 21 производят не только дробление, но и сдвиг слоя го лоледа. Величину оптимального угла а(см.фиг.2 выбирают экспериментально в диапазоне 5 -45 ,45 исходя из того, что чем больще величина этого угла, тем эффективнее будет сдвиг слоя сколотого льда в сторону, но тем больщими будут и силы, изгибающие диски и вал рабочего оргаСиловые цилиндры 23 регулируют величину вертикального усилия, прижимающего орган 20 к накату. Вслед за рабочим органом 20 установлена цилиндрическая подметальная щетка 24 с устройством 25 вертикального пере- 55 мещения, изменяющего силу прижатия ворса (стального или капронового) к искусственному локрытию аэродрома. Щетка установлена под углом 5 -45°к поперечной оси мащины с воз2можностью вращения на конических роликовых подщипниках от ведомого вала тягача через коробку передач и раздаточную коробку в ту же сторону, что и колеса тягача. Привод рабочих органов осуществляют от двигателя базового щасси через карданный вал 26 и раздаточную коробку (на чертеже не показана) . Предлагаемая мащина работает следующим образом. При удалении с аэродромных покрытий осадков в виде снега рабочие органы 2, 6 и 20 отводят в нерабочее состояние, поднимают по- , средством силовых цилиндров и фиксируют в крайнем верхнем положении под рамой тягача. Топливный насос 18 при этом включен, а топливная система 17 перекрыта. Генератор горячего газа-двигатель 15 повернут на поворотной платформе 16 под определенным углом к продольной оси газоструйной машины, которая движется вдоль очищаемой взлетно-посадочной полосы. Горячая струя газов, истекающая из выходного сопла газотурбинного двигателя, сдувает без плавления свежевыпавщий снег за счет кинетической энергии газового потока. Система 14 отбора воздуха за компрессором авиадвигателя отключена, а топливная цистерна 19 играет роль противощумного экрана между оператором-водителем тягача и двигателем 15 Щетка 24 на этом режиме работы мащины Находится в поднятом нерабочем положении и , включает-ся оператором только в случае необходимости, При удалении гололеда и слежавщегося наката рабочий орган 2 цилиндрами 5 опускают в крайнее нижнее положение, при котором обеспечен гарантировалный зазор порядка 10-15 мм между дисками ротора и твердым покрытием аэродрома или дороги. Роль системы, следящей за изменениями поверхности твердого покрытия, играет ротор рабочего органа 6, диски 7 которого находятся в непосредственном контакте с покрытием, перекатываясь по нему за счет поступательного движения мащины и вертикального усилия, создаваемого цилиндрами 9. Рабочий орган 6 не имеет автономного двигателя для вращения вала 8 экрана-ротора и работает в контакте с рабочим органом 2, вал 4 которого приводят во вращение карданные валы 26 в сторону, обратную направлению вращения колес тягача, что увеличивает силу и скорость резания гололеда кромками дисков 3, а расстояние осей валов 4 и 8 от твердого покрытия регулируют и устанавливают так, что прн фрезеровании наката рабочим органом 2 остается нетронутым гарантированный слой льда высотой 10-15 мм, который затем,сдвигают заостренными кромками дисков 7 рабочего органа 6. Раздробленный слой льда подплавляют в замкнутом пространстве под кожухом 11, в котором смонтирован коллектор беспламенных горелок, а горючее к ним подает насос 18 по топливной системе 17, Избыточное давление воздуха под кожухом 11 создает сжатый газ, отбираемый за компрессором авиадвигателя 15 и подаваемы по воздушной системе 14 в насадок 13, Горячий сжатый воздух из насадка 13 поступает в пространство, ограниченное сверху и с боков кожухом 11, а снизу обрабатываемой поверхностью. Проходя через коллектор горелок 12, сжатый воздух улучшает процесс сгорания топлива в них за счет подачи избыточного количес ва кислорода и увеличивает свою абсолютную температуру. Попадая в лабиринтные каналы, образованные профилированными дисками 7 зкрана-ротора, горячий газ, двигаясь по пути увеличенной протяженности и отдав