Дорожные фрезы
Дорожные фрезы входят в группу передвижных грунтосмесительных машин, оснащенных одним активным рабочим органом фрезерного типа; они производят обработку грунта непосредственно на строительном объекте. Их широко применяют для дорожного строительства во многих странах (СНГ, Германии, Польше, США, Чехии, Англии, Японии и др.).
Дорожные фрезы состоят из базовой машины, рабочего органа с трансмиссией и дозировочно-распределительной системы.
Фрезы отличаются мощностью силового оборудования, шириной и глубиной обработки грунтового слоя, конструкцией фрезерного ротора, компоновкой рабочего оборудования на базовой машине.
Дорожные фрезы классифицируют:
— по способу передвижения — на самоходные, прицепные, полу — прицепные и навесные;
— по схеме привода ротора — с боковым приводом, центральным приводом;
— по типу силовой трансмиссии — с механической, гидродинамической;
— по типу ходового оборудования — гусеничные и колесные;
— по расположению рабочего органа — с консольным расположением ротора и ротором, встроенным внутрь машины;
— по способу привода ротора — с приводом от специального двигателя и двигателя базовой машины.
Характерные схемы компоновки рабочего оборудования дорожных фрез приведены на рис. 10.2.
|
в) |
|
а) |
Рис. 10.2. Схемы компоновок дорожных фрез: а, б, в — навесные фрезы на базе пневмоколесного, гусеничного тракторов и автомобильного шасси; г, д — полунавесные фрезы на базе пневмоколесного трактора и одноосного пневмоколесного тягача; е — полунавес — ная фреза на базе одноосного тягача со специальным двигателем для привода ротора фрезы; ж, з — самоходные фрезы на одноосном и двухосном пневмоколесных тягачах; и, л — прицепные фрезы к гусеничному трактору и одноосному тягачу со специальным двигателем для привода ротора фрезы; к — прицепная фреза к гусеничному трактору с приводом от двигателя тягача.
В настоящее время промышленностью широко выпускаются фрезы на пневмоколесных тракторах. Достоинством их является малая масса, высокие
транспортные скорости, допустимость выезда для разворотов на смежный участок с готовым слоем укрепленного грунта без опасения его деформирования. К недостаткам колесного варианта с консольной подвеской фрезы на тракторе (рис. 10.2, а) относится недостаточная продольная устойчивость машины.
Наиболее удобной для работы является полунавесная компоновка тягача с фрезерным агрегатом на отдельной раме с задней колесной опорой (рис. 10.2, г, д, е). При такой компоновке обеспечивается достаточная стабильность толщины обрабатываемого слоя. В то же время полунавесная компоновка несколько ограничивает маневренность машины из-за значительного радиуса ее разворота.
Фрезы прицепного типа относятся к моделям прошлых лет. Это были модели с приводом фрезы от двигателя трактора-тягача и с собственным двигателем для привода фрезы.
Дорожные фрезы на гусеничном тракторе относятся к навесным моделям средней мощности. По параметрам фрезерного рабочего органа они показали достаточную пригодность для обработки супесчаных и суглинистых грунтов (рис. 10.2, б).
Промышленностью серийно выпускается дорожная фреза полунавесного типа. Она создана на базе пневмоколесного трактора (рис. 10.2, г). Трактор имеет ходоуменьшитель, ходовую часть со всеми ведущими колесами и обеспечивает 12 скоростей движения вперед и четыре скорости назад в пределах 0,1-4 км/ч.
Ротор дорожной фрезы (рис. 10.3) предназначен для размельчения грунта и перемешивания его с вяжущими материалами. Этот ротор расположен перпендикулярно продольной оси машины. По длине вала ротора установлено определенное число лопастей, смещенных одна относительно другой на определенный угол. В сечении ротора могут быть расположены две, три или четыре лопасти, поэтому на роторе образуются двух-, трех — или четырехзаходные винтовые линии.
В зависимости от конструктивного исполнения лопастей возможны различные виды крепления ножей: жесткое, шарнирное и упругое (рис. 10.3). Для роторов с жесткими и шарнирными лопастями применяют болтовое или клиновое крепление.
Роторы дорожных фрез могут обрабатывать грунт в направлении сверху вниз (рис. 10.4, а), т. е. осуществлять резание, начиная от дневной поверхности грунта, или снизу вверх (рис. 10.4, б), от нижней части грунтового слоя к дневной поверхности.
Схема резания грунта определяет место подачи вяжущего под кожух фрезы. Кожух ротора образует рабочую камеру, в которой происхо
дит измельчение грунта и перемешивание его с вяжущими материалами, и формирует поверхность слоя готовой смеси. Он может быть выполнен плавающим или жестко закрепленным.
HanpaS/іение движения
|
а) 6) 6) |
Рис. 10.3. Схемы роторов: а — с жесткими лопастями; 6-е упругими лопастями; в — с шарнирными лопастями; 1- лопасть;
2 — вал; 3 — секция; 4 — ось; 5 — амортизатор.
