Дорожные фрезы

Машины этого типа появились на наших магистралях лет 10...15 тому назад и очень быстро доказали свою незаменимость. До той поры замена старого асфальтового покрытия происходила под оглушающий треск отбойных молотков, сопровождаемый резким фальцетом передвижного компрессора. Надо заметить, что и сейчас еще многие российские подрядчики, по бедности или некомпетентности, придерживаются такой «методы». Дорожные фрезы позволили заменить эту архаичную технологию профилированием (или холодной планировкой) асфальтобетонного покрытия.

А – фрезерование покрытия на всю глубину, В – выравнивание поверхности, С – удаление старой разметки, D – прорезание швов, Е – пропил покрытия

Холодной планировка стала не сразу. Сначала асфальтовое покрытие перед фрезерованием размягчали, разогревая специальными передвижными инфракрасными горелками, работавшими на керосине, природном газе или электричестве. Это был достаточно сложный, дорогостоящий и небезопасный для обслуживающего персонала процесс. Тем не менее преимущества фрезерования ремонтируемых покрытий были настолько очевидны, что производители оборудования довольно быстро создали и выпустили на рынок фрезы, способные обрабатывать и холодный асфальтобетон, и цементобетон, и даже природный камень. Благодаря им стало возможным широкое распространение технологии восстановления покрытия дороги срезкой поврежденного или неровного участка и укладкой нового асфальта взамен срезанного.

Сегодня профилирование старого асфальтобетонного покрытия – это автоматически управляемый процесс его холодного фрезерования для восстановления заданного поперечного и продольного профиля, удаления бугров, выбоин, зон износа, а также других дефектов покрытия, и в итоге получения поверхности, допускающей немедленное начало движения или укладку свежего покрытия. Современные дорожные фрезы позволяют планировать старое покрытие, текстурировать его поверхность, придавая ей утерянные сцепные и шумозащитные свойства, снимать старое покрытие послойно (с точностью до миллиметра) или сразу на всю глубину, аккуратно вскрывать места прокладки подземных трубопроводов и линий связи, освобождать от старого покрытия люки колодцев и даже выравнивать бетонные полы в производственных помещениях. При необходимости дорожная фреза может прорезать в покрытии и подстилающих слоях глубокий шов, позволяющий предотвратить повреждение, растрескивание или оползание покрытия, окружающего ремонтируемый участок.

Еще одно важное достоинство этой технологии – возможность повторного использования материала старого покрытия, который в виде гранулята используется для нижнего слоя дорожной одежды или приготовления свежей асфальтобетонной смеси. При этом экономится щебень, песок и битум, а окружающие ландшафты не уродуются кучами никому не нужного асфальтового или бетонного лома.

Несмотря на привычное разнообразие марок и моделей дорожных фрез, существуют определенные принципы компоновки и использования общие для этого типа машин. В качестве силовых установок используются дизельные двигатели. Ходовые трансмиссии, как правило, гидрообъемные, с независимым приводом каждого колеса или гусеничной тележки; количество движителей (колес или гусеничных тележек) колеблется от 3 до 6 в зависимости от типоразмера машины. Фрезерные барабаны приводятся непосредственно от двигателей машин с помощью механической передачи. На малых типоразмерах может использоваться гидрообъемная передача.

Обработка люков водосточных колодцев

Твердосплавные резцы расположены по многозаходной винтовой линии, их рабочий ход направлен навстречу движению машины. Фрезеруемая зона лежит, как правило, между движителями машины (исключения допускаются при фрезеровании вплотную к препятствиям или использовании узких фрез и дисковых пил большого диаметра). Все машины оборудуются системой увлажнения фрезеруемой зоны, обеспечивающей пылеподавление с одновременным охлаждением режущего инструмента.

Практически все фрезы (за исключением самых малых) оснащаются зачистными отвалами, подборочными устройствами и погрузочными конвейерами, обеспечивающими погрузку разрушенного покрытия в транспортные средства.

Bitelli является одним из ведущих участников европейского рынка машин для работы с дорожными покрытиями. Фирма основана в 1950 году, а в 1998 году она обеспечила 43% европейского (без Италии), 11% американского и 6% азиатского рынков дорожных машин. Bitelli выпускает 11 моделей машин для холодного фрезерования твердых покрытий с шириной фрезерования от 600 до 2 000 мм и максимальной глубиной фрезерования 340 мм. Несколько особняком стоит модель PUMA SF202M, созданная для разработки каменных материалов средней прочности непосредственно в карьерах. Уникальность этой машины заключается в том, что она отгружает в транспорт щебень, не требующий дополнительного дробления и сортировки, то есть практически готовый к использованию.

