Колесный асфальтоукладчик: характеристики, виды, устройство, принцип работы

Колесные асфальтоукладчики являются спецтехникой, которая используется при прокладке и реконструкции дорог и площадей. Укладчики распределяют и утрамбовывают асфальтобетонную смесь и работают в тандеме с самосвалами и катками. О характеристиках и устройстве колесных асфальтоукладчиков поговорим далее.

Принцип работы колесных асфальтоукладчиков

При создании дорожных покрытий колесный асфальт укладчик работает совместно с самосвалами и катками. Первые подают асфальтобетонную массу, вторые выполняют окончательную трамбовку и выравнивание полотна. Асфальтоукладчик, в свою очередь, производит ряд последовательных операций.

Сначала укладчик принимает в бункер горячую рабочую смесь, доставляемую на участок грузовыми транспортными средствами. Затем масса с помощью специальных механизмов, именуемых питателями, перемещается в шнековую камеру. Шнеки асфальтоукладчика выкладывают раствор на поверхность основания по заданной ширине и обеспечивают его однородное распределение. Специальный блок, который состоит из выглаживающих плит, трамбующих брусьев и вибраторов, выполняет предварительное выравнивание и уплотнение покрытия.

Работа современного колесного асфальтоукладчика контролируется специальной электронной системой. Она обеспечивает полную автоматизацию процессов подачи, укладки и распределения асфальтобетонной смеси. Также в оснащение укладчиков входит несколько датчиков, ответственных:

• за контроль подачи асфальтобетонной массы на шнек,
• угол наклона выравнивающей плиты по горизонту,
• соответствие толщины создаваемого слоя указанным параметрам.

Управление колесным асфальтоукладчиком осуществляется машинистом, который должен иметь соответствующую подготовку. В процессе выполнения дорожных работ он находится на специальной площадке (открытой либо покрытой солнцезащитным тентом) или в оборудованной кабине.

Виды колесных асфальтоукладчиков

Колесные асфальтоукладчики делятся на классы по разным техническим характеристикам. Одним из главных параметров укладчика является ширина рабочей полосы. В зависимости от нее выделяют пять классов техники:

• с малой шириной укладки 1,0–3,0 м. Это компактная колесная техника, которая используется для нанесения асфальтобетонных растворов в полосах уширения, на тротуарах и пешеходных дорожках. Такие асфальт укладчики могут применяться для проведения реконструкции или ремонта дорожного полотна на отдельном участке;
• с шириной укладки 2,0–4,5 м. Колесные асфальтоукладчики данного типа задействуются в основном для создания одной полосы проезжей части или улицы, ширина которой стандартно составляет 3,0−3,75 м. Применение таких асфальт укладчиков является идеальным решением для тех случаев, когда нет возможности полностью остановить движение транспорта на дороге;
• с шириной укладки 2,5–7,5 м. Данная категория колесных асфальтоукладчиков используется для одновременного создания двух полос автомобильной дороги или городской улицы с шириной до 6,0−7,5 м. Эти асфальт укладчики способны создавать широкое бесшовное покрытие без холодного продольного стыка;
• с шириной укладки 3,0–9,0 м. Колесные укладчики этого вида применяют при строительстве автомобильных магистралей I и II технических категорий, которые имеют 2-хполосную проезжую часть. Асфальтоукладчики с таким захватом обеспечивают бесшовность покрытия большой ширины;
• с шириной укладки 3,0–12,0 м. Колесные асфальтоукладчики этого класса применяются для укладки дорожных покрытий на дорогах I и II категорий, создание которых предполагает обустройство широкого полотна с тремя основными полосами движения и укрепительными линиями по бокам. Такие асфальт укладчики имеют большие размеры. Также их отличает высокая производительность.

По производительности колесные асфальтоукладчики могут быть:

