ТОП перегружателей асфальтобетонной смеси

Во время Второй мировой войны технологии асфальта совершенствовались быстрыми темпами. Тогда они были частично вызваны необходимостью для военных самолетов в поверхностях, которые могли выдержать более значительные нагрузки. После окончания войны и переезда семей в пригород, строительство дорог стало огромной отраслью промышленности. В 1956 году Конгресс США принял Закон о федеральном финансировании строительства автомобильных дорог, выделив 51 млрд долларов всем штатам на строительство дорог.

Подрядчики требовали большего и лучшего оборудования. В 1950-х годах асфальтоукладчики начали комплектоваться системами автоматики нивелирования, а в начале 1960-х автоматическим управлением выглаживающей плиты. Широкие асфальтоукладчики, способные проложить сразу две полосы движения, дебютировали в 1968 году.

Еще две инновации также помогли увеличить производительность асфальтоукладчиков. Самосвалы с донной разгрузкой позволяли укладывать материал в валок вдоль дороги перед асфальтоукладчиком, чтобы он мог работать непрерывно. Перегружатели, в том виде, в котором мы знаем их сегодня, были представлены в 1987 году, они получает смесь из грузовиков и по мере необходимости подают ее на асфальтоукладчик.

В Украине использовать перегружатели начали при строительстве трассы М-05 Киев-Одесса. Работы выполняла компания ФПГ «Альтком», которая в 2004 году купила перегружатель Vogele MT 1000 Как рассказал главный механик компании Руслан Гостев, они поставили перед собой задачу — достичь максимальной ровности при укладке асфальтобетонного покрытия:

Благодаря спецтехнике дорожникам удалось достичь этой цели. Потом перегружатель использовали при строительстве дорог в Донецкой, Полтавской областях. Все сделанные тогда дороги в эксплуатации показали себя хорошо.

в 2019 году компания «Автомагистраль-Юг» применила эту технологию при строительстве трассы Н-31 — «Днепр-Царичанка-Кобеляки-Решетиловка» в Днепропетровской области. На рынке сейчас представлены все ведущие производители этой техники — американские ROADTEC и WEILER, и европейские DYNAPAC, и VÖGELE.

Перегружатели асфальта: не роскошь, а необходимость 

Почему возникает неравномерность температур во время доставки асфальтобетонной смеси? Дело в том, что самосвал, груженый этой смесью, как правило, очень небыстро добирается от асфальтобетонного завода к месту непосредственной укладки асфальта, преодолевая немалые расстояния, или пробиваясь через автомобильные пробки и бездорожье. Чем дольше это продолжается, тем больше охлаждается асфальтобетонная смесь. И беда не только в том, что смесь становится холодной, а в том, что она охлаждается неравномерно: у стенок кузова самосвала и сверху — быстрее, в глубине массы смеси — медленнее. Таким образом, наступает температурная неравномерность смеси, которую называют сегрегацией или расслоением.

Это грозит тем, что, когда неравномерная по температуре смесь попадает в приемный бункер асфальтоукладчика, холодные ее части укладываются недостаточно плотно в отличие от горячих. В результате последующей укладки на готовом покрытии образуются рыхлые зоны. В них при дальнейшей эксплуатации дорожного полотна проникает вода. Это довольно быстро приводит к образованию в этих местах участков быстрого разрушения.

Кроме температурной сегрегации во время движения самосвала происходит перераспределение крупных и мелких фракций в объеме асфальтобетона — в этом случае наступает фракционная сегрегация. Более мелкие частицы проникают сквозь крупные и смещаются вниз. Так что в бункер асфальтоукладчика выгружается совсем не та смесь, которая была тщательно перемешана на асфальтобетонной установке перед загрузкой в ​​самосвал. С такой сегрегацией приходится бороться за счет механического перемешивания смеси в бункере перегружателя. Чем интенсивнее происходит перемешивание, тем выше ценится перегружатель в смысле борьбы с сегрегацией. Наиболее качественно это делают тяжелые перегружатели, которые оснащены большим бункером-накопителем с мощным шнеком. Но это вовсе не означает, что компактные машины не пригодны для этого. Любые перегружатели асфальтобетонной смеси способствуют соблюдению технологии укладки и повышению качества асфальтобетонного покрытия. 

Антисегрегационные свойства любого перегружателя обеспечивают 100% защиту от так называемого поперечного смещения покрытия, поскольку наличие промежуточного звена исключает контакт между самосвалом и асфальтоукладчиком.

Всегда, как только самосвал подходит к асфальтоукладчику и выгружает смесь в приемный бункер, этот процесс сопровождается ударом. Удар передается на плиту укладчика, в результате чего на формируемом покрытии образуется поперечный сдвиг. В этой зоне с измененной плотностью при дальнейшей эксплуатации дорожного покрытия будет появляться поперечная трещина.

Еще одним 100% преимуществом любого перегружателя является обеспечение непрерывности укладки. Каждый раз, когда асфальтоукладчик останавливается, в покрытии также наступает поперечный сдвиг с теми же последствиями зарождения трещины в асфальте. Останавливаться приходится, например, в случае, когда смесь заканчивается, а новую порцию самосвал по каким-то причинам вовремя не подвез. А перегружатель, загружаемый самосвалом, продолжает двигаться с той же скоростью, что и асфальтоукладчик, но на безопасной дистанции от него. При этом в бункер укладчика продолжает засыпаться асфальтобетонная смесь через длинный конвейер перегружателя. В этом случае самосвалы могут в любое время подъезжать к перегружателю и загружать в его бункер-накопитель асфальтобетонную смесь с запасом. Здесь, кстати, нужно еще раз обратить внимание на тяжелые перегружатели — чем больше размеры бункера-накопителя, тем лучше условия для проведения непрерывной укладки.

Непрерывность автоматически означает и более высокую скорость укладки — время сокращается ровно на те промежутки простоев, при которых по традиционной схеме самосвал разгружается в бункер укладчика. Кстати, как только в США появились перегружатели, речь в первую очередь шла именно об ускорении укладки. Поэтому в Европе к заокеанскому новшеству первое время только присматривались. В отличие от США укладка асфальта в Старом Свете обычно ведется с небольшой скоростью, примерно в четыре раза меньше, чем у американцев. В США при ремонте дорог перекрывают большие трассы: идет фреза, и тут же за ней движется асфальтоукладчик — за ночь таким образом укладывается сразу много километров полосы, на утро — движение открыто.

В Европе так не работают — другие масштабы. К тому же в медленной укладке есть свои плюсы: асфальтоукладчик успевает максимально уплотнить покрытие выглаживающей плитой, после чего требуется минимальное количество проходов катками. Поэтому европейцы сначала и не видели смысла менять отработанные годами методы укладки ради ускорения процесса. Если бы не одно «но» — серьезное улучшение качества покрытия от применения перегружателя! Начали появляться исследования о том, что срок службы асфальтобетонного покрытия, получаемого с использованием перегружателя, оказывается в полтора-два раза выше — только за счет устранения температурной и фракционной сегрегации. Это заставило европейцев осваивать новую технологию и, более того, налаживать собственный выпуск перегружателей.

ROADTEC

Американская компания Roadtec, входящая в состав корпорации Astec Industries, является родоначальником технологии укладки асфальтобетона с использованием перегружателя. Первые в мире антисегрегационные перегружатели начали изготавливаться под этой маркой в ​​1988 году. В данный момент компания поставляет на рынок три модели колесных перегружателей — MTV-1000e/ex, SB-1500e/ex Shuttle Buggy, SB-2500e/ex Shuttle Buggy и одну гусеничную модель MTV-1105e.

Перегружатели предназначены для перемещения горячей асфальтобетонной смеси из самосвала в асфальтоукладчик. Машины имеют однотипную конструкцию. У моделей SB-1500e/ex Shuttle Buggy и SB-2500e/ex Shuttle Buggy смесь из кузова самосвала разгружается в приемное окно переднего бункера, из которого по конвейеру разгрузки самосвалов поступает в промежуточный бункер, где перемешивается с помощью шнека с тройным шагом, и по конвейеру загрузки асфальтоукладчика транспортируется непосредственно в бункер укладчика. У моделей MTV-1000e/ex и MTV-1105e промежуточного бункера нет, — смесь из загрузочного бункера транспортируется непосредственно на конвейер загрузки асфальтоукладчика.

Модели SB-1500e/ex Shuttle Buggy и SB-2500e/ex Shuttle Buggy оснащены 6-цилиндровым турбодизелем Cummins QSL9 мощностью 300 л.с., а MTV-1000e/ex и MTV-1105e — 6-цилиндровым турбодизелем Cummins QSL9 мощностью 250 л.с., двигатели соответствуют стандартам по ограничению выбросов Tier 4F. У всех моделей место оператора расположено по обе стороны машины. Панель управления может поворачиваться для использования ее с каждого положения, позволяя управлять работой на той же или смежной полосе.