последним часть тепловой энергии, поступает в лабиринтны каналы, образованные профилированными диска ми 3 криволинейной формы рабочего органа 2. При поступательном перемещении машины рабо чий орган 6 прижат к накату, приобретая вращательное движение вокруг вала 8, при этом горячие режущие диски, перекатываясь по поверхности гарантированного слоя наката, дробят его заостренными кромками под действием соб ственного веса и усилий, создаваемых силовыми цилиндрами 9. При поступательном движении базовой машины раздробленный и подплавленный лед попадает в зону воздействия рабочего органа 20, вал 22 которого установлен под углом к продольной оси мащины, .а расстояние от оси вала до обрабатываемой поверхности отрегулировано и поддерживается постоянным силовым цилиндром 23. Вал 22 не имеет автоном ного двигателя принудительного вращения, и диски 21 рабочего органа 20 приобретают вращение за счет поступательного движения шасси 1 и вертикального усилия силовых цилиндров 2 прижимающих последние к обрабатываемой поверхности. Слой льда, неполностью разрушенный рабочим органом 6 и устройством 10, разрушается дисками 21, расположенными под углом к направлению движения машины, за счет чего, кроме растрескивания гололеда, происходит его Сдвиг. При движении дисков 21 по бетону и асфальту они свободно перекатываются, вращаясь на валу 22 что предохраняет покрытие от разрзтиения. Диски 21 расположены под углом к осевой линии машины, а обращенная к ним сторона кожуха 11 параллельна продольной оси рабочего органа 20. Истекающий горячий газ направляется в каналы, образованные каждой парой дисков 21, которые отклоняют его от движения вдоль осевой линии устройства под углом к ней по пути удлиненной траектории, при зтом часть тепловой энергии газового пото ка идет на нагрев дисков. Эффективность дроб ления наката и его сдвиг усилены тем, что концентрацию напряжений создают горячие режущие диски. Раздробленный на мелкие часпщы и подплавленный слой льда отрывает от покрытия и взметает вверх ворс цилиндрической щетки 24 j что позволяет струе газов, истекающей из выходного сопла газотурбинного двигателя 15, эффективно сдувать эту массу без плавления за пределы аэродромного или дорожного покрытия. При необходимости обработанную описываемой машиной поверхность подсушивают широко используемые в авиации тепловые машины типа ТМ-59. Степень плавления гололеда в устройстве 10 регулируют скоростью движения базового тягача и расходом топлива, сжигаемого в горелках 12. Предлагаемая машина позволяет обеспечить более высокое качество очистки по сравнению с известными устройствами. Формула изобретения 1.Машина для удаления льда и снега с дорожного покрытия, содержащая базовое шасси, на котором смонтированы приводной разрушающий рабочий орган роторного типа, устанавливаемый с зазором над поверхностью дорожного покрытия, закрепленные за ним сдвигающий лед и снег рабочий орган и устройство для плавления льда и снега, вьшолненное в виде кожуха с размешенными под ними горелками и насадком, подключенным к источнику воздушной струи, от.личающаяся тем, что, с целью повышения качества очистки покрытия, она снабжена закрепленными на базовом шасси газотурбинным двигателем со сдувающим насадком, неприводным ротором, размешенным за кожухом и выполненным в виде вала с жёстко закрепленными на нем режущими дисками, повернутого в плане под углом 5-45° к продольной оси машины, а насадок устройства для плавления подключен к компрессору газотурбин- кого двигателя. 2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что перед соплом газотурбинного двигателя смонтирована приводная цилиндрическая щетка, установленная под углом 5-45° к поперечной оси машины. 3.Машина по п. 1 отличающаяся тем, что, с целью снижения тепловых потерь. Сторона кожуха, обращенная к неприводному ротору, параллельна его продольной ocii. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 187067, кл. Е 01 Н 5/12, 1964 (прототап).