УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ, ПРИГОТОВЛЕНИЯ, ВЫГРУЗКИ И УКЛАДКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к области дорожного строительства и может быть использована для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки высоковязких термопластичных материалов, в частности мастики, при ремонте трещин и швов дорожного покрытия или аэродромного покрытия.
Известно устройство для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки термопластичных материалов, которое содержит установленную на шасси раму, с шарнирно закрепленным теплоизолированным кожухом, с размещенной в нем обогреваемой емкостью, с загрузочным люком и мешалкой. Имеется на торцевой стенке кожуха приводная заслонка, выполненная с вырезом. Заявляется площадь выгрузочного люка. Мешалка имеет привод вращения, который обеспечивает изменение направления и частоту вращения мешалки. Устройство снабжено механизмом для отбора мощности от двигателя, термодатчиком и контрольно-измерительными приборами, устройством для распределения и укладки термопластичного материала в виде поворотного лотка, устройством для подготовки поверхности под укладку в виде воздуховода с регулятором расхода нагретого воздуха и фрезой для обрезки кромок. В качестве устройства для распределения термопластичного материала используют форсунки. Имеется подъемник, закрепленный на раме, для обеспечения поворота кожуха, жаровые трубы для обогрева емкости, дымоход для вывода продуктов сгорания (пат. РФ №2141549 от 25.03.98 опубл. 20.11.99).
Недостатками известного устройства являются:
- устройство является установкой периодического действия - в нее загружается предварительно приготовленный термопластичный материал, перевозится до места с поддержанием температуры, затем полностью выгружается. Такой режим приготовления термопластичного материала не может быть использован при заделке трещин (швов) в покрытиях из-за малой скорости расхода материала;
- время использования теплого термопластичного материала ограничено, что уменьшает время заделки трещин;
- устройство не может автономно работать на ремонте покрытий вдали от устройств, осуществляющих предварительную подготовку термопластичного материала;
- способ нагрева термопластичного материала с помощью жаровых труб, не способствует качественному приготовлению из-за зон перегрева или недогрева материала;
- устройство не имеет возможности вести укладку термопластичного материала в сравнительно узкую и извилистую трещину покрытия из-за отсутствия видимости трещины под машиной и недостаточной маневренности самоходного шасси, особенно в направлении поперек направления его движения.
Этих недостатков лишена полезная модель №55378 от 28.03.2006, опубл. 10.08.2006 г. являющаяся наиболее близким аналогом, выбранным за прототип.
Устройство для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки термопластичных материалов представляет собой самоходное шасси с приводом от двигателя, установленную на шасси раму с термоизолированным кожухом, установленные в нем четыре емкости, две загрузочные, кондиционирующая и емкость готовой мастики, сообщенных между собой трубопроводами, в двух последних установлены мешалки с электроприводами, в кондиционирующей емкости установлено перекачивающее устройство, термодатчики, обогреватели емкостей выполнены электрическими и размещены внутри стенок всех емкостей и донной части, включая емкость размещенную на тележке заливочной и в трубе слива, внутри загрузочных емкостей установлены Т-образные элементы с размещенными внутри них электрическими нагревателями, имеется блок управления нагревом и контроля в качестве контрольно-измерительных приборов, который с одной стороны связан с электрообогревателями, обслуживающими емкости: две загрузочные, кондиционирующую и готовой мастики и емкость заливочной тележки, а с другой с источником электрической энергии, для распределения и укладки термопластичного материала используют размещенную на заливочной тележке емкость с теплоизоляцией и электрическим обогревом, снабженную электромешалкой, термодатчиком, устройством выгрузки, соплом и соединенную с блоком управления многожильным гибким кабелем, имеется подогреваемое выглаживающее устройство подковообразной формы, охватывающее сопло и управляемое рычагом, расположенным у рукоятки тележки.
Недостатком известного устройства является то, что размещение электрических нагревателей внутри стенок (в частном случае литьем) усложняет конструкцию, требует при изготовлении литьевых форм и делает ремонт очень дорогостоящим, т.к. доступ к вышедшим из строя электрическим нагревателям, находящимся в стенках емкостей, невозможен, поэтому при ремонте требуется замена целого узла (всей емкости).