В антисегрегационных перегружателях Roadtec используются запатентованные шнеки с тройным шагом для обеспечения равномерного потока по всей ширине бункера. Такие шнеки равномерно забирают материал по всей площади бункера, поэтому материал тщательно перемешивается. Тогда как шнеки с одинарным шагом перемещают материал, в основном, от боковых стенок бункера. Зазоры между витками заполняются материалом, и шнек просто прокладывает тоннель. Содержание бункера не перемешивается, и проблема сегрегации сохраняется. Именно поэтому специалисты обращают внимание, что для повторного смешивания горячей асфальтовой смеси, шнеки с тройным шагом наиболее эффективны.

У моделей MTV-1000e/ex и MTV-1105e производительность загрузки асфальтоукладчика составляет 544 т смеси в час. Перегружатели оборудованы в стандартной комплектации поворотным конвейером загрузки укладчика, который может отклоняться от продольной оси на 55° в обе стороны. Максимальная высота подъема конвейера равна 3,7 м.

Перегружатель асфальта SB-1500e/ex Shuttle Buggy оборудован бункером, который вмещает до 13,6 т асфальтовой смеси. Производительность загрузки асфальтоукладчика, такая же как у моделей MTV-1000e/ex и MTV-1105e. Конвейер загрузки укладчика отклоняется от продольной оси на 55° в обе стороны, максимальная высота подъема конвейера — 3,5 м.

Объем бункера SB-2500e/ex Shuttle Buggy составляет 22,7 т. Производительность конвейера разгрузки самосвалов равна 907 т смеси в час, конвейера загрузки промежуточного бункера и загрузки укладчика — 544 т/час. Шнек, перемешивающий смесь имеет диаметр 737 мм (у модели SB-1500e/ex Shuttle Buggy — 599 мм). Конвейер загрузки асфальтоукладчика может отклоняться от продольной оси на 55° в обе стороны, его максимальная высота подъема равна 3,8 м. Всего выпущено более тысячи перегружателей SB-2500e/ex Shuttle Buggy — с 1989 года, когда началось производство машины. Это самый популярный в перегружатель мире.

WEILER 

В 2005 году компания Weiler приобрела это структурное подразделение у Caterpillar, которая в свою очередь в начале 1990 годов приобрела это направление у Barber Greene. Кстати, именно фирмой Barber Greene (США) была разработана конструкция асфальтоукладчика, на которую был выдан патент 20 августа 1932. Сегодня это достаточно мощный производитель перегружателей, производственные мощности, расположенные в Ноксвилле, штат Айова, составляют 32 тыс. м2. На украинском рынке предлагаются колесные антисегрегационные перегружатели моделей E1250B и E2850.

Модель E1250B предназначена для перемещения горячей асфальтобетонной смеси из самосвала в асфальтоукладчик для обеспечения непрерывной укладки. При этом у машины нет бункера для хранения материала — он пересыпается с конвейера разгрузки самосвалов в конвейер загрузки асфальтоукладчика. Но это происходит не напрямую, как у тех же моделей MTV-1000e/ex и MTV-1105e, а через так называемый бункер повторного перемешивания, расположенный под конвейером разгрузки. В этом бункере есть двойной шнек, с витками, которые переплетаются. Он перемешивает материал как с температурной, так и с фракционной сегрегацией, и формирует поток материала для подачи на конвейер загрузки — то есть смесь проходит через шнек в процессе падения. Инженеры компании Weiler считают, что другие смесительные системы, в которых шнеки заполняются материалом, делают их перемешивающую способность менее эффективной.

В модели E2850 есть собственный встроенный бункер для хранения материала массой до 22,7 т. Сегрегация асфальтобетонной смеси устраняется за счет работы шнеков, перемешивающих в бункере материал непосредственно перед его загрузкой в ​​асфальтоукладчик.

Конвейер загрузки асфальтоукладчика в модели E1250B может подниматься на высоту до 3,5 м, в E2850 — до 4,88 м. Модель E1250B оснащена турбодизелем Cat C7.1, Tier 4 мощностью 250 л.с., модель E2850 — двигателем Cat С9, Tier III мощностью 300 л.с. Привод ходовой системы у машин гидростатический, на четыре колеса, с двухскоростными двигателями и планетарными приводами.