Интересной особенностью дорожных фрез Bitelli являются собственные имена каждой из типоразмерных групп. Глава фирмы, заядлый охотник, следует правилу называть каждую из моделей именем того или иного животного. Так что в этом семействе встречаются кроты, лисы, рыси, тигры и пумы. Была и пантера (SF210), но к настоящему времени она по возрасту отправлена в отставку. Машины отличаются высокой точностью позиционирования фрез, маневренностью, производительностью, простотой настройки систем нивелирования, а также быстросъемными резцедержателями (патент Bitelli).

Привод хода всех машин Bitelli гидрообъемный, оснащенный мотор-колесами, привод фрезерных барабанов – как правило, гидромеханический, представляющий собой комбинацию гидромотора и редукторной группы или ременной передачи. При работе в обычных условиях фреза срезает покрытие между колесами или гусеницами машин. При необходимости фрезерования вплотную к бордюрным камням, стенам и другим препятствиям правая задняя стойка смещает закрепленный на ней движитель (колесо или гусеницу) вперед и внутрь машины, располагая его перед фрезерным барабаном и позволяя фрезеровать вплотную к препятствию.

Добыча щебня дорожной фрезой Bittoli

В последних моделях дорожных фрез Bitelli широко используются электронные системы управления рабочими процессами. Так, компьютеризованная система, установленная на фрезах SF102, SF102F и SF101, информирует оператора о работе всех систем машины, следит за соблюдением продольного и поперечного уклонов, глубиной фрезерования по ширине полосы, соответствием рабочей скорости усилию фрезерования. Система управления размещена в пылезащитном, влагонепроницаемом корпусе, а жидкокристаллические дисплеи вынесены на пульт управления машиной.

Машины оборудованы системой, улучшающей дробящий эффект фрезерного барабана и предотвращающей отслаивание асфальта. Зачистной отвал, расположенный сзади фрезы, прижимается к поверхности с регулируемым и контролируемым с пульта усилием. Система увлажнения, узлы которой изготовлены из нержавеющей стали, препятствует пылеобразованию и одновременно уменьшает износ резцов.

Техника Bitelli отличается простотой в эксплуатации, исключительной прочностью, безопасностью и комфортом рабочих мест операторов. Bitelli гарантирует своим клиентам соответствие качества машин стандартам Европейского Сообщества, дает годовую гарантию, обеспечивает современный уровень технического обслуживания и поставки запчастей.

Дорожные фрезы не являются основной продукцией фирмы Caterpillar, что следует из скромного числа выпускаемых ею моделей. Тем не менее корпорация, справедливо претендующая на роль мирового лидера в области дорожно-строительного машиностроения, не могла не отразить в своей номенклатуре этот тип машин. Caterpillar предлагает две модели дорожных фрез на гусеничном ходу для срезки твердого покрытия на значительных площадях. Каждая из ходовых гусеничных тележек приводится своим объемным гидромотором.

Поворот машин может осуществляться: поворотом передних тележек, поворотом задних тележек, а также «крабом» и «колея в колею». Компоновка ходового оборудования обеспечивает возможность фрезерования вплотную к бордюрному камню с одной из сторон машины.

Машины оснащены сварным барабаном с расположением резцов по трехзаходным винтовым линиям, симметричным относительно середины барабана. Фрезерный барабан приводится непосредственно от двигателя машины через «мокрую» муфту сцепления (диски работают в масляной ванне), планетарный редуктор, расположенный в барабане, и клиноременную передачу с автоматическим натяжением ремня. Внутренняя полость барабана заполнена жидкостью, охлаждающей резцы и барабан и смазывающей планетарный редуктор. Зачистной отвал находится в плавающем положении, его давление на поверхность покрытия регулируется.

Контроль продольного и поперечного профилей выполняется системой управления с контактными или бесконтактными датчиками. Дизельный двигатель собственного производства оснащен электронной системой управления, обеспечивающей точное регулирование скорости, эффективность при различных режимах нагружения и самодиагностику его узлов и агрегатов.