• Мини укладчики. Это относительно компактная и маневренная спецтехника, которая оптимально подходит для проведения ремонтно-строительных работ небольшого объема. Колесные мини укладчики асфальта очень удобны при использовании в городских условиях на стройплощадках малой площади. Вес этих укладчикав, как правило, не превышает 6 тонн. Исходные характеристики позволяют им укладывать асфальт со скоростью до 250 тонн в час. Ширина рабочего блока и, соответственно, создаваемого полотна составляет 1−3,5 метра.
• Колесные асфальтоукладчики среднего класса. Представляют собой универсальную технику, которая отлично справляется с широким спектром задач. Может задейстоваться в любых условиях и создавать дороги разного назначения. Масса таких колесных асфальт укладчиков обычно находится в пределах 6−10 т, производительность – на уровне 250−700 тонн в час. В зависимости от конкретной модели ширина укладки асфальтобетонной массы может достигать пяти метров.
• Тяжелые колесные асфальтоукладчики. Это крупногабаритная и высокопроизводительная дорожно-строительная спецтехника, которая используется для проведения работ повышенной сложности. Она прекрасно справляется с асфальтированием больших по размеру дорог и площадей. Масса асфальт укладчиков данной категории обычно превышает 10 тонн. Укладка дорожного покрытия производится со скоростью 700−950 тонн смеси в час. Ширина полосы может достигать 12 метров, что позволяет создавать одновременно до 2−3 полос движения.

Технические характеристики колесных асфальтоукладчиков

К основным характеристикам колесных укладчиков асфальта относятся:

• Ширина укладываемой полосы;
• Вес асфальтоукладчика;
• Максимальная толщина укладки покрытия;
• Рабочая скорость;
• Производительность;
• Мощность силовой установки;
• Вместительность бункера.

Производители асфальтоукладчиков

В России колесные асфальтоукладчики производятся двумя предприятиями: ОАО «Брянский Арсенал» и ОАО «Ирмаш» (оба в Брянске). Из иностранных компаний колесные укладчики асфальта предлагаются брендами Vogele, Volvo, Atlas Copco (Dynapac), Bomag, Caterpillar, Terex, Roadtec, Hanta, Niigata, Sumitomo, Mitsubishi, Sakai, XCMG, YTO, Zoomlion.

Устройство колесного асфальт укладчика

Принципиальные конструктивные схемы колесных асфальтоукладчиков ДС-48, ДС-113 и ДС-114 выглядят одинаково, и ряд деталей укладчиков унифицированы, что очень удобно для технического обслуживания и ремонта спецтехники. Колесный асфальтоукладчик ДС-48 включает в себя 2 основных элемента:

• тракторную часть (тягач),
• рабочие органы.

Тракторная часть колесного асфальт укладчика состоит из нижней и верхней рам, силовой установки, трансмиссии, колесного ходового устройства и приемного бункера с питателями.  Рабочее оборудование асфальтоукладчика представлено комплектом из выглаживающей плиты, винтовых конвейеров, трамбующего бруса, отражательного щита, системы обогрева, регулятора толщины и регулятора поперечного профиля.

Выглаживающая плита асфальт укладчика шарнирно связана с тракторной частью посредством несущих рычагов, свободно лежит на основании и выравнивает, а также заглаживает поверхность асфальтобетонной смеси.

Бункер для асфальтобетонной смеси

На нижней раме асфальтоукладчика находятся бункер с заслонками, передние поворотные колеса, ведущие передние и задние колеса, питатели, винтовые конвейеры с уширителями, редуктор питателя, силовая установка, коробка передач, ходоуменынитель и мост.

В бункер вместимостью 10 000 кг асфальтобетонную массу подают из самосвалов. Для освобождения бункера асфальт укладчика его правая и левая стенки зафиксированы на нижней раме шарнирно и могут вращаться с помощью гидроцилиндров. Заслонки бункера шиберного типа установлены за емкостью и используются для регулирования количества асфальтобетонной смеси, которая подается из бункера.

Ходовая

Ходовое устройство колесного асфальт укладчика состоит из двух передних, двух задних ведущих и четырех передних поворотных колес, установленных под бункером. Ведущие колеса приводятся во вращение цепной передачей.

Каждое ведущее колесо асфальтоукладчика установлено на оси и оборудовано пневматической шиной с покрышкой, камерой и ободной лентой. Ступица колес зафиксирована на оси с помощью 2-х роликовых конических подшипников. Ось удерживается в пяте, которая установлена на нижней раме асфальт укладчика четырьмя болтами. Пята может смещаться в горизонтальном направлении, для чего на раме асфальтоукладчика приварены горизонтальные направляющие планки, а отверстия под болты выполнены в форме эллипса. Такая конструкция крепления пяты дает возможность натягивать цепи привода колес, для чего используются натяжные болты. Ступица колеса имеет звездочку, охватываемую цепью привода. К ступице с помощью шпилек и гаек привернут диск с ободом колеса.

