Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ КОЛЕЙНЫХ ПОЛОС ПРИ РЕМОНТЕ АВТОДОРОГ

Устройство относится к машинам для формирования колейных полос, а именно к машинам для наполнения изношенных колейных полос каменной мелочью, фрезерования изношенных поверхностей с внесением качественного вяжущего материала (типа Perma-Zyme), перемешивания всей массы заполняющей колейные полосы, обработкой вяжущим отфрезерованных поверхностей с последующим выравниванием и уплотнением.

Известен способ ремонта и восстановления покрытий дорог и агрегат для осуществления этих процессов (патент №2149943 C1, Е01С 23/06, 19/18, 19/21, опубл. 27.05.2000), включающий нанесение на полотно дороги вяжущего (например, битума) и щебня или гравия, при чем подогретое горячим воздухом вяжущее распыливают широким конусом распыла центробежными форсунками с одновременной подачей горячего воздуха таким образом, что половина вяжущего подается на поверхность дороги, а вторая половина одновременно попадает на направляемый питателем падающий щебень, после чего покрытие уплотняют катками.

Недостатком указанного способа и устройства является отсутствие процесса предварительной подготовки путем фрезерования изношенной поверхности асфальто- и цементобетонных дорог к нанесению вяжущего и щебня или гравия в результате чего неравномерно изношенные по глубине и ширине, и предварительно не обработанные колейные полосы значительно снижают прочность сцепления, несущую способность и долговечность отремонтированного дорожного покрытия, этому также способствует недостаточно высокое качество вяжущего материала типа битума.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка устройства для ремонта дорог, повышения прочности сцепления слоя поверхностной обработки с основным слоем дорожного покрытия, повышения несущей способности и долговечности отремонтированного дорожного покрытия.

Технический результат - повышение прочности сцепления слоя поверхностной обработки с основным слоем дорожного покрытия, повышение несущей способности и долговечности отремонтированного дорожного покрытия.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для формирования колейных полос при ремонте автодорог, содержащем трактор с подметальной щеткой, щебнеукладчики с автосамосвалами, особенностью является то, что оно дополнительно содержит фрезерный аппарат с рабочим органом с вертикальной осью вращения и системой привода рабочих органов через вертикальную ось вращения посредством высокомоментного гидродвигателя, подвеску рабочих органов посредством шарниров и гидроцилиндров, систему из пневмонасоса, шлангов и отверстий во фрезерном аппарате и рабочем органе до внутренней полости ножей рабочего органа, обеспечивающих фрезерование и внесение вяжущего материала; при этом указанный щебнеукладчик снабжен заслонкой-ограничителем под колейное внесение щебня, а автосамосвалы снабжены продольными шнекороторными загрузчиками. Кроме того, рабочий орган фрезерного аппарата представляет собой четырехкрылую крестовину, закрепленную в нижней части вертикальной оси, с установленными в нижней части в вертикальной плоскости по внешней окружной поверхности ножами.

Наличие новых механизмов - фрезерного аппарата с вертикальной осью вращения, оборудованного устройством для внесения вяжущего материала, обеспечивает повышение эффективности процесса фрезерования, внесения, перемешивания и обработки отфрезерованных поверхностей вяжущим материалом. Рабочий орган фрезерного аппарата представляет собой четырехкрылую крестовину с установленными в нижней части в вертикальной плоскости по внешней окружной поверхности ножами. Четырехкрылая крестовина закреплена в нижней части вертикальной оси. Режущие кромки фрезерных ножей изготовлены из высокопрочного материала.

Устройство для внесения вяжущего материала представляет собой бак для вяжущего материала с подогревом и промывочный бак. Эффективное разбрызгивание вяжущего материала через отверстия в задней стенке ножей обеспечивается путем создания определенного давления воздуха в верхней полости бака для вяжущего материала, что способствует значительному повышению прочности, несущей способности отремонтированных автомобильных дорог и повышает эффективность технологии ремонта, а также долговечность срока службы автодорог.

В период наступления предельного износа колейных полос, в образовавшиеся колеи предварительно вносится каменная мелочь до уровня околоколейных полос посредством переоборудованного под колейное внесение серийного щебнеукладчика. Далее колейные полосы подвергается фрезерованию. В процессе подготовки колейных полос производится внесение в массу срезаемого материала (гранулята) и массу дополнительно внесенной каменной мелочи качественного вяжущего материала типа «Perma-Zyme 11х» с их перемешиванием, а также обработкой отфрезерованных поверхностей и днища с его разравниванием и последующим уплотнением.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема технологического комплекса и процесса формирования колейных полос; на фиг.2 представлена схема фрезерного аппарата с устройством для внесения вяжущего материала, вид сбоку, на фиг.3 представлена схема фрезерного аппарата с устройством для внесения вяжущего материала, вид сверху; на фиг. 4 изображена схема рабочего органа фрезерного аппарата.

Устройство для формирования колейных полос предназначено для наполнения изношенных колейных полос каменной мелочью, фрезерование изношенных поверхностей с внесением качественного вяжущего материала, перемешивание всей массы, заполняющей колейные полосы, обработкой вяжущим материалом отфрезерованных поверхностей, последующим выравниванием и уплотнением (фиг.1, фиг.2, фиг.3) содержит рабочий орган 1 фрезерованного аппарата 2 с вертикальной осью вращения 3, оборудованное баком 4 для подогрева, внесения вяжущего материала и промывочным баком 5. Рабочий орган 1 фрезерного аппарата 2 представляет собой четырехкрылую крестовину 6 с установленными в нижней части в вертикальной плоскости по внешней окружной поверхности ножами 7. Четырехкрылая крестовина 6 закреплена в нижней части вертикальной оси 3. Режущие кромки фрезерных ножей 7 изготовлены из высокопрочного материала. Фрезерные аппараты 2 установлены на поперечной балке 8, шарнирно смонтированной на раме 9 тракторного прицепа 10 посредством двух шарниров 11 и двух гидроцилиндров 12. На тракторном прицепе 10 установлен высокомоментный гидродвигатель 13, а на валу отбора мощности трактора 14 установлен насос 15 высокого давления. Связь между насосом 15 высокого давления и высокомоментных гидродвигателей осуществляется по системе гидрошлангов высокого давления. Связь между гидросистемой трактора и гидроцилиндроми 12 подъема и опускания рабочих органов 1 фрезерного аппарата 2 осуществляется системой гидрошлангов. На тракторной тележке 10 установлены бак 4 для вяжущего материала и бак 5 для промывочной жидкости. В системе гидрошлангов между баками 4 и 5 установлены регулировочные краны 16 и 17. Для подачи вяжущего материала к ножам 7 фрезерной системы 2 из бака 4 дополнительно к системе шлангов имеются: сверления в специальных гнездах 18 для установки вертикальной оси 3 фрезерного аппарата 2, окружной канал 19 между поверхностями специальных гнезд 18 и вертикальной оси 3 и дополнительные трубопроводы 20. В задней стенке ножей 7 расположены отверстия 21 для распыла вяжущего материала. Верхняя полость бака 4 соединена с пневмокомпрессором трактора посредством системы пневмопроводов. Прицепное устройство 22 предусмотрено для агрегатирования прицепа 10 с трактором 14. На переоборудованном прицепе установлено выравнивающее устройство 23. Внесение каменной мелочи осуществляется щебнеукладчиком 24. Автосамосвалы 25 снабжены продольными шнекороторными загрузчиками. Уплотнение предусматривается осуществлять серийными пневмокатками. Агрегатируется щебнеукладчик с трактором 27 типа МТЗ-82.

Устройство для формирования колейных полос при ремонте автодорог работает следующим образом.

Рабочий процесс устройства для формирования колейных полос при ремонте автодорог начинается с процесса очистки изношенной дорожной поверхности. Далее (фиг.1) производится внесение в образовавшиеся колеи каменной мелочи до уровня поверхностей околоколейных полос посредством переоборудованного под колейное внесение серийного щебнеукладчика 24. Заправка щебнеукладчика осуществляется с помощью автосамосвалов 25, оборудованных продольными шнековыми транспортерами. Далее производится фрезерование изношенных колейных полос с внесением качественного вяжущего материала; перемешивание всей массы, заполняющей колейные полосы; обработка вяжущим материалом, отфрезерованных поверхностей; последующее выравнивание, установленным на раме прицепа 10 выравнивателем 23 и уплотнение с помощью серийных пневмокатков 26. Фрезерование осуществляется с помощью фрезерного аппарата 2 рабочим органом 1 с одновременным внесением подогретого качественного вяжущего материала по следу формируемых ножами 7 профильных полос. Процесс резания осуществляется по окружной поверхности образуемой режущими кромками ножей 7 в массиве по направлению движения устройства. Ножи 7, установленные на вертикальной оси 3, посредством четырехкрылой крестовины 6 приводятся в рабочее движение высокомоментными гидродвигателями 13 посредством высокого давления создаваемого гидронасосом 15, установленного на валу отбора мощности трактора 14. Регулировка рабочего органа 1 фрезерного аппарата 2 по глубине хода обеспечивается благодаря его шарнирной подвеске к раме 9 тракторного прицепа 10 посредством двух шарниров 11 и двух гидроцилиндров 12 через поперечную балку 8. Привод гидроцилиндров 12 осуществляется от гидросистемы трактора 14. Для осуществления процесса внесения вяжущего материала на тракторной тележке 10 установлены бак 4 с электроподогревом для вяжущего материала и промывочный бак 5. Управление процессом внесения вяжущего материала и промывкой системы по окончании рабочей смены ведется с помощью регулировочных кранов 16 и 17. Вяжущий материал из бака 4 под давлением воздуха подается в полость ножей 7 фрезерного аппарата 2 по системе трубопровод, сверлениям в специальных гнездах 18 для установки вертикальных осей 3 фрезерного аппарата 2, окружного канала 19 между поверхностями специальных гнезд 18 и вертикальной оси 3 и дополнительным трубопроводам 20. Распыливается вяжущий материал через отверстия 21, расположенные в задней стенке ножей 7. Распиливание вяжущего материала обеспечивается путем создания давления сжатого воздуха на поверхность вяжущего материала в баке 4, создаваемого посредством пневмокомпрессора, установленного на двигателе трактора 14. Воздух от компрессора в бак 4 поступает по системе пневмопроводов. Агрегатируется переоборудованный тракторный прицеп 10 с гусеничным трактором 14. Загрузка щебнеукладчика 24 осуществляется из самосвалов 25, оборудованных продольными шнекороторными транспортерами. Агрегатируется щебнеукладчик 24 с трактором 27 типа МТЗ-82. Уплотнение предусматривается осуществлять серийными пневмокатками 26.

Применение предлагаемого устройства для формирования колейных полос при ремонте автодорог позволяет:

- значительно повысить прочность и несущую способность автомобильных дорог после ремонта за счет формирования продольных полос постоянного сечения по всей длине и использования качественного вяжущего материала типа «Perma-Zyme 11x»;

- повысить эффективность технологии ремонта автомобильной дороги, так как все операции предполагается выполнять комплексно механизированным способом;

- значительно повысить долговечность срока службы отремонтированной автомобильной дороги за счет улучшения процесса подготовки к укладке формируемой массы и использования качественного вяжущего материала типа «Perma-Zyme 11x».