Производительность конвейера разгрузки самосвалов у модели E2850 равна 907 т смеси в час, конвейера загрузки промежуточного бункера и загрузки укладчика — 544 т/час. У модели E1250B производительность загрузки асфальтоукладчика составляет также 544 т смеси в час. Перегружатели оборудованы поворотным конвейером загрузки укладчика, который может отклоняться от продольной оси на 55°.

DYNAPAC

Шведский производитель дорожно-строительной техники, основанный в 1934 году, который с 2017 года является частью всемирно известного концерна Fayat Group, выпускает гусеничные перегружатели серии MF2500 в различном исполнении. Преимуществом этих машин является высокая производительность — 4000 т/ч при компактных размерах. Эта серия представлена ​​тремя моделями перегружателей, MF2500CS, MF2500CM, и MF2500CL. Модель Dynapac MF2500CS дополнительно может быть оснащена поворотным конвейером загрузки асфальтоукладчика, который может отклоняться от продольной оси на 55°. В этой модели используется дизельный двигатель Cummins QSB 6.7-C220 Tier 3 мощностью 220 л.с., который обеспечивает рабочую скорость более 24 м в минуту и ​​транспортную скорость около 4 км/ч.

По словам Dynapac, MF2500CS оснащен системой конвейерной ленты, которая может разгрузить 35 тонный самосвал всего за 35 секунд. Конвейерная лента шириной 1200 мм, имеет металлический каркас, который предохраняет ее от растяжения и повреждения при контакте с горячей асфальтовой смесью. Транспортная ширина перегружателя составляет 2,55 м, а максимальный транспортный вес — 20 тонн.

В исполнении MF2500CS с коротким конвейером общая транспортная длина равна всего 9,2 м, в MF2500CL — 13,4 м. Модель MF2500CL отличается очень большой высотой подъема конвейера загрузки укладчика — до 5,29 м. Стандартный объем приемного бункера равен 6 м3 , что соответствует массе асфальтобетонной смеси 12 т. В качестве силового агрегата используется дизельный двигатель Cummins QSB 6.7-C260 Tier 3 / 4f мощностью 260 л.с.

Эргономичные функции, интегрированные в новый перегружатель MF2500CS, включают рабочую площадку Clearview, которая может подниматься почти на 1 м одним нажатием кнопки на экране, улучшая обзор. Сидение оператора может поворачиваться на угол до 90°, что обеспечивает оператору отличный обзор зон спереди и сзади перегружателя. Новые модели, полностью автоматизированные за счет датчиков контроля расстояния и подачи, а многофункциональный джойстик объединяет функции главного привода и поворотного конвейера. Большой LCD монитор показывает всю необходимую информацию о работе машины и диагностические данные, вместе с камерами в зоне загрузки.

BOMAG

ООО Асбуд-Украина на отечественном рынке представляет перегружатель компании Bomag. Применение перегружателя позволяет обеспечить непрерывную (без остановок) и бесконтактную с транспортом работу асфальтоукладчика. Это существенно повышает качество укладки асфальтобетонных слоев автомобильных дорог. Перегружатель является важным элементом в технологии непрерывной укладки асфальта.

Перегружатель Bomag BMF 2500 отличается высокой производительностью при небольших размерах, что позволяет применять его в условиях ограниченного пространства. При весьма компактных размерах он показывает высокую производительность, которая составляет 4000 т/ч, позволяющую осуществлять разгрузку 27-тонного самосвала всего за 35 секунд. Габаритная ширина машины составляет 2,55 м и не требует специальных разрешений на перевозку.

BMF 2500 оснащен большим бункером. Чтобы ускорить выгрузку материала, положение каждой створки бункера может регулироваться независимо от другой. Имеются отбойные ролики, предохраняющие бункер от повреждения разгружающимся самосвалом.

Перегружатель Bomag BMF 2500 оснащен электронной системой управления дизельным двигателем, которая обеспечивает возможность выбора экономичного режима работы Eco Mode, при котором обороты двигателя уменьшаются в зависимости от нагрузки, благодаря чему снижается расход топлива до 15-30%.

Ключевые показатели перегружателя Bomag:

• Возможность загрузки нескольких асфальтоукладчиков, одновременно идущих в режиме укладки “горячий стык”.
• Усиленная металлическими цепями конвейерная лента позволяет достигать производительности 4000 т/ч.
• Датчик расстояния дает возможность автоматически синхронизировать скорость перегружателя и асфальтоукладчика.
• Транспортные габариты (ширина 2,55 м), делают возможной транспортировку перегружателя без специальных разрешений.
• Кабина перегружателя поднимается для достижения максимального обзора рабочей зоны.

