ФРЕЗЕРНАЯ МАШИНА ДЛЯ ДОРОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ИЛИ ТРОТУАРОВ
MILLING MACHINE FOR ROAD SURFACES OR SIDEWALKS

[001] Настоящее изобретение относится к фрезерным машинам для снятия фрезой или штробления асфальта, бетона или других поверхностных слоев или дорожных покрытий, полностью или в виде полосок. Например, оно работает на автомагистралях, дорогах или других автомобильных маршрутах или рулежных дорожках, а также взлетно-посадочных полосах и на полах производственных помещений или других обширных площадях или поверхностях.
[002] Кроме того, настоящее изобретение относится к типу фрезерования, известному как «прецизионное фрезерование»; то есть оно не включает замену всего слоя асфальта, а только измельчение верхней поверхности, так что, после заершения работы, его можно будет немедленно отключить. В соответствии с настоящим изобретением, фрезерная машина может быть спроектирована в качестве как вертикальной прецизионной фрезерной машины, то есть с вертикальными фрезерными долотовыми дисками, или в качестве прецизионно-фрезерной машины с фрезерными барабанами. Кроме того, она может использоваться как для холодного, так и для горячего фрезерования. Несмотря на то, что последний способ предполагает меньший износ материала используемого инструмента (ов), он является экологически сомнительным с точки зрения энергетического баланса.
[003] Снятие фрезой или просто штробление - эти верхние слои или поверхности служат, в частности, для исправления деформации, возникшей, например, в результате продольных канавок или колесных выбоин, а также в результате торможения на скоростных дорогах.
[004] Однако, как правило, снятие фрезой или штробление выполняется для выполнения или восстановления плоской поверхности или для улучшения грубой текстуры поверхности и улучшения абсорбции, дренажа и осушения от поверхностных вод. Чашевидные впадины на дорожной поверхности, а также обширные выдолбленные участки вдоль дороги, которых может собираться вода, являются значительными факторами риска для качества и безопасности дороги или автомагистрали с точки зрения аквапланирования и образования льда. Более того, полезный срок эксплуатации дорожного покрытия существенно зависит от того, насколько часто и регулярно вода может проникать в его отверстия и поры, где она может замерзнуть и таким образом расширять их.
[005] Так называемые «соединяющие области» автомагистралей являются также критически важными, как и так называемые «зоны дренажных вод». На автомагистралях термин «соединяющие области» относится к тем областям, где дорога с поперечным градиентом или склонами, обязательными и намеренно спланированными дорожными строителями, переходит на противоположный поперечный градиент. В настоящее время эти «соединяющие области» рассматриваются в проекте исследований, проводимых Институтом проектирования автомобильных дорог при Техническом университете в Дрездене под руководством профессора Д.Е. Ск. Кристиана Липпольда. Минимальный поперечный градиент, предусмотренный для дорожного строительства, составляет 2,5%, будь то в виде одностороннего наклона или наклона формы крыши.
[006] Кроме того, разметка дорожных покрытий и разметка дорожек, нанесенная слишком обильно, также носит критический характер для безопасности. Она может препятствовать дренажу поверхностных вод.
[007] В DE 102010027328 А1, раскрытом 19 января 2012 года, лицо, подающее заяввку, Roekens GmbH, Рейн, Германия, использовало так называемую «флюидную фрезерную машину», или, точнее, машину высокого давления для водного фрезерования, или пескоструйную машину для придания шероховатости бетонной поверхности. Для этой цели фиксированные пары форсунок устанавливаются на нижней стороне самоходного или дистанционно управляемого транспортного средства. Они должны обеспечивать равномерную шероховатость бетонной поверхности дороги, без образования канавок. Описанное фрезерное устройство подходит только для бетона, и его главный недостаток, заключается в том, что на дорогах сохраняется любая неровность и деформация. Борозды и провалы на верхней поверхности дороги размалываются равномерно, и невозможно, например, сфрезеровать только борозды до уровня провалов. Следовательно, полезная цель описанного фрезерного устройства в основном приданием шероховатости вновь залитым плоским бетонным дорожным покрытиям.
[008] Другое применение состоит из снятия фрезой нескольких полос или пазов параллельно, предпочтительно, по диагонали по направлению движения. Такие фрезерные полосы или канавки, соответственно, описаны в немецком патенте на полезную модель DE 29922773 U1, зарегистрированном 29 июня 2000 года заявителем Blastrak-Morava, spol.s.r.o. Брно, Чешская Республика. Эти канавки вырезаются глубиной от 1 до 10 мм, шириной от 5 до 300 мм и расстоянием между канавками от 10 до 200 мм.
[009] Аналогичные фрезерные полосы или канавки описаны в WO 2010/008351 А1, разглашенном 21 января 2010 года заявителем Asfalteks D.O.O. Любляна, Словения. Эти параллельные фрезерные полосы, идущие по диагонали в направлении движения, можно увидеть на некоторых участках дороги и проблемных местах, особенно на словенских и хорватских автомагистралях. Как показывают исследования и статистика, они значительно улучшают безопасность автомагистралей, особенно в местах, подверженных аквапланированию и образованию наледи. Штробление полос осуществляется до глубины ок. 5 мм, и при движении по ним они едва слышны или заметны.
[0010] Реализация таких параллельных фрезерных полос таким образом, чтобы они проходили по диагонали в направлении движения, включает в себя использование одной фрезерной машины для каждой полосы в отдельности. Для этого одиночная фрезерная машина должна управляться или толкаться рабочим в положение, где он проходит параллельно полосе, которая уже была сфрезерована. Это трудоемкий процесс. Другим недостатком этих одиночных фрезерных машин является то, что у них нет измерительной системы, позволяющей идентифицировать те конкретные области, в которых необходимо выполнить фрезерные полосы. Это означает, что выбор мест зависит от статистических данных об авариях, которые уже произошли, а не позволяет предотвратить несчастные случаи до их возникновения.
