ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ХОЛОДНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ НА МЕСТЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АСФАЛЬТО-ЦЕМЕНТНОЙ СМЕСИ
PROCESS LINE FOR COLD TREATMENT OF ROAD PAVEMENT ON-SITE USING ASPHALT-CEMENT MIXTURE

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящей заявкой испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США №62/629296, поданной 12 февраля 2018 года.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение в целом относится к ремонту или обновлению дорожных покрытий автомобильных дорог с использованием дорожного битума. Более конкретно, настоящее изобретение относится к оборудованию, предназначенному для обновления дорожного покрытия автомобильных дорог с использованием прошедшей холодную переработку на месте асфальтобетонного материала.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Зачастую ремонт дороги проводят путем укладки поверх существующего дорожного покрытия (выполненного из бетонной либо битумной смеси для дорожного покрытия) нового слоя (зачастую называемого «выравнивающим слоем покрытия») бетонного или битумного материала для дорожного покрытия. Тем не менее, без предварительной обработки поверхности указанный способ дорожного ремонта в целом приводит к нанесению недостаточного количества материала для дорожного покрытия на участки, изрезанные колеями, с выбоинами/колдобинами или иным образом поврежденные участки, так как дополнительный верхний слой дорожной одежды будет уложен при том же самом расчете нормы на единицу ширины дороги на поврежденных участках (которые характеризуются большей глубиной выбоин по ширине, которые необходимо заполнить материалом для дорожного покрытия), как и на неповрежденных участках. Из-за пониженной толщины уложенного верхнего слоя покрытия на ранее поврежденные участки на новом дорожном покрытии вновь образуются колеи, либо покрытие будет иным образом повреждено вследствие износа в течение непродолжительного периода времени. Тем не менее, за счет фрезерования поверхности поврежденного дорожного покрытия до одинакового уровня по высоте поверхности ниже уровня поврежденных участков при укладке нового слоя дорожного покрытия обеспечивается создание равномерной толщины вновь уложенного дополнительного слоя дорожного покрытия по всей ширине поверхности дорожного полотна. Указанный способ обновления дорожного покрытия может быть использован с целью достижения первоначальных высотных отметок поврежденного дорожного полотна, в то время как укладка выравнивающего слоя асфальтобетонного покрытия поверх поврежденного, но нефрезерованного дорожного покрытия, зачастую приводит к увеличению высоты поверхности дороги или к превышению первоначальных высотных отметок некоторых участков дорожного полотна. Ремонт дорожного полотна без фрезерования может привести к необходимости увеличения высоты придорожной полосы, дорожного ограждения и крышек люков, а также к корректировке габаритов эстакад по высоте, в то время как при использовании надлежащего способа фрезерования проведение таких работ исключается. Применение фрезерования до обновления дорожного покрытия также позволяет достичь надлежащего продольного и поперечного уклона дороги и тем самым избежать проблем дорожного дренажа и безопасности. Кроме того, фрезерование, как правило, позволяет создать грубую поверхность, обеспечивающую укладку и прочное связывание с новым слоем асфальта или иного поверхностного слоя дорожной одежды. Наконец, фрезерование позволяет получить сырьевой материал, который может быть переработан и утилизирован при производстве новых материалов для дорожного покрытия.
Дорожная фрезерная машина снабжена фрезерным барабаном, включающим несколько режущих зубьев, установленных по его окружности, при этом барабан, как таковой, установлен в корпусе для фрезерного барабана. Дорожная фрезерная машина предназначена для перемещения по поверхности дорожного полотна с вращающимся в корпусе фрезерным барабаном для фрезерования поверхности с целью удаления дорожного покрытия, изготовленного из асфальта или портландцементного бетона, при подготовке материала дорожного покрытия для переработки и (или) при подготовке к укладке выравнивающего слоя дорожного полотна. Типовая дорожная фрезерная машина включает один или более транспортировочных конвейеров, предназначенных для удаления фрезерованного материала для покрытия дорог из зоны расположения фрезерного барабана и его транспортировки от участка работы дорожной фрезерной машины для загрузки в стоящий рядом самосвал. Дорожный стабилизатор/машина для восстановления дорог аналогичны дорожной фрезерной машине в том, что они представляет собой транспортное средство на колесном или гусеничном ходу, снабженное фрезерным барабаном, включающим несколько режущих зубьев, установленных по его окружности, при этом барабан, как таковой, установлен в корпусе для фрезерного барабана. Однако фрезерный барабан дорожного стабилизатора/машины для восстановления дорог в целом используют для измельчения или размалывания существующего дорожного полотна, или дорожного покрытия, на глубину, превышающую глубину фрезерования с помощью дорожной фрезерной машины, до обновления дорожного покрытия (обычно указанный процесс называется восстановлением), либо до начальной укладки дорожного покрытия (обычно называемой стабилизацией), и при этом измельченный материал не извлекается из участка фрезерования.
Оборудование для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС может быть использовано для ремонта повреждений дорожного полотна за один проход, при этом повторно используя практически весь объем имеющего фрезерованного асфальта для устройства дорожного полотна. В процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС дорожную фрезерную машину используют для удаления поврежденных слоев асфальтового покрытия, и удаленный материал перерабатывают, снова укладывают на дорожную поверхность и затем уплотняют. Если дорожная поверхность обладает высокой конструктивной прочностью, технология холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС позволяет проводить эффективный ремонт всех типов растрескивания, выбоин и ям, образовавшихся в дорожном полотне. Холодная переработка дорожного покрытия на месте с использованием АЦС может быть использована для ремонта асфальтовых дорог, поврежденных усталостными трещинами (имеющими вид крокодиловой кожи), для устранения выступания битума и цементного молока на поверхность дорожного полотна (избыток асфальто-цементной смеси), растрескивания блоков, волнообразования и образования местных неровностей на дорожном покрытии, трещинообразования в асфальтобетонном дорожном покрытии на участках стыков, продольного растрескивания, для проведения ямочного ремонта, введения шлифованных заполнителей, ремонта выбоин, выкрашиваний, колейности, сдвигового растрескивания, обдиров и поперечных (образующихся при перегреве) трещин. Во всех случаях необходимо изучить коренную причину разрушения дорожного покрытия во избежание разрушения основания. Тем не менее, холодную переработку дорожного покрытия на месте можно использовать практически во всех случаях при отсутствии повреждений основания дорожного полотна. В целом, стоимость технологии холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС лишь наполовину дешевле стоимости укладки покрытия дороги из слоя горячей смеси (т.е. укладка нового асфальто-цементного материала для покрытия дорог), но при этом такая технология обеспечивает достижение приблизительно 80% прочности от прочности покрытия дороги из слоя горячей смеси.
Процесс холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС может быть осуществлен с помощью дорожной фрезерной машины или дорожного стабилизатора/машины для восстановления дорог, которые были модифицированы путем установки дополнительной распределительной трубы для разбрызгивания асфальто-цементной смеси в корпусе фрезерного барабана. Затем асфальто-цементную смесь тщательно перемешивают с фрезерованным измельченным материалом с помощью фрезерного барабана. Далее указанная полученная перемешиванием смесь может быть выставлена валом вдоль дороги для дальнейшей загрузки в соответствующим образом оборудованную асфальтоукладочную машину или направлена по разгрузочному транспортировочному конвейеру дорожной фрезерной машины непосредственно в приемный бункер асфальтоукладочной машины. При выполнении процесса холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС только с помощью дорожной фрезерной машины или дорожного стабилизатора/машины для восстановления дорог и асфальтоукладочной машины асфальто-цементный компонент смеси необходимо подавать из отдельной автоцистерны для транспортировки асфальто-цементной смеси, из цистерны, установленной на транспортном средстве, колесном шасси или на иных мобильных средствах, которые, как правило, сочленены с модифицированной дорожной фрезерной машиной или дорожным стабилизатором/машиной для восстановления дорог. Компонент асфальто-цементной смеси откачивают непосредственно из автоцистерны и дозировано подают через контур перекачивания асфальто-цементной смеси в распределительную трубу для разбрызгивания жидких материалов в корпусе фрезерного барабана.
В некоторых случаях процесс холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС осуществляют с помощью дорожной фрезерной машины или дорожного стабилизатора/машины для восстановления дорог, расположенных последовательно в производственную линию с машиной для холодной переработки с использованием АЦС, такой как RT-500, выпускаемой и реализуемой на рынке компанией «Roadtec, lnc.», Chattanooga, Tennessee. Машина для холодной переработки с использованием АЦС может быть снабжена виброгрохотом, дробилкой, автономным источником асфальто-цементной смеси и мешалкой асфальтобетоносмесителя. При выполнении процесса холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС с использованием машины для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС переработанный материал для дорожного покрытия, снятый фрезерованием дорожной фрезерной машиной, подают на виброгрохот. Верхний продукт грохочения на виброгрохоте подают в дробилку, установленную на машине для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС, и материал, проходящий через дробилку, снова подают на виброгрохот по линии возврата материала. Материал требуемого гранулометрического состава далее перемешивают в мешалке асфальтобетоносмесителя с асфальто-цементной смесью, поступающей из автономной цистерны для хранения. Ввиду того, что автономная цистерна для хранения асфальто-цементной смеси в машине для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС имеет ограниченный объем, было бы предпочтительным подавать дополнительное количество асфальто-цементной смеси из отдельного грузового транспортного средства для доставки материала в резервуар для хранения асфальто-цементной смеси, размещенный на машине для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС, с целью обеспечения того, чтобы исключалось частое прерывание процесса холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС в силу необходимости повторного заполнения резервуара для хранения асфальто-цементной смеси на машине для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС. В любой конфигурации оборудования для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС первичным компонентом нового дорожного покрытия является материал для дорожного покрытия, снятый фрезерованием с автодорожного полотна. Единственным дополнительным компонентом нового дорожного покрытия является асфальто-цементная смесь, перевозимая машиной для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС и (или) мобильным транспортным средством для доставки указанного материала. Ввиду того, что скорость перемещения оборудования, задействованного в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, в первую очередь, определяется скоростью перемещения дорожной фрезерной машины, общепринятая практика в отношении всех компонентов процесса холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, за исключением асфальтоукладочной машины, заключается в объединении всех компонентов в производственную линию с целью обеспечения перемещения всех компонентов с одинаковой скоростью на всех этапах процесса холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС.Такие компоненты, объединяемые и используемые при осуществлении процесса холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, зачастую называют технологической линией оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС.
Свойства асфальто-цементной смеси наиболее полно проявляются в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС при ее укладке при температуре в пределах от приблизительно 300° F до приблизительно 350° F. Несмотря на то, что грузовое транспортное средство для доставки асфальто-цементной смеси, как правило, снабжено тепловой изоляцией, оно не включает какой-либо нагревательной установки для поддержания температуры асфальто-цементной смеси в ходе процесса холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС. Следовательно, асфальто-цементная смесь в грузовом транспортном средстве для доставки смеси начинает постепенно остывать, как только грузовое транспортное средство отправляется из пункта загрузки асфальто-цементной смеси. Если процесс холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС осуществляется на большом расстоянии от пункта погрузки асфальто-цементной смеси, асфальто-цементная смесь в цистерне грузового транспортного средства для доставки смеси теряет значительное количество тепла прежде, чем начнется процесс холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС. Более того, процесс холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС может начаться в такой определенный момент времени дня, который не позволяет завершить процесс за одну рабочую смену. Когда температура асфальто-цементной смеси в грузовом транспортном средстве для доставки смеси по какой-либо причине падает ниже приблизительно 300° F, дальнейшее использование такой смеси, по всей вероятности, приведет к созданию покрытия ненадлежащего качества на отремонтированном автодорожном полотне.
В родственной заявке на патент США №15/855,403 приведено описание способа и устройства, предназначенных для разогрева асфальто-цементной смеси, транспортируемой в резервуаре для подачи асфальто-цементной смеси до использования такой асфальто-цементной смеси в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС. Устройство, описание которого приведено в указанной заявке, включает блок подогревателя смеси для асфальто-цементной смеси, являющийся частью технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС. Более конкретно, блок подогревателя смеси размещен между резервуаром для подачи асфальто-цементной смеси и компонентом технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, подающим асфальто-цементную смесь, которую перемешивают с переработанным материалом дорожного покрытия в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС. Предпочтительно, чтобы блок подогревателя смеси с бесступенчато регулируемой тепловой мощностью в пределах от приблизительно 300000 БТЕ в час до приблизительно 500000-750000 БТЕ в час использовался в способе указанной родственной заявки на патент; однако бесступенчато регулируемые нагреватели с тепловой мощностью в указанном диапазоне сложно найти на рынках сбыта. Следовательно, было бы предпочтительным, если бы могло быть создано устройство, обеспечивающее разогрев асфальто-цементной смеси до требуемой температуры, представляющее собой нагревательное устройство более простой конструкции.
ПРЕИМУЩЕСТВА НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Одно из преимуществ предпочтительного примера осуществления настоящего изобретения заключается в том, что он предусматривает создание способа и устройства, обеспечивающих непрерывный процесс холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС и исключающих проблему охлаждения асфальто-цементной смеси, транспортируемой грузовым транспортным средством для доставки смеси. Дополнительное преимущество предпочтительного примера осуществления настоящего изобретения заключается в том, что он предусматривает создание устройства, снабженного более простым по конструкции нагревательным устройством, по сравнению с устройством с бесступенчато регулируемой тепловой мощностью, находящейся в пределах минимальных и максимальных номинальных значений БТЕ.
Другие преимущества и отличительные признаки настоящего изобретения станут очевидными на основе последующего подробного описания изобретения, рассмотренного вместе с рисунками.
ПРИМЕЧАНИЯ ПО ТОЛКОВАНИЮ ТЕРМИНОВ
Использование терминов «а», «an», «the» и аналогичных терминов в контексте описания настоящего изобретения истолковывается как включающее как единственное, так и множественное число, если иное не указано в настоящей заявке или однозначно не находится в противоречии с контекстом. Термины «содержащий», «имеющий», «включающий» и «заключающий в своем составе» следует истолковывать как неограничивающие термины (т.е. означающие «включая, в частности,»), если не указано иное. Термины «в основном», «в целом» и другие слова, указывающие на степень, являются относительными определениями, предназначенными для указания на допустимое отклонение от характеристики, определяемой таким образом. Использование таких терминов при описании физических или функциональных характеристик настоящего изобретения не предназначено для ограничения такой характеристики до абсолютного значения, которое определяет термин, а скорее для обеспечения приближения значения такой физической или функциональной характеристики.
Термины, касающиеся присоединений, подключений и т.д., такие как «присоединенный», «подключенный», «соединенный» и «взаимосвязанный», относятся к взаимосвязи, при которой конструкции прикреплены или присоединены одна к другой либо непосредственно, либо косвенно с помощью промежуточных конструкций, а также представляют собой как подвижное, так и жесткое соединение или взаимосвязь, если не оговорено или ясно не указано иное в данном контексте. Термины «функционально соединенный» и «функционально присоединенный» описывают такое присоединение, подключение или соединение, при котором обеспечивается работа соответствующих конструкций или компонентов надлежащим образом в силу наличия такой взаимосвязи.
Использование всех примеров или пояснительного языка (например, «такой как» и «предпочтительно») в настоящем контексте предназначено исключительно для более полной иллюстрации настоящего изобретения и его предпочтительных примеров осуществления, а не для установления ограничения объема настоящего изобретения. Ничто в описании настоящего изобретения не должно истолковываться как указывающее на любой элемент в качестве основного для реализации настоящего изобретения, если конкретно не указано иное. В настоящем контексте дано конкретное определение ряда терминов. Указанным терминам дается их максимально широкое толкование, соответствующее определениям, приведенным ниже:
Термин «асфальто-цементная смесь» включает асфальто-цементную смесь различных типов и составов в жидкой форме, а также вспененную асфальто-цементную смесь и эмульсии асфальто-цементной смеси, обладающие способностью жидкотекучести.