Информация подготовлена по материалам журнала БЕТОН&АСФАЛЬТ 4 (63)’2019.

VÖGELE

Немецкая компания Joseph Vögele AG, входящая в состав Wirtgen Group, на украинском рынке предлагает перегружатели асфальтобетонной смеси серии PowerFeeder. Vögele поставляет PowerFeeder в двух вариантах: MT 3000-2 Offset отличается от MT 3000-2 Standard наличием поворотного конвейера, который может отклоняться на 23° вверх и поворачиваться на 55° вправо и влево. Возможность загрузки в сторону — весьма полезная конструктивная особенность.

Машина в процессе загрузки асфальтобетона в укладчик может двигаться по отдельной полосе — это важно в тех случаях, когда, например, на полосе, которая укладывается, уже разлита битумная эмульсия. Перегружатель имеет бункер вместимостью 16,4 т смеси. Подача смеси составляет 1200 т/час. Благодаря современной концепции транспортировки материала перегружатель обеспечивает разгрузку большого самосвала всего за 60 с.

На перегружателе установлен дизельный двигатель Deutz TCD 2012 L06 2V мощностью 193 л.с., обеспечивающий достаточно экономичную работу машины — минимальный расход топлива при работе в режиме ECO, когда автоматически регулируются обороты двигателя в зависимости от нагрузки выполняемых перегружателем операций, составляет 17 л/ч.

Применение гусеничной базы дает перегружателю определенные преимущества: такая машина может двигаться по любому виду поверхности, будь то асфальтобетон или какая-то укрепленная основа, или неукрепленная обочина, или поверхность, отсыпанная щебнем. Гусеничный ход — это отсутствие пробуксовок, постоянство и плавность хода. Дополнительным преимуществом является то, что перегружатель может спокойно работать на склонах и на покрытиях с уклоном более 20°. Оценить по достоинству гусеничный ход можно и при работе в стесненных условиях — разворот машины возможен на месте.

Для продуктивной бесконтактной загрузки смеси в укладчик, перегружатель оснащен автоматической системой регулировки расстояния между этими машинами. Это позволяет оператору сконцентрироваться только на процессе перегрузки материала. Еще один важный момент работы автоматики: на разгрузочном конвейере перегружателя установлен ультразвуковой датчик уровня наполнения бункера укладчика: снижение материала в бункере — датчик это определит и включит подачу с перегружателя, когда бункер заполнился до определенного уровня — подача отключится. Оператору за этим следить также не требуется.

Устранение температурной и фракционной сегрегации асфальтобетонной смеси в перегружателе достигается за счет работы шнеков, установленных в приемном бункере. В машине применяются конические шнеки с различным диаметром лопастей — они захватывают, например, холодную смесь у стенок бункера и перемещают ее в центр, постоянно перемешивая с горячим материалом, тем самым выравнивая температуру всей смеси в бункере.

Вместо конических на перегружатель можно устанавливать шнеки, которые имеют равный диаметр лопастей, для получения более высокой производительности. После того, как материал пройдет через шнеки, реализуется принцип компактной транспортировки, когда движение материала идет двумя конвейерными лентами в форме желоба, должна препятствовать механическому расслоению материала. Обе ленты для предотвращения температурной сегрегации подогреваются инфракрасными излучателями. Подогрев дает два важных преимущества: асфальт не отдает свою температуру и не налипает на ленту.

Конвейерная система перегружателя рассчитана не только на транспортировку битумных смесей, но и щебня, грунта или материалов, полученных в результате ресайклинга. Машина, таким образом, может работать с любыми инертными материалами, выполняя, например, с помощью поворотного конвейера отсыпку обочины крошкой, щебнем или грунтом. Такое особое преимущество машины, которая берет на борт различные материалы и смеси, стала возможна благодаря тому, что в конструкции выполнена прямая подача — нет дополнительных звеньев типа миксера, в котором, скажем, щебень стал бы просто застревать и он бы быстро вышел из строя. Кроме того, в перегружателе используются резиновые ленточные конвейеры, в результате они могут спокойно контактировать с тем же цементобетоном, в то время как конвейерная лента с применением металлических элементов на других перегружателях будет подвержена абразивному износу.