Машины для разогрева асфальтобетонных покрытий
При ремонте асфальтобетонных покрытий городских улиц и дорог для облегчения обработки материала дорожного покрытия его разогревают специальными машинами — разогревателями и отжигателями асфальта. В дождливую погоду они могут быть использованы для просушки ремонтируемого участка, зимой — для оттаивания мерзлых грунтов. Отжи — гатели асфальта более просты, чем разогреватели, однако при обработке асфальтобетонного покрытия с помощью отжигателя под действием открытого пламени в асфальтобетоне выгорает битум, что приводит к нарушению структуры асфальтобетона и не позволяет использовать его вторично. Асфальторазогреватели классифицируют: по виду теплопередачи — на конвекционные (передача теплоты открытым пламенем) и радиационные (передача теплоты с помощью инфракрасных излучателей); по назначению — на разогреватели, разогреватели-планировщики и разогреватели-ремонтеры; по типу нагревателя — на жидкотопливные, газотопливные и электрические. Разогреватели, в свою очередь, могут быть ручными, прицепными и самоходными.
Наибольшее распространение получили газотопливные и электрические радиационные разогреватели на базе грузовых автомобилей и колесных тракторов. Основное преимущество использования радиационных
разогревателей — сокращение продолжительности разогрева вследствие отсутствия термического сопротивления пограничного слоя инфракрасному излучению. Лучистая энергия поглощается непосредственно поверхностью и глубинными слоями асфальтобетонного покрытия, причем излучение проникает тем глубже, чем меньше длина их волн (максимальное количество теплоты передается при длине волны 2,5-2,7 мкм).
Режим радиационного разогрева состоит из двух периодов: разогрев поверхности покрытия до температуры не менее 180°С и дальнейший регулируемый нагрев покрытия по всей его толщине (при неизменной температуре на поверхности покрытия) до температуры около 80°С на стыке покрытия с основанием. Ремонтируемый участок разогревают с помощью блока горелок, устанавливаемых над поверхностью покрытия на расстоянии 10-20 см от излучателя. При этом плотность теплового потока у поверхности разогреваемого покрытия равна 70-81,4 кВт/м2 (для конвекционных разогревателей — 40-46,5 кВт/м2).
Газовые инфракрасные излучатели отличаются простотой устройства и обслуживания, возможностью регулирования мощности излучения в широких пределах путем изменения давления газа, подводимого к смесителю горелки. Недостатки их — возможность задувания пламени при скорости ветра более 6-8 м/с, относительно небольшой срок службы, необходимость проведения дополнительных мероприятий по технике безопасности, так как обслуживающему персоналу приходится работать со сжиженным газом (пропаном).
При текущем ремонте асфальтобетонных покрытий городских дорог и площадей используют радиационные асфальторазогреватели с газовыми инфракрасными излучателями (рис. 16.2).
Асфальторазогреватель АР-53А предназначен для разогрева обрабатываемых участков асфальтобетонных покрытий газовыми инфракрасными излучателями, добавления в случае необходимости новой асфальтобетонной смеси, уплотнения уложенной массы, сопряжения полос ранее сооруженного покрытия с новым. Его используют для проведения текущего ремонта малых и средних карт дорожного покрытия (площадью более 10 м2) вместе с самоходным катком, входящим в комплект. Специальное оборудование асфальторазогревателя смонтировано на шасси автомобиля ГАЗ-53 и состоит из кузова, блока горелок, линейки горелок, комплекта баллонов со сжиженным газом, коммуникаций, генератора синхронного трехфазного типа.
Ремонтируемое покрытие после его очистки и разметки разогревают блоком горелок: по всей площади — при ремонте небольших карт, и
по периметру отмеченного контура — при ремонте больших карт. После взрыхления граблями разогретого на глубину 3-4 см асфальтобетонного покрытия добавляют в рекомендуемое место новый материал из бункера-термоса, перемешивают его с разогретым старым и смесь уплотняют от краев к середине ремонтируемого места. Места сопряжений старого и нового покрытий разогревают с помощью линейки горелок. Во время проведения ремонтных работ температура покрытия должна быть в пределах 130-150°С. Продолжительность технологических операций после окончания разогрева покрытия до укатки ремонтируемого участка не должна превышать время сохранения разогретым асфальтобетоном температуры не ниже 100°С. После окончания работ ручной виброкаток и блок горелок устанавливают в транспортное положение.
Рис. 16.2. Разогреватель ЭД-92 асфальтобетонных покрытий: 1 — базовый тягач; 2 — емкость для топлива; 3 — нагревательные блоки в транспортном положении; 4 — то же, в рабочем положении. |
Кузов асфальторазогревателя служит для размещения рабочего оборудования. В его передней части оборудована кабина для перевозки двух человек. Блок горелок представляет собой металлическую раму с закрепленными в ней газовыми инфракрасными излучателями. При разогреве покрытия поверхность блока горелок должна быть параллельна поверхности покрытия. В транспортном положении блок он располога — ется вертикально. Поднимают и опускают его с помощью гидроцилиндра. Линейка горелок представляет собой металлическую раму с укрепленными в ней в ряд газовыми инфракрасными излучателями. В транспортном положении линейка находится внутри кузова (с левой стороны), где установлены также баллоны со сжиженным газом (для питания блока и линейки горелок) и электровиброкаток.
Для питания электровиброкатка используют генератор переменного тока. Привод генератора осуществляется от коробки отбора мощности двигателя автомобиля. Бункер-термос обеспечивает хранение горячей асфальтобетонной смеси. Смесь подается в тележку через открытый (с помощью гидроцилиндра) лоток бункера и перевозится на участок проведения работ.