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в уменьшении затрат для ремонта, упрощении регулировки температуры и поддержании ее в узком диапазоне на всем протяжении рабочего цикла, повышении технологичности при изготовлении, что в свою очередь удешевляет производство элементов и узлов, входящих в состав устройства.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки высоковязких термопластичных материалов, содержащим самоходное шасси, с приводом от двигателя, установленным на шасси блоком нагрева в виде рамы с декоративным кожухом, в котором последовательно установлены не менее трех емкостей, представляющие собой одну или более загрузочную, кондиционирующую и емкость готового термопластичного материала, сообщенные между собой трубопроводами, в двух последних установлены мешалки с электроприводами, в кондиционирующей емкости установлено перекачивающее устройство, термодатчики, блок управления нагревом и контроля, оборудование для распределения и укладки термопластичного материала в виде размещенной на тележке заливочной емкости, снабженной мешалкой и устройством выгрузки с электроприводами, термодатчиком, соплом и подогреваемым выглаживающим элементом подковообразной формы, охватывающим сопло и управляемый рычагом, расположенным у рукоятки тележки заливочной, соединенной с блоком управления нагревом и контроля многожильным гибким кабелем, блок управления нагревом и контроля связан с одной стороны со всеми электрическими устройствами и нагревателями, а с другой с источником электрической энергии, каждая емкость установлена в кожухе с теплоизоляцией, с образованием зазоров между их днами и стенками, в дне каждого кожуха, в том числе и тележки заливочной, размещено электрическое устройство подачи горячего воздуха в вышеупомянутые зазоры, при этом труба слива емкости готового материала также охвачена кожухом с возможностью подачи в него горячего воздуха, внутри каждой загрузочной емкости в центральной зоне установлен нагреватель. Электрические устройства имеют регулятор температуры подаваемого горячего воздуха. Нагреватель загрузочной емкости может быть установлен на полой опоре, внутрь которой подается горячий воздух. Нагреватель загрузочной емкости может быть электрическим и установленным на опоре, внутри которой проходят кабели для соединения нагревателя с блоком управления нагревом и контроля, при этом он может быть размещен в полом элементе, свободное пространство вокруг нагревателя может быть заполнено периклазом. Устройство может быть дополнительно снабжено оборудованием для разделки, продувки и оплавления трещин (швов).
Осуществление нагрева каждой емкости, включая емкость тележки заливочной, целиком охваченных (стенки и дно) теплоизолированным кожухом, подачей горячего воздуха определенной температуры от электрических устройств с терморегулятором и нагревателем в центре загрузочных емкостей для более быстрого контактного плавления материала позволяет упростить конструкцию за счет исключения применения и размещения электрических нагревателей в стенках емкостей, которые могут выйти из строя, что в результате удешевляет изготовление и ремонт устройства. Применение электрических устройств с терморегулятором позволяет легко установить и поддерживать требуемую температуру подаваемого горячего воздуха.
На фиг.1 представлен общий вид устройства для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки высоковязких термопластичных материалов, оснащенного оборудованием согласно формуле полезной модели, где:
1 - самоходное шасси;
2 - рама с декоративным кожухом;
3 - тележка заливочная;
4 - источник электрической энергии;
5 - связь блока управления нагревом и контроля с источником электрической энергии;
6 - устройство для разделки кромок трещин (швов);
7 - устройство продувки и оплавления трещин (швов)
На фиг.2 представлено устройство для перевозки, приготовления, выгрузки и укладки высоковязких термопластичных материалов с выраженными заявленными элементами согласно формуле полезной модели, где:
8 - рама;
9 - декоративный кожух;
10 - загрузочные емкости;
11 - кондиционирующая емкость;
12 - емкость готового термопластичного материала;
13 - блок управления нагревом и контроля;
14 - мешалка;
15 - электропривод;
16 - перекачивающее устройство;
17 - термодатчик;
18 - труба слива;
19 - вентиль;
20 - электрическое устройство с терморегулятором подающее горячий воздух (электрический строительный фен);
21 - кожух;
22 - теплоизоляция;
23 - нагреватель;
24 - опора;
25 - рама тележки заливочной;
26 - емкость тележки заливочной;
27 - сопло;
28 - устройство выгрузки;
29 - выглаживающий элемент;
30 - колеса;
31 - рычаг;
32 - многожильный гибкий кабель
Работает устройство следующим образом.
Все устройства, участвующие в перевозке, приготовлении, выгрузке и укладке высоковязких термопластичных материалов и в подготовке трещин (швов) ремонтируемого покрытия размещают на самоходном шасси (1) и таким образом доставляют на место ремонта.
Подготовку термопластичного материала для заливки трещин (швов) производят следующим образом.
Термопластичный материал (мастику) в твердом состоянии (в брикетах или кассеты) загружают в загрузочные емкости (10) и, попадая в первую очередь на нагреватель (23) размягчается и затем, стекая наполняет загрузочные емкости (10), нагревается до определенной температуры за счет горячего воздуха поступающего от электрических устройств (20) в зазоры между днами и стенками емкостей и кожухов (21) с теплоизоляцией (22). Т.к. все емкости находятся в теплоизолированных кожухах, то не происходит потеря тепла. Далее расплавленная мастика самотеком по трубопроводам попадает в кондиционирующую емкость (11) из которой с помощью перекачивающего устройства (насоса) (16) перетекает в емкость готового термопластичного материала (12). При движении мастики вверх вдоль стенок кондиционирующей емкости она нагревается до требуемого значения температуры 185°±5°С (требуемое значение температуры устанавливается в зависимости от применяемого высоковязкого термопластичного материала) и постоянно перемешивается мешалкой (14) с электроприводом (15). Мешалка в кондиционирующей емкости сделана таким образом, чтобы мастика как можно плотнее протекала вдоль стенок кондиционирующей емкости для лучшего нагрева. Постоянное перемешивание способствует более равномерному прогреву мастики по всему объему. Одновременно с этим во всех емкостях, включая емкость тележки заливочной (26), контролируется температура нагрева с помощью блока управления нагревом и контроля (13). Для этого во всех емкостях установлены термодатчики (17). Достигнув требуемого кондиционного состояния, мастика попадает в емкость готового термопластичного материала (12), в ней также осуществляются подогрев, включая трубу слива (18) и перемешивание, тем самым мастика всегда находится в готовом к применению состоянии. Поскольку нагрев емкостей электрический, который обеспечивается автономным источником электроэнергии (4), например, в виде генератора, мастика может готовиться во время следования к месту ремонта, что сокращает время самого ремонта.
Подготовку подлежащих ремонту трещин (швов) дорожного или аэродромного покрытия осуществляют следующим образом.
Осуществляют фрезеровку с помощью устройства для разделки кромок трещин (швов) (6). Затем продувают горячим воздухом под давлением с одновременным оплавлением кромок с помощью устройства продувки и оплавления трещин (швов) (7).
Мастику, готовую к применению (о готовности мастики, т.е. при достижении требуемой температуры, сигнализирует лампочка, которая загорается на пульте управления блока нагрева и контроля), из емкости готового термопластичного материала (12) открыв вентиль (19) на трубе слива (18) загружают (самотеком) в емкость тележки заливочной (26). Емкость находится на раме тележки заливочной (25) в кожухе (21) с теплоизоляцией (22) и декоративном кожухе (9), имеет сопло (27). Тележка заливочная (3) свободно передвигается на колесах (30) к необходимому месту ремонта трещины (шва), при этом мастика подогревается, т.к. емкость тележки заливочной (26) обогревается аналогичным образом как все остальные емкости с помощью электрического устройства (20) и перемешивается мешалкой (14) с электроприводом (15). Таким образом, готовая кондиционная мастика через сопло (27) попадает в подготовленную трещину (шов) под давлением с помощью устройства выгрузки (насоса) (28) с электроприводом (15), одновременно с этим идет формирование шва с помощью выглаживающего элемента (29), которое охватывает сопло и управляется рычагом (31), расположенным у рукоятки тележки заливочной. Тележка заливочная соединена с блоком управления нагревом и контроля многожильным гибким кабелем (32).
Поток горячего воздуха на Фиг.2 показан стрелочками, при этом отвод данного воздуха осуществляется в безопасную для обслуживающего персонала зону.
В примере конкретного применения использован автомобиль марки «Газель», как источник электроэнергии - генератор агрегата сварочного (4), для разделки кромок трещины (шва) - раздельщик трещин (швов) (6) и устройство продувки и оплавления трещин (швов) (7).
Заявляемым устройством достигнут технический результат, а именно, уменьшены затраты на ремонт, т.к. все емкости обогреваются электрическим устройством, подающим горячий воздух требуемой температуры, которая задается регулятором температуры данного устройства в зависимости от термопластичного материала (например 185°С или 210°С), т.е. из конструкции емкостей (стенки, дно) исключены устройства, которые могут выйти из строя и облегчен процесс задания требуемой температуры и поддержания ее в узком диапазоне на всем протяжении рабочего цикла. В результате более технологичными в изготовлении являются элементы и узлы устройства, что в свою очередь удешевляет их производство и экономит расходы на ремонт дорожного покрытия.