具有多进气口排气系统的冷铣刨的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种与冷铣刨机(10)一起使用的排气系统(80)。排气系统可具有位于铣刨鼓(32)的下游和材料传送机(42)上方的进气歧管(62)。进气歧管可被配置成接收由铣刨鼓产生的粉尘和烟气。排气系统可包括位于第一材料传送机和第二材料传送机(50)之间的过渡区域(44)的至少一个进气通路(82)。至少一个进气通路可被配置成接收通过铣削的材料对在过渡区域中的焊件(48)的碰撞产生的粉尘和烟气。排气系统可进一步包括与进气歧管和至少一个进气通路流体连通的通风器(92)。通风器可被配置成从进气歧管和至少一个进气通路吸入粉尘和烟气。
【专利说明】具有多进气口排气系统的冷钱刨机
【技术领域】
[0001]本公开总体涉及一种冷铣刨机，并且更具体地，涉及一种具有多进气口排气系统的冷铣刨机。
【背景技术】
[0002]为方便车辆出行，已经建造了浙青路面的道路。依使用密度、基准条件、温度变化、湿度变化和/或物理使用年限而定，道路的表面可能最终会变得畸形、呈非平面、无法支撑车轮负载，或者以其他方式不适合车辆交通。为了使道路恢复原状继续供车辆使用，用过的浙青被移除以便为重铺路面做准备。
[0003]冷铣刨机，有时也被称为道路铣刨机或松土机，为通常包括由履带式或车轮式驱动单元四边形支撑的框架的机器。该框架支撑发动机、操作员站和铣刨鼓。装配有切削工具的铣刨鼓通过发动机旋转穿过合适的界面，以打碎道路的表面。
[0004]在铣刨过程中，粉尘是由切削工具产生的，这可能会妨害机器操作员。另外，由于切削工具的高温摩擦，可能会产生浙青蒸汽。
[0005]在美国核准前公开N0.US 2010/0327651 ( “’651公开”)中公开了控制在道路铣刨期间产生的粉尘和蒸汽的一种尝试，其在2010年12月30日公开，并且是由Cipriani等人提交的。具体地，’651公开中公开了一种在铣削的道路材料排放时刻之前将在铣刨过程中产生的粉尘和蒸汽密封以避免其离开铣刨机器的装置。该密封装置在材料传送机上方和在所述传送机之间的汇接点连接区域中创建连续的腔室。连续的腔室被设计为没有外部空气通道，并且由铣刨鼓壳体的侧壁、后型板和侧板形成。抽吸设备位于铣刨机器上并被连接到连续的腔室。抽吸设备能够创建低压，该低压从连续的腔室中吸入粉尘和被污染的空气并将其输送到过滤和排放系统。
[0006]虽然’ 651公开的系统可能能够控制在道路铣刨过程中产生的粉尘和烟气，但是该系统可能仍然是有问题的。具体地，抽吸设备的效率取决于连续的腔室被良好地密封。正如其目前的构成，’ 652公开的密封装置包括大量的部件。考虑到与连续的腔室相关联的密封部件的数量，久而久之，密封装置中可能会出现间隙。另外，由于所涉及的部件的数量和针对唯一的铣刨机器模型的部件的客制化程度，’ 652公开的抽吸系统可以容易地被应用至铣刨机器的其他模型和/或针对铣刨机器的其他模型改装是不太可能的。
[0007]本公开的冷铣刨机和排气系统解决了上述一个或多个问题和/或现有技术中的其他问题。
【发明内容】
[0008]在一个方面，本公开涉及一种用于冷铣刨机的排气系统。该排气系统可包括位于铣刨鼓的下游和材料传送机上方的进气歧管。进气歧管可被配置成接收由铣刨鼓产生的粉尘和烟气。排气系统还可包括位于材料传送机的一侧并且沿重力方向低于进气歧管的至少一个进气通路。至少一个进气通路可被配置成接收由铣刨鼓产生的粉尘和烟气。排气系统可进一步包括与进气歧管和至少一个进气通路流体连通的通风器。通风器可被配置成从进气歧管和至少一个进气通路吸入粉尘和烟气。