Машины смонтированы на прочной сварной раме, рассчитанной на действие как обычных, так и аварийных нагрузок. Традиционным для Caterpillar является стремление снизить трудоемкость технического обслуживания своих машин. С этой целью основные точки обслуживания расположены на высоте, доступной для человека с уровня земли; сведено к минимуму число точек обслуживания, в том числе и за счет их группировки; предлагаются дополнительные блоки управления машиной, которые могут быть установлены в шести различных местах.

Для Komatsu дорожные фрезы также не являются основной продукцией, но имя, как говорится, обязывает. К тому же положение на японском рынке вынуждает волей-неволей заполнять нишу, объективно существующую в сфере потребностей местного дорожного строительства. Очевидно из этих соображений, а также из нежелания допустить на острова одного из могущественных конкурентов, Komatsu производит минимальный набор дорожных фрез, обеспечивающий ремонт асфальтовых и бетонных покрытий. На прямых и протяженных участках поврежденное или неровное покрытие срезается дорожной фрезой GC380F и грузится в транспорт. Затем малая фреза GS50-1 обрабатывает участки вокруг колодцев и других препятствий, недоступные большой фрезе.

Обе машины оснащены дизельными двигателями Komatsu. Ходовое оборудование большей фрезы – пневматические колеса большого диаметра, малой – металлические обрезиненные. Фрезерный барабан GC380F-2 может выдвигаться на 450 мм в любую из сторон, что позволяет снимать покрытие вплотную к бордюрному камню, водосточному колодцу или другому препятствию. Погрузочный транспортер подает разрушенный материал вперед по ходу движения фрезы (как и в большинстве конкурирующих моделей), что сужает часть магистрали, закрытой для движения из-за ремонта, и облегчает подъезд и отъезд автотранспорта, обслуживающего фрезу.

Дисплей системы компьютеризированного управления дорожной фрезой

Дорожная фреза GS50-1 предназначена для малых объемов фрезерования и работы в стесненных условиях. Трехколесное шасси, ломающаяся рама и вынос фрезы за габариты шасси в сочетании с возможностью поперечного наклона фрезерного барабана позволяют обрабатывать покрытие вплотную к прямым и криволинейным (с радиусом от 300 мм) препятствиям, фрезеровать V-образные поверхности, прорезать в покрытии криволинейные швы и щели.

Не стоит и говорить, что качество дорожных фрез Komatsu, а также сервис и техническая поддержка, обеспечиваемые фирмой и ее дилерами, соответствуют традиционно высоким для любой ее продукции требованиям.

Машины Roadtec отличаются простотой, производительностью, универсальностью и хорошей доступностью для обслуживания и ремонта. Фирма предлагает полное семейство дорожных фрез: от самых маленьких типоразмеров до машин большой производительности. В этих машинах хорошо сочетаются мощность, производительность и маневренность. Все гусеничные модели могут фрезеровать покрытие при движении как передним, так и задним ходом. Переменная ширина фрезерования в сочетании с оборудованием для фрезерования сбоку, свойственные некоторым моделям, делают дорожные фрезы Roadtec универсальными.

Патенты Roadtec, использованные в конструкции RX-110 и RX-120, делают эти машины не только полнофункциональными дорожными фрезами, но и ресайклерами одновременно.

Roadtec обеспечивает свое оборудование надежным сервисом и гарантирует наличие любых запчастей. Фирма уверяет, что предоставление перечня запчастей и их поставщиков – это часть его обязательств перед клиентом.

Наиболее известны среди российских дорожников и автомобилистов безусловно дорожные фрезы Wirtgen. Эта фирма появилась на отечественном рынке одной из первых и благодаря умелому маркетингу сумела завоевать прочные позиции. Удачное сочетание делового риска и талантливых инженерных решений позволило Wirtgen на сегодняшний день не только сохранить и упрочить свое положение в России, но и развернуть здесь собственное производство.

Обширное семейство дорожных фрез Wirtgen способно удовлетворить самые разнообразные потребности, возникающие при укладке твердых покрытий – от местного ремонта небольших участков до полной замены покрытия автомагистралей. Асфальтобетонный гранулят, полученный при этом, может перерабатываться в стационарных АБЗ без дополнительной обработки.

Дорожная фреза Caterpillar двигается «крабом»

Фирма делит свои машины на малые, с шириной фрезерования до 1 000 мм, и большие – с шириной фрезерования до 2 000 мм. В обоих типоразмерах есть машины достаточно мощные, чтобы фрезеровать на глубину до 300 мм. Шасси колесных машин оборудованы мотор-колