Результат интеллектуальной деятельности: ФРЕЗЕРНЫЙ БАРАБАН И СТРОИТЕЛЬНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к фрезерному барабану согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения и к строительной машине по пункту 28 формулы изобретения.

Часто из-за различных ситуаций на стройплощадках и фрезерных работ необходимо согласовать фрезерный инструмент со специфическими задачами. Например, если должна быть достигнута определенная шероховатость поверхности, требуется фрезерный барабан с определенным линейным расстоянием между фрезерными инструментами или иное инструментальное оборудование. В другом случае применения должны быть выбраны лишь определенные значения ширины проезжей части, так что требуется фрезерный барабан одной определенной рабочей ширины.

Как правило, в таких ситуациях необходимо использовать специальную фрезерную машину или машина должна быть оборудована соответствующим задаче фрезерным барабаном. В настоящее время замена барабанов, однако, очень сложна и требует специальных вспомогательных средств для монтажа или демонтажа фрезерного барабана. Согласование фрезерного инструмента с разными требованиями известно из уровня техники.

В DE 4037448 А описана дорожная фрезерная машина, у которой тело барабана зажато между несущим корпус привода неподвижным подшипником и противоположным ему подвижным подшипником. Подвижный подшипник снабжен центрирующим посадочным конусом, а держатель подвижного подшипника может быть гидравлически перемещен. Далее подвижный подшипник стягивается тягой с неподвижным подшипником.

У известного из DE 4037448 А решения над фрезерным барабаном требуется сложный зажимной механизм с тягой и исполнительным цилиндром.

В US 4704045 описан фрезерный агрегат, ширину которого можно варьировать за счет использования различных сегментов барабана. Сегменты барабана соединяют между собой в этом решении посредством вставного соединения. Этот тип представляет собой, правда, определенным образом систему быстрой замены фрезерного барабана, которая, однако, имеет следующие недостатки: в этом решении привод фрезерного барабана осуществляется гидростатически, причем с обеих сторон фрезерного барабана размещают гидродвигатели. Кроме того, соединением между сегментами является простое вставное соединение, которое обеспечивает недостаточное центрирование фрезерного ротора.

В DE 3145713 А описан фрезерный барабан для дорожной фрезы, который поддерживается и приводится в действие установленным на опорной раме опорно-приводным устройством, причем фрезерный барабан состоит из цилиндрического тела. На одном конце одностороннего фрезерного барабана находятся привод опорно-приводного устройства и кольцевой заплечик, на который опирается надетая с другого конца фрезерная труба. На противоположной приводу стороне размещен крепежный фланец, фиксирующий фрезерную трубу. Эта конструкция предусматривает гидростатический привод фрезерного барабана, который из-за своих обусловленных системой недостатков, например низкого к.п.д., сегодня в дорожных фрезах почти не используется. Далее недостаток этого решения состоит в том, что фрезерные трубы приходится аксиально фиксировать посредством кольцевых заплечиков, так что крепежные элементы лежат в зоне наибольшего загрязнения.

В US 4720207 описаны смонтированные на теле барабана сегменты фрезерной трубы. У этой конструкции сначала с одной стороны размещают угловой кольцевой сегмент. Затем к нему привинчивают сегменты фрезерной трубы, причем резьбовые соединения лежат внутри сегментов. Недостатком являются большие затраты на привинчивание и то, что глубина фрезерования из-за постоянного диаметра тела ограничена, если в тело встроена планетарная передача.

Другое решение, у которого прежде всего глубина фрезерования не ограничена, описано в US 5505598. Здесь труба фрезерного барабана, на которой монтируют сегменты с фрезерными инструментами, выполнена уступчатой. Причиной этого является то, что необходимая для механического привода фрезерного барабана передача встроена в ротор. Планетарная передача находится на противоположной ведомому ременному шкиву стороне и приводится в действие приводным валом, проходящим через фрезерный вал.

Эта передача требуется для обеспечения фрезерования заподлицо. В зоне передачи диаметр фрезерного барабана соответствует конструктивному объему передачи. В остальной зоне могут быть тогда размещены сегменты с фрезерными инструментами.

Недостатком этого изобретения является то, что для проведения различных фрезерных работ, таких как нормальное и тонкое фрезерование, приходится заменять фрезерный ротор.

Современные фрезерные барабаны и изобретения для подгонки фрезерных инструментов к разным целям применения сконцентрированы только на подгонке фрезерного ротора к соответствующей ситуации на стройплощадке.

Проблема в упомянутом уровне техники заключается, как правило, в том, что крепежные элементы для фиксации фрезерного элемента на теле барабана расположены в зоне боковой поверхности фрезерного инструмента. Именно эта зона, однако, подвержена особенно сильным загрязнениям, что значительно затрудняет замену фрезерного ротора.

Задача предлагаемого изобретения состоит в создании фрезерного барабана, а также строительной машины, которые обеспечивали бы быструю замену фрезерных барабанов, упрощенное обращение с демонтированными фрезерными барабанами, а также минимизацию необходимого для замены фрезерного барабана времени и затрат труда.

Для решения этой задачи служат фрезерный барабан и строительная машина с признаками п.1 и 28 соответственно.

Решение согласно изобретению предпочтительным образом предусматривает, что фрезерная труба содержит радиально отстоящие от внутренней боковой поверхности фрезерной трубы крепежные элементы, выполненные с возможностью крепления фрезерной трубы на теле барабана или на соединенной с телом барабана детали. Это решение имеет следующие преимущества:

- для замены фрезерного инструмента требуется заменить лишь фрезерную трубу;

- крепежные элементы находятся в зоне наименьшего загрязнения;

- привод барабана с механическими приводными элементами фрезерного барабана остается ориентированным относительно всей кинематической цепи машины;

- пригодность фрезерного барабана для различных конструкций фрезерных барабанов;

- отсутствие необходимости регулирования кинематической цепи;

- центрирование фрезерной трубы на приводных элементах фрезерного барабана;

- легко разъединяемое соединение фрезерная труба - приводной элемент фрезерного барабана;

- уменьшение затрат на подъемный механизм;

- исключение дисбалансов вследствие осевых сдвигов или угловых смещений.

Крепежные элементы расположены преимущественно, по меньшей мере, на одном торцевом конце фрезерной трубы. Таким образом, можно, например, надеть фрезерную трубу на тело барабана и направить, а также центрировать направляющими элементами на противоположных крепежным элементам осевых концах тела барабана.

Преимущественно фрезерная труба закреплена на одной торцевой стороне тела барабана и радиально оперта на другую торцевую сторону. Крепежные элементы защищены при этом от загрязнения.

У предпочтительного примера выполнения крепежные элементы состоят из радиально отстоящих внутрь от фрезерной трубы внутрь фланцевых деталей. Крепежные винты аксиально пропущены через эти фланцевые детали и ввинчены в торец тела барабана.

Фрезерная труба установлена с соблюдением радиального расстояния от тела барабана. В оставшуюся за счет этого свободной полость может быть залита вода, например, для охлаждения фрезерного барабана.

Фрезерная труба аксиально выступает относительно тела барабана. Соединенная с телом барабана деталь состоит из передаточного блока, встроенного в тело барабана.

Фрезерная труба радиально оперта на тело барабана посредством опоры в двух аксиально разнесенных местах. Радиальная опора содержит радиальные направляющие элементы, которые закреплены либо радиально снаружи на теле барабана, либо радиально внутри на фрезерной трубе или расположены между телом барабана и фрезерной трубой.

Радиальная опора содержит радиальный направляющий элемент, выполненный в виде кольца, которое выполнено за одно целое, по меньшей мере, с одним крепежным элементом, так что крепежный элемент обеспечивает одновременно осевое жесткое соединение между фрезерной трубой и телом барабана, а также ведение и центрирование фрезерной трубы на теле барабана на осевом конце.

Радиальная опора содержит радиальный направляющий элемент, который расположен на свободной торцевой стороне тела барабана.

Радиальный направляющий элемент выполнен в виде опорного кольца, состоящего из сегментных колец.

При этом направляющие элементы состоят из опорных колец или сегментированных в направлении периферии направляющих элементов, которые могут быть расположены, например, с заданным угловым расстоянием 120°. Направляющие элементы могут иметь при этом коническую в осевом сечении (т.е. трапециеобразную), бочкообразную или цилиндрическую форму.

Радиальные крепежные элементы могут содержать зажимные элементы радиального действия.

Фрезерная труба выполнена преимущественно за одно целое.

Между фрезерной трубой и телом барабана может быть расположено, по меньшей мере, одно опорное кольцо, которое состоит, например, по меньшей мере, из двух радиальных сегментных колец.

По меньшей мере, одно опорное кольцо может быть установлено с возможностью осевого перемещения относительно тела барабана и фрезерной трубы.

Сегментные кольца опорного кольца могут иметь клинообразное сечение.

По меньшей мере, одно опорное кольцо может состоять из конического в поперечном сечении среднего кольца, которое имеет возможность осевого натяжения к радиально внешнему и радиально внутреннему кольцам, которые имеют в поперечном сечении встречно коническую форму, и прижимают внешнее кольцо к фрезерной трубе, а внутреннее кольцо - к телу барабана.

По меньшей мере, одно опорное кольцо может быть разделено в направлении периферии на две или более частей. Это упрощает монтаж опорного кольца; например, опорное кольцо может состоять из двух полуколец или 120-градусных сегментов.

У одного примера выполнения предусмотрено, что передаточный блок установлен на обращенном к приводному устройству фрезерного барабана конце тела барабана. При этом передаточный блок преимущественно встроен в тело барабана.

У другого примера выполнения предусмотрено, что передаточный блок установлен на обращенном от приводного устройства фрезерного барабана конце тела барабана, причем передаточный блок соединен с приводным устройством фрезерного барабана посредством пропущенного через тело барабана вала. Также в этом случае передаточный блок встроен в тело барабана. Подобная конструкция позволяет использовать фрезерные трубы с небольшой шириной фрезерования.

Тело барабана установлено в двух боковых стенках кожуха барабана, причем обращенная от привода фрезерного барабана боковая стенка выполнена с возможностью поворота или осепараллельного перемещения, при этом на поворотной боковой стенке в закрытом состоянии установлен плавающий подшипник тела барабана.

Для этого плавающий подшипник может содержать сужающуюся наружу направляющую деталь, при этом боковая стенка имеет соответственно сужающуюся выемку для направляющей детали.

Тело барабана установлено в двух боковых стенках кожуха барабана, при этом расположенная на приводе фрезерного барабана облицивочная стенка машины имеет отверстия для доступа к крепежным элементам между обращенной к приводу фрезерного барабана боковой стенкой и передаточным блоком.

Свободный конец фрезерной трубы содержит защитную гильзу для внутренней боковой поверхности фрезерной трубы.

Защитная гильза отстоит от опорного кольца. Тело барабана окружено защитной трубой. Защитная труба имеет равномерно распределенные по окружности с заданными осевыми промежутками выемки для размещения опорного кольца.

Задача предлагаемого изобретения решается также с помощью строительной машины, преимущественно с рамой, в которой расположен или установлен фрезерный барабан по одному из пп.1-27.

Ниже примеры выполнения изобретения более подробно поясняются со ссылкой на чертежи, на которых изображают:

- фиг.1: дорожную фрезерную машину;

- фиг.2: схематично привод фрезерного барабана;

- фиг.3: первый пример выполнения установленного в кожухе фрезерного барабана со сменной фрезерной трубой;

- фиг.4: второй пример выполнения установленного в кожухе фрезерного барабана;

- фиг.5: поворотную боковую стенку кожуха барабана;

- фиг.6 и 7: альтернативный пример выполнения радиальной опоры фрезерной трубы;

- фиг.8: третий пример выполнения фрезерного барабана;

- фиг.9: разрез по линии IХ-IХ на фиг.8.

На фиг.1 изображена дорожная фрезерная машина 1, в которой преимущественно использовано описанное ниже изобретение. Дорожные фрезы состоят, в целом, из шасси 2, на котором установлен ДВС 11. Ходовая часть машины состоит, как правило, из регулируемых по высоте подъемных стоек 3, 4, на которых смонтированы опорные колеса или цепные ходовые механизмы 5, 6.

Фрезерный агрегат 7 с фрезерным барабаном 18 находится под шасси 2 и жестко соединен с ним. Отделенный фрезерным барабаном материал подается на первый ленточный транспортер 9, который направляет материал на второй, регулируемый по высоте и поворотный ленточный транспортер 10.

На фиг.2 изображена конструкция привода фрезерного барабана. ДВС 11 непосредственно приводит в действие ременный шкив 13. В этой кинематической цепи находится, как правило, еще насосная распределительная передача 12, на которой смонтированы гидронасосы для различных гидростатических приводов. Через комбинированный клиновой ремень 14 мощность двигателя передается на второй ременный шкив 15. Этот ременный шкив соединен с валом, который передает мощность на планетарную передачу внутри фрезерного барабана 18, уменьшающей частоту вращения двигателя до необходимой частоты вращения барабана. Установлен фрезерный барабан в боковых стенках 16, 17.

На фиг.3 изображен первый пример выполнения установленного в кожухе 31 фрезерного барабана 18. Фрезерный барабан 18 состоит из тела 19, установленного своими обоими осевыми концами с возможностью вращения в боковых стенках 16, 17 кожуха 31 и фрезерной трубы 25. Тело 19 барабана размещает для этого на своем осевом конце состоящий из планетарной передачи передаточный блок 32 и жестко соединен с ним. Неподвижная часть 22 передаточного блока 32 закреплена на боковой стенке 16 с помощью резьбового соединения 20. Внешняя облицовочная стенка 21 может иметь на высоте резьбовых соединений 20 отверстия 23, с тем чтобы резьбовые соединения 20 были доступны снаружи. На противоположном стороне привода, осевом конце тела 19 барабана предусмотрен плавающий по оси подшипник 24, установленный с помощью направляющей детали 40 по центру в выемке 41 боковой стенки 17. Направляющая деталь 40 и выемка 41 могут иметь соответствующую друг другу коническую форму, так что тело 19 барабана с плавающим подшипником 24 установлено по центру простым образом.

Для монтажа фрезерной трубы 25 на теле 19 барабана фрезерную трубу 25 надевают на тело 19 барабана. На конце тела 19 барабана со стороны привода предусмотрен радиальный направляющий элемент 26, который, с одной стороны, закреплен на теле 19 барабана, а, с другой стороны, служит фланцем для привинчивания передаточного блока 32. Направляющие элементы 26 могут состоять из кольцевого фланца или кольцевых сегментов, заполняющих лишь часть периферийной зоны. Направляющие элементы 26 выполнены в сечении слегка коническими, бочкообразными или цилиндрическими и могут быть приварены к телу 19 барабана. Радиальная опора фрезерной трубы на тело 19 барабана может осуществляться, в принципе, как с геометрическим, так и с фрикционным замыканием. Например, направляющие элементы 26 могут иметь также профиль в виде шлицевого вала.

Направляющие элементы 26 центрируют сменную фрезерную трубу 25. Коническая или бочкообразная в сечении форма является предпочтительной, с тем чтобы избежать перекоса во время монтажа фрезерной трубы 25.

На обращенном к плавающему подшипнику 24 конце тела 19 барабана предусмотрена радиальная опора фрезерной трубы 25 с помощью крепежного элемента 28 фрезерной трубы 25. Этот крепежный элемент 28 состоит, например, из радиально отстоящего внутрь от фрезерной трубы 25 кольцевого фланца, который закреплен на внутренней боковой поверхности 44 фрезерной трубы 25. Этот кольцевой фланец, как видно из фиг.3, может иметь L-образное сечение, причем аксиально отстоящий кольцевой сегмент или кольцо 42 поддерживает фрезерную трубу 25 с посадкой радиально на теле 19 барабана.

Отстоящий радиально внутрь отрезок крепежного элемента 28 свинчивают с помощью осевых крепежных винтов с торцовым концом 43 тела 19 барабана, так что фрезерная труба 25 жестко соединена с телом 19 барабана. Тело 19 барабана своим обращенным к плавающему подшипнику 24 торцовым концом 43 может упираться в состоящий из кольцевого фланца крепежный элемент 28 без образования зазора 27.

На внешней боковой поверхности 46 фрезерной трубы 25 смонтированы фрезерные инструменты (не показаны).

Для того чтобы дорожную фрезерную машину можно было приспосабливать к различным требованиям стройплощадки, необходимо лишь заменить фрезерную трубу 25. Таким образом, могут использоваться фрезерные трубы 25 разной рабочей ширины или с разным линейным расстоянием между фрезерными инструментами для достижения иной шероховатости поверхности дорожного покрытия и быстро заменяться другими фрезерными трубами 25.

Для монтажа фрезерной трубы 25 демонтируют находящуюся на плавающем подшипнике 24 боковую стенку 17 или поворачивают ее посредством шарнира или передачи 30 (фиг.5). Шарнир 30 или передача закреплена на кожухе 31 барабана. После поворота боковой стенки 17 крепежные винты крепежного элемента 28 могут быть ослаблены, и фрезерный барабан 25 может быть заменен с помощью простых инструментов.

На фиг.4 изображен другой пример выполнения для малой рабочей ширины фрезерной трубы 25, у которого, в частности, передаточный блок 32 установлен на обращенной от привода стороне тела 19 барабана. Передаточный блок 32 соединен с приводом 11-15 фрезерного барабана посредством вала 56, пропущенного через тело 19 барабана. Расположение передаточного блока 32 на обращенной от привода стороне обеспечивает то, что фрезерная труба 25 находится почти заподлицо с наружной кромкой машины (нулевая сторона). При замене фрезерной трубы 25 можно после удаления боковой стенки 17 двигать фрезерную трубу 25 по передаточному блоку 32, пока крепежный элемент 28 не упрется в передаточный блок 32.

На обращенном от передаточного блока 32 конце фрезерной трубы 25 в качестве радиальной опоры фрезерной трубы между нею и телом 19 барабана расположено опорное кольцо 33, состоящее из нескольких сегментных колец 60, 62, 64. Опорное кольцо 33 установлено с возможностью осевого перемещения как относительно фрезерной трубы 25, так и относительно тела 19 барабана. Внешние сегментные кольца 62, 64 конически скошены на радиально обращенной к среднему сегментному кольцу 60 стороне и по наклону конусных поверхностей соответствуют клинообразному в сечении среднему сегментному кольцу 60. Среднее сегментное кольцо 60 содержит крепежные винты 35, которые взаимодействуют с кольцеобразной или в форме кольцевого сегмента ответной прижимной плитой 34 для прижатия внешних сегментных колец 62, 64 к среднему сегментному кольцу 60. За счет расширения внешних сегментных колец 62,64 фрезерная труба 25 прочно зажимается на теле 19 барабана и одновременно центрируется.

Штриховыми линиями обозначены максимальный диаметр кругового сечения, а также минимальная ширина фрезерования.

На фиг.6 и 7 изображена альтернативная радиальная опора фрезерной трубы 25 на тело 19 барабана. Как видно из фиг.6, у этого примера выполнения крепежный элемент 28 аксиально совпадает с торцовым концом 43 тела 19 барабана без зазора.

К свободному концу тела 19 барабана приварен цилиндрический направляющий элемент 26, который с плотной посадкой прилегает к внутренней боковой поверхности 44 фрезерной трубы 25. Далее внутренняя боковая поверхность 44 фрезерной трубы 25 на своем свободном конце защищена защитной гильзой 39, так что отделенный фрезерным барабаном 25 материал не может повредить внутреннюю боковую поверхность 44 фрезерной трубы 25. Преимущественно защитная гильза 39 закреплена на передаточном блоке 32 фланцем.

На фиг.8 изображен альтернативный пример выполнения по сравнению с фиг.4, причем крепежный элемент 28 с плотной посадкой прилегает к фланцевой детали передаточного блока 32. Опорное кольцо 33 свинчено с телом 19 барабана и обеспечивает монтаж тела 19 барабана в различных осевых положениях в зависимости от длины фрезерной трубы 25. Для этого тело 19 барабана содержит защитную трубу 38, смонтированную с возможностью замены и жестко на теле 19 барабана. Защитная труба 38 служит для защиты тела 19 барабана от повреждений сфрезерованным материалом. В защитной трубе 38 с заданными осевыми промежутками выполнены равномерно распределенные по окружности выемки 37, в которых опорное кольцо 33 может быть смонтировано на теле 19 барабана. Осевые промежутки между выемками 37 соответствуют длинам разных фрезерных труб 25. Если опорное кольцо 33 не смонтировано, то выемки 37 закрыты крышкой 36, так что и в зоне выемок 37 не может произойти повреждения тела 19 барабана. Преимущественно предусмотрено, что опорное кольцо 33 комбинировано с защитной гильзой 39, которая на свободном конце фрезерной трубы 25 защищает внутреннюю боковую поверхность 44.

На фиг.9 изображен разрез по линии IX-IX из фиг.8. Опорное кольцо 33 состоит из двух половин, которые с помощью резьбовых соединений 47 могут быть свинчены между собой на теле 19 барабана. При этом выступы 35 опорного кольца 33 входят в выемки 37 защитной трубы 38. Половины опорного кольца могут быть свинчены на выступах 35 с телом 19 барабана. Для осевого смещения опорного кольца 33 резьбовые соединения 47 после удаления фрезерной трубы 25 ослабляют, так что обе половины опорного кольца 33 могут быть раздвинуты, по меньшей мере, настолько, что опорное кольцо 33 может быть надето на защитную трубу 38. Для разжатия обеих половин опорного кольца 33 служат нажимные винты 48, с помощью которых опорное кольцо 33 без больших затрат усилий и времени может быть смонтировано в другом осевом месте тела 19 барабана без полного отвинчивания резьбовых соединений 47. Выемки 37 аксиально расположены в защитной трубе 38 так, что соединенная с опорным кольцом 33 защитная гильза 39 для внутренней боковой поверхности 44 фрезерной трубы расположена каждый раз заподлицо со свободным концом соответственно установленной фрезерной трубы 25.