Термин «дорожная фрезерная машина» относится к машине, снабженной фрезерным, или рабочим барабаном, предназначенным для его размещения в контакте с дорожным полотном или с поверхностью основания автодорожного полотна для удаления части поверхности. Термин «дорожная фрезерная машина» включает, в частности, машины, которые в некоторых случаях называют дорожные стабилизаторы и машины для восстановления дорожного полотна. Термин «дорожная фрезерная машина» также включает модифицированную дорожную фрезерную машину для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС в соответствии с нижеприведенным определением.
Термин «процесс холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС» относится к использованию оборудования для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, предназначенного для проведения ремонта поврежденного дорожного полотна путем удаления поврежденных слоев дорожного покрытия, переработки снятого фрезерованием материала дорожного покрытия, замены удаленного и укладки переработанного материала дорожного покрытия на автодорожное полотно и его уплотнение.
Термин «модифицированная дорожная фрезерная машина для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС» относится к дорожной фрезерной машине, модифицированной путем включения в ее конструкцию системы подачи асфальто-цементной смеси, содержащей распылительный узел, установленный в корпусе фрезерного барабана для подачи и распыления асфальто-цементной смеси в корпус фрезерного барабана.
Термин «технологическая линия оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС» относится к нескольким единицам оборудования, включающим, в частности, мобильный расходный резервуар для асфальто-цементной смеси и дорожную фрезерную машину (которая может являться или не являться модифицированной дорожной фрезерной машиной для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС), при этом указанные единицы оборудования используют или предназначены для использования в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС. Технологическая линия оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС может включать машину для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС, а также линия включает асфальтоукладочную машину, хотя асфальтоукладочную машину могут задействовать после прохождения других компонентов технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС для подбора выставленных вдоль автодороги валов переработанного материала дорожного покрытия.
Термин «направление переработки» относится к направлению главного перемещения технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС при производстве линией работ на автодороге.
Термин «ниже по потоку» в соответствии со значением, используемым в настоящем контексте для описания относительного положения в контуре перекачивания асфальто-цементной смеси или в связи с контуром перекачивания асфальто-цементной смеси, являющимся частью настоящего изобретения или относящимся к настоящему изобретению, относится к относительному положению направления потока асфальто-цементной смеси, поступающего из расходного резервуара к компоненту технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, обеспечивающему подачу асфальто-цементной смеси, перемешиваемой с переработанным материалом дорожного покрытия в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС в соответствии с настоящим изобретением.
Термин «выше по потоку» в соответствии со значением, используемым в настоящем контексте для описания относительного положения в контуре перекачивания асфальто-цементной смеси или в связи с контуром перекачивания асфальто-цементной смеси, являющимся частью настоящего изобретения или относящимся к настоящему изобретению, относится к относительному положению направления, противоположного направлению потока асфальто-цементной смеси, поступающего из расходного резервуара к компоненту технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, обеспечивающему подачу асфальто-цементной смеси, смешиваемой с переработанным материалом дорожного покрытия в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС в соответствии с настоящим изобретением.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение включает способ и устройство для нагревания асфальто-цементной смеси, подаваемой из мобильного расходного резервуара для асфальто-цементной смеси, с целью обеспечения использования такой асфальто-цементной смеси в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС. Установка для нагрева для разогрева асфальто-цементной смеси включает блок подогревателя смеси и тепломодифицирующий компонент. Указанная установка для нагрева включена в контур перекачивания асфальто-цементной смеси между расходным резервуаром для асфальто-цементной смеси и компонентом технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, подающим распылением асфальто-цементную смесь, смешиваемую с переработанным материалом дорожного покрытия в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС. Более конкретно, установка для нагрева расположена ниже по потоку за расходным резервуаром для асфальто-цементной смеси и выше по потоку перед компонентом для подачи и распыления асфальто-цементной смеси, смешиваемой с переработанным материалом дорожного покрытия. Компонент блока подогревателя смеси установки для нагрева включает горелку и нагревательный змеевик для разогрева асфальто-цементной смеси. Нагреваемую асфальто-цементную смесь прокачивают по нагревательному змеевику для разогрева асфальто-цементной смеси, и горелка направляет горячие газы сгорания через нагревательный змеевик для разогрева асфальто-цементной смеси таким образом, чтобы обеспечивалась передача тепла горячих газов асфальто-цементной смеси, протекающей по нагревательному змеевику.
В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения блок подогревателя смеси может включать несколько нагревательных змеевиков для разогрева асфальто-цементных смесей, через которые проходят горячие газы сгорания. В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения блок подогревателя смеси может быть снабжен несколькими соплами горелки, при этом сопла различаются по размеру таким образом, чтобы топливо могло быть выборочно направлено через сопла различного размера для изменения тепловой мощности горелки. Кроме того, блок подогревателя смеси также может быть снабжен клапанами или иными механизмами, обеспечивающими изменение расхода топлива, подаваемого в горелку для изменения ее тепловой мощности.
Тепломодифицирующий компонент установки для нагрева предназначен для регулирования количества тепла, передаваемого горячими газами сгорания асфальто-цементной смеси, находящейся в нагревательном змеевике для разогрева асфальто-цементной смеси, с целью регулирования температуры асфальто-цементной смеси в контуре перекачивания асфальто-цементной смеси ниже по потоку от установки для нагрева. Указанное регулирование предпочтительно осуществляется путем изменения расхода воздушного потока и (или) потока асфальто-цементной смеси через блок подогревателя смеси. В некоторых примерах осуществления настоящего изобретения тепломодифицирующий компонент включает перепускной клапан, предназначенный для смешивания ненагретой асфальто-цементной смеси с асфальто-цементной смесью, которая была нагрета блоком подогревателя смеси таким образом, чтобы обеспечивалось достижение требуемой температуры перемешенной асфальто-цементной смеси. В других примерах осуществления настоящего изобретения тепломодифицирующий компонент включает регулятор воздушного потока, предназначенный для регулирования потока горячих газов сгорания, образующихся при горении горелки и проходящих через нагревательный змеевик для разогрева асфальто-цементной смеси, с целью регулирования количества тепла, передаваемого горячими газами сгорания асфальто-цементной смеси в нагревательном змеевике. В указанных примерах осуществления настоящего изобретения на блоке подогревателя смеси имеется несколько вытяжных вентиляционных каналов, при этом каждый канал снабжен устройством перекрытия вентиляционных каналов или иным механизмом регулирования, который выборочно открывает или перекрывает поток горячих газов сгорания, проходящих через нагревательный змеевик для разогрева асфальто-цементной смеси блока подогревателя смеси. Вытяжные вентиляционные каналы и устройства перекрытия вентиляционных каналов расположены таким образом, чтобы при приведении в действие устройств перекрытия вентиляционных каналов обеспечивалось изменение пути прохождения горячих газов сгорания внутри блока подогревателя смеси, тем самым изменяя характер потока горячих газов сгорания через нагревательный змеевик для разогрева асфальто-цементной смеси, и тем самым изменяя количество тепла, передаваемого горячими газами сгорания асфальто-цементной смеси в нагревательном змеевике.
Предпочтительно, чтобы установка для нагрева был предназначена для непрерывного нагрева асфальто-цементной смеси по мере ее поступления из расходного резервуара асфальто-цементной смеси с целью обеспечения непрерывного повышения температуры асфальто-цементной смеси при приросте приблизительно 1,0° F на галлон при расходе приблизительно 30 галлонов/минуту, или при большем приросте температуры при более низком расходе, либо при меньшем приросте температуры при более высоком расходе с целью обеспечения того, чтобы асфальто-цементная смесь, выпускаемая из блока подогревателя смеси, находилась в предварительно заданном приемлемом температурном диапазоне для ее использования в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС.
Для упрощения понимания настоящего изобретения предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения, а также известный изобретателям лучший вариант осуществления настоящего изобретения проиллюстрированы на рисунках, и ниже приведено их подробное описание. Тем не менее, не предполагается, что настоящее изобретение ограничивается конкретными описанными примерами осуществления настоящего изобретения или использованием в связи с устройством, проиллюстрированным в настоящем документе. Таким образом, объем настоящего изобретения, предполагаемый изобретателями, включает все эквиваленты предмета изобретения, описание которого приведено в данном документе, а также различные усовершенствования и альтернативные варианты осуществления изобретения, которые обычно реализуются специалистами в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение. Изобретатели рассчитывают, что специалисты в данной области техники внесут такие изменения, которые представляются им целесообразными, включая практическое осуществление настоящего изобретения иным образом, кроме конкретно описанного в настоящем документе. Кроме того, любая комбинация элементов и компонентов настоящего изобретения, описанная в данном документе, в любом из возможных вариантов охватывается настоящим изобретением, если иное не указано в настоящим описании, либо однозначно не исключено контекстом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения проиллюстрированы на прилагаемых рисунках, на которых одинаковые детали обозначены одними и теми же позициями по всему описанию, и на которых стрелки, маркированные «АС», указывают направление потока асфальто-цементной смеси и стрелки, маркированные «AF», указывают направление потока нагретого воздуха и газов сгорания, на которых:
Фиг. 1 - вид сбоку технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, состоящей из асфальтоукладочной машины, модифицированной дорожной фрезерной машины для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, блока подогревателя смеси для асфальто-цементной смеси и грузового транспортного средства для доставки асфальто-цементной смеси.
Фиг. 2 - вид сбоку части технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, показанной на Фиг. 1, с модифицированной дорожной фрезерной машиной для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, проиллюстрированной несколько схематически.
Фиг. 2А - вид сбоку части технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, аналогичный виду на Фиг. 2, иллюстрирующий альтернативный контур перекачивания асфальто-цементной смеси из расходного резервуара для асфальто-цементной смеси, установленного на транспортном средстве для подачи асфальто-цементной смеси, в корпус фрезерного барабана модифицированной дорожной фрезерной машины для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС.
Фиг. 3 - вид сбоку технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, состоящей из асфальтоукладочной машины, машины для холодной переработки дорожного полотна, дорожной фрезерной машины, блока подогревателя асфальто-цементной смеси и грузового транспортного средства для доставки асфальто-цементной смеси.
Фиг. 4 - схематический вид части альтернативной технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, включающий первый пример осуществления контура перекачивания асфальто-цементной смеси, блока подогревателя смеси настоящего изобретения и тепломодифицирующего компонента, предназначенного для смешивания ненагретой асфальто-цементной смеси с асфальто-цементной смесью, нагретой блоком подогревателя смеси таким образом, чтобы обеспечивалось достижение требуемой температуры перемешенной асфальто-цементной смеси ниже по потоку от установки для нагрева.
Фиг. 5 - вид в разрезе первого примера осуществления блока подогревателя смеси настоящего изобретения, иллюстрирующий характер потоков асфальто-цементной смеси и нагретого воздуха, проходящего через блок подогревателя смеси.
Фиг. 6 - вид в перспективе предпочтительного примера осуществления тепломодифицирующего компонента, показанного схематически на Фиг. 4.
Фиг. 7 - вид в перспективе части тепломодифицирующего компонента, приведенного на Фиг. 6, показанного в другой перспективе в отличие от Фиг. 6, при этом части узла удалены для того, чтобы проиллюстрировать перепускной клапан тепломодифицирующего компонента в открытом положении.
Фиг. 8 - вид в перспективе части тепломодифицирующего компонента, показанного на Фиг. 7, иллюстрирующий перепускной клапан тепломодифицирующего компонента в закрытом положении.
Фиг. 9 - вид в перспективе второго примера осуществления установки для нагрева настоящего изобретения, при этом установка для нагрева включает спаренный подогреватель смеси и тепломодифицирующий компонент, показанный на Фиг. 6-8.
Фиг. 10 - вид в перспективе установки для нагрева, показанной на Фиг. 9, иллюстрирующий соединение установки для нагрева с дорожной фрезерной машиной.
Фиг. 11 - схематический вид части альтернативной технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, включающей третий пример осуществления установки для нагрева настоящего изобретения, включающей тепломодифицирующий компонент, предназначенный для изменения потока горячих газов сгорания, образующихся при работе горелки блока подогревателя смеси, с целью регулирования количества тепла, передаваемого горячими газами асфальто-цементной смеси в нагревательном змеевике для разогрева асфальто-цементной смеси блока подогревателя смеси.
Фиг. 12 - вид в перспективе третьего примера осуществления установки для нагрева настоящего изобретения.
Фиг. 13 - вид в разрезе третьего примера осуществления установки для нагрева, показанной на Фиг. 12, со снятым нагревательным змеевиком для подогрева асфальто-цементной смеси, иллюстрирующий поток нагретого воздуха и газов сгорания, проходящих через блок подогревателя смеси при работе в соответствии с первой конфигурацией газового потока.
Фиг. 14 - вид в разрезе третьего примера осуществления установки для нагрева, показанной на Фиг. 12 и Фиг. 13, иллюстрирующий поток нагретого воздуха и газов сгорания, проходящих через нагревательный змеевик для разогрева асфальто-цементной смеси при работе в соответствии с первой конфигурацией газового потока.
Фиг. 15 - вид в разрезе третьего примера осуществления установки для нагрева, показанной на Фиг. 12-14, со снятым нагревательным змеевиком для подогрева асфальто-цементной смеси, иллюстрирующий поток нагретого воздуха и газов сгорания, проходящих через блок подогревателя смеси при работе в соответствии со второй конфигурацией газового потока.
Фиг. 16 - вид в разрезе третьего примера осуществления установки для нагрева, показанной на Фиг. 12-15, иллюстрирующий поток нагретого воздуха и горячих газов сгорания, проходящих через нагревательный змеевик для разогрева асфальто-цементной смеси при работе в соответствии со второй конфигурацией газового потока.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
С нижеприведенным описанием предпочтительных примеров осуществления настоящего изобретения необходимо ознакомиться при одновременном изучении прилагаемых рисунков, которые следует рассматривать как часть полного письменного описания настоящего изобретения. Рисунки не обязательно выполнены в масштабе, и конкретные отличительные признаки настоящего изобретения могут быть показаны увеличенными в масштабе или в несколько схематическом виде в интересах четкости и краткости изложения описания.
На Фиг. 1, 2 и Фиг. 2А проиллюстрирована первая технологическая линия оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, включающая асфальтоукладочную машину 10 (не показана на Фиг. 2 и Фиг. 2А), модифицированную дорожную фрезерную машину 12 для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, блок подогревателя смеси 14 и грузовой автомобиль 16 для доставки асфальто-цементной смеси. Модифицированная дорожная фрезерная машина 12 для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС включает рабочее место оператора 18 и двигатель, как правило, дизельный двигатель (не показан), расположенный в отсеке 20 двигателя. Передача мощности двигателя осуществляется с помощью приводного ремня (не показан), либо другого устройства, известного специалистам в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение, на фрезерный барабан 22, расположенный в известном корпусе 24 фрезерного барабана (не показан на Фиг. 2 и Фиг. 2А для ясности). Фрезерный барабан 22 включает несколько режущих зубьев, предназначенных для фрезерования поверхности дорожного полотна по мере вращения фрезерного барабана и перемещения машины вдоль дорожного полотна в направлении переработки «Р» материала дорожного покрытия.
Мощность от двигателя также передается с помощью средств, известных специалистам в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение, на задний бортовой привод 26 гусеничной ленты и передний бортовой привод 28 гусеничной ленты. Модифицированная дорожная фрезерная машина для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС может включать один или два задних бортовых приводов 26 гусеничной ленты (такие как задний бортовой привод 26 гусеничной ленты) и два передних бортовых привода гусеничной ленты (такой как передний бортовой привод 28 гусеничной ленты). Некоторые или все из указанных бортовых приводов гусеничной ленты могут поворачиваться влево и вправо в целях управления направлением движения. Другие примеры осуществления модифицированной дорожной фрезерной машины для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС (не показано на рисунках) могут включать колесные приводы вместо бортовых приводов гусеничной ленты. Узлы привода присоединены к подъемным колоннам, включающим внутренние линейные исполнительные механизмы (не показаны), которые могут быть активированы для подъема и опускания рамы дорожной фрезерной машины по отношению к поверхности дорожного полотна для изменения глубины осуществляемого фрезерования. Ввиду того, что фрезерный барабан 22 установлен с возможностью вращения в корпусе 24 фрезерного барабана на раме дорожной фрезерной машины, при подъеме рамы на подъемных колоннах обеспечивается подъем фрезерного барабана и вывод последнего из контакта с поверхностью дорожного полотна, и при опускании рамы на подъемных колоннах обеспечивается опускание фрезерного барабана до контакта с поверхностью дорожного полотна с целью проведения фрезерования до достижения требуемой глубины. Рабочее место 18 оператора включает все средства управления, необходимые для приведения в действие и управления направлением движения модифицированной дорожной фрезерной машины для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, вращающегося фрезерного барабана 22, а также для управления всеми другими операциями дорожной фрезерной машины 12.
Модифицированная дорожная фрезерная машина 12 для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС включает блок распыления 30 асфальто-цементной смеси, установленный внутри корпуса фрезерного барабана и предназначенный для подачи и распыления асфальто-цементную смеси, поступающей из впускного трубопровода 32, сообщающегося по текучей среде с расходным резервуаром 34 на грузовом транспортном средстве 16, для доставки асфальто-цементной смеси. Механизм дозированной подачи 36 асфальто-цементной смеси установлен на передней части дорожной фрезерной машины 12 и сообщается по текучей среде с выпускным трубопроводом 38, блоком подогревателя смеси 14 и впускным трубопроводом 32, идущим от грузового транспортного средства 16 для доставки асфальто-цементной смеси. Механизм дозированной подачи 36 включает насос, предназначенный для откачивания асфальто-цементной смеси из расходного резервуара 34 на грузовом транспортном средстве 16 для доставки асфальто-цементной смеси и ее подачи по впускному трубопроводу 32 в блок подогревателя 14 смеси и из блока подогревателя 14 смеси по выпускному трубопроводу 38 в блок распыления 30, подающий и распыляющий асфальто-цементную смесь в корпусе фрезерного барабана 24, где она перемешивается с материалом дорожного покрытия, фрезерованного с поверхности дорожного полотна. Альтернативный контур перекачивания асфальто-цементной смеси из расходного резервуара для асфальто-цементной смеси на грузовом транспортном средстве 16 для доставки асфальто-цементной смеси в корпус фрезерного барабана 24 модифицированной дорожной фрезерной машины для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС проиллюстрирован на Фиг. 2А. Как показано на рисунке, механизм дозированной подачи или насос 36 предназначены для откачивания асфальто-цементной смеси из расходного резервуара 34 на грузовом транспортном средстве 16 для доставки асфальто-цементной смеси, по впускному трубопроводу 32а к насосу 36, из насоса 36 в блок подогревателя 14 смеси по впускному трубопроводу 33 блока подогревателя смеси и из блока подогревателя 14 смеси в блок распыления 30 по выпускному трубопроводу 38. Независимо от средств, с помощью которых асфальто-цементная смесь транспортируется в блок распыления 30, смесь, состоящая из асфальто-цементной смеси и фрезерованного материала далее транспортируется из корпуса 24 фрезерного барабана по транспортировочному конвейеру 40 в бункер 42 в передней части асфальтоукладочной машины 10.
Асфальтоукладочная машина 10 включает известную конвейерную систему, состоящую из продольно расположенного транспортировочного конвейера (не показан) и поперечно расположенного винтового шнека (также не показан) для транспортировки перемешенных асфальто-цементной смеси и переработанного материала дорожного покрытия из бункера 42 к участку, расположенному непосредственно перед выглаживающим брусом 44, где осуществляется их выгрузка на поверхность, на которой предусматривается укладка дорожного покрытия. Выглаживающий брус уплотняет и выравнивает слой асфальта на отремонтированном дорожном полотне.
На Фиг. 3 проиллюстрирован второй пример осуществления технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, предназначенной для перемещения по дорожному полотну в направлении переработки «Р» по мере переработки дорожного покрытия на дорожном полотне. Указанная технологическая линия оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС включает известную асфальтоукладочную машину 10, машину 46 для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС, дорожную фрезерную машину 48, блок подогревателя 14 смеси и грузовое транспортное средство 16 для доставки асфальто-цементной смеси. Машина 46 для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС включает резервуар 50 для хранения асфальто-цементной смеси, дробилку 52, сетчатый фильтр 54 и мешалку 56 асфальтобетоносмесителя. Дорожная фрезерная машина 48 представляет собой известную дорожную фрезерную машину. Насос (не показан), соединенный с резервуаром 50 для хранения асфальто-цементной смеси, предназначен для откачивания асфальто-цементной смеси из расходного резервуара 34 на грузовом транспортном средстве 16 для подачи смеси по впускному трубопроводу 32 в блок подогревателя 14 смеси и из блока подогревателя 14 смеси по выпускному трубопроводу 58 в резервуар 50 для хранения асфальто-цементной смеси на машине 46 для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС. Дорожная фрезерная машина 48 осуществляет фрезерование материала дорожного покрытия с дорожного полотна и транспортирует его по транспортировочному конвейеру 60 в приемный бункер 62 на машине 46 для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС. Материал, фрезерованный дорожной фрезерной машиной, далее перерабатывают машиной 46 для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС с помощью дробилки 52 и сетчатого фильтра 54, и подают в мешалку 56 асфальтобетоносмесителя. Асфальто-цементная смесь из резервуара 50 для хранения асфальто-цементной смеси также транспортируется и подается в мешалку 56 асфальтобетоносмесителя и перемешивается в ней с переработанным фрезерованным материалом. Перемешенные асфальто-цементная смесь и переработанный материал дорожного покрытия далее транспортируются из мешалки асфальтобетоносмесителя по транспортировочному конвейеру 64 в бункер 42 в передней части асфальтоукладочной машины 10. Внутренняя конвейерная система в известной асфальтоукладочной машине 10 транспортирует перемешенные асфальто-цементную смесь и переработанный материал дорожного покрытия из бункера 42 к участку непосредственно перед выглаживающим брусом 44, где они разгружаются на поверхность, на которую укладывается покрытие. Выглаживающий брус 44 уплотняет, выглаживает и выравнивает слой асфальта на отремонтированном дорожном полотне.
На Фиг. 4-8 проиллюстрирован первый пример осуществления установки для нагрева, включающей блок подогревателя смеси и тепломодифицирующий компонент, предназначенный для изменения потока асфальто-цементной смеси по нагревательному змеевику для разогрева асфальто-цементной смеси блока подогревателя смеси с целью регулирования количества тепла, передаваемого асфальто-цементной смеси в нагревательном змеевике горячими газами, образующимися в блоке подогревателя смеси. На Фиг. 4 представлен схематический вид части альтернативной технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, включающей расходный резервуар 134 для асфальто-цементной смеси и контур перекачивания асфальто-цементной смеси, включающий регулирующий клапан 136 расходного резервуара для регулирования потока асфальто-цементной смеси из расходного резервуара 134, подающий трубопровод 138, сетчатый фильтр 140 для удаления примесей асфальто-цементной смеси, насос 142 для асфальто-цементной смеси, расходомер 144 асфальто-цементной смеси для измерения количества асфальто-цементной смеси, подаваемой из насоса для асфальто-цементной смеси, и впускной трубопровод 145, соединенный с установкой для нагрева 146. На Фиг. 4 также схематически проиллюстрирован блок 114 подогревателя смеси, впускной трубопровод 147 блока подогревателя смеси, соединенный с блоком 114 подогревателя смеси, и тепломодифицирующий компонент 148. Тепломодифицирующий компонент 148 включает перепускной клапан 149, обводной впускной трубопровод 150, соединенный с перепускным клапаном 149, смесительный Т-образный патрубок 152, обводной выпускной трубопровод 154, соединенный со смесительным Т-образным патрубком 152, выпускной трубопровод 156 блока подогревателя смеси, соединенный со смесительным Т-образным патрубком 152, и выпускной трубопровод 158, отходящий от смесительного Т-образного патрубка 152. В этом примере осуществления настоящего изобретения обводной впускной трубопровод 150, соединенный с перепускным клапаном 149, смесительный Т-образный патрубок 152, обводной выпускной трубопровод 154, соединенный со смесительным Т-образным патрубком 152, и выпускной трубопровод 156 блока подогревателя смеси, соединенный со смесительным Т-образным патрубком 152, включают обводной жидкостный контур, являющийся частью контура перекачивания асфальто-цементной смеси.