[0009]在另一个方面，本公开可涉及另一种用于冷铣刨机的排气系统。该排气系统可包括位于铣刨鼓的下游和第一材料传送机上方的进气歧管。进气歧管可被配置成接收由铣刨鼓产生的粉尘和烟气。排气系统还可包括位于第一材料传送机和第二材料传送机之间的过渡区域的至少一个进气通路。至少一个进气通路可被配置成接收由铣刨鼓产生的粉尘和烟气。排气系统可进一步包括与进气歧管和至少一个进气通路流体连通的通风器。通风器可位于第二材料传送机的排出端并且被配置成从进气歧管和从至少一个进气通路吸入所述粉尘和烟气。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是示例性的公开的冷铣刨机的局部剖视图；
[0011]图2是可与图1中的冷铣刨机结合使用的示例性的公开的排气系统的图示；
[0012]图3是可与图1中的冷铣刨机结合使用的示例性的公开的排气系统的可选实施例的图示；以及
[0013]图4是图3中的排气系统的一部分的放大的图示。
【具体实施方式】
[0014]为了本公开的目的，术语“浙青”可以被定义为集料和浙青水泥的混合物。浙青水泥可以是作为石油蒸馏的副产物获得的浙青的棕黑色的固体或半固体混合物。浙青水泥可以被加热并与集料混合，用于铺砌道路表面，混合物在冷却时在其上硬化。“冷铣刨机”可以被定义为用于从现有的道路移除硬化的浙青层的机器。可以设想，所公开的冷铣刨机还可以或另选地被用于移除水泥和其他道路表面。
[0015]图1示出具有排气系统60的示例性冷铣刨机10。排气系统60可以可附接地与冷铣刨机10的铣刨系统30和碎屑移除系统40集成。可以设想，如果需要的话，排气系统60可与冷统刨机10内的附加的部件和系统，诸如辅助动力系统(未不出)集成。
[0016]图1中的冷铣刨机10可包括由一个或多个前地面接合单元14和一个或多个后地面接合单元16支撑的框架12。地面接合单元14和16可各自包括在一个或多个方向上可枢转的车轮或履带部分。地面接合单元14和/或16可被连接到升降柱18，其可适于相对于相关联的地面接合单元14和16可控制地升高和降低框架12。
[0017]框架12可支撑具有转向命令组成部分22和控制器24的操作员站20。转向命令组成部分22被示出为包括转向盘，但也可使用其他的转向设备，诸如操纵杆或杠杆。控制器24可将控制信号发送到下列对象的一个或多个致动器(未示出):地面接合单元14和16、升降柱18、铣刨系统30、碎屑移除系统40和排气系统60。就电激活的致动器而言，控制信号可直接作用于各自的致动器。就液压激活的致动器而言，控制信号可作用于阀门，阀门反过来控制加压流体到致动器的流动。控制器24可以是单独的控制单元或者可以是可操作以控制冷铣刨机10的附加功能的中央控制单元的一部分。
[0018]框架12还可以支撑水箱26，发动机28——诸如内燃发动机，以及铣刨系统30。发动机28可提供动力以驱动一个或多个地面接合单元14和16，以相对于路面11推进冷铣刨机10。在一个实施例中，这通过用发动机28的输出来驱动液压泵来完成，液压泵进而又将高压液压流体供给与地面接合单元14和16相关联的各个马达。这种常规的液压驱动器在相关领域中是公知的，因此没有在附图中描绘。发动机28还可以向铣刨系统30提供动力，以打碎路面11。
[0019]铣刨系统30可包括相互作用以从道路表面11移除浙青的各种部件。具体地，铣刨系统30可包括铣刨鼓32、多个切削工具34、水喷嘴36和铣刨鼓壳体38。切削工具34可以以在本领域中已知的任何方式附接到铣刨鼓32。在铣刨过程中，由于切削工具34与道路表面11持续接触，切削工具34可被摩擦加热。在铣刨系统30操作过程中，水喷嘴36可将水喷射到铣刨鼓32和与其相关联的切削工具34上以将其冷却。铣刨系统30可被配置成以不同的深度和轮廓从道路表面11的整个宽度或仅从道路表面11的一部分移除浙青层。打碎的道路材料可通过碎屑移除系统40带离冷铣刨机10。