Крутящий момент от вала коробки отбора мощности, прифланцо — ванной к коробке передач базового шасси, передается на ведущий вал насоса гидропривода, а от нижнего вала — входному валу генератора карданной и ременной передачами. Гидросистема асфальторазогревате — ля АР-53А состоит из шестеренного насоса, гидрораспределителя, гидроцилиндров поворота, подъема и опускания блока горелок, задней двери и телескопического цилиндра виброкатка, масляного бака, дросселей, сетчатого фильтра и маслопроводов.
Основным отличием асфальторазогревателя АР-53 от асфальтора — зогревателя АР-53А является отсутствие в его составе средств уплотнения асфальтобетонной смеси, в связи с чем при мелкоямочном ремонте необходимо в комплексе с асфальторазогревателем АР-53 дополнительно использовать моторный каток.
Асфальторазогреватель РА-10 предназначен для разогрева поврежденных участков асфальтобетонных покрытий при ремонте городских улиц и площадей, а также автомобильных дорог и аэродромных покрытий. Специальное оборудование смонтировано на шасси автомобиля УАЗ — 450Д и состоит из газобаллонной установки, блока горелок, линейки, кузова, гидросистемы и ходоуменьшителя.
Асфальторазогреватель ДЭ-2 на шасси автомобиля УАЗ-451ДМ состоит из ходоуменьшителя с рычагами управления, кузова, газобаллонной установки, коммуникации, блока газовых инфракрасных излучателей с горелками ВИГ-1, механизма подъема блока горелок, гидро — и электрооборудования.
Дня повышения качества работы и сокращения времени разогрева и расхода газа на асфальторазогревателях устанавливают систему автоматического регулирования (САР) процесса разогрева покрытия. Такая система установлена на асфальторазогревателе 4109. Специальное оборудование навешивается на колесный трактор МТЗ-50. Блок горелок установлен впереди трактора на раме, поднимаемой в транспортное положение с помощью гидроцилиндра и цепной передачи. Сзади трактора (в специальном металлическом шкафу) установлены пять баллонов со сжиженным газом. Поднимается и опускается блок с помощью гидро
распределителя гидропривода трактора. При необходимости блок можно перемещать вручную на катках (на расстояние 200 мм вправо или влево). На раме блока горелок установлен датчик САР, который в рабочем положении упирается в разогреваемое покрытие. Его исполнительный механизм — электромагнитный клапан закреплен на раме блока горелок. От регулирует количество газа, подаваемого к излучателям. В первоначальный период разогрева САР обеспечивает интенсивное повышение температуры на поверхности покрытия путем подачи к горелкам газа под большим давлением. При достижении температуры 170-250°С на поверхности дорожного покрытия исполнительный механизм системы САР автоматически снижает давление газа до уровня, при котором обеспечивается постоянство температуры нагрева.
Один из основных элементов асфальторазогревателей рассмотренных типов — газовые инфракрасные излучатели. Они могут быть с керамическим или металлическим излучателем. Газ от форсунки попадает в эжектор-смеситель, куда поступает также эжектируемый струей газа воздух из атмосферы. Далее смесь газа с воздухом проходит в распределительную коробку и выходит через каналы излучателя наружу со скоростью 0,1-0,14 м/с. При воспламенении специальным запальником выходящая из излучателя газовоздушная смесь сгорает на поверхности излучателя, передавая ему основную часть теплоты продуктов сгорания. Излучатель раскаляется до температуры 850~900°С и становится источником инфракрасного излучения.
Керамический излучатель представляет собой панель, состоящую из отдельных керамических плиток размерами 65×45 мм и толщиной 12 мм. В каждой плите имеется 500-1400 цилиндрических каналов (в зависимости от ее типа) диаметром 0,8-1,7 мм.
Горелки собирают в блок, который для придания ему ветроустойчивости сверху (в зоне подсоса воздуха) оборудуют защитным съемным кожухом, а снизу (в зоне горения) по периметру — специальной «юбкой» из жаростойкой стали. Швы между горелками заделывают шамотной массой для предотвращения попадания продуктов сгорания в инжекторную часть горелок.
Разогреватели с электрическими излучателями более долговечны, менее чувствительны к воздействиям ветра и отрицательной температуры окружающего воздуха. В качестве их нагревателей применяют кварцевые инфракрасные излучатели КИ-220-1000 и трубчатые металлические типа ТЭН. Эти нагреватели обладают рассеянным излучением, поэтому для создания направленного потока излучения их помещают в
рефлектирующее устройство, которое в комплекте с поддерживающим металлическим коробом составляет разогреватель покрытия. На разо — гревателях с электрическими излучателями также устанавливают САР, который в этом случае работает по следующей схеме. На разогреваемый участок покрытия опускают рабочий орган, при этом чувствительный элемент САР (термопара) упирается в покрытие и включает электронный потенциометр. При нагревании поверхности покрытия до заданной температуры реле по сигналу термопары выключает магнитный пускатель и электрические излучатели. При снижении температуры поверхности покрытия ниже заданной по сигналу термопары включаются катушки магнитного пускателя и подается электроэнергия излучателям. Система САР установлена на асфальторазогревателе на базе самоходного шасси Т-16М.
Для разогрева асфальтобетонных покрытий применяют также ас — фальтоотжигатели, смонтированные на автомобилях и колесных тракторах. Рабочее оборудование отжигателя состоит из бака для технологического топлива, вентилятора высокого давления, форсунки и навесного металлического зонта. Привод вентилятора осуществляется от двигателя базового шасси.