УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ДОРОГ
DEVICE FOR CLEANING ROADS

Изобретение относится к области коммунального машиностроения, в частности к устройствам для очистки от наледи и спрессованного снега дорог и тротуаров.
Известно устройство очистки от наледи и спрессованного снега по патенту на изобретение RU 2291245, МПК Е01Н 5/12, опубл. 10.01.2007, состоящее из рамы, шнека со спиралями правого и левого направления, двух скребков, опорных спаренных колес, трансмиссии привода рабочих органов, гидроцилиндров опускания и подъема ротора. Ротор состоит из вала, на котором установлены на шпонках с определенным шагом дисковые пилы. Пилы разделены между собой молотками с прикрепленными к ним пластинами с заостренной кромкой, шарнирно установленными на осях, проходящих через дисковые пилы. С торцов на вал установлены на подшипниках скольжения опорные зубчатые колеса, наружный диаметр которых больше наружного диаметра дисковых пил и молотков с пластинами с заостренными кромками.
Производительность устройства повышена за счет ударного разрушения молотками с остро заточенными пластинами разрезанных дисковыми пилами пластов льда и уплотненного снега.
Недостатком устройства является сложность конструкции, большие динамические нагрузки, возникающие при работе молотков и некачественная очистка полотна, поскольку молотки не полностью удаляют слой наката и гололеда, находящегося в зоне их работы.
Известен рабочий орган снегоуборочной машины (А.С. СССР №1219707, МПК Е01Н 5/12, опубл. 23.03.86), содержащий основную раму с установленными на ней двумя горизонтальными осями, расположенными симметрично под углом к продольной оси рабочего органа, на каждой из осей вертикально размещены заостренные дисковые ножи, а позади каждой оси на кронштейнах закреплен плужок с режущими зубьями. При работе рабочий орган устанавливают на очищаемое дорожное покрытие и перемещают вперед базовой машиной. Дисковые ножи разрыхляют лед и уплотненный снег. Остающийся в промежутках между дисковыми ножами лед и снег срезается плужками и сдвигается в сторону, что повышает качество очистки.
Недостатками рабочего органа является: невозможность регулировки глубины резания, что может привести к соприкосновению заостренных кромок дисковых ножей с дорожным покрытием и частичному разрушению последнего; кроме того, необходимо большое усилие прижатия для внедрения дисков в снежно-ледяной накат.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство для очистки дорожных покрытий ото льда и уплотненного снега А.С. СССР №1234504, МПК E01H 5/12, опубл. 30.05.86. Устройство содержит базовое шасси с рамой. На опорной раме закреплен рабочий орган, который содержит подвижную в вертикальном направлении раму, соединенную с опорной рамой с возможностью опускания и подъема, горизонтальный вал (ось), соединенный с приводом вращения. На валу жестко установлены приводные диски с жестко закрепленными режущими пластинами. Режущие пластины расположены под углом к горизонтальной плоскости, причем с обеих сторон от продольной оси рамы углы противоположно ориентированы. Подъем и опускание подвижной рамы осуществляется с помощью гидроцилиндров. Устройство снабжено копирующими роликами и подчищающими плужками, что повышает качество очистки.
Недостатком устройства является: зависимость качества обработки поверхности дорожного покрытия от согласованности двух отдельных настроек всех элементов при разном износе (копирующие роликов, плужков и режущие пластин), а также неэффективное использованию мощности базовой машины, которое направлено на вдавливание дисков в разрушаемую среду; создание повышенных удельных нагрузок на относительно большой режущей кромке режущих пластин.
Задачей изобретения является повышение качества обработки поверхности и повышение эффективности использования мощности базовой машины при снятии наледи и спрессованного снега с дорожного покрытия.
Задача решена следующим образом.
Устройство для очистки дорог, заявленное в качестве изобретения, как и прототип, содержит смонтированную на базовом шасси опорную раму, и подвижную раму, соединенную с возможностью опускания и подъема с опорной рамой. На подвижной раме закреплена горизонтальная ось. На оси установлены рабочие диски, жестко соединенные между собой и с жестко закрепленными на них режущими элементами. В состав устройства, как и в прототипе, входит привод вращения.
В отличие от прототипа, в заявляемом устройстве с обеих сторон горизонтальной оси на подвижной раме с помощью подшипников дополнительно закреплены опорные диски, соединенные с приводом вращения. Устройство согласно изобретению дополнительно содержит два подвижных в продольном направлении диска, установленных на концах горизонтальной оси, каждый из которых с внешней стороны соединен с опорным диском при помощи втулочно-пальцевого подпружиненного соединения, а с внутренней, жестко, с крайним рабочим диском. Кроме этого, подвижные диски с помощью закрепленных на них кулачках, преобразующих вращательное движение в возвратно-поступательное, контактируют с кулачками, закрепленными жестко на подвижной раме. Кулачки, закрепленные на подвижной раме, установлены с обоих концов и противофазно относительно друг друга. Отличием является также то, что рабочие диски установлены на горизонтальной оси с возможностью перемещения вдоль нее.
В частном случае опорная рама устройства для очистки дорог снабжена жестко закрепленными на ней шипами с регулировочными прокладками, а подвижная рама - шарнирно закрепленными серьгами со сквозными прорезями для размещения в них шипов. Такая конструкция обеспечивает регулируемую подвижность подвижной рамы в вертикальном направлении в зависимости от износа режущих элементов.