[0020]碎屑移除系统40可包括协作以从铣刨系统30移除铣削的浙青的各种部件。具体地，碎屑移除系统40可包括初级传送机42、次级传送机50和位于初级传送机42与次级传送机50之间的过渡区域44。切削工具34可被配置成当铣刨鼓32朝初级传送机42旋转时将韦先削的浙青递送到初级传送机42的装料端41。当统削的浙青离开初级传送机42的排出端43时，铣削的浙青可撞击位于过渡区域44内的焊件48。过渡区域44可以是由盖板46以及两个或多个侧板47形成的封闭的盒状结构。一旦与焊件48强制接触，铣削的浙青可裂开并落到次级传送机50的装料端49上。次级传送机壳体52可阻止由次级传送机50运输的铣削的浙青过早离开次级传送机50 ( S卩，阻止溢出两侧)。次级传送机50可从排出端51排出铣削的浙青。铣削的浙青可被卸载到任何适当的运输车辆58，诸如公路拖运卡车、非公路铰接或非铰接式卡车，或本领域中已知的任何其他类型的运输车辆上。在所公开的实施例中，次级传送机50可能需要相对于初级传送机42略微移动。例如，次级传送机50可能需要以左右(横向)和/或上下运动来移动，因为这便于铣削的浙青向移动的运输车辆58排出。
[0021]在铣刨过程中，由于路面11断裂，可能产生粉尘。具体地，可在铣刨鼓32处产生相对大量的粉尘，并且当铣削的浙青因与过渡区域44中的焊件48接触而进一步分解时可产生相对大量的粉尘。由于切削工具34对路面11的摩擦而产生高温，也可能产生浙青蒸汽。排气系统60可以可附接地与铣刨系统30和碎屑移除系统40集成，以帮助控制在冷铣刨机10操作期间产生的粉尘和烟气。
[0022]如图1和图2所示，排气系统60可包括在冷铣刨机10操作期间协作以移除粉尘和烟气的各种部件。具体地，排气系统60可以包括进气歧管62、至少两个进气延伸部66和至少两个进气连接器64。进气歧管62可以是通过进气连接器64在两相对端连接到进气延伸部66的长形的钢制罩。进气歧管62和进气延伸部66可各自具有开口，粉尘和烟气通过所述开口被吸入到排气系统60中。在一个示例性实施例中，进气歧管62可被放置在初级传送机42的正上方(参考图1),进气延伸部66朝向初级传送机42的两侧定向。在一个实施例中，进气延伸部66可沿重力方向低于进气歧管62，向下延伸到初级传送机42的横向侦U。进气延伸部66可延伸到一个位置，在该位置它们可吸入期望量的粉尘和烟气但不太可能吸入铣削的材料的较大的碎片。进气歧管62和进气延伸部66都可以被放置在铣刨鼓32的下游。在一个不例性实施例中，进气歧管62和进气延伸部66可被放置在统刨鼓32下游的约300-800mm处，以避免吸入由切削工具34抛入空气中的铣削的材料的较大的碎片。由铣刨系统30产生的粉尘和烟气可以经由通风器78产生的吸力被输送到进气歧管62和进气延伸部66。
[0023]进气歧管62和进气延伸部66所收集的粉尘和烟气可以通过管子和柔性管和/或软管的布置被吸入到通风器78，在该通风器处所收集的粉尘和烟气可以被递送到次级传送机壳体52内的次级传送机50。如图2所示，除了别的之外，排气系统60的管子和柔性管的布置还可以包括多个柔性配件68、多个刚性管70、第一柔性软管72和第二柔性软管76以及汇接点74。柔性配件68可以由弹性体，例如橡胶，制成，并且一端被连接到进气连接器64并且在相对端(即，在连接件69处)被连接到刚性管70。刚性管70可以被连接到柔性软管72，并且大致平行于初级传送机42延伸，水箱26的每一侧定位有一个刚性管70。汇接点74可接收柔性软管72的组合的空气流并且将其输送到柔性软管76。在一个示例性实施例中，橡胶配件68、连接件69、刚性管70和柔性软管72的直径可以在约3_5英寸之间，并且柔性软管76的直径可以在约7-9英寸之间。柔性软管76可将汇接点74连接到通风器78。排气系统60的某些部件(例如，柔性配件68、柔性软管72和柔性软管76)可能需要是柔性的，以便能随着次级传送机50的上下和左右运动而移动。
