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CN109750589B - 地面铣刨机的材料偏转器 - Google Patents

地面铣刨机的材料偏转器 Download PDF

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CN109750589B CN201811245736.XA CN201811245736A CN109750589B CN 109750589 B CN109750589 B CN 109750589B CN 201811245736 A CN201811245736 A CN 201811245736A CN 109750589 B CN109750589 B CN 109750589B
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Abstract

冷铣刨机包括框架和配置成运输铣刨材料的输送机系统。输送机系统可包括主输送机，主输送机配置成将铣刨材料输送到辅助输送机的装料端。冷铣刨机还可包括材料偏转器，该材料偏转器具有相对于冷铣刨机的纵向轴线成角度的偏转表面。偏转表面可配置成使铣刨材料离开主输送机的至少一部分朝向辅助输送机的装料端偏转。

Description

地面铣刨机的材料偏转器
技术领域
本发明总体上涉及一种用于地面铣刨机的材料偏转器，更具体地，涉及一种用于冷铣刨机的材料运输设备中的材料偏转器。
背景技术
建造沥青路面的道路以便于车辆行驶。根据使用密度、基础条件、温度变化、湿度变化和/或物理年龄，道路表面最终变形、不平，不能支撑车轮载荷，或者不适合车辆交通。为了修复道路以继续使用车辆，去除废沥青以准备重铺路面。
冷铣刨机，有时也称为路面铣刨机或松土机，是通常包括由履带式驱动单元推进的框架的机器。框架支撑发动机、操作员站和铣刨鼓。配有切削工具的铣刨鼓通过发动机的合适界面旋转，以打破道路表面。破碎的道路材料通过铣刨鼓沉积在下部或主输送机上，以便从机器的下侧移除。然后将材料从主输送机输送到上部或辅助输送机上，该输送机将材料从机器运送到附近的拖运卡车上。材料沿着辅助输送机向上行进，并从末端落入拖运卡车，以便远离工地运输。
在Motz等人的美国专利申请公开No.2014/0084665中公开了具有上述输送机系统的示例性冷铣刨机。在‘665公开的输送机系统中，铣刨材料从主输送机传送到辅助输送机，没有障碍物，没有被材料偏转装置偏转。虽然在某些应用中有效，但‘665公开的输送机系统在其他应用中可能存在问题。具体地，可能存在这样的情况：操作员希望可重复地将铣刨材料从主输送机输送到辅助输送机的预定区域，同时使输送机侧面上的溢出最小化。本发明的材料偏转器可以解决上述问题中的一个或多个和/或本领域的其他问题。然而，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何特定问题的能力限定。
发明内容
一方面，公开了一种冷铣刨机。冷铣刨机包括框架和配置成输送铣刨材料的输送机系统。输送机系统可包括主输送机，主输送机配置成将铣刨材料输送到辅助输送机的装料端。冷铣刨机还可包括材料偏转器，该材料偏转器具有相对于冷铣刨机的纵向轴线成角度的偏转表面。偏转表面可配置成使铣刨材料离开主输送机的至少一部分朝向辅助输送机的装料端偏转。
另一方面，公开了一种冷铣刨机。冷铣刨机包括框架、铣刨鼓和输送机系统，输送机系统配置成将铣刨材料从铣刨鼓输送出去。输送机系统可包括主输送机和辅助输送机，主输送机配置成将铣刨材料从铣刨鼓输送到主输送机的出料端，辅助输送机配置成在装料端从出料端接收铣刨材料并输送接收到的铣刨材料到下游端。冷铣刨机可包括联接到框架的材料偏转器。材料偏转器可包括面向主输送机的出料端的偏转表面。偏转表面可以与冷铣刨机的纵向轴线形成锐角，并且可以配置成使离开主输送机出料端的铣刨材料的至少一部分朝向辅助输送机的装料端偏转。