[0011] Компания Schwamborn Geratebau GmbH, Ванген, Германия, производит фрезерные машины, например OMF 250, BEF 320VX, а также BEF 320ЕХ. Все они управляются или толкаются одним рабочим и способны сфрезеровывать отдельные полосы с помощью одной фрезерной головки. Недостатком этого типа фрезерной машины является то, что она может достигать своих результатов по частям и с высокими затратами рабочего времени. Кроме того, ее точность в большой степени зависит от глаз рабочего, управляющего или толкающего машину.
[0012] Целью настоящего изобретения является создание универсальной фрезерной машины для всех описанных здесь применений, машины, которая является более экономичной и, как правило, оптимизированной во всех своих свойствах и применениях; и которая позволит избежать недостатков, упомянутых выше.
[0013] Решение, в первую очередь, состоит в расположении, в соответствии с настоящим изобретением, по меньшей мере, двух параллельных фрезерных головок, которые могут перемещаться и могут управляться по отдельности, на нижней стороне фрезерной машины согласно настоящему изобретению.
[0014] Фрезерная машина, в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно является самоходной, но она также может быть оснащена муфтой, позволяющей осуществлять буксировку или толкание.
[0015] Предпочтительным вариантом является самоходная конструкция, предпочтительно похожая на конструкцию грузового автомобиля, и предпочтительно с регулируемой заправочной скоростью, которая может быть установлена для равномерной скорости прямой подачи. Заправочная скорость не только выполняет функцию поддержания постоянной скорости прямого фрезерования, например, при фрезеровании диагональных канавок, но в то же время она также функционирует в качестве тормоза против вращающего момента, возникающего в результате действия фрезерных головок. Заправочная скорость предпочтительно достигается с помощью стандартного редуктора фрезерной машины, который также включает в себя уровень снижения, и предпочтительно он также управляет всеми колесами фрезерной машины. Кроме того, этот пониженный уровень передачи также может быть включен в обратном направлении.
[0016] Другим, но предпочтительным вариантом является фрезерная машина в соответствии с настоящим изобретением, которую не следует классифицировать как «широкое транспортное средство» и, кроме того, которая может управляться независимо от одного участка использования до другого при стандартной скорости движения грузовика. Для этой цели дополнительно предусматривается, что фрезерные головки должны быть расположены на несущих ползунах, которые проходят вдоль поперечных рельсов. Над этими несущими ползунами также осуществляет индивидуальное управление и расширение, таким образом что они могут выступать за пределы ширины фрезерной машины или транспортного средства. В этом случае положение несущих ползунов по большей части остается регулируемым поперечным рельсом. То есть, для примера, для максимальной ширины грузовика 2,55 м (в соответствии с европейской нормой 96/53 / EG) и максимальной ширины полосы автотрассы 3,75 м, каждый несущий ползун, предпочтительно, может быть увеличен телескопически по меньшей мере на 0,6 м с каждой стороны фрезерной машины. В соответствии с настоящим изобретением таким образом обеспечивается, с одной стороны, возможность управления с одного места работы или использования в другое, без необходимости получения специального разрешения, с другой стороны, полная ширина полосы шоссе может быть сфрезерована.
[0017] Один необязательный вариант осуществления фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением приводится в более простом варианте осуществления без необходимости в заправочной скорости. Однако это также означает, что этот ввариант ограничен фрезерными полосками или канавками под одним заданным углом. В этом варианте осуществления поперечные рельсы не выровнены ровно поперек или перпендикулярно направлению движения, а скорее по диагонали, например, под углом 45 градусов. Если речь идет о фрезеровании параллельных диагональных полос, фрезерная машина должна стоять неподвижно с нажатым тормозом или в неподвижном положении, а фрезерные головки подгоняются по диагональным рельсам.
[0018] Последний вариант осуществления для фрезерной машины с диагональными рельсами в соответствии с настоящим изобретением может быть прочно закреплен на дорожном покрытии (если предпочтительно, чтобы она стояла неподвижно), используя, предпочтительно, гидравлические или иные механические опорные лапы. В соответствии с предпочтениями, это положение в отношении фиксации положения машины также включает в себя устройство для выравнивания с датчиками расстояния для выдвижения опорных ножек. Кроме того, предпочтительно это устройство для выравнивания также включает в себя датчики для определения точного выравнивания фрезерной машины по горизонтали. Таким образом, с одной стороны, можно согласовать фиксированное положение фрезерной машины в точности с поперечным градиентом рассматриваемой секции автострады. С другой стороны, также можно измерить поперечный градиент участка автомагистрали, на которой может стоять фрезерная машина, или по которой она движется. Если измерения показывают, что участок автомагистрали имеет хороший поперечный градиент, то всем, что понадобиться будут фрезерные полосы или канавки одинаковой глубины. Однако, если измерения показывают, что участок автострады стоит точно «в воде», что означает, что он ровно горизонтальный, можно создать фрезерную полосу или канавку, соответственно, предпочтительно в направлении Z, и использовать фрезерные головки с управляемой рабочей глубиной. Полоски или канавки должны иметь увеличенную глубину и должны давать поперечный градиент или наклон, соответственно, в диапазоне от 0,5 до 5%, предпочтительно 2,5%.
[0019] Вариант выполнения фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением, с поперечными рельсами, расположенными перпендикулярно направлению движения, предпочтительно снабжен стабилизирующим устройством, предусмотренным с опорными колесами. Эти опорные колеса также расширяются, либо механическим, либо гидравлическим образом, что предпочтительно, на дорожную поверхность, и во время работы они могут проходить вдоль дорожной поверхности. Такое опорное устройство, содержащее предпочтительно не менее четырех отдельных опорных колес, далее сочетается с устройством для выравнивания, описанным выше.
[0020] С помощью одного необязательного варианта фрезерной машины, соответствующей настоящему изобретению, шасси/ходовая часть, то есть подвеска, амортизаторы, а также, возможно, стабилизаторы, могут быть переключены в стабильное и непокачивающееся рабочее положение. Кроме того, можно предусмотреть также временное увеличение давления в шинах на время процесса фрезерования. Этими средствами или с использованием опорных колес или опорных лап или путем сочетания всех этих вариантов обеспечивается, наименьшее скольжение или качание фрезерной машины во время работы, так что фрезерные полосы или канавки, соответственно, являются настолько точными, насколько это возможно.