[0024]通风器78可在排气系统60内创建低压,使得进气歧管62和进气延伸部66外部的空气压力比排气系统60内的空气压力大。因此，由铣刨系统30的操作产生的粉尘和被污染的空气可被吸入并通过排气系统60输送到次级传送机壳体52内的次级传送机50。在一个实施例中，通风器78可具有设置在钢质风扇壳体内的铸铝风扇叶轮，并且可由液压马达(未示出)提供动力。
[0025]在一个示例性实施例中，排气系统60可在一个或多个附接点71可拆卸地附接到冷铣刨机10，如图1所示。附接点71可包括任何数量的各种刚性的、弹性的或塑料类型的紧固件、夹具、汇接点、链节、联接器或其他机械附接机构。在一个示例性实施例中，附接件71可将刚性管70连接到水箱26并且将通风器78连接到次级传送机壳体52。由于刚性管70可以可拆卸地附接到水箱26的外部，而不是延伸穿过水箱26，排气系统60可易于从冷铣刨机10移除。一旦排气系统60从冷铣刨机10移除，就可由任何数量的各种不同类型的插塞、盖、填料、配件或阻塞物塞住排气系统60的插入点(例如，通风器78的气道可由此进入次级传送机壳体52)。
[0026]图3中不出一种可选的排气系统80。如图2中的排气系统60 —样，图3中的排气系统80可包括进气歧管62、柔性配件68、刚性管70、附接点71和柔性软管72。然而，与排气系统60相比，排气系统80可省略进气延伸部66。相反，排气系统80可包括次级进气软管82，该次级进气软管在一个示例性实施例中可与过渡区域44相关联。进气歧管62和次级进气软管82都可被放置在铣刨鼓32的下游。在一个示例性实施例中，进气歧管62可被放置在铣刨鼓32下游的约300-800mm处，并且次级进气软管82可在焊件48上游的约300-800mm处被插入过渡区域44中，以避免吸入铣削的材料的较大的碎片。由铣刨系统30产生以及在焊件48处产生的粉尘和烟气可经由通过通风器92产生的吸力分别被输送到进气歧管62和次级进气软管82。
[0027]进气歧管62和次级进气软管82所收集的粉尘和烟气可通过管子和柔性管和/或软管的布置被吸入到通风器92，所收集的粉尘和烟气可由此被递送到次级传送机壳体52内的次级传送机50。如图2中的排气系统60 —样，图3中的排气系统80可包括柔性配件68、连接件69、刚性管70、附接点71和柔性软管72。与排气系统60相比，排气系统80还可包括软管连接器84和柔性软管86。柔性配件68可由弹性体例如橡胶制成，并且一端被连接到进气歧管62并且相对端(即，在连接件69处)被连接到刚性管70。刚性管70可被连接到柔性软管72，并且大致平行于初级传送机42延伸，水箱26的每一侧定位有一个(刚性)管。软管连接器84可接收柔性软管72和次级进气软管82的组合的空气流并且将其输送到柔性软管86。在一个示例性实施例中，橡胶配件68、连接件69、刚性管70和柔性软管72的直径可以在约3-5英寸之间，次级进气软管82的直径可以在约2-4英寸之间，并且柔性软管86的直径可以在约4-6英寸之间。柔性软管86可经由通风器进气歧管90将所收集的粉尘和烟气递送到通风器92。
[0028]另外如图3所示，排气系统80可进一步包括通风器进气歧管90、通风器92和通风器排气管道94。通风器92可在排气系统80内创建低压，使得进气歧管62和次级进气软管82外部的空气压力比排气系统80内的空气压力大。因此，由铣刨系统30的操作产生以及在焊件48处产生的粉尘和被污染的空气可被吸入并通过排气系统80输送到次级传送机壳体52内的次级传送机50。通风器排气管道94可提供通道，由此，被污染的空气可从通风器92进入次级传送机壳体52。在一个不例性实施例中，通风器92可具有设置在放射状的钢质风扇壳体内的铸铝风扇叶轮，可由液压马达提供动力，并且通风器排气管道94可沿着次级传送机壳体52延伸约1，000-1，200mm,以便通过通风器92维持所需的空气流。为了有关冷铣刨机10的运输和输送的目的，在次级传送机50的中点或折点之前可出现排气管道94的截止点。
[0029]排气系统80可在附接点71可拆卸地附接到冷铣刨机10。具体地，附接件71可将刚性管70连接到水箱26并且将通风器92连接到次级传送机壳体52。由于刚性管70可以可拆卸地附接到水箱26的外部，而不是延伸穿过水箱26，排气系统80可易于从冷铣刨机10移除。一旦排气系统80从冷铣刨机10移除，就可由任何数量的各种不同类型的插塞、盖、填料、配件或阻塞物塞住排气系统80的插入点(例如，通风器78的气道可由此进入次级传送机壳体52)。
[0030]图4示出附接到冷铣刨机10的排气系统80。如图4所示，通风器92和通风器排气管道94被附接到次级传送机壳体52的顶侧。次级进气软管82在过渡区域44的相对两侧进入过渡区域44位于焊件48上游。柔性软管72、82和86本身并不直接附接到冷铣刨机10，因此允许次级传送机50相对于初级传送机50和框架12左右以及上下自由地移动。
[0031]工业适用性
[0032]所公开的排气系统可与期望对铣刨生成的粉尘和烟气进行控制的任何道路材料或浙青移除系统一起使用。所公开的排气系统可有助于通过将粉尘和烟气输送到次级传送机50来防止粉尘和烟气从冷铣刨机10逸出，由此粉尘和烟气可连同铣削的浙青一起在次级传送机排出端51被卸载。现在将对排气系统60和80的操作进行说明。
[0033]如图1所示，冷铣刨机10可用铣刨鼓32打碎并移除浙青。在铣刨系统30操作期间，水喷嘴36可将水从水箱26喷射到铣刨鼓32，以将铣刨鼓32和与其相关联的切削工具34冷却。除了冷却铣刨系统30之外，从水喷嘴36喷出的水还可以帮助控制可作为铣刨过程的副产品产生的粉尘和烟气。水可将粉尘颗粒和烟气与铣削的材料聚结。
[0034]在铣刨鼓32朝向初级传送机42旋转时，切削工具34可将湿的铣削的浙青堆放到初级传送机42上。然后，在初级传送机42上的铣削的浙青可被运输至并且用力推向过渡区域44的焊件48处。当铣削的浙青撞击焊件48时，它可以进一步分解并落到次级传送机50上。次级传送机50可将铣削的材料运输到次级传送机排出端51，铣削的材料可由此卸载到运输车辆58。
[0035]虽然经由水喷嘴36分配的水可有助于控制在冷铣刨机10操作期间产生的粉尘和烟气的量，但是仍可导致相当数量的粉尘和烟气。具体地，铣刨鼓32的操作和铣削的浙青撞到焊件48上是冷铣刨机10的尽管加入了水但是仍可导致相当数量的粉尘和烟气的两个操作。排气系统60和80可进一步协助对冷铣刨机10操作期间产生的粉尘和烟气进行控制。
[0036]通风器78和92可在排气系统60和80内创建降低的空气压力状态，使得被污染的空气可被吸入到进气歧管62、进气延伸部66和次级进气软管82中并且被输送到次级传送机壳体52。次级传送机50可以以防止所收集的粉尘和烟气在连同铣削的浙青在次级传送机排出端51处排出之前逸出的方式由次级传送机壳体52封装。次级传送机50和次级传送机壳体52的长度可为由通风器78递送的收集到的粉尘和烟气提供充足的时间，以使其沉淀并聚结到在次级传送机50上运输的湿的铣削的浙青中。因此，通过排气系统60和80所收集的粉尘和烟气可连同铣削的浙青材料在次级传送机排出端51 —起排出。
[0037]对于所公开的进气歧管62的布局，更可能的是在铣刨鼓32处产生的粉尘和烟气被吸入进气歧管62，而不是明显较大的铣削的浙青的碎片。如果较大的铣削的浙青的碎片被吸入进气歧管62并通过排气系统60输送，那么可能使通风器78受损害。
[0038]对于所公开的进气延伸部66的布局,更有可能的是在统刨鼓32处产生的从进气歧管62漏出的粉尘和烟气可被吸入进气延伸部66。以这种方式，路面11的铣刨点的可见度可被更严密和准确地监测。
[0039]对于所公开的次级进气软管82的布局，更可能的是在焊件48处产生的多余的粉尘和烟气被捕获并输送到次级传送机壳体52。因此，在操作员站20或其附近的可见度和工作条件可以得到改善。
[0040]考虑到其简单的设计和构造，排气系统60和80可易于附接到多种不同类型和型号的冷铣刨机10。因为刚性管70可以可拆卸地附接到水箱26的外部，而不是延伸穿过水箱26，排气系统60和80可易于附接到冷铣刨机10或从冷铣刨机10移除。具体地，如果期望有这种排气相关优点，那么可以用排气系统60或80对旧的机器进行改装。监管标准可要求旧的或当前型号的冷铣刨机10用诸如排气系统60或80之类的系统进行改装。
[0041]对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对所公开的排气系统进行各种修改和变型。从本文所公开的排气系统的说明书和实践考虑，排气系统的其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。说明书和示例旨在被视为仅是示例性的，本公开的真实范围由随附的权利要求书及其等同物指出。
【权利要求】
1.一种用于冷铣刨机(10)的排气系统(80)，其包括: 进气歧管(62)，其位于铣刨鼓(32)的下游和第一材料传送机(42)上方，所述进气歧管被配置成接收由所述铣刨鼓产生的粉尘和烟气； 至少一个进气通路(82),其位于所述第一材料传送机和第二材料传送机(50)之间的过渡区域(44)，所述至少一个进气通路被配置成接收通过铣削的材料对在所述过渡区域中的焊件(48)的碰撞产生的粉尘和烟气；和 通风器(92)，其与所述进气歧管和所述至少一个进气管道流体连通，所述通风器位于所述第二材料传送机的排出端并且被配置成从所述进气歧管和所述至少一个进气通路吸入所述粉尘和烟气。
2.根据权利要求1所述的排气系统，其中所述通风器(92)被安装在传送机壳体(52)之上并且被配置成排进所述传送机壳体(52)。
3.根据权利要求1所述的排气系统，其中所述至少一个进气通路(82)包括位于所述过渡区域(44)的相对两侧的两个进气通路(82)。
4.根据权利要求3所述的排气系统，其中所述至少一个进气通路(82)与所述进气歧管(62)流体连通，并且进一步包括从所述歧管向所述通风器(92)延伸的至少一个排出通路(70)。
5.根据权利要求4所述的排气系统，其中所述至少一个排出通路(70)包括两个排出通路(70)，所述两个排出通路在所述两个进气通路的汇接点处与所述两个进气通路流体连通并且与所述进气歧管(62)的相对两端流体连通。
6.根据权利要求5所述的排气系统，其中所述两个排出通路(70)间隔开以将水箱(26)容纳在其间。
7.根据权利要求5所述的排气系统，其中所述两个排出通路(70)会聚到至少一个单一的更大的排出通路(86)。
8.根据权利要求7所述的排气系统，其中所述至少一个单一的更大的排出通路(86)是柔性的。
9.根据权利要求1所述的排气系统，其中所述进气歧管(62)位于所述铣刨鼓(32)下游的约300-800mm处。
10.根据权利要求1所述的排气系统，其中所述至少一个进气通路(82)位于焊件(48)上游的约300-800mm处。
【文档编号】E01C23/12GK104428468SQ201380036024
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2012年7月12日
【发明者】D·M·登森, A·A·帕特尔, K·G·特恩奎斯特 申请人:卡特彼勒路面机械公司