Поворотные колеса асфальтоукладчика расположены под бункером и воспринимают от него нагрузку через два балансира, которые находятся параллельно продольной оси укладчика по левому и правому борту. Ось каждого из балансиров закреплена на нижней раме асфальтоукладчика неподвижно, а концы опираются на передние и задние колеса.

На концах балансиров колесного асфальт укладчика шарнирно с помощью шкворней закреплены передние и задние поворотные цапфы. Каждая цапфа имеет поворотный рычаг или и конический хвостовик, на котором консольно посредством 2-х роликовых конических подшипников установлены колеса.

Колеса асфальтоукладчика укреплены привулканизированным массивным слоем резины. Поворотные рычаги переднего и заднего колес левой и правой сторон шарнирно соединены продольными тягами, благодаря чему одновременно поворачиваются передние и задние колеса. С этой же целью поворотные цапфы задних колес соединены между собой через рычаги поперечной тягой. Цапфы и колеса поворачиваются с помощью гидроцилиндра, который подключен к гидросистеме асфальт укладчика.

Трансмиссия

Трансмиссия ходового устройства колесного асфальтоукладчика включает в себя ходоуменьшитель, соединенный с двигателем карданной передачей; унифицированную коробку передач, соединенную с ходоуменыпителем кулачковой муфтой, мост с двойной главной передачей, дифференциалом, редукторами и тормозами. Мост соединен с коробкой передач через муфту предельного момента. От моста цепными передачами крутящий момент передается на передние и задние ведущие колеса асфальтоукладчика.

Механизм подачи асфальтобетонной смеси

Питатели и винтовые конвейеры приводятся в действие от промежуточного вала ходоуменьшителя через угловой редуктор, соединенный с ходоуменьшителем карданным валом. На выходных концах углового редуктора колесного асфальт укладчика установлены муфты механизма автоматического отключения привода питателя и винтового конвейера. При подаче избыточного количества асфальтобетонной массы к винтовым конвейерам привод отключается. Включается привод при снижении объема смеси у винтовых конвейеров. Крутящий момент на винтовые конвейеры и питатели передается закрытыми цепными передачами.

Питатель колесного асфальтоукладчика представляет собой цепной скребковый конвейер, разделенный на правую и левую части. Каждая часть состоит из двух параллельных шарнирных цепей, соединенных между собой скребками, натяжного и приводного валов.

Винтовой конвейер колесного асфальт укладчика необходим для распределения асфальтобетонной массы по всей ширине укладываемой полосы и состоит из левой и правой половин. По их наружным концам могут быть установлены уширители. По концам винтовых конвейеров на опорах смонтированы механизмы автоматического отключения питателей и винтового конвейера.

За винтовым конвейером впереди выглаживающей плиты колесного асфальтоукладчика находится трамбующий брус, который состоит из 2-х половин и совершающий колебательные движения, получающие от эксцентрикового вала. Приводится брус от гидравлического двигателя, питаемого от гидросистемы асфальт укладчика. Гидропривод позволяет плавно изменять число ударов трамбующего бруса от 0 до 1600 в минуту в зависимости от вида укладываемой смеси.

Каждая половина трамбующего бруса очищается от налипающего материала отражательными щитами.

Для обогрева выглаживающей плиты колесного асфальтоукладчика в холодную погоду ставится подогреватель ПЖД-44. Он состоит из электромотора, воздуходувки, форсунки и системы зажигания. Запускают подогреватель дистанционно со щитка управления асфальт укладчиком.

Левый и правый регуляторы толщины слоя представляют собой винт со стопорным устройством. Нижний конец регулятора шарнирно соединен с плитой, а верхняя часть с помощью гайки сопряжена с несущим рычагом. Левый и правый регуляторы функционируют независимо один от другого, что позволяет придавать покрытию необходимый поперечный уклон.

Гидросистема

Гидравлическая система колесного асфальт укладчика обеспечивает работу гидромотора трамбующего бруса, гидроцилиндров подъема рамы рабочих органов в транспортное положение, рулевого управления, подъема боковых стенок приемного бункера, управления точками подвеса рамы рабочих органов (управления стабилизацией), автоматического выключения привода питателей и винтового конвейера, а также бортовых тормозов.

Гидросистема асфальтоукладчика включает в себя 2 гидронасоса:

1. лопастный установлен на двигателе АМ-41,
2. аксиально-плунжерный установлен на ходоуменыиителе и питает только гидромотор привода трамбующего бруса.

Гидробак, гидроаппаратура, фильтры, гидрораспределители управления исполнительными механизмами объединены в один блок, смонтированный на верхней раме колесного асфальт укладчика рядом с рабочим местом машиниста.

Управление

На асфальтоукладчике используется система автоматического регулирования ровности укладываемого покрытия «Стабилослой-1».

Преобразователи продольного профиля устанавливают вместе с подъемным механизмом, на передних концах рамы рабочих органов. Преобразователь включает в себя щуп, который двигается по опорной базе. На балке, которая соединяет передние концы рамы рабочих органов, монтируют преобразователь угла поперечного уклона. Сигналы от преобразователей усиливаются и передаются к электромагнитам гидрораспределителей, управляющих работой гидроцилиндров подвески рамы рабочих органов.

Рабочая площадка колесного асфальтоукладчика находится сзади мотора и продолжена по левую и правую стороны от него. На задней части площадки у левой и правой сторон расположено по одному сиденью.

Система управления предусматривает сдвоенные рычаги, что позволяет управлять асфальт укладчиком как с левого, так и с правого сиденья. Свободный проход по левой и правой сторонам от двигателя обеспечивает легкий доступ к агрегатам колесного асфальтоукладчика, а также создает возможность управлять рычагами коробки передач, ходоуменыпителя и рычагом сцепления двигателя.

Рычаги управления сцеплением двигателя расположены также у левого и правого сидений колесного асфальтоукладчика. Здесь же размещены рукоятки гидравлических распределителей управления поворотом передних ведомых колес, управления подъемом и опусканием стенок бункера, управления подъемом рабочих органов в транспортное положение, а также левый и правый рычаги управления включением и выключением питателей и винтовых конвейеров.

Для облегчения поворотом колесного асфальт укладчика при маневрировании на обеих рабочих местах размещены педали раздельных тормозов на левые и правые ведущие колеса. На задней стенке капота двигателя смонтирован щиток с приборами для контроля за работой силовой установки.

Сравнение модификаций ДС-48, ДС-113 и ДС-114

Асфальтоукладчики ДС-113 и ДС-114 по технологической схеме работы и значительной части сборочных единиц (приемному бункеру, питателям, отдельным элементам трансмиссии, гидро- и электросистем) аналогичны асфальтоукладчику ДС-48. Колесные асфальт укладчики имеют одинаковое конструктивное исполнение и являются более совершенными машинами, чем асфальтоукладчик ДС-48.

За один проход смесь укладывается на полную ширину покрытия, что удешевляет строительство за счет сокращения числа колесных асфальтоукладчиков и обслуживающего персонала, а также исключает продольные стыки в покрытии. Это в свою очередь улучшает качество настила и увеличивает срок его службы. Качество укладки покрытия на асфальт укладчиках, кроме того, повышается путем применения системы регулирования положения винтового конвейера по высоте. Система позволяет выбирать оптимальное положение винтового конвейера.

Выглаживающая плита колесных асфальт укладчиков укомплектована вибраторами, которые увеличивают скорость укладки и соответственно производительность машин, а также увеличивают плотность покрытия и тем самым сокращают число проходов катков.

Асфальтоукладчики ДС-113 и ДС-114 оснащены двумя (левым и правым) ведущими и четырьмя ведомыми и поворотными колесами. Ведущие колеса, которые составляют заднюю опору основной рамы колесного асфальт укладчика, установлены на корпусах планетарных редукторов и оснащены тормозами, управление которыми ведется с помощью гидросистемы.

Передней опорой основной рамы служит управляемый мост, выполненный в виде двух балансирных тележек, каждая из которых имеет пару сдвоенных массивных колес. Балансирные тележки установлены на основной раме колесного асфальтоукладчика с использованием кривошипов, соединенных между собой карданным валом.

Такая конструкция выполняет функцию поперечного балансира и обеспечивает контакт всех управляемых колес с основанием дороги, исключает действие крутящего момента на переднюю часть рамы при наезде колесного асфальтоукладчика на препятствие. Все рычаги и продольные тяги управления расположены вне рамы укладчика, обеспечивают перемещение кривошипов и балансиров по вертикали. Ступицы управляемых колес асфальтоукладчика соединены между собой продольными и поперечной тягами, а также связаны с гидроцилиндром управления. Гидроцилиндром управляют с помощью следящего гидрораспределителя с места оператора, воздействуя на рулевую колонку.

На колесных асфальтоукладчиках используется приемный бункер, в который подают смесь из кузовов самосвалов. Масса из бункеров к рабочим органам подается двумя скребковыми питателями и левым и правым винтовыми конвейерами. Каждая половина винтового конвейера кинематически сблокирована с соответствующей секцией питателя.

В задней части бункера колесного асфальтоукладчика установлены заслонки, выполненные в виде секторов, которые приводятся в действие с помощью гидроцилиндров. Заслонками можно управлять как в ручном, так и в автоматическом режимах. В автоматическом режиме заслонки получают команды преобразователей уровня материала у винтовых конвейеров и поднимаются или опускаются на величину, ограниченную конечными выключателями. При этом питатели и винтовые конвейеры не выключаются, а изменяется количество подаваемого питателями материала. Как и на асфальтоукладчике ДС-48, установлены преобразователи автоматического контроля количества материала, воздействующие на включение соответствующих муфт управления приводом питателей и винтовых конвейеров.

Рабочие органы асфальт укладчиков, включающие в себя трамбующий брус и обогреваемую выглаживающую плиту, оснащенную вибраторами, можно налаживать на различную ширину укладки путем установки и снятия уширителей, а также на одно- или двускатный профиль. Для обогрева рабочего оборудования укладчика асфальта по всей ширине перед началом и во время работы предусмотрена система подогрева, состоящая из т3-хрех подогревателей ПЖБ-400. Концы оборудования связаны с тяговой рамой асфальтоукладчиков раскосами. Поднимают и опускают рабочие органы с помощью гидроцилиндров.

Колесные асфальтоукладчики оснащены автоматической системой управления. Для ручного управления положением рабочих органов предусмотрены выносные пульты.

Кинематические схемы асфальт укладчиков ДС-113 и ДС-114 также аналогичны. От двигателя крутящий момент через выключаемую муфту передается на ходоуменьшитель и далее на унифицированную коробку передач, а от нее через карданный вал к унифицированному заднему мосту с дифференциалом. От заднего моста через полуоси и бортовые редукторы крутящий момент передается колесным планетарным редукторам ходовых колес асфальтоукладчика.

Питатели и винтовые конвейеры приводятся в действие от переднего конца коленчатого вала двигателя через муфту, карданный вал, реверсивный редуктор и червячный редуктор, выходной вал которого цепной передачей связан с промежуточным валом. На этом валу смонтированы фрикционные муфты, управляемые с помощью гидравлических цилиндров.

Каждая муфта через соответствующий промежуточный вал и цепной привод передает крутящий момент валу, питателю и цепному редуктору винтового конвейера асфальтоукладчика. Цепной редуктор связан со всеми опорами винтового конвейера.

Такая конструкция дает возможность винтовому конвейеру колесного асфальтоукладчика перемещаться по высоте.

Рабочие органы приводятся в действие от гидросистемы асфальтоукладчика и управляются дистанционно с помощью электро-гидрораспределителей. Рабочее место асфальт укладчиков оборудовано так же, как и на асфальтоукладчике ДС-48.

К рабочему месту оператора выведены следующие рычаги и педали управления:

• рычаг управления ходоуменьшителем,
• нижний и верхний рычаги коробки передач,
• педаль муфты сцепления двигателя,
• рычаг управления ручным тормозом,
• педали тормоза,
• рычаг блокировки дифференциала,
• рычаг редуктора реверса,
• рычаг управления декомпрессором и пусковым двигателем,
• педаль стартера,
• рычаги управления топливным насосом двигателя,
• два рулевых колеса.

Пульт управления на колесных асфальтоукладчиках изготовлен поворотным, что исключает необходимость его перестановки и перемонтажа при работе с левого или правого сидения.

Асфальт укладчики оснащены централизованной смазочной системой, которая значительно улучшает условия их эксплуатации.

Электрооборудование колесных асфальтоукладчиков состоит из системы, которая обеспечивает пуск и контроль работы силовой установки, а также питание внешних световых приборов, системы, обеспечивающей автоматическую стабилизацию положения рабочего органа в продольном и поперечном направлениях («Стабилослой-2»); системы дистанционного электрогидравлического управления перемещением рабочих органов; системы подогрева выглаживающей плиты.

Источниками электропитания являются трехфазный генератор Г-304-Б1 и аккумуляторная батарея 6ТСТ-50.

Ранее мы писали о характеристиках гусеничных асфальтоукладчиков.