На фиг. 1 изображено устройство вид спереди, на фиг. 2 крепление устройства к базовой машине.
Устройство содержит подвижную раму 1, в которой установлены подшипниковые узлы 7. Внутри подшипниковых узлов на полуосях 17 установлены опорные диски 8, с внутренней стороны опорных дисков на горизонтальной оси 6 установлены подвижные диски 3, соединенные с рабочими дисками 5, на которых закреплены режущие элементы (резцы). Рабочие диски 5 установлены на горизонтальной оси 6 и соединены между собой при помощи шпилечного соединения 14. Одна из полуосей 17 имеет закрепленную на шлицах приводную звездочку 11, которая фиксируется крышкой 12. Опорный диск 8 жестко соединен с полыми пальцами 4. Полые пальцы 4 установлены внутри втулок 25. Втулки 25 в свою очередь жестко закреплены в подвижных дисках 3. Полые пальцы 4 и втулки 25 объединены между собой специальным болтом 15. Болты 15 имеют опорные элементы 16, на опорные элементы опирается пружина сжатия 2. Подвижный диск 3 имеет с определенным шагом по диаметру расставленные кулачки 9. Кулачки 9 контактируют с ответными кулачками 10, жестко закрепленными на раме 1. Подвижный диск 3 и рама 1 с противоположной стороны имеют аналогично закрепленные кулачки, но установлены в противофазе первыми. Подвижная рама 1 (фиг. 2) шарнирно соединена с рамой трактора 18, к которой присоединена опорная рама 20, в опорной раме установлены гидроцилиндры 19 для подъема и опускания подвижной рамы 1. Подвижная рама 1 имеет шарнирно закрепленные серьги 21. Серьги 21 имеют сквозные прорези внутри, которых располагаются шипы 22 жестко закрепленные на опорной раме 20. Шипы 22 имеют регулировочные прокладки 23. Подвижная рама имеет несущий кожух 26, на котором закреплен привод 24 с цепной передачей 27. Цепь соединена с приводной звездочкой 11, показанной на фиг. 1.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Включается привод устройства 24, цепная передача 27 приводит во вращение звездочку 11 с полуосью 17, опорными дисками 8, подвижными дисками 3 и рабочими дисками 5 с режущими элементами (например резцами). Диск 3 вращается вместе с кулачками 9. Кулачки 9 взаимодействуют с кулачками 10, закрепленными на раме 1. При работе вращающиеся подвижный диск 3 вместе с втулками 25 и диски 5 с режущими элементами при взаимодействии кулачков 9 и 10 перемещаются вдоль горизонтальной оси 6, при этом болты 15 с опорными элементами 16 перемещаются в том же направлении и сжимают пружины 2. С противоположной стороны подвижный диск 3 сжимает аналогично пружины 2. Диски 3 посредством втулок 25 опираются на пальцы 4, которые в свою очередь закреплены на опорных дисках 8, что позволяет непрерывно осуществлять вращение и перемещение вдоль горизонтальной оси. Перемещение вдоль оси режущих дисков 5 вправо прекращаются, после того как кулачки 9 и 10 выйдут из контакта. При дальнейшем вращении вступают в действие кулачки 9 и 10 с другой стороны и режущие диски движутся влево. Сжатые пружины 2 возвращают в исходное положение подвижные диски 3 при движении дисков с режущими элементами относительно оси 6 как в одну, так и в другую сторону. Работающее устройство вместе с подвижной рамой 1 гидроцилиндрами 19 опускается до соприкосновения дисков 5 и установленных на них режущих элементах (резцах) с разрушаемой средой. Ход подвижной рамы 1 с серьгами 21 ограничиваются шипами 22 жестко закрепленными на опорной раме 20. Регулировочные пластины 23, закрепленные на шипах 22 позволяют регулировать ход подвижной рамы в вертикальном направлении при износе резцов или настройки толщины (глубины) срезаемого слоя. После окончания врезания устройства на заданную глубину включается передвижение базовой машины 18 и происходит очистка дорожного полотна от наледи и уплотненного снега. Перемещение дисков с режущими элементами (резцами) осуществляется на расстоянии немного большим, чем ширина резца из условия износа кулачков 9 и 10.
Такая конструкция устройства позволяет повысить качество очистки за счет вращательного и одновременно возвратно-поступательного движения дисков с режущими элементами относительно горизонтальной оси устройства, в то же время более эффективно использовать мощность базовой машины, поскольку с разрушаемой средой взаимодействует только режущий инструмент. В прототипе рабочие диски жестко соединены между собой горизонтальной осью и не имеют возможности продольного перемещения. Предлагаемая конструкция за счет своей податливости позволяет реализовать резание с подрезанием пласта разрушаемой среды, что в свою очередь дает возможность увеличить шаг расстановки резцов и более эффективно их использовать. Увеличение шага расстановки резцов позволяет снизить общее количество резцов используемых в устройстве и тем самым получить дополнительный экономический эффект. Наличие ограничительного устройства, в частном случае, выполненного в составе подвижной серьги с прорезью, взаимодействующей с шипом через регулировочные пластины, позволяет упростить процесс регулировки устройства при износе режущих элементов.