АВТОМЕХАНИЧЕСКАЯ ДОРОЖНАЯ ФРЕЗЕРНАЯ МАШИНА
AUTOMOTIVE ROAD HARROW MACHINE

Изобретение относится к автомеханической дорожной фрезерной машине в соответствии с предварительной отличительной частью пункта 1 формулы изобретения.
Вследствие различных ситуаций на производственных участках и при фрезеровочных работах может возникать необходимость приспосабливать фрезерный инструмент дорожной фрезерной машины к имеющимся специфическим задачам. Фрезбарабан с определенным шагом расстановки фрезерных инструментов или различного фрезерного оборудования необходим, если, например, должна быть обеспечена специфическая неровность поверхности. В другом случае использования должна быть удалена только определенная ширина проезжей части дороги, так что необходим фрезбарабан с определенной рабочей шириной.
В подобных ситуациях, как правило, должна быть использована специальная фрезерная машина или машина должна быть оборудована фрезбарабаном, приспособленным к имеющейся задаче. Полная замена фрезбарабанов включает большую затрату усилий и требует специальных вспомогательных средств для установки и снятия фрезбарабана.
Приспособление фрезерного инструмента к различным потребностям является известной задачей предыдущего уровня техники.
Из WO 01/04422 известна дорожная фрезерная машина с рамой машины, в которой фрезбарабан установлен с возможностью вращения, при этом указанный фрезбарабан оборудован основной корпусной деталью барабана, приводимой в движение посредством приводного устройства фрезбарабана через вспомогательный редуктор, а в качестве альтернативы могут быть использованы соостные фрезерные трубчатые элементы, выполненные с возможностью проталкивания на основную корпусную деталь барабана на одной стороне, и установленные с возможностью замены, которые несут режущие инструменты на наружной поверхности.
Согласно данному предыдущему уровню техники, если необходимо взаимозаменять фрезерные трубчатые элементы только равной длины, редуктор предоставляют со стороны привода. Недостатком данной конструкции является то, что редуктор располагается в основной корпусной детали барабана, что приводит к нагреву, возникающему в редукторе, выполненном без возможности снятия, и, кроме того, подвергается нагреву, возникающему во фрезерных трубчатых элементах. Если должны быть использованы фрезерные трубчатые элементы различной длины, в соответствии с данным предыдущим уровнем техники согласно альтернативной конструкции, предусматривается, что редуктор располагается на стороне, противоположной стороне привода, что является причиной того, что проблема накопления тепла становится даже больше, поскольку дополнительно требуется ведущий вал от стороны привода к редуктору, при этом указанный ведущий вал вращается с высокой скоростью, что является причиной возникновения дополнительного нагрева и не улучшает условий отведения тепла по сравнению с вариантом осуществления, упомянутым ранее.
Из ЕР-А-1520076 известен аналогичный предыдущий уровень техники. Автомеханическая дорожная фрезерная машина для фрезерования земляных поверхностей, описанная в данной заявке, содержит:
- раму машины,
- фрезбарабан с устройством быстрой замены, расположенным на раме машины в корпусе барабана,
- приводное устройство для приведения в действие фрезбарабана,
- редуктор, расположенный между приводным устройством и фрезбарабаном в виде кинематической цепи,
- при этом фрезбарабан расположен между барабанными корпусными стенками корпуса барабана, простирающимися перпендикулярно к оси вращения фрезбарабана,
- при этом устройство быстрой замены оборудовано основной корпусной деталью барабана и, по меньшей мере, одним фрезерным трубчатым элементом, выполненным с возможностью продвижения на основную корпусную деталь барабана,
- при этом барабанная корпусная стенка, противоположная барабанной корпусной стенке со стороны привода, может легко перемещаться для быстрой замены альтернативно используемых фрезерных трубчатых элементов.
Согласно данному предыдущему уровню техники редуктор расположен со стороны привода между основной корпусной деталью барабана и боковой пластиной корпуса барабана со стороны привода и соединен с ней только через передний конец. Недостатком данной конструкции является то, что на опору противодействующих сил необходимо воздействовать через небольшое плечо рычага. По причине того, что редуктор выполнен в виде планетарной передачи с вращающимся корпусом, требуется соединение на переднем конце. Кроме того, редуктор должен иметь наименьший возможный диаметр, с одновременно увеличивающейся в результате длиной приводного механизма. Недостаток данной конструкции состоит в том, что механическое соединение между основной корпусной деталью барабана и редуктором смещается в область, где возникают наиболее сильные изгибающие моменты, при этом плечо рычага для передачи изгибающих моментов маленькое вследствие небольшого диаметра редуктора, что является причиной возникновения больших усилий в соединительных элементах. Дополнительные недостатки состоят в том, что ограничена максимально возможная глубина фрезерования и что редуктор подвергается высоким тепловым нагрузкам, по причине того, что редуктор закрыт либо дополнительной защитной трубкой, либо фрезерным трубчатым элементом. Тепловая нагрузка и уменьшенная изгибающая прочность приводят к повышенному износу и срабатыванию элементов.
Задача изобретения состоит в создании автомеханической дорожной фрезерной машины, в которой улучшенное отведение тепла и уменьшенный износ и срабатывание и увеличенная прочность могут быть предоставлены в устройстве быстрой замены фрезерных труб.
Упомянутая выше задача достигается за счет признаков пункта 1 формулы изобретения.
Согласно настоящему изобретению обеспечивается, что корпус редуктора прикреплен к раме машины с высокой жесткостью при кручении, внутри рамы машины между приводным устройством и барабанной корпусной стенкой со стороны привода.
Следствием изобретения являются значительные улучшения в устройстве быстрой замены фрезерных труб.
Размещение редуктора на барабанной корпусной стенке со стороны привода обеспечивает улучшенное отведение тепла и, за счет этого, уменьшенную подверженность редуктора износу и срабатыванию. В дополнение корпус редуктора не повреждается измельченным материалом, так что для редуктора не требуется никакой защитной оболочки, что также еще больше должно препятствовать отведению тепла. Поскольку корпус редуктора может быть прикреплен к раме машины жестким образом и с высокой жесткостью при кручении, основная корпусная деталь барабана более хорошо поддерживается, обеспечивая достижение более высокой прочности устройства замены фрезерных труб.
Повышенная прочность достигается за счет того, что редуктор является неподвижным и может быть прикреплен к раме машины несколько раз вдоль своей длины, так что редуктор может благодаря своему жесткому прикреплению лучше поглощать любые усилия, происходящие из фрезбарабана.
Прямое непрерывное прикрепление корпуса редуктора к раме машины гарантирует активное охлаждение корпуса, например, посредством масляного охлаждения, так что редуктор способен принимать более высокие нагрузки и является более эффективным, а размеры редуктора, в частности его диаметр, могут быть уменьшены. Активное охлаждение дополнительно гарантирует минимизацию износа и срабатывания редуктора. Меньший диаметр редуктора обеспечивает увеличенную глубину фрезерования.
Предпочтительно обеспечивают, чтобы корпус редуктора был прикреплен к раме машины с высокой жесткостью при кручении снаружи корпуса барабана. Расположение снаружи корпуса барабана обеспечивает преимущество лучшей доступности редуктора для обслуживающих процедур. Редуктор не подвергается воздействию перегретых окружающих условий в корпусе барабана или внутри основной корпусной детали барабана и, таким образом, не подвергается воздействию дополнительной тепловой нагрузки. В дополнение не требуется никаких защитных устройств для механической защиты редуктора от измельченного материала, обладающего острыми краями.
В предпочтительном варианте осуществления редуктор предоставлен на стороне, обращенной к барабанной корпусной стенке, с выходным элементом, в котором установлен свободный конец основной корпусной детали барабана и который приводит в действие основную корпусную деталь барабана. Выходной элемент может жестким образом поддерживать свободный конец основной корпусной детали барабана со стороны привода, так что нет необходимости устанавливать свободный конец в барабанной корпусной стенке со стороны привода.
Основная корпусная деталь барабана может проходить сквозь барабанную корпусную стенку со стороны привода посредством лабиринтного уплотнения, при этом свободный конец основной корпусной детали барабана со стороны привода может быть соединен с выходным элементом с высокой жесткостью при кручении. Лабиринтное уплотнение предотвращает утечку пыли и тепла из корпуса барабана, без прохождения основной корпусной детали барабана сквозь барабанную корпусную стенку, что влечет за собой потери на трение.
В одном варианте осуществления основная корпусная деталь барабана может быть установлена, с одной стороны, на конце, обращенном к редуктору, в редукторе в подшипнике фиксированного типа, а с другой стороны, с возможностью снятия в перемещаемой барабанной корпусной стенке корпуса барабана в подшипнике плавающего типа. Таким образом, подшипник фиксированного типа предоставлен на механически более жесткой стороне, так что общая прочность устройства быстрой смены фрезерных труб может быть улучшена, при этом осуществляется статически определенная установка, которая может компенсировать различия по длине, связанные с производством и вызванные тепловыми деформациями.
Между элементом фрезерной трубы и барабанной корпусной стенкой к основной корпусной детали барабана могут быть прикреплены транспортирующие лопасти (выталкивающие пластины), предпочтительно равномерным образом по окружности. Транспортирующие лопасти обеспечивают выталкивание измельченного материала через выпускное отверстие в корпусе барабана, если ширина фрезерного трубчатого элемента меньше, чем ширина корпуса барабана.
Предпочтительно, по меньшей мере, нижний край корпусной стенки барабана со стороны привода слегка выступает вниз к поверхности земли дальше, чем корпус редуктора. Таким образом, обеспечивается эффективная защита редуктора, поскольку нижние края ограничивают максимальную глубину фрезерования, так что редуктор не может быть поврежден.
Взаимозаменяемые фрезерные трубчатые элементы предпочтительно имеют единую конструкцию.
Корпус барабана снабжен выпускным отверстием для измельченного материала в стенке, простирающейся параллельно оси вращения фрезбарабана.
В предпочтительном варианте осуществления отношение диаметров между редуктором и режущим радиусом фрезерных инструментов фрезерного трубчатого элемента находится в интервале меньше чем 0,45, предпочтительно меньше чем 0,4, например в интервале между 0,35 и 0,45, предпочтительно в интервале между 0,38 и 0,42. Если основная корпусная деталь барабана и редуктор могут быть изготовлены с маленьким диаметром по сравнению с фрезерными трубчатыми элементами, увеличивается максимальная возможная глубина фрезерования, что обеспечивает возможность значительно расширить диапазон применения дорожной фрезерной машины и обходиться без использования специального машинного оборудования.
Под корпусом редуктора могут быть расположены износостойкие элементы, простирающиеся параллельно земле, предпочтительно перпендикулярно и/или параллельно оси вращения фрезбарабана, причем указанные износостойкие элементы опираются на раму машины или на редуктор. Данные износостойкие элементы, например твердосплавные полосы, предоставляют возможность дополнительной защиты редуктора от контакта с поверхностью земли или с объектами на поверхности земли. Износостойкие элементы предпочтительно располагают перед редуктором, если смотреть в направлении движения, и прикрепляют немного ниже, чем нижний край редуктора.
С фрезерными трубчатыми элементами, имеющими ширину фрезерования больше чем половина максимальной ширины фрезерования, поддерживающее кольцо может быть дополнительно расположено на основной корпусной детали барабана, на которую может быть натянут фрезерный трубчатый элемент. Подобные поддерживающие кольца известны из ЕР-А-1840268, раскрытие которого включено в данную заявку посредством ссылки.
Приводное устройство с ременным приводом может выступать наружу относительно рамы машины, при этом корпус редуктора прикрепляют снаружи корпуса барабана между ременным шкивом ременного привода и барабанной корпусной стенкой со стороны привода корпуса барабана. Ременной шкив и весь ременной привод может выступать наружу относительно наружной стенки дорожной фрезерной машины.
Для быстрой смены альтернативно используемых фрезерных трубчатых элементов барабанная корпусная стенка, противоположная барабанной корпусной стенке со стороны привода, располагается на беззазорной стороне машины, на которую фрезбарабан передним концом опирается более или менее заподлицо на продольной стороне рамы машины, чтобы обеспечить возможность фрезерования близко к краю.
Редуктор может быть снабжен планетарной шестерней или может состоять из подобной планетарной шестерни.
Далее, варианты осуществления изобретения объясняются более подробно со ссылкой на чертежи, где показано следующее:
Фиг.1 автомеханическая дорожная фрезерная машина, и
Фиг.2 устройство быстрой замены для фрезерных труб согласно изобретению.
На Фиг.1 изображена дорожная фрезерная машина 1, в которой может быть использовано устройство быстрой замены для фрезерных труб, описанное далее. Дорожные фрезерные машины обычно содержат раму 2 машины с двигателем внутреннего сгорания и платформой водителя, устанавливаемой на указанной раме машины. Автомеханическую дорожную фрезерную машину оборудуют регулируемыми по высоте подъемными колоннами 3, прикрепленными к раме 2 машины, при этом к указанным подъемным колоннам 3 прикрепляют опорные колеса (на фигурах не показаны) или гусеницы 5.
Фрезбарабан 4 располагают под рамой 2 машины в корпусе 11 барабана, который ограничен по бокам барабанными корпусными стенками 12, 13. Материал, удаляемый фрезбарабаном 4, выгружают известным по существу способом через разгрузочное отверстие 24 на первый загрузочный транспортер 7а и транспортируют далее на второй, регулируемый по высоте поворачивающийся загрузочный транспортер 7b.
Фрезбарабан 4 выполнен с возможностью вращения между барабанными корпусными стенками 12, 13 корпуса 11 барабана, при этом указанные барабанные корпусные стенки 12, 13 простираются под прямым углом к оси фрезбарабана 4, и приводится в движение посредством приводного устройства 6 и редуктора 8.
Редуктор 8 прикрепляют к корпусу 11 барабана на верхней ограничивающей стенке, при этом корпус 11 барабана, в свою очередь, прикрепляют к раме 2 машины.
Фрезбарабан 4 оборудован основной корпусной деталью 14 барабана, соединенной с редуктором 8, и, по меньшей мере, одним фрезерным трубчатым элементом 10 единой конструкции, который коаксильно прикреплен к основной корпусной детали 14 барабана с возможностью отсоединения. Основная корпусная деталь 14 барабана расположена в продольном направлении рядом с редуктором 8. Основная корпусная деталь 14 барабана передает крутящий момент редуктора 8 на конкретный используемый фрезерный трубчатый элемент 10.
В качестве альтернативы, в распоряжении могут иметься подходящие фрезерные трубчатые элементы 10 различной ширины фрезерования и различной инструментальной оснастки для различных видов дорожных работ, которые можно быстро заменять.
С фрезерными трубчатыми элементами 10, которые имеют ширину фрезерования более чем половина максимальной ширины фрезерования, для радиальной поддержки съемного фрезерного трубчатого элемента 10 на основной корпусной детали 14 барабана может быть расположено поддерживающее кольцо согласно EP 1840268, не обозначенное на фигурах, при этом фрезерный трубчатый элемент 10 выполнен с возможностью проталкивания на указанное поддерживающее кольцо, причем фрезерный трубчатый элемент 10 может плавно перемещаться на указанное поддерживающее кольцо по образу подшипника плавающего типа.
На Фиг.2 показан вариант осуществления, в котором приводное устройство 6 соединено с редуктором 8 через ременной шкив 30. На Фиг.2 в качестве элемента приводного устройства 6 показан только ременной шкив 30 ременного привода 28. Двигатель внутреннего сгорания приводит в движение указанный ременной шкив 30, например, через сложный V-образный ремень.
Редуктор 8 прикреплен корпусом 9 к раме 2 машины непрерывным с высокой жесткостью при кручении и жестким образом посредством двух разделенных промежутком опор. Для охлаждения редуктора 8 через штуцер 42 корпуса 9 может подаваться масло, которое снова выходит через выпускное отверстие 44 и может подаваться в теплообменник на протяжении цикла. Выходной элемент 16 расположен на стороне, противоположной ременному шкиву, при этом указанный выходной элемент 16 соединен с основной корпусной деталью 14 барабана через соединительный фланец 15 и приводит ее в действие. Выходной элемент 16 предпочтительно соединен с основной корпусной деталью 14 барабана коаксильно и с высокой жесткостью при кручении. Выходной элемент 16 образует подшипник фиксированного типа для свободного конца основной корпусной детали 14 барабана со стороны привода. Основная корпусная деталь 14 барабана проходит сквозь барабанную корпусную стенку 12 со стороны привода через лабиринтное уплотнение 19, которое образует преграду для пыли и тепла.
Другой конец основной корпусной детали 14 барабана установлен в подшипнике 46 плавающего типа в барабанной корпусной стенке 13, противоположной барабанной корпусной стенке 12 со стороны привода. Барабанная корпусная стенка 13 расположена на беззазорной стороне дорожной фрезерной машины 1, что отличает ту сторону, на которой имеется возможность фрезеровать близко к краю. Легко перемещаемая корпусная стенка 13 барабана предпочтительно может поворачиваться, но в качестве альтернативы также может перемещаться в осевом направлении.
Прикрепление основной корпусной детали 14 барабана на стороне привода к выходному элементу 16, образующему подшипник фиксированного типа, гарантирует высокую жесткость конструкции, поскольку два элемента 14, 16 соединены в точке наиболее низкой изгибающей нагрузки, потому что редуктор 8 может быть прикреплен к раме 2 машины или корпусу 11 барабана соответственно жестким образом.
На беззазорной стороне промежуток между внешним краем фрезбарабана 4 и наружной стенкой дорожной фрезерной машины 1, например барабанной корпусной стенкой 13, удерживают как можно меньшим.
Фрезерный трубчатый элемент 10 приводят в соответствие, например, с фрезерным инструментом 17, передняя окружность или режущий радиус 26 которого обозначен на Фиг. 2 пунктирной линией. Максимальная глубина FT фрезерования показана относительно дополнительной пунктирной линии под барабанными корпусными стенками 12, 13 на нижних краях 20а, 20b. Отношение диаметров между редуктором 8 и режущим радиусом 26 фрезерных инструментов 17 фрезерного трубчатого элемента 10 находится предпочтительно в интервале меньше чем 0,45, предпочтительно меньше чем 0,4, при этом диаметр редуктора не может оставаться ниже определенных минимальных размеров. Отношение диаметров может, например, находиться между 0,35 и 0,45, предпочтительно в интервале между 0,38 и 0,42.
Между фрезерным трубчатым элементом 10 и барабанной корпусной стенкой 12 со стороны привода к основной корпусной детали 14 барабана по окружности могут быть прикреплены транспортирующие лопасти 18 предпочтительно с возможностью регулирования, при этом указанные транспортирующие лопасти 18 облегчают выталкивание измельченного материала из выпускного отверстия 24, если фрезерный трубчатый элемент 10 имеет меньшую ширину, чем корпус 11 барабана.
Под корпусом 9 редуктора 8 предпочтительно могут быть расположены несколько износостойких элементов, например скребков 40, параллельно земле и, например перпендикулярно и/или параллельно оси вращения фрезбарабана 4, при этом указанные скребки 40 опираются на раму (2) машины и защищают корпус 9 от повреждения. Нижние края скребков 40 располагаются на уровне нижнего края 20b корпусной стенки (12) барабана.
В случае когда необходима замена фрезерного трубчатого элемента 10 вследствие другой задачи при фрезеровании, указанную замену можно быстро произвести, сперва переместив или повернув корпусную стенку 13 барабана.
Затем необходимо извлечь резьбовые соединения между фрезерным трубчатым элементом 10 и кольцевым фланцем 36 основной корпусной детали 14 барабана, после чего весь фрезерный трубчатый элемент 10 может быть вытащен с беззазорной стороны. Вслед за этим, если фрезерный трубчатый элемент 10 меняют, например, по причине износа, снова можно установить фрезерный трубчатый элемент 10 такого же типа или другой фрезерный трубчатый элемент 10 равной или другой ширины фрезерования, например, для окончательного фрезерования. С фрезерным трубчатым элементом 10 большей ширины дополнительное поддерживающее кольцо может быть установлено, при необходимости, на основной корпусной детали 14 барабана для радиальной поддержки.
В случае замены фрезерного трубчатого элемента 10 как редуктор 8, так и основную корпусную деталь 14 барабана можно оставлять без замены, в то время как фрезерный трубчатый элемент 10 можно устанавливать и снимать в осевом направлении с беззазорной стороны. Доступ со стороны привода не требуется.
Вариант осуществления Фиг. 2 показывает фрезерный трубчатый элемент 10 с короткой шириной фрезерования, который прикрепляют к основной корпусной детали 14 барабана только болтами через соединительный фланец 35, радиально выступающий из фрезерного трубчатого элемента 10, и кольцевой фланец 36, прикрепленный к основной корпусной детали 14 барабана.
Особое преимущество состоит в том, что необходимо заменять только фрезерный трубчатый элемент 10. Редукторная передача 8 и основная корпусная деталь 14 барабана остаются без замены относительно приводного устройства 6, так что не требуется регулировки кинематической цепи. Фрезерный трубчатый элемент 10 центрируется автоматически за счет своего положения на основной корпусной детали 14 барабана и установки его в выходном элементе 16 редукторной передачи 8, что гарантирует предупреждение, в частности, разбалансировки. Легко съемные крепежные приспособления фрезерного трубчатого элемента 10 защищены против загрязнения и повреждения.