[0021] Предпочтительная конструкция грузового типа фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно также включает в себя резервуар для воды или предпочтительно для биологически разлагаемых охлаждающих смазок и смазочно-охлаждающее устройство, а также всасывающий блок для захвата отходов измельчения и их сбора в контейнере.
[0022] Каждая отдельная фрезерная головка может быть оснащена, по меньшей мере, одной распылительной форсункой и одной всасывающей форсункой, а более предпочтительно, таким образом, чтобы распылительная форсунка располагалась перед фрезерной головкой в направлении процесса фрезерования и чтобы всасывающая форсунка располагалась позади.
Кроме того, защитный экран может окружать фрезерные головки.
[0023] По соображениям затрат предпочтительный блок всасывания для фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением состоит из единственного всасывающего канала, который также предпочтительно расположен поперек нижней стороны фрезерного станка. Кроме того, предпочтительно он также телескопически расширяется, по мере того как фрезерные машины увеличивают рабочую ширину с помощью направляющих скольжения. Одна или несколько вращающихся щеток могут дополнительно фланцевать этот канал всасывания.
[0024] В соответствии с настоящим изобретением отдельные приводы для каждой фрезерной головки могут работать на отдельных электрических или серводвигателях. Для этой цели может быть предусмотрен один электро- или серводвигатель для вращательного привода фрезерной головки и второй такой двигатель для подающего движения. В варианте исполнения фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением, оснащенной поперечными рельсами, проходящими перпендикулярно направлению движения, подающее движение возникает из векторной суммы направления рельсового привода плюс направление движения фрезерной машины. При использовании фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением, оснащенной диагональными рельсами, подающее движение фрезерных головок просто соответствует направлению движения рельса.
[0025] Кроме того, индивидуальный привод для каждой фрезерной головки в соответствии с настоящим изобретением также может приводиться в действие гидравлическими масляными двигателями.
[0026] Однако чисто механическое исполнение фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением включает в себя основной приводной вал, который необязательно, но предпочтительно поднимается в пространство над фрезерной головкой с помощью двух приводных соединений.
[0027] Как правило, основной приводной вал установлен в фрезерной машины продольно, а от него, например, с помощью конической дифференциальной передачи, привод вспомогательных валов отходит под углом 90 градусов, по одному для каждого отдельного фрезерного привода. В дополнение к этому основной карданный вал, как правило, установлен в центре фрезерной машины, так что также предпочтительно иметь два вспомогательных вала, которые разветвляются симметрично с обеих сторон основного карданного вала, под углом 90 градусов. Однако в этом случае необходимо синхронизировать направления вращения каждого из двух приводов вспомогательных валов или, скорее, привести их вращение в соответствие, используя другую образцовую дифференциальную передачу. Каждая из конечных точек привода вспомогательного вала предпочтительно оснащена цилиндрическим зубчатым колесом для питания приводного вала фрезерной машины, который непрерывно проходит по всей ее ширине. На этот фрезерный приводной вал установлен приводной корпус с конической шестерней и фрезерной головкой. Таким образом, вращение главного приводного вала в одном или другом направлении с соответствующей скоростью вращения приводит к тому, что фрезерные головки вращаются в соответствующем направлении и с соответствующей скоростью вращения.
[0028] Необходимое подающее движение фрезерных головок в поперечном рельсе или на несущем ползуне (и одновременно с работой фрезерного приводного вала) обеспечивается сервомотором. В качестве альтернативы этому, однако, используется рейка и зубчатая шестерня, с цилиндрическим зубчатым колесом, которая входит в зацепление с зубчатой рейкой, расположенной параллельно приводному валу фрезерования. При желании также возможно установить червячную шестерню на резьбовом шпинделе вместо использования реечной передачи.
[0029] Еще один предпочтительный вариант осуществления с электрическим одиночным приводом или с гидравлическим одиночным приводом предусмотрен для двигателей в колесных ступицах, спроектированных предпочтительно так, чтобы их можно было сменять как можно проще.
[0030] Конечно, также возможно комбинировать три разных типа привода, чтобы обеспечить вращательное движение фрезерной головки и для подающего движения. В соответствии с настоящим изобретением подающее движение каждой фрезерной головки состоит из поступательного движения фрезерной головки внутри несущего ползуна вместе с поступательным движением несущего ползуна в поперечном рельсе. И в той мере, в какой это касается варианта осуществления фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением с поперечными рельсами, установленными перпендикулярно направлению движения, движение вперед и назад фрезерного станка, предпочтительно с заправочной скоростью, вносит в это дополнительный вклад.
[0031] Подающее движение каждой фрезерной головки, как описано выше, или, если желательно, составной эффект приводного механизма скольжения в поперечном рельсе и поступательный привод фрезерной головки в несущем ползуне, может быть соединен с вращательным приводом фрезерной головки, поскольку они оба являются прямо пропорциональными друг другу. То есть высокая частота вращения в приводе вращения также создает быстрое подающее движение. Это в равной степени относится к варианту фрезерных машин с одиночными электроприводами в соответствии с настоящим изобретением для варианта осуществления фрезерных машин с одним гидравлическим приводом в соответствии с настоящим изобретением, для варианта фрезерных машин с одиночными механическими приводами в соответствии с настоящим изобретением или для любых комбинаций этих вариантов осуществления. Однако предпочтительным является подающее движение фрезерных головок, которое может управляться независимо от привода вращения, используя, например, отдельные серводвигатели для подающего движения.
[0032] В частности, механические фрезерные машины в соответствии с настоящим изобретением, а также, но необязательно, в соответствии с другими раскрытми вариантами осуществления, предпочтительно могут быть оснащены износостойкими, не требующими обслуживания тефлоновыми подшипниками, роликовыми подшипниками или шарикоподшипниками с глубокими канавками.
[0033] Фрезерные головки фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно предназначены как для фрезерования, так и для синхронного фрезерования. Они также могут быть фрезерно-режущими головками, где и врезное, и подающее движение являются радиальными. Фрезерно-режущие головки, предпочтительно, имеют такую же ширину, что и требуемая фрезерная полоса, и предпочтительно они также имеют сменные резаки. Тем не менее, торцевые фрезерные головки также могут рассматриваться, врезное движение является осевым, а подающее - радиальным. Торцевые фрезерные головки могут иметь несколько резаков, которые, предпочтительно, могут быть сменными. Либо они снабжаются только одним резаком, что в таком случае соответствовало бы так называемой технике однозубчатого резания.
[0034] В принципе, водные и пескоструйные форсунки можно также рассматривать как фрезерные инструменты.
[0035] Фрезерные головки, взятые в целом, предпочтительно являются сменными. Таким образом, можно не только фрезеровать параллельные фрезерные полосы, но и плоские поверхности, используя более широкие фрезерные головки или опциональную регулировку фрезерной головки, перпендикулярно подающему движению, что означает, что они расположены ближе друг к другу.
[0036] Предпочтительно контролировать врезное и подающее движение отдельных фрезерных головок с помощью оптоэлектронных датчиков положения или стеклянных измерительных стержней или датчиков инкрементного или абсолютного положения или магнитных полос. Кроме того, они предпочтительно регистрируются и контролируются компьютером и предпочтительно отображаются в кабине водителя. В зависимости от предпочтений, этот блок также включает в себя соответствующие датчики для контроля скорости вращения ведомых осей и фрезерных головок, что делает его впоследствии комбинированной системой датчиков положения и системой контроля вращения.
[0037] Фрезерная машина в соответствии с настоящим изобретением также содержит предпочтительно оптоэлектронную систему регистрации, которая может предпочтительно выполнять четыре следующие функции с помощью компьютерной поддержки в соответствии с настоящим изобретением:
1) Регистрация и измерение фрезерных полос, уже сфрезерованных в соседней полосе движения, так что фрезерные головки могут быть соответствующим образом выровнены, а новые полосы могут быть сфрезерованы, так чтобы продолжить можно было именно от тех, которые уже были сфрезерованы;
2) Регистрация, измерение и выравнивание фрезерной машины так, чтобы она находилось точно в середине полосы движения и точно параллельно разметкам полосы движения. Это гарантирует правильность угла фрезерных полос;
3) Запись и измерение поперечного градиента проезжей части или полосы движения или автострады, с тем чтобы можно было определить местонахождение по дороге и в каком направлении фрезерные полосы должны быть сфрезерованы;
4) Запись и измерение любых углублений на участке дороги, чтобы можно было идентифицировать зоны, которые по своей природе плохо дренированы.
[0038] В соответствии с предпочтениями, оптоэлектронная система регистрации содержит как минимум два разных типа регистрации, или, скорее, датчики, как они известны в настоящее время, и которые уже используются. Это камеры, как моно, так и стерео, и лазерные сканеры. Чтобы повысить полезность снимков камеры, снятых ночью, в принципе следует учитывать тепловизионные камеры; однако предпочтительным вариантом является сочетание оптических датчиков и радара. Эта комбинация обеспечивает точность даже ночью и вряд ли зависит от погодных условий. Тогда это будет точно соответствовать «опто-электромагнитной» системе регистрации.
[0039] Для измерения расстояний в стесненных условиях также следует учитывать ультразвуковые датчики.
[0040] Один из вариантов - включить GPS-модуль в управляющий компьютер. Это обеспечивает, например, точность нахождения координат, передаваемых центром управления.
[0041] Еще один возможный вариант - предусмотреть возможность распыления герметика из водоотталкивающей кремниевой смолы или модифицированной полимерной катионной битумной эмульсии на фрезерную полосу из назначенной распылительной форсунки после фрезерования, очистки или всасывания.
[0042] Различные раскрытые варианты осуществления фрезерных машин, соответствующих настоящему изобретению, могут быть объединены друг с другом любым желаемым способом в отношении функций, не относящихся к базовой функциональности. Например, все варианты осуществления, описанные здесь, могут быть объединены с характеристикой заправочной скорости, как описано, или с телескопическими несущими ползунами, а также с устройством стабилизации и выравнивания, как было описано. Это независимо от того, предусмотрены ли варианты осуществления с серводвигателями, двигателями гидравлического масляного насоса или двигателями ступицы колеса или с чисто механическими функциями, с реечной передачей или шпинделем. В дополнение к этому все описанные варианты могут быть установлены так же легко с роликовыми фрезерными головками, как с торцовыми фрезерными головками, с охлаждающей смазкой и блоком всасывания, а также с оптоэлектронной системой регистрации с радаром или без него.
[0043] В настоящей заявке раскрыта процедура одновременного фрезерования нескольких параллельных фрезерных полос на участке автомагистрали с использованием фрезерной машины, согласно описанной, путем выполнения следующих основных шагов:
a) - Перемещение фрезерной машины на место использования, указанное заранее;
b) - Если место использования указано заранее, регистрация и измерение потенциальных мест использования во время движения с помощью оптоэлектронной магнитной системы регистрации;
c) - Регистрация и измерение поперечного градиента проезжей части;
d) - Регистрация и измерение центра полосы движения и дорожной разметки;
e) - Выравнивание фрезерной машины в центре первой полосы движения и параллельно дорожной разметке;
f) - Расширение опорных лап до поверхности дороги;
g) - Стабилизация и выравнивание фрезерной машины с помощью стабилизирующего и выравнивающего устройства;
h) - Расширение фрезерных головок и несущих ползунов так, чтобы фрезерные головки проецировались на первую дорожную разметку первой дорожной полосы;
i) - Включение системы охлаждения и смазки;
j) - Включение системы для очистки и всасывания;
k) - Приложение фрезерных головок к дорожной поверхности с размером фрезерования Z;
l) - Активация привода подающего движения;
m) - Фрезерование полос согласно второй дорожной разметке на первой полосе движения;
n) - Возврат фрезерных головок в направлении Z;
о) - Отключение системы охлаждения и смазки;
р) - Отключение системы для очистки и всасывания;
q) - Отвод фрезерных головок и несущих ползунов;
r) - Отвод опорных лап;
s) - Перемещение фрезерной машины на вторую полосу движения рядом с первой;
t) - Регистрация и измерение концов фрезерных полос в точке перехода между первой полосой движения и второй полосой движения;
u) - Выравнивание фрезерной машины со второй полосой движения;
v) - Повторение шагов d)-s), и т.д.
[0044] В настоящей заявке раскрыта вторая процедура одновременного фрезерования нескольких параллельных фрезерных полос на участке автомагистрали с использованием фрезерной машины, согласно описанной, путем выполнения следующих основных шагов:
а') - Перемещение фрезерной машины на место использования, указанное заранее;
b') - Если место использования не указано заранее, регистрация и измерение потенциальных мест использования во время движения с помощью оптоэлектронной магнитной системы регистрации;
с') - Регистрация и измерение поперечного градиента проезжей части;
d') - Регистрация и измерение центра полос движения и дорожной разметки;
е') - Выравнивание фрезерной машины в центре первой полосы движения и параллельно дорожной разметке;
f') - Расширение опорных лап до поверхности дороги, или включение устройства стабилизации положения шасси/ходовой части;
g') - Стабилизация и выравнивание фрезерной машины с помощью стабилизирующего и выравнивающего устройства;
h') - Расширение фрезерных головок и несущих ползунов так, чтобы фрезерные головки проецировались на первую дорожную разметку первой дорожной полосы;
i') - Включение системы охлаждения и смазки;
j') - Включение системы для очистки и всасывания;
k') - Приложение фрезерных головок к дорожной поверхности с размером фрезерования Z;
l') - Активация поступательного движения и одновременная активация заправочной скорости;
m') - Фрезерование полос согласно второй дорожной разметке на первой полосе движения;
n') - Возврат фрезерных головок в направлении Z;
о') - Отключение системы охлаждения и смазки;
р') - Отключение системы для очистки и всасывания;
q') - Отвод фрезерных головок и несущих ползунов;
r') - Отвод опорных колес до поверхности дороги, или включение устройства стабилизации положения шасси/ходовой части;
s') - Перемещение фрезерной машины на вторую полосу движения рядом с первой;
t') - Регистрация и измерение концов фрезерных полос в точке перехода между первой полосой движения и второй полосой движения;
u') - Выравнивание фрезерной машины со второй полосой движения;
v') - Повторение шагов d')-s'), и т.д.
[0045] Фрезерная машина в соответствии с настоящим изобретением имеет следующие преимущества:
- Она способна обрабатывать пазы или фрезерные полосы, соответственно, а также целые поверхности.
- Она значительно повышает безопасность дорожного движения в отношении опасностей аквапланирования и образования льда на влажных поверхностях.
-Она позволяет значительно улучшить дренаж воды, тем самым увеличивая срок службы дорожного покрытия.
- Она устраняет накопление воды вокруг слишком обильно нанесенных дорожных разметок.
- Она подходит для асфальта и бетона, а также для других материалов, используемых для дорожных поверхностей, независимо от того, является ли покрытие поверхности новым и все еще плоским, или старым, и деформированным.
- Она экономит труд, а также время, так как позволяет осуществлять фрезерование не только одной фрезерной полосы, но и нескольких, одновременно и автоматически.
Она оснащена оптоэлектронной системой регистрации, позволяющей регистрировать поперечный градиент полосы движения, а также углубления вдоль дороги. Это позволяет определить идеальные места для нанесения фрезерных полос.
- Оптоэлектронная система регистрации позволяет в первую очередь наносить фрезерные полосы на первой полосе движения, прежде чем последовательно продолжать одни и те же полосы с полной точностью на второй полосе. Это делает невозможным полное закрытие обеих полос движения.
- Фрезерная машина в соответствии с настоящим изобретением также может функционировать в темноте благодаря своей оптоэлектронной системе записи.
- Она обеспечивает точность прецизионного фрезерования.
- Ею можно управлять независимо от места использования.
- Она не имеет избыточной ширины и, следовательно, не требует специального разрешения для использования. Несмотря на то, что фрезерная машина в соответствии с настоящим изобретением не имеет избыточной ширины, он может осуществлять фрезерование по полной ширине полосы.
- При надлежащем оснащении фрезерная машина в соответствии с настоящим изобретением может быть стабилизирована и выровнена во время операций фрезерования с помощью стабилизирующего и выравнивающего устройства.
- Фрезерная машина в соответствии с настоящим изобретением может фрезеровать полосы с восходящим или нисходящим градиентом.
- Охлаждающая смазка используется для фрезерования, а отходы от фрезерования абсорбируются всасыванием и удаляются напрямую.
[0046] Другие предпочтительные конструктивные особенности фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением составляют предмет дополнительных претензий.
[0047] Список справочных номеров/знаков является частью раскрытия.
[0048] Фигуры помогают более подробно, аналитично и образцово описать настоящее изобретение. Эти фигуры будут описаны когерентно и всесторонне. Они являются схематическими и образцовыми представлениями и не привязаны к масштабу, даже в отношении отдельных компонентов друг к другу. Определенный справочный номер/знак всегда относится к одному и тому же компоненту. Справочные номера/знаки с разными индексами относятся к компонентам с одинаковой функцией или к аналогичным компонентам.
[0049] В этом контексте
Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение примерного первого варианта осуществления фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением, конструкция которого предпочтительно отличается от конструкции грузового автомобиля;
Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение нижней стороны фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением, показанной на Фиг. 1, с поперечными рельсами, установленными по диагонали;
Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение нижней части образцового второго варианта осуществления фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением с поперечными рельсами, установленными перпендикулярно направлению движения;
Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение образцового варианта осуществления фрезерной головки также в соответствии с настоящим изобретением, используемого для фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением;
Рис. 5 представляет собой схематическое изображение механического привода, используемого в образцовом третьем варианте осуществления фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 6 представляет собой схематическое изображение корпуса привода, используемого в примерном четвертом, чисто механическом варианте осуществления фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 7а представляет собой схематическое изображение специального подшипника с рифленым шариком, встроенного в корпус привода, показанного на фиг. 6;
Фиг. 7b представляет собой схематическое изображение специальной конической шестерни, которая также встроена в корпус привода, показанный на фиг. 6;
Фиг. 8 представляет собой схематическое изображение с высоты птичьего полета, примерного пятого варианта осуществления фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением, который предусматривает фрезерование второй полосы движения в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг. 9 представляет собой схематическое изображение образцового шестого варианта осуществления фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением с устройством, также в соответствии с настоящим изобретением для обнаружения углублений по длине дороги.
[0050] Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение примерного первого варианта осуществления фрезерной машины 100 в соответствии с настоящим изобретением, конструкция которого предпочтительно отличается от конструкции грузового автомобиля; Он состоит из кабины водителя 2, несущего шасси или лестничной рамы 3, а также бака 4 смазочно-охлаждающей жидкости с заливной крышкой 5 для смазочно-охлаждающей жидкости KSS. Несущее шасси или лестничная рама 3 оснащена фрезерными головками 1a-1f с фрезерными барабанами 5a-5f, каждый из которых окружен распылительной форсункой 6a-6f для смазочно-охлаждающей жидкости KSS, а также всасывающей форсункой 7а-7f.
[0051] Распылительные форсунки 6a-6f, соединительные линии (не показаны подробно) в резервуар 4 смазочно-охлаждающей жидкости, а также блок управления, снова не показанный подробно, являются частью блока 200 смазочно-охлаждающей жидкости.
[0052] В свою очередь, всасывающие форсунки 7a-7f являются компонентами очищающего и всасывающего блока 300, который включает в себя контейнер 8 для абсорбированных отходов фрезерования FS. Контейнер 8 можно опорожнить через клапан 9 и гидравлический цилиндр 10. Нижняя часть 11 несущего шасси или лестничной рамы 3 оснащена гидравлическими опорными ножками, из которых только гидравлическая опорная ножка 12 видна на этой иллюстрации вида сбоку. Эти гидравлические опорные лапы 12 могут быть расширены по поверхности FBD дорожного покрытия, таким образом, стабилизируя фрезерную машину 100 во время операции фрезерования.
[0053] На фиг. 2 показана нижняя сторона 11 фрезерной машины 100, представленной на фиг. 1 или, соответственно, несущего шасси или лестничной рамы 3. Этот вид также показывает другие опорные лапы 12а-12с, которые являются компонентом стабилизирующей и выравнивающей системы 400. Поперечные рельсы 13a-13f расположены под углом W, равным приблизительно 45 градусам. Несущий ползун 14a-14f может проходить вдоль каждого из них, каждый в направлении перемещения смещения 15a-15f, и каждый из них приводится в действие серводвигателем 16a-16f.
1
1
[0054] Несущие ползуны 14a-14f выдвигаются телескопически с обеих сторон фрезерной машины 100, каждый на своей поперечной направляющей 13a-13f. Они могут проецироваться за пределы ширины фрезерной машины FMB, в пределах рабочей ширины AB, что идеально соответствует максимальной ширине полосы движения.
1
1
[0055] Фрезерные головки 1a-1f могут приводиться в действие серводвигателями (не показаны подробно) в одном направлении смещения 17 на своих отдельных несущих ползунах 14a-14f. Векторная сумма поступательного направления смещения 15a-15f, несущих ползунов 14a-14f и направления смещения 17 фрезерных головок 1a-1f приводит к подающему движению VB. Это еще раз подчеркивает тот факт, что - при использовании стационарной фрезерной машины 100, закрепленной и выровненной с помощью опорных лап 12, 12а-12с и стабилизирующей и выравнивающей системы 400, фрезерные головки 1a-1f могут фрезеровать требуемые диагональные канавки или фрезерные полосы, соответственно, посредством подающего движения VB вдоль поперечных рельсов под углом приблизительно 45 градусов.
1
2
2
[0056] На фиг. 3 показана схематическая иллюстрация второго варианта осуществления фрезерной машины 100а в соответствии с настоящим изобретением с нижней стороной 11а несущего шасси или лестничной рамы 3а. На этот раз поперечные рельсы 13g-13l расположены под углом W 90 градусов, который перпендикулярен направлению движения, и это задается заправочной скоростью KG. Каждая из поперечных рельсов 13g-13l оснащена несущими ползунами 14g-14l, и они могут приводиться в действие серводвигателями 16g-16l в соответствующем направлении смещения 15g-15l. Это означает, что они могут быть телескопически увеличены до ширины, выходящей за пределы ширины фрезерной машины FMB, до рабочей ширины АВ. Более того, также можно управлять фрезерными головками 1g-1l на их отдельных несущих ползунах 14g-14l в одном направлении смещения 17b.
2
[0057] Это приводит к поступательному движению ТВ, которое представляет собой произвольную комбинацию смещения 15g-15l несущих ползунов 14g-14l и смещения 17а фрезерных головок 1g-1l. Тот факт, что при этом варианте осуществления 100а фрезерной машины в соответствии с настоящим изобретением процесс фрезерования выполняется пока машина движется, предпочтительно с заправочной скоростью KG, приводит к подающему движению VB2, которое представляет собой векторную сумму поступательного движения ТВ и заправочной скорости KG. Это означает, что идентичность между или синхронизация заправочной скорости KG и поступательного движения ТВ приводит к подающему движению VB, которое затем приводится в соответствие с направлением движения под углом W, равным 45 градусов. Тем не менее, если эти два движения (KG и ТВ) не идентичны или не синхронизированы, соответственно, результат представляет собой другой угол, который определяется отношением скоростей двух движений. Таким образом, возможно фрезерование фрезерных полос под любым возможным углом.
2
[0058] Только схематически изображенные фрезерные барабаны 27a-27f на фрезерных головках 1g-1l выровнены под одинаковым углом W. Эта функция теряется, если фрезерные головки 1g-1l расположены в соответствии с торцовыми фрезерными головками вместо фрезерных барабанов 27a-27f.
[0059] Перед включением заправочной скорости KG фрезерная машина 100а стабилизируется и выравнивается предпочтительно с помощью стабилизирующей и выравнивающей системы 400а, которая, помимо прочего, также включает в себя опорные колеса 18a-18d, перемещаемые в направлении Z.
[0060] На фиг. 4 показана фрезерная головка 1а, показанная на фиг. 1 и 2, которая включает в себя цилиндр 19. Вращаясь вокруг оси RA, с вращением RB, цилиндр может быть выровнен в любом требуемом направлении фрезерования. Этот цилиндр 19 оснащен распылительным соплом 6а для смазочно-охлаждающей жидкости KSS и всасывающим соплом 7а для отходов фрезерования FS. На иллюстрации эти две форсунки расположены по бокам фрезерного барабана 27, однако также возможно, чтобы распылительное сопло 6а располагалось перед фрезерным барабаном 27 и всасывающей линией 7а за ним. Вся фрезерная головка 1а может поставляться в направлении Z с врезным движением ZB.
[0061] Электродвигатель или двигатель гидравлического масляного насоса (здесь подробно не представлен) могут использоваться для привода фрезерной головки 1а, сконструированной для этой конструкции. Например, это может приводить в движение червячную шестерню 20, которая, в свою очередь, приводит в движение первое червячное колесо 21, которое закреплено на первом валу колеса 22, чтобы быть устойчивым к крутящему моменту. Последний установлен на шарнирных подшипниках 23а и 23b. Первое червячное колесо 21 приводит в движение второе червячное колесо 24, которое установлено с возможностью защиты от крутящего момента на втором валу 25, который снова установлен на опорных подшипниках 26а и 26b. То же самое относится к фрезерному барабану 27, который выполнен с возможностью защиты от крутящего момента на втором валу 25. Барабан имеет ряды отдельных лопастей 28 со сменными режущими пластинами.
[0062] На фиг. 5 показана схема механического приводного устройства 600, взятого в качестве примера для дополнительного фрезерного станка 100b в соответствии с настоящим изобретением. Вспомогательные приводные валы 31а и 31b отходят от основного приводного вала 29, используя дифференциал 30, по одному для каждого. Другой опосредующий дифференциал 30а расположен на вспомогательном приводном валу 31а, обеспечивая синхронизированное вращение в соответствующих цилиндрических зубчатых колесах 32а и 32b. Эти две цилиндрических зубчатых колеса 32а и 32b поворачивают приводной вал 33, который имеет неразрезную втулку 34. Втулка 34 и предпочтительно дополнительная втулка в диаметрально противоположном направлении работают с вращения привода AR и с помощью конической шестерни (не показанной подробно здесь на фиг. 5) внутри корпуса 35 привода управляет фрезерной головкой 1m, с соответствующим фрезерным вращением FR. В этом случае головка представляет собой торцевую фрезерную головку, а ее наружная окружность снабжена отдельными лопастями 28а, предпочтительно со сменными режущими пластинами.
3
[0063] Здесь просто указывается серводвигатель 36а в корпусе 35 привода; он предназначен для врезного движения ZB1 фрезерной головки 1m. Также здесь указывается только серводвигатель 36b, который обеспечивает движение смещения 17b вдоль приводного вала 33. В этом случае движение 17b смещения соответствует движению VB в подающем направлении.
[0064] На фиг. 6 показан корпус привода 35а, который функционирует чисто механически и используется в другом варианте осуществления фрезерной машины 100с в соответствии с настоящим изобретением.
Между стенкой 37 корпуса и монтажным кольцом 38 имеется первое коническое зубчатое колесо 39а. Его подшипники таковы, что сферические кольца 40а и 40b могут свободно вращаться в круглых пазах 41а и 41b. В то же время первое коническое зубчатое колесо 39а имеет защиту от крутящего момента, но предусмотрено с возможностью осевого перемещения благодаря установки на приводной вал 33а со втулкой 34а.
1
1
[0065] Приводной вал 33а установлен на специальных шарикоподшипниках 42а и 42b, которые будут описаны более подробно на следующей фигуре. В любом случае эти специальные шарикоподшипники 42а и 42b обеспечивают радиальное направление, в то время как приводной вал 33а остается перемещаемым в осевом направлении. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением обеспечивается, чтобы корпус привода 35а приводил в действие вращение AR от приводного вала 33а для вращения FR фрезерной головки. В то же время он остается подвижным в направлении смещения 17с.
1
1
4
[0066] Первое коническое зубчатое колесо 39а входит в зацепление со вторым коническим зубчатым колесом 39b, которое снова установлено на валу 43 фрезерной головки, чтобы быть устойчивым к крутящему моменту. Последний имеет шарикоподшипники 53а и 53b с желобами двойной глубины и поворачивается вокруг оси вращения RA. В дополнение к этому вал 43 фрезерной головки, который также установлен так, чтобы быть устойчивым к крутящему моменту, снабжен передним зубчатым колесом 44, которое входит в зацепление с зубчатой шестерней 46 с помощью отверстия 45 на задней стороне корпуса. Переднее зубчатое колесо 44 и зубчатая рейка 46 являются компонентами реечной передачи 700. С чисто механическим приводным блоком 600а, как показано здесь, вращение AR1 привода приводного вала 33а вызывает как фрезерное вращение FR, так и одновременное подающее движение VB.
1
[0067] Кроме того, на фиг. 6 также видно, что фрезерная головка 1n снабжена отдельными лопастями 28b со сменными режущими пластинами и что ограничитель 47 движения ограничивает перемещение смещения 17 с путем остановки вращения AR привода. Ограничитель 47 движения предпочтительно представляет собой компонент датчика положения и системы 800 мониторинга вращения.
1
[0068] На фиг. 7а показан специальный шариковый подшипник 42а, показанный на фиг. 6, в разрезе. Шарики 50 перемещаются вдоль наружного канала 52 наружного кольца 54 и вдоль внутреннего канала 51 внутреннего кольца 55. Последнее имеет внутренние пазы 48а и 48b, диаметрально противоположные друг другу. Каждый из них имеет свои собственные шарикоподшипники 49а и 49b или тефлоновые подшипники, которые передают вращение привода AR внутреннего приводного вала 33а из фиг. 6 радиально. Однако в осевом направлении они остаются смещаемыми - то есть перпендикулярно в слое рисования. Для этой цели втулка 34а на фиг. 6 может иметь продольные пазы, которые соответствуют шарикоподшипникам 49а и 49b.
[0069] То же самое соотносится по аналогии с коническим колесом 39а на фиг. 7b, где внутренние пазы 48 с и 48d с шариковыми подшипниками 49 с и 49d, удерживаются радиально, но не в осевом направлении.
1
2
1
2
1
3
1
[0070] На фиг. 8 представлено схематическое изображение фрезерной машины 100d в месте использования ЕО, которое является автомагистралью А, состоящей из проезжей части FB, первой полосы движения FSt и второй полосы движения FSt. Полосы движения FSt и FSt определяются дорожной разметкой FBM-FBM. Первая полоса движения FSt уже была сфрезерована фрезерными полосами 56a-56f, проходящими по диагонали в направлении перемещения FD.
3
[0071] Фрезерная машина 100d, как и фрезерная машина на фиг. 3, оснащена несущими ползунами 14m-14r, перпендикулярными направлению перемещения FD, с их соответствующими фрезерными головками 1o-1t. Она находится на второй полосе движения FSt2, приближаясь к ранее сфрезерованным полосам 56a-56f, предпочтительно в равновесии с тремя фрезерными головками 1o-1q с левой стороны и фрезерными головками 1r-1t с правой стороны, каждая при этом увеличена до максимальной рабочей ширины АВ.
[0072] Достаточно зарегистрировать и измерить концы 57а-57с фрезерных полос 56d-56f, а также центр полосы движения FStM с помощью оптоэлектронной системы 500 регистрации.
2
3
Потому что тогда фрезерные головки 1r-1t начнут продолжение фрезерных полос 56d-56f, путем их прецизионного фрезерования по дорожной разметке FBM и дорожной разметке FBM. Исходя из противоположного направления фрезерные полосы, выполненные фрезерными головками 1o-1q, будут автоматически выровнены с полосами 56а-56с, если фрезерная машина, выполнившая полосы 56a-56f, была одного и того же типа и с одинаковыми настройками.
1
1
[0073] На фиг. 9 представлено схематическое изображение, показывающее фрезерную машину 100е, оснащенную оптоэлектронной системой 500а регистрации, в качестве примера, сопровождаемую белым Мультивеном MV, движущимся впереди него. При помощи компьютера она может измерять и регистрировать как углубления S, так и их самую низкую точку TP по пути автострады А, а также поперечный градиент QN, что позволяет идентифицировать новое место использования ЕО.
Список справочных номеров/знаков
1a-1t - фрезерная головка 2 - кабина водителя
3, 3а - несущие шасси или лестничная рама, соответственно
4 - резервуар смазочно-охлаждающей жидкости
5 - заливная крышка
6a-6f - распылительная форсунка
7a-7f - всасывающая форсунка
8 - контейнер отходов фрезерования
9 - откидная дверца
10 - гидравлический цилиндр
11, 11а - Нижняя сторона, нижняя сторона 3
12, 12а-12с - гидравлическая опорная лапа
13а-13l - поперечный рельс
14а-14r - несущий ползун
15а-15l - поступательное движение, поступательное направление смещения 14
16а-16l - серводвигатель
17, 17а-17с - движение смещения 1
18a-18d - опорное колесо
19 - цилиндр
20 - червячная передача
21 - первое червячное колесо
22 - первый вал оси
23a, 23b - опорный подшипник
24 - второе червячное колесо
25 - второй вал оси
26а, 26b - опорный подшипник
27, 27a-27f - фрезерный барабан
28, 28а, 28b - отдельная лопасть 29 - главный приводной вал
30, 30а - дифференциал
31а, 31b - вспомогательный приводной вал
32а, 32b - цилиндрическое прямозубое колесо
33, 33а - приводной вал
34, 34а - втулка
35, 35а - корпус привода
36а, 36b - серводвигатель
37 - стенка корпуса
38 - монтажное кольцо
39а, 39b - коническое зубчатое колесо
40а, 40b - сферическое кольцо
41а, 41b - круглая канавка
42а, 42b - специальный шариковый подшипник
43 - вал фрезерной головки
44 - переднее зубчатое колесо
45 - отверстие корпуса
46 - зубчатая рейка
47 - ограничитель движения
48a-48d - внутренний паз
49a-49d - шарикоподшипник, тефлоновый подшипник
50 - шарик
51 - внутренний канал
52 - наружный канал
53а, 53b - шарикоподшипник с пазом двойной глубины
54 - наружное кольцо
55 - внутреннее кольцо
56a-56f - фрезерная полоса
57а-57с - конец фрезерной полосы
100, 100а-100е - фрезерная машина
200 - система охлаждения и смазки
300 - система очистки и всасывания
400, 400а - устройство стабилизации и выравнивания
500, 500а - оптоэлектронная система регистрации
600, 600а - механический привод
700 - реечная передача
800 - датчик положения и система контроля вращения
1
A, A - автомагистраль
1
3
АВ-АВ - рабочая ширина
1
AR, AR - вращение привода
1
ЕО, EO - место использования
FB - проезжая часть
1
3
FBM-FBM - разметка полосы движения
FBD - дорожное покрытие
FD - направление хода
1
2
FMB-FMB - ширина фрезерной машины
1
FR, FR - вращение фрезерования
FS - отходы фрезерования
1
2
FSt, FSt - полоса движения
FStM - центр полосы движения
KG - заправочная скорость
KSS - смазочно-охлаждающая жидкость
MV - Мультивен
QN - поперечный градиент, наклон
1
RA, RA - ось вращения
RB - движение вращения
S - углубление
ТВ - поступательное движение
TP - низшая точка
1
4
VB-VB - подающее движение
1
2
W, W, W-угол
1
ZB, ZB - врезное движение