又一方面，一种操作冷铣刨机的方法包括具有主输送机和辅助输送机以及材料偏转器的输送机系统。该方法可包括将铣刨材料从主输送机的出料端排出到辅助输送机的装料端。该方法还可以包括使用材料偏转器的偏转表面使从主输送机的出料端排出的铣刨材料的至少一部分朝向辅助输送机的装料端偏转。偏转表面可以面向主输送机的出料端并与冷铣刨机的纵向轴线形成锐角。
附图说明
图1示出了具有材料输送系统的示例性冷铣刨机的局部视图；
图2示出了图1的冷铣刨机的示例性材料输送区域，示出了示例性材料偏转器；
图3是图1的机器的示例性材料偏转器的透视侧视图；以及
图4是图3的材料偏转器的透视前视图。
具体实施方式
出于本发明的目的，术语“沥青”可以定义为骨料和沥青水泥的混合物。沥青水泥可以是作为石油蒸馏副产物获得的棕黑色固体或半固体沥青混合物。沥青水泥可以被加热并与骨料混合以用于铺设道路表面，其中混合物在冷却时硬化。“冷铣刨机”可以定义为用于从现有道路移除硬化沥青层的机器。预期所公开的冷铣刨机还可以或替代地用于移除水泥和其他道路表面。在本发明中，相对术语(例如，“约”)用于指示在所述数值中±10％的可能变化。
图1示出了示例性冷铣刨机10，其具有与铣刨鼓14相关联的材料传送系统或输送机系统12。冷铣刨机10可包括由一个或多个牵引装置18支撑的框架16，以及配置成驱动输送机系统12、铣刨鼓14和牵引装置18的框架式发动机20。牵引装置18可包括连接到升降柱22的轮子或轨道，升降柱22适于相对于地面可控制地升高和降低框架16(和铣刨鼓14)。输送机系统12可以在前端连接到框架16并且配置成将材料从铣刨鼓14运离，送到等待的拖运车辆24中。
框架16还可以支撑操作员站26，操作员站26具有一个或多个输入装置28，用于在操作期间控制冷铣刨机10。例如，使用输入装置28，操作员可以控制尤其是输送机系统12(例如速度、方向、旋转等)和铣刨鼓14(例如，例如铣刨速度、切削深度等)的操作。输送机系统12可以包括各种部件，这些部件协作以将破碎的(或铣刨的)沥青从铣刨鼓14传送到等待的拖运车辆24。具体地，输送机系统12可包括主输送机30、辅助输送机32和位于主输送机30和辅助输送机32之间的过渡区域34。主输送机30和辅助输送机32中的每一个可包括带49，带49被相关联的马达(未示出)驱动以围绕间隔开的辊旋转。辅助输送机32可以将铣刨的沥青从出料端45排出到拖运车辆24中。在一些实施例中，辅助输送机32可以能够左右旋转并且上下移动以便于将铣刨的沥青排放到不同尺寸的拖运车辆中，以及如朝向冷铣刨机10的一侧的拖运车辆。操作者可以使用输入装置28调节输送机系统12的旋转、马达速度等，以调节铣刨沥青到拖运车辆24的流量。
连接到铣刨鼓14的外周边的切削工具35可配置成从路面铣刨沥青，并在铣刨鼓14旋转时将铣刨的沥青输送到主输送机30的装料端38上。主输送机30将铣刨的沥青从装料端38输送到位于过渡区域34中的(主输送机30的)出料端40。为了防止(或最小化)铣刨材料溢出主输送机的侧面，在一些实施例中，附接到框架16的壳体36(图2中示出)可以覆盖主输送机的至少一部分30。在出料端40处，经铣刨的沥青在过渡区域34中下落或落到辅助输送机32的装料端43上。在一些情况下，带49的速度可以使铣刨的沥青从主输送机30的出料端40排出。这种排出的沥青中的一些可以接触(例如撞击)位于过渡区域34中的材料偏转器42，以使沥青偏转并将其重定向到辅助输送机32的装料端43。
图2示出了输送机系统12的示例性过渡区域34。如前所述，过渡区域34是输送机系统12的区域，其中铣刨材料从主输送机30的出料端40传送到辅助输送机32的装料端43。附接到冷铣刨机10的框架16的壳体36可以覆盖主输送机30的出料端40。辅助输送机32的装料端43可以通过枢转臂50支撑在框架16上，枢转臂在枢轴52处连接到框架16。连接到框架16和枢转臂50的摆动缸54可配置成使枢转臂50围绕垂直轴线100(即相对于冷铣刨机10定位在其上的地面垂直)在枢轴52处旋转以使辅助输送机32左右旋转。例如，响应于操作员命令(例如通过输入装置28)，摆动缸54可以致动以使辅助输送机32(在枢轴52处)绕垂直轴线100相对于主输送机30旋转以排出铣刨的沥青进入位于冷铣刨机10侧面的拖运车辆24。
如图2所示，主输送机30的出料端40可包括铲60，铲60的形状设计成将铣刨材料从主输送机30漏到辅助输送机32的装料端43。辅助输送机32的装料端43可包括料斗70，该料斗70配置成从主输送机30接收一定体积的铣刨材料(例如，不会溢出侧面)，并将其引导至(辅助输送机32的)出料端45。在一些实施例中，遮挡罩(未示出)可以附接到框架(例如，围绕材料偏转器42)并且围绕过渡区域34的一部分布置，例如像窗帘或盖布，以减少离开过渡区域34的灰尘和铣刨材料的量。遮挡罩可以是围绕过渡区域34的柔性部件(例如塑料片)，同时使得辅助输送机32能够相对于主输送机30移动(例如旋转等)。应该注意的是，铲60、料斗70和遮挡罩仅是示例性的而不是要求。在一些实施例中，可以消除这些组件中的一些或全部。
当主输送机30中的铣刨沥青的速度和/或体积相对较低时，离开铲60的铣刨沥青可直接落在料斗70上(例如通过重力)。然而，当铣刨的沥青(在主输送机30中)的体积和/或速度增加时，如图2所示，一些铣刨的沥青可以从主输送机30朝向材料偏转器42排出(例如通过惯性力)。该排出的沥青可能撞击材料偏转器42并朝向铲60偏转。
材料偏转器42可以附接到框架16并且具有偏转表面44，配置成(成形、成角度等)使离开主输送机30的铣刨沥青朝向辅助输送机32的装料端43偏转和重定向。如图2所示，偏转表面44可以相对于竖直轴线100和水平或纵向轴线120(即相对于冷铣刨机10定位在其上的地面水平)成角度，以使铣刨的沥青朝向装料端43偏转。通常，偏转表面44可以与纵向轴线120形成锐角(即角度θ<90°)。在一些实施例中，偏转表面44可以与纵向轴线120形成约30°-70°之间的角度θ。在一些实施例中，材料偏转器42可以固定到框架16，使得偏转表面44相对于纵向轴线120形成恒定角度θ。在一些实施例中，角度θ可以是可调节的(例如，由操作员使用输入装置28)。在一些实施例中，当辅助输送机32相对于主输送机30移动时(例如，绕枢轴52旋转)，材料偏转器42可以被固定以保持静止。也就是说，在这样的实施例中，材料偏转器42(和偏转表面44)相对于主输送机30固定。并且，在一些实施例中，材料偏转器42可相对于辅助输送机32固定。也就是说，在这样的实施例中，材料偏转器42可以随着辅助输送机32绕枢轴52旋转而移动。在一些这样的实施例中，材料偏转器42可以固定到枢转臂50。
材料偏转器42可以成形为使至少一些铣刨的沥青(从主输送机30排出)偏转，该沥青向辅助输送机32的装料端43冲击。图3和图4示出了可以在冷铣刨机10上使用的示例性材料偏转器42。在下面的讨论中，将参考图3和图4。材料偏转器42可包括基部46和经由连接构件47连接在一起的偏转部48。尽管材料偏转器42示出为具有三个连接构件47，但这仅是示例性的。通常，任何数量的连接构件47(1、2、4等)可以将基部46连接到偏转部48。基部46可包括便于其附接到冷铣刨机10的框架16的特征。在一些实施例中，如图3和图4所示，基部46可包括紧固件(或紧固件可穿过的孔)，以将材料偏转器42附接到框架16。
偏转部48可以是板状部件，其具有形成偏转表面44的表面。当基部46连接到框架16时，连接构件47可以成形为使偏转表面44定向为相对于纵向轴线120成角度θ(参见图2)。在一些实施例中，偏转部48基本上可以是梯形的部件，其具有形成相对平行侧面的第一侧62和第二侧64，以及形成相对侧面的第三侧66和第四侧68。当附接到框架16时，第三侧66和第四侧68可以沿主输送机30的长度方向(例如，在出料端40处)排列。在一些实施例中，第三侧66和第四侧68可沿冷铣刨机10的长度方向排列。并且，第一侧62和第二侧64可以基本上横向于该长度方向排列。在一些实施例中，第一侧62的宽度W1可以大于第二侧64的宽度W2。如图1和图2所示，当附接到框架16时，材料偏转器42可以定向成使得较宽的第一侧62相对于地面定位得更高并且与较窄的第二侧64相比更靠近主输送机30。也就是说，较宽的第一侧62位于上游，而较窄的第二侧64相对于输送机系统12中的材料流动方向位于下游。
宽度W1和W2的值可取决于应用(例如，冷铣刨机的尺寸、容量等)。然而，在一些实施例中，宽度W1可以在约500-1000英寸(即12700-25400mm)之间，宽度W2可以在400-800英寸(10160-20320mm)之间。尽管不是必要条件，但在一些实施例中，第三侧66和第四侧68可具有基本相等的宽度W3。在一些实施例中，第三侧66和第四侧68的宽度可以在约600-1000英寸(15240-25400mm)之间。应注意，上述偏转部分48的形状及其侧边的宽度仅是示例性的。通常，偏转部分48可以具有任何形状(矩形、正方形等)和尺寸。
尽管不是必要条件，但在一些实施例中，偏转部分48可以是弯曲的。如图3和图4所示，在一些实施例中，第一侧62、第二侧64、第三侧66和第四侧68中的一些或全部可以是弯曲的。在一些实施例中，第一侧62和第二侧64可以具有基本相同的曲率，第三侧66和第四侧68可以具有基本相同的曲率。在一些实施例中，偏转部分48的仅一对相对侧面(即第一侧62和第二侧64，或第三侧66和第四侧68)可以是弯曲的。在一些实施例中，偏转部分48可以是弯曲的，使得偏转表面44是基本上凹入的表面，当材料偏转器42附接到框架16时，偏转表面44面向主输送机30的出料端40。
如前所述，材料偏转器42的偏转表面44配置成将铣刨的沥青从主输送机30朝向辅助输送机32的装料端43偏转。在一些实施例中，偏转表面44可包括板(或焊接在一起的多个板)。铣刨材料在偏转表面44上的重复冲击可能导致偏转表面44(和/或偏转部48的其他区域)的磨损(例如，磨耗)。为了减少磨损，在一些实施例中，材料偏转器42可以被氧化(例如，硬氧化)。可以在材料偏转器42上施加任何已知的硬氧化处理以增加其耐磨性。在一些实施例中，仅可以氧化偏转部分48的偏转表面44。在一些实施例中，材料偏转器42的其他表面也可以被氧化。
替代地或另外地，在一些实施例中，偏转部分48可具有配置成减少磨损的其他特征。例如，在一些实施例中，偏转表面44可以是纹理的或轮廓的，以捕获和保持(例如，楔入、弯曲、粘附、嵌入等)一些铣刨在其上的铣刨材料。也就是说，一些撞击的铣刨材料可能附着(或粘附)在偏转表面44上。随着时间的推移，这种捕获的研磨材料可以在偏转表面44上形成牺牲层，该牺牲层用作随后撞击的铣刨材料的接触表面。由于该牺牲层承受撞击的铣刨材料的冲击，因此可以减少偏转表面44上的磨损。在冷铣刨机的操作期间，牺牲层中的一些铣刨材料可能被移位(或受到撞击铣刨材料的冲击力而破坏)并随后被撞击的铣刨材料代替。因此，在冷铣刨机10的操作期间，在最初形成一层牺牲的铣刨材料之后，可以自动补充它。
偏转表面44可以具有任何类型的纹理/轮廓，其促进撞击的铣刨材料的捕获。在一些实施例中，偏转表面44可包括用于将撞击的铣刨材料留在其中的袋或腔。在一些实施例中，袋可包括在偏转表面44上形成的凹陷阵列(例如，像烤饼盘)，以捕获其中撞击的铣刨材料。这些凹陷可具有任何尺寸和形状。在一些实施例中，诸如图3和图4的纵梁90之类的部件可以联接到偏转部分48以在偏转表面44上限定凹穴。这些纵梁90可包括第一纵梁92和第二纵梁94，第一纵梁92和第二纵梁94相交以在它们之间形成凹穴96。尽管不是必需的，但在一些实施例中，第一纵梁92和第二纵梁94可相交以在偏转表面44上形成大致矩形(或正方形)的凹穴96。在一些实施例中，第一纵梁92可以布置成基本上平行于第一侧62和/或第二侧64，并且第二纵梁94可以布置成基本上横向于第一纵梁92。
任何数量的第一纵梁92和第二纵梁94可以连接到偏转部分48以形成袋96。尽管图3和图4示出了五个第一纵梁92和四个第二纵梁94，但这仅是示例性的。通常，凹穴96的尺寸取决于所使用的第一纵梁92和第二纵梁94的数量以及它们之间的间隔。第一纵梁92和第二纵梁94之间的间隔(以及凹穴96的尺寸)可以在偏转表面44上基本上均匀或可以变化。在一些实施例中，一些凹穴96的宽度(例如，沿着横向于第一侧62的方向)可以在约100-200mm(3.94-7.87英寸)之间，长度(例如，沿着横向于第一侧62的方向)在约50-100mm(1.97-3.94英寸)之间，深度(例如，朝向偏转表面44)在约10-50mm(0.39-1.97英寸)之间。
纵梁90可以通过任何方法附接到偏转部48。在一些实施例中，纵梁90可以焊接到偏转部48。在一些实施例中，每个第一纵梁92的一端可以附接(例如，焊接)到偏转表面44的第三侧66，并且其相对端附接(例如，焊接)到第四侧68。类似地，每个第二纵梁94的相对端可以分别连接到第一侧62和第二侧64。第一纵梁92和第二纵梁94也可以在交叉位置处彼此连接。在一些实施例中，偏转表面44的一些或所有侧面可以具有形成在其上的槽，凹槽或通道，以将纵梁90的相对端装配在其中(例如，像百叶窗)。例如，如图3所示，第三侧66和第四侧68可具有容纳每个第一纵梁92的相对端的槽。类似地，在一些实施例中，还可以在第一侧62和第二侧64上形成狭槽，以接收每个第二纵梁94的相对端。如图3所示，在一些实施例中，还可以在第二纵梁94(或第一纵梁92)上形成狭槽，以在其交叉位置处接收第一纵梁92(或第二纵梁94)。在一些实施例中，纵梁90可以在多个区域焊接到偏转表面44，以增加其强度、刚度和/或稳定性。在一些实施例中，成角度的板(或前后缓冲器72、74)可以附接到偏转表面44的第一侧62和第二侧64。在使用中，这些缓冲器72、74可以为纵梁90提供额外的稳定性。
在一些实施例中，第一纵梁92和第二纵梁94可以是具有任何尺寸和横截面形状(圆形、矩形、正方形等)的细长杆(或杆)。通常，第一纵梁92和第二纵梁94可以布置成使得在这些纵梁之间形成的凹穴96非常适合于接收从主输送机30排出的铣刨材料。例如，纵梁90可以布置成使得它们基本上不阻挡铣刨材料进入袋96中。在一些实施例中，如图3所示，至少第一纵梁92可具有矩形横截面形状，并且形成在第三侧66和第四侧68(或偏转表面44)上的狭槽可以使得第一纵梁92与它们较长的宽度维一起定向，其基本上与地面水平(即基本上平行于纵向轴线120)。然而，这仅是示例性的，并且第一纵梁92的宽度维可以与地面形成任何角度。
工业实用性
所公开的材料偏转器42可以用在任何地面铣刨机中，其中铣刨材料的受控输送是重要的。所公开的材料偏转器42可包括板状偏转部48，其成角度以使从主输送机排出的铣刨材料朝向辅助输送机的期望区域偏转。在一些实施例中，材料偏转器可以配置成减少由于其上的铣刨材料的重复冲击引起的磨损。现在将解释具有所公开的材料偏转器42的冷铣刨机10的操作。
在冷铣刨机10的操作期间，铣刨鼓14可以破碎并移除一部分地面并将移除的铣刨材料装载在输送机系统12上。该铣刨材料被输送到输送机系统12上的等待的拖运车辆24。输送机系统12包括主输送机30，主输送机30在过渡区域34处将铣刨材料输送到辅助输送机32。当铣刨材料离开主输送机30时，一些铣刨材料可能撞击材料偏转器42并被材料偏转器42朝向辅助输送机32的装料区域偏转。材料偏转器42定位成(例如，成角度)其偏转表面44使撞击的铣刨材料朝向辅助输送机32偏转。在一些实施例中，偏转表面44包括配置成捕获撞击在其上的一些铣刨材料的特征。随着时间的推移，这种捕获的铣刨材料形成牺牲表面层，该牺牲表面层用于随后撞击的铣刨材料的冲击表面。
使用成角度的材料偏转器42将铣刨材料从主输送机偏转到辅助输送机允许铣刨材料被引导到辅助输送机的期望区域。偏转部48(或材料偏转器42)的尺寸、形状和角度取向可以使得即使在辅助输送机32处于旋转配置时(即，在辅助输送机32旋转到一侧时)，铣刨材料也可重复地偏转到期望区域。在材料偏转器42上形成牺牲层(由铣刨材料制成)以用作冲击表面减少了材料偏转器42的磨损并延长了材料偏转器42的寿命。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对所公开的系统进行各种修改和变化。考虑到本文公开的材料偏转器的说明书和实践，本系统的其他实施例对于本领域技术人员来说是显而易见的。说明书和示例旨在仅被视为示例性的，本发明的真实范围由所附权利要求及其等同物指示。

Claims (10)

1.一种冷铣刨机，所述冷铣刨机具有平行于地面的纵向轴线，所述冷铣刨机包括：
框架；
输送机系统，配置成输送铣刨材料，其中所述输送机系统包括主输送机，所述主输送机配置成将所述铣刨材料输送到辅助输送机的装料端；以及
材料偏转器，所述材料偏转器附接到所述框架并具有相对于所述冷铣刨机的所述纵向轴线成角度的偏转表面，所述偏转表面配置成使所述铣刨材料离开所述主输送机的至少一部分朝向所述辅助输送机的装料端偏转，其中所述偏转表面包括多个凹穴。
2.根据权利要求1所述的冷铣刨机，其中所述偏转表面与所述纵向轴线形成锐角。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的冷铣刨机，其中所述偏转表面与所述纵向轴线形成约30-70度之间的角度。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的冷铣刨机，其中所述材料偏转器相对于所述主输送机固定。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的冷铣刨机，其中，所述偏转表面包括面向所述主输送机的出料端的凹入的表面。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的冷铣刨机，其中，所述偏转表面在上游端较宽而在下游端较窄。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的冷铣刨机，其中，所述多个凹穴朝向所述主输送机的出料端定向。
8.根据权利要求7所述的冷铣刨机，其中，所述多个凹穴中的至少一些是矩形的。
9.根据权利要求7所述的冷铣刨机，其中所述材料偏转器包括多个第一纵梁和多个第二纵梁，所述多个第二纵梁横向于所述多个第一纵梁布置，所述多个第一和第二纵梁定位在所述偏转表面的前面，并且其中所述多个凹穴形成在所述多个第一纵梁和所述多个第二纵梁之间。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的冷铣刨机，其中，所述辅助输送机配置成围绕枢轴点旋转，并且所述材料偏转器配置成在所述辅助输送机旋转时静止。
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