Рис. 10.4. Схемы резания грунта: а — в направлении сверху вниз;
6-е направлении снизу вверх; 1 — дозатор вяжущего; 2 — вал ротора; 3 ~ лопасть; 4 — кожух.
Плавающий кожух не связан с ротором. При любом заглублении ротора он свободно лежит на грунте, надежно закрывая рабочую камеру. Кожух, жестко закрепленный относительно ротора, при заглублении и выглублении последнего перемещается вместе с ним. При этом ротор может быть закреплен либо на раме базового шасси, либо при помощи тяги на кронштейне, смонтированном на базовом агрегате.
Качество измельчения грунта ротором дорожной фрезы зависит в большей степени от постоянства размеров стружек, срезаемых лопастями при поступательном движении машины. Постоянство размеров стружки обеспечивается тогда, когда трансмиссия дорожной фрезы кинематически связана с трансмиссией привода ведущих колес или ведущих звездочек тяговой машины. В этом случае изменение скорости передвижения фрезы влечет за собой изменение частоты вращения ротора.
Дозировочно-распределительная система фрез. Дозировочнораспределительная система дорожных фрез предназначена для дозирования и распределения жидких вяжущих материалов и воды. От качества распределения вяжущих материалов в обрабатываемом грунте зависит однородность по прочности дорожного основания или покрытия.
Из цистерны автобитумовоза, который движется впереди фрезы, жидкость засасывается насосом 3 через шланг / и трехходовой кран 2 (рис. 10.5, а). При закрытом кране 5 в соответствующем положении трехходового крана 2 происходит циркуляция жидкости через трубопровод 7. При необходимости введения жидкости в грунт открывают кран 5, а кран 2 устанавливают в такое положение, при котором жидкость поступает к шестеренному насосу 3, имеющему привод 4 от двигателя со сменными звездочками. Отдозированная жидкость подается в сопла распределительной трубы 6. Изменение нормы дозирования вяжущего или воды производится сменой пары звездочек цепной передачи. Подбор пар звездочек в соответствии со скоростью движения фрезы производят по тарировочным таблицам.
|
Рис. 10.5. Схема дозировочно-распределительного оборудования для жидких вяжущих и воды: а — с дорожной фрезой ДС-18; 6-е фрезой ДС-74. |
Дозировочно-распределительная система фрез на гусеничных тракторах отличается простой конструкцией. Однако из-за отсутствия в ней
приборов контроля производительности насоса и поступательной скорости движения фрезы отклонения от заданной нормы расхода вяжущего могут быть значительными. Кроме того, такая система дозирования вяжущего не позволяет произвести быстрое отключение подачи битума к соплам, что приводит к перерасходу вяжущего и снижает качество работ на этом участке.
Более совершенной является дозировочно-распределительная система с фрезой ДС-74, выполненная на колесном шасси и обеспечивающая точное дозирование вяжущего и воды. Она может быть настроена на внешний и внутренний режимы циркуляции вяжущего, режим дозирования и распределения, а также на режим промывки системы (рис. 10.5, б).
Режим внешней циркуляции вяжущего осуществляется следующим образом. При работающем насосе 3 от гидромотора 17 вяжущее из автобитумовоза по всасывающему шлангу 18 через фильтр 16 и трехходовой кран 2 по сливному шлангу 8 возвращается в автобитумовоз (при этом кран 5 находится в положении “закрыто”). Внешняя циркуляция используется для уравнивания температуры битума в автобитумовозе, а также для обогрева части коммуникации системы фрезы перед распределением вяжущего в грунт. Кроме того, эту циркуляцию применяют для равномерного распределения добавок, вводимых в вяжущие или воду.
Режим внутренней циркуляции достигается установкой трехходового крана 2 в положение, обеспечивающее поступление вяжущего к расходомеру 15 при открытом кране 5 и закрытых соплах 10 на распределительной трубе. В этом случае вяжущее проходит по всей системе коммуникаций фрезы и сливается в автобитумовоз. Такая циркуляция позволяет проверить работу всех элементов системы и произвести их обогрев.
Режим дозирования и распределения вяжущего осуществляется при закрытом кране 5 при помощи расходомера 15 распределительной трубы 9 и сопл 10. Избыточное количество вяжущего (сверх дозируемого расходомером) через трехходовой кран 2 сливается в автобитумовоз. Расход вяжущего зависит от скорости движения фрезы. Скорость определяют через дополнительное колесо 14 по счетному указателю 13.
Расчетная норма дозирования вяжущего контролируется по показанию расходомера.
Промывка системы производится после окончания работы фрезы. В систему заливают промывочную жидкость (дизельное топливо, керосин), а всасывающий 18 и сливной 8 шланги соединяют трубопе — ремычкой.