Контур перекачивания асфальто-цементной смеси, проиллюстрированный на Фиг. 4, обеспечивает сообщение по текучей среде между расходным резервуаром 134 для асфальто-цементной смеси, установкой для нагрева 146, которая расположена ниже по потоку от расходного резервуара 134, и механизмом для подачи и распыления асфальто-цементной смеси на переработанный материал дорожного покрытия, удаленный с дорожного полотна дорожной фрезерной машиной в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС. Установка для нагрева предназначена для разогрева асфальто-цементной смеси, поступающей из расходного резервуара, до ее подачи и распыления на переработанный материал для дорожного покрытия, удаленный с дорожного полотна. Установка для нагрева 146 может представлять собой автономную установку, расположенную позади грузового транспортного средства для доставки асфальто-цементной смеси, или может быть установлена на грузовом транспортном средстве для доставки асфальто-цементной смеси, на модифицированной дорожной фрезерной машине для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС или на машине для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС.
Блок 114 подогревателя смеси установки для нагрева 146 более детально проиллюстрирован на Фиг. 5. Как показано на рисунке, блок 114 подогревателя смеси включает горелку 159, предназначенную для сжигания дизельного топлива, пропана или иного топлива в смеси с воздухом, втягиваемым снаружи установки для нагрева встроенным вентилятором или воздуходувкой (не показаны) для создания пламени 160 и горячих газов сгорания. Пламя и горячие газы сгорания направляются в зону подогрева камеры 161 нагревательного змеевика, которая образована частично нагревательным змеевиком 162 для разогрева асфальто-цементной смеси. Нагревательный змеевик для разогрева асфальто-цементной смеси свит по спирали внутри камеры 161 нагревательного змеевика по всей ее длине. Вокруг внутренней камеры 161 нагревательного змеевика уложен внешний слой изоляции 163, обеспечивающей термоизоляцию блока 114 подогревателя смеси. Нагревательный змеевик 162 для разогрева асфальто-цементной смеси является частью контура перекачивания асфальто-цементной смеси, проиллюстрированного на Фиг. 4, и, следовательно, сообщается по текучей среде с впускным трубопроводом 147 асфальто-цементной смеси и с выпускным трубопроводом 156 асфальто-цементной смесью блока подогревателя смеси. Горелка 159 расположена относительно нагревательного змеевика 162 для разогрева асфальто-цементной смеси таким образом, чтобы горячие газы сгорания, образующиеся при горении горелки, могли проходить через нагревательный змеевик 162 для разогрева асфальто-цементной смеси и вокруг него в камере 161 нагревательного змеевика с целью передачи тепла асфальто-цементной смеси, перекачиваемой по нагревательному змеевику 162 для разогрева асфальто-цементной смеси насосом 142. Газообразные продукты сгорания из внутренней нагревательной камеры 161 отводятся из блока 114 подогревателя смеси через вытяжной вентиляционный канал 166, который сообщается по текучей среде с внутренней нагревательной камерой.
На Фиг. 4 и Фиг. 6-8 проиллюстрирован тепломодифицирующий компонент 148 для установки для нагрева 146 и соединенный с ним предпочтительный контур перекачивания асфальто-цементной смеси. Как показано на указанных рисунках, асфальто-цементную смесь из расходного резервуара 134 перекачивают насосом 142 для асфальто-цементной смеси при обтекании расходомера 144 асфальто-цементной смеси во впускной трубопровод 145 установки для нагрева 146. Перепускной клапан 149 снабжен тарелкой 167 клапана (показана на Фиг. 7 и Фиг. 8), соединенной с линейным исполнительным механизмом 168 и предназначенной для перемещения между одним или более открытыми положениями, включая открытое положение, показанное на Фиг. 7, и закрытое положение, показанное на Фиг. 8. Перепускной клапан также находится в открытом положении на Фиг. 6. Тепломодифицирующий компонент 148 также включает датчики линейного положения 169 (показаны на Фиг. 7 и Фиг. 8), предназначенные для определения положения тарелки 167 клапана относительно седла 170 клапана в любой момент времени. Когда тарелка 167 перепускного клапана находится в открытом положении, как показано на Фиг. 7, часть асфальто-цементной смеси, поступающая в установку для нагрева 146 по впускному трубопроводу 145, проходит по обводному впускному трубопроводу 150 и в перепускной клапан 149, и из перепускного клапана 149 в смесительный Т-образный патрубок 152, как показано линией направления потока асфальто- цементной смеси АС171. Указанная часть асфальто-цементной смеси циркулирует в обход блока подогревателя смеси. Другая часть асфальто-цементной смеси, поступающая по впускному трубопроводу 145, проходит по впускному трубопроводу 147 блока подогревателя смеси, как показано линией направления потока асфальто-цементной смеси АС172, в блок 114 подогревателя смеси, и из блока 114 подогревателя смеси по выпускному трубопроводу 156 блока подогревателя смеси поступает в смесительный Т-образный патрубок 152. В зависимости от положения тарелки 167 перепускного клапана относительно седла 170 клапана (наилучший вид на Фиг. 7), регулируемого контроллером, таким как контроллер 174, большая или меньшая часть асфальто-цементной смеси, поступающая по впускному трубопроводу 145, направляется в блок 114 подогревателя смеси таким образом, чтобы относительная доля разогретой асфальто-цементной смеси, выходящей из смесительного Т-образного патрубка 152, могла быть изменена с целью достижения требуемой температуры асфальто-цементной смеси ниже по потоку от установки для нагрева. С другой стороны, когда тарелка 167 перепускного клапана находится в закрытом положении на седле клапана, все количество асфальто-цементной смеси, поступающей в установку для нагрева 146 по впускному трубопроводу 145, проходит по впускному трубопроводу 147 блока подогревателя смеси, как показано линией направления потока АС172, в блок 114 подогревателя смеси, и из блока 114 подогревателя смеси по выпускному трубопроводу 156 блока подогревателя смеси в смесительный Т-образный патрубок 152. Таким образом, при нахождении перепускного клапана в закрытом положении все количество асфальто-цементной смеси, проходящей по впускному трубопроводу 145 установки для нагрева 146, будет нагреваться в блоке 114 подогревателя смеси.
Как линейный исполнительный механизм 168, так и датчики линейного положения 169 функционально соединены с контроллером 174, показанном схематически на Фиг. 4 и Фиг. 6-8, который предпочтительно установлен на рабочем месте оператора модифицированной дорожной фрезерной машины, такой как модифицированная дорожная фрезерная машина 12 для холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС или машина для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС, такая как машина 46 для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС. Контроллер 174 также функционально соединен с насосом 142 для асфальто-цементной смеси, расходомером 144 асфальто-цементной смеси и блоком 114 подогревателя асфальто-цементной смеси. Контроллер 174 также функционально соединен с температурным датчиком 175, расположенным во впускном трубопроводе 145, присоединенном к установке для нагрева 146, и с температурным датчиком 176, расположенным во выпускном трубопроводе 156 блока подогревателя смеси. Контроллер предназначен для приема данных о температуре, поступающих с указанных температурных датчиков, с целью регулирования температуры асфальто-цементной смеси, проходящей по выпускному трубопроводу 158 в модифицированную дорожную фрезерную машину, такую как модифицированная дорожная фрезерная машина 12 или в машину для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС, такой как машина 46 для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС.
Контроллер 174 может включать один микропроцессор, либо два или более микропроцессоров, включающих компоненты для регулирования температуры асфальто-цементной смеси, используемой в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, а также компоненты для управления работой модифицированной дорожной фрезерной машины 12 или машины 46 для холодной переработки дорожного покрытия на основе вводимых оператором машины данных или на основе принятых датчиком или иных известных рабочих параметров. Контроллер 174 может включать запоминающее устройство, вспомогательное запоминающее устройство, процессор и другие компоненты для выполнения прикладной программы. Другие различные схемы могут быть связаны с контроллером 174, например, схемы электроснабжения, схемы формирования сигнала, схемы соленоидного привода и другие типы схем. Ряд поставляемых на рынок микропроцессоров могут быть сконфигурированы для выполнения функций контроллера 174. Следует отметить, что контроллер 174 может быть легко встроен в универсальный компьютер или микропроцессор машины, обеспечивающий управление различными функциями машины для модифицированной дорожной фрезерной машины, такой как модифицированная дорожная фрезерная машина 12 или машина для холодной переработки дорожного покрытия, такой как машина 46 для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС.
На Фиг. 9 и Фиг. 10 проиллюстрирован второй пример осуществления установки для нагрева настоящего изобретения, включающей установку для нагрева 115, включающую спаренный блок 116 подогревателя смеси и тепломодифицирующий компонент 117. Спаренный блок 116 подогревателя смеси включает пару блоков 118 и 119 подогревателя смеси, которые последовательно соединены друг с другом, при этом каждый из них в основном идентичен блоку 114 подогревателя смеси, показанному на Фиг. 5. Спаренный блок 116 подогревателя смеси может быть заменен блоком 114 подогревателя смеси на схематическом виде установки для нагрева 146, показанном на Фиг. 4. Тепломодифицирующий компонент 117 включает перепускной клапан 149 и соединенные с ним компоненты контура перекачивания асфальто-цементной смеси. При нахождении перепускного клапана 149 в открытом положении (как показано на Фиг. 7) часть асфальто-цементной смеси, поступающей в установку для нагрева 115 по впускному трубопроводу 145 (не показан на Фиг. 9 и Фиг. 10), проходит по обводному впускному трубопроводу 150 (также не показан на Фиг. 9 и Фиг. 10) и в перепускной клапан 149, и из перепускного клапана 149 в смесительный Т-образный патрубок 152 (не показан на Фиг. 9 и Фиг. 10). Указанная часть асфальто-цементной смеси циркулирует в обход блока подогревателя смеси. Другая часть асфальто-цементной смеси, поступающая по впускному трубопроводу 145, проходит по впускному трубопроводу 147 блока подогревателя смеси, как показано линией направления потока АС120 на Фиг. 10, в нагревательный змеевик для разогрева асфальто-цементной смеси в блоке 118 подогревателя смеси (не показан, но в основном аналогичный нагревательному змеевику 162 для разогрева асфальто-цементной смеси блока 114 подогревателя смеси), нагревается при контакте с горячими газами сгорания, образующимися при горении горелки 121. Асфальто-цементная смесь, нагреваемая в блоке 118 подогревателя смеси, выходит из блока 118 подогревателя смеси по перепускному трубопроводу 122, как показано линией направления потока АС123 на Фиг. 10, и поступает в блок 119 подогревателя смеси. Перепускной трубопровод 122 сообщается по текучей среде с нагревательным змеевиком для разогрева асфальто-цементной смеси в блоке 119 подогревателя смеси (не показан) таким образом, чтобы асфальто-цементная смесь в нагревательном змеевике для разогрева асфальто-цементной смеси могла быть нагрета при контакте с горячими газами сгорания, образующимися при горении горелки 124. Асфальто-цементная смесь из блока 119 подогревателя смеси выходит из блока 119 подогревателя смеси по выпускному трубопроводу 156 блока подогревателя смеси, как показано линией направления потока АС125, и поступает в смесительный Т-образный патрубок 152 (не показан на Фиг. 9 и Фиг. 10). В зависимости от положения тарелки 167 перепускного клапана относительно седла 170 клапана в перепускном клапане 149, регулируемого контроллером, таким как контроллер 174, большая или меньшая часть асфальто-цементной смеси, проходящая по впускному трубопроводу 145, направляется в спаренный блок 116 подогревателя смеси таким образом, чтобы относительная доля разогретой асфальто-цементной смеси, выходящая из смесительного Т-образного патрубка 152, могла быть изменена с целью достижения требуемой температуры асфальто-цементной смеси ниже по потоку от установки для нагрева. С другой стороны, когда тарелка 167 перепускного клапана находится в закрытом положении на седле 149 перепускного клапана, все количество асфальто-цементной смеси, поступающей в установку для нагрева 115 по впускному трубопроводу 145, проходит по впускному трубопроводу 147 блока подогревателя смеси в спаренный блок 116 подогревателя смеси (включающий блоки 118 и 119 подогревателя смеси), и из спаренного блока 116 подогревателя смеси по выпускному трубопроводу 156 блока подогревателя смеси в смесительный Т-образный патрубок 152. Таким образом, при нахождении перепускного клапана в закрытом положении все количество асфальто-цементной смеси, поступающей по впускному трубопроводу 145 установки для нагрева 115, подвергается разогреву в спаренном блоке 116 подогревателя смеси. Как показано на Фиг. 10, установка для нагрева 115 может быть установлена на раме 126 дорожной фрезерной машины, такой как модифицированная дорожная фрезерная машина 12. В этом примере осуществления настоящего изобретения независимо от того, находится ли перепускной клапан 149 в открытом или закрытом положении, асфальто-цементная смесь выходит из смесительного Т-образного патрубка 152 по выпускному трубопроводу, такому как выпускной трубопровод 158 (не показан на Фиг. 9 и Фиг. 10), как показано линией направления потока АС127, и поступает в распылительный блок, такой как блок распыления 30, подающий и распыляющий асфальто-цементную смесь в корпусе фрезерного барабана, в котором она перемешивается с материалом дорожного покрытия, фрезерованного с дорожного полотна.
На Фиг. 11-16 проиллюстрирован третий вариант осуществления установки для нагрева, включающей блок подогревателя смеси и тепломодифицирующий компонент, предназначенный для изменения потока горячих газов сгорания, образуемых горелкой блока подогревателя смеси, проходящих через нагревательный змеевик для разогрева асфальто-цементной смеси, для регулирования количества тепла, передаваемого горячими газами, образующимися при горении горелки, асфальто-цементной смеси в нагревательном змеевике. На Фиг. 11 приведен схематический вид части альтернативной технологической линии оборудования холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС, которая включает расходный резервуар 134 для асфальто-цементной смеси и контур перекачивания асфальто-цементной смеси, включающий регулирующий клапан 136 расходного резервуара для регулирования потока асфальто-цементной смеси, подаваемой из расходного резервуара 134, подающий трубопровод 138, сетчатый фильтр 140 для удаления примесей из асфальто-цементной смеси, насос 142 для асфальто-цементной смеси, расходомер 144 асфальто-цементной смеси для измерения количества асфальто-цементной смеси, выходящей из насоса для асфальто-цементной смеси, и впускной трубопровод 145, соединенный с установкой для нагрева 246. Как показано на Фиг. 12-16, установка для нагрева 246 включает блок 214 подогревателя смеси, снабженный горелкой 177. Горелка 177 функционально соединена с контроллером 174 и предназначена для сжигания дизельного топлива, пропана или иного топлива в смеси с воздухом, втягиваемым снаружи в горелку встроенным вентилятором или воздуходувкой (не показаны) для создания пламени 178 (показано на Фиг. 13 и Фиг. 15) и горячих газов сгорания, которые подаются в камеру 180 нагревательного змеевика, образуемую частично внешней стенкой 182. Нагревательный змеевик 184 для разогрева асфальто-цементной смеси представляет собой часть контура перекачивания асфальто-цементной смеси и сообщается по текучей среде с входным отверстием 186 для асфальто-цементной смеси и с выпускным отверстием 188 для асфальто-цементной смеси таким образом, чтобы горячие газы сгорания, образующиеся при горении горелки 177, могли проходить через нагревательный змеевик 184 для разогрева асфальто-цементной смеси и вокруг него в камере 180 нагревательного змеевика с целью передачи тепла асфальто-цементной смеси, перекачиваемой по нагревательному змеевику 184, для разогрева асфальто-цементной смеси насосом 142, управляемым контроллером 174.
Установка для нагрева 246 включает тепломодифицирующий компонент, включающий регулятор воздушного потока, функционально соединенный с блоком 214 подогревателя смеси. Более конкретно, регулятор воздушного потока включает верхний вытяжной вентиляционный канал 190 с установленным в нем верхним устройством 192 перекрытия вентиляционного канала, и нижний вытяжной вентиляционный канал 194 с установленным в нем нижним устройством перекрытия вентиляционного канала (не показано, но в основном идентичное верхнему устройству 192 перекрытия вентиляционного канала). Как верхний вытяжной вентиляционный канал 190, так и нижний вытяжной вентиляционный канал 194 установлены таким образом, чтобы обеспечивалось их сообщение по текучей среде с камерой 180 нагревательного змеевика. Кроме того, управление как верхним устройством 192 перекрытия вентиляционного канала, так и нижним устройством перекрытия вентиляционного канала, осуществляется линейным исполнительным механизмом 196, функционально соединенным с контроллером 174 таким образом, чтобы либо верхнее устройство 192 перекрытия вентиляционного канала находилось в открытом положении, и нижнее устройство перекрытия вентиляционного канала находилось в закрытом положении (как показано на Фиг. 13 и Фиг. 14), позволяя тем самым горячим газам сгорания проходить в направлении вниз через нагревательный змеевик 184 для разогрева асфальто-цементной смеси и в направлении вверх вдоль его сторон прежде, чем выйти из камеры 180 змеевика, либо нижнее устройство перекрытия вентиляционного канала находилось в открытом положении, и верхнее устройство 192 перекрытия вентиляционных каналов находилось в закрытом положении (как показано на Фиг. 15 и Фиг. 16), позволяя тем самым горячим газам сгорания проходить в направлении вниз через нагревательный змеевик для разогрева асфальто-цементной смеси и затем выходить из камеры 180 нагревательного змеевика. Установка для нагрева 246 также включает датчики линейного положения (не показаны, но аналогичные датчикам линейного положения 169, которые показаны на Фиг. 7 и Фиг. 8), соединенные с линейным исполнительным механизмом 196 и предназначенные для определения величины выдвижения исполнительного органа линейного исполнительного механизма 196, и, следовательно, для определения того, находится ли верхнее устройство 192 перекрытия вентиляционного канала и нижнее устройство перекрытия вентиляционного канала в открытом или закрытом положении. Установка для нагрева, аналогичная установке для нагрева 246, может включать спаренный блок подогревателя смеси, такой как спаренный блок 116 подогревателя смеси, включающий блоки 118 и 119 подогревателя смеси, один или оба из которых снабжены регулятором воздушного потока, такой как регулятор, проиллюстрированный на Фиг. 12-16.
Предпочтительно, чтобы горелки 159, 121, 124 и 177 были горелками для многоэтапного сжигания, которые могут быть сконфигурированы различным образом. Нефтяная горелка SDC Series, поставляемая на рынок компанией «Beckett Corporation of North Ridgeville», Ohio, имеет одно топливное сопло, работающее в двух различных диапазонах давления с целью выработки двух различных тепловых мощностей. Горелка для сжигания светлых нефтепродуктов RG5D, поставляемая на рынок компанией «Riello S.p.A. of Legnago», Italy, имеет два топливных сопла, работающих с различным расходом топлива, с целью выработки двух различных тепловых мощностей. Нефтяная горелка WL20, поставляемая на рынок компанией «Weishaupt Corporation)) Mississauga, Ontario, снабжена двумя соленоидами, предназначенными для подачи топлива при двух различных расходах в одно сопло для выработки двух различных тепловых мощностей. Могут быть использованы другие горелки, предназначенные для выработки одной или более тепловых мощностей. Предпочтительно использовать горелку, предназначенную для выработки, по меньшей мере, максимально приблизительно 400000 БТЕ в час.
В процессе работы модифицированной дорожной фрезерной машины или машины для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированном на Фиг. 11-16, оператор может выбрать требуемую температуру асфальто-цементной смеси, выходящей из установки для нагрева 246 через выходное отверстие 188 для асфальто-цементной смеси по выпускному трубопроводу 158 и поступающей в модифицированную дорожную фрезерную машину, такую как модифицированная дорожная фрезерная машина 12 или в машину для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС, такую как машина 46 для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС. После ввода данных об указанной требуемой температуре в контроллер 174 контроллер использует указанную информацию: (1) о температуре асфальто-цементной смеси на входе, регистрируемой датчиком 175, расположенным во впускном трубопроводе 145, соединенном с впускным отверстием 186 для асфальто-цементной смеси установки для нагрева 246, (2) о температуре асфальто-цементной смеси на выходе, регистрируемой датчиком 198, расположенном в выпускном отверстии 188 для асфальто-цементной смеси блока 214 подогревателя смеси, (3) о сигналах, поступающих с датчиков линейного положения, соединенных с линейным исполнительным механизмом 196 установки для нагрева 246, и (4) о расходе на насосе 142 (регистрируемом расходомером 144 асфальто-цементной смеси) для управления: (а) насосом 142 для асфальто-цементной смеси, (b) горелкой 177, и (с) линейным исполнительным механизмом 196 (управляющим работой как верхнего устройство перекрытия 192 вентиляционного канала, так и нижнего устройства перекрытия вентиляционного канала, связанных с блоком 214 подогревателя смеси) с целью достижения требуемой температуры на выходе асфальто-цементной смеси, проходящей через выходное отверстие 188 асфальто-цементной смеси и поступающей в выпускной трубопровод и далее в модифицированную дорожную фрезерную машину, такую как модифицированная дорожная фрезерная машина 12 или в машину для холодной переработки дорожного покрытия, такую как машина 46 для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС.
Предпочтительно, чтобы, установка для нагрева 246 была предназначена для непрерывного разогрева асфальто-цементной смеси при ее подаче из расходного резервуара асфальто-цементной смеси таким образом, чтобы обеспечивалось непрерывное повышение температуры асфальто-цементной смеси при приросте приблизительно 1,0° F на галлон при расходе приблизительно 30 галлонов/минуту, или при большем приросте температуры при более низком расходе, либо при меньшем приросте температуры при более высоком расходе с целью обеспечения того, чтобы асфальто-цементная смесь, выпускаемая из блока подогревателя смеси, находилась в предварительно заданном приемлемом температурном диапазоне для ее использования в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС.
Установка для нагрева 246 расположена ниже по потоку от расходного резервуара 134 в контуре перекачивания асфальто-цементной смеси, сообщающемся по текучей среде с механизмом для подачи и распыления асфальто-цементной смеси на переработанный материал дорожного покрытия, удаленный с дорожного полотна дорожной фрезерной машиной в процессе холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС. Установка для нагрева предназначена для разогрева асфальто-цементной смеси, поступающей из расходного резервуара, до ее распыления и нанесения на переработанный материал для дорожного покрытия, удаленный с дорожного полотна. Установка для нагрева 246 может представлять собой автономную установку, расположенную позади грузового транспортного средства для доставки асфальто-цементной смеси, или может быть установлена на грузовом транспортном средстве для доставки асфальто-цементной смеси, на модифицированной дорожной фрезерной машине холодной переработки дорожного покрытия на месте с использованием АЦС либо на машине для холодной переработки дорожного покрытия с использованием АЦС.
Несмотря на то, что в настоящем описании содержится множество отличительных признаков, они не должны рассматриваться как ограничивающие объем настоящего изобретения, а лишь как исключительно иллюстрирующие его предпочтительные примеры осуществления, а также лучшие варианты, предполагаемые изобретателями для выполнения настоящего изобретения. В настоящее изобретение, описанное и заявленное в данном документе, могут быть внесены различные изменения и усовершенствования, которые будут понятны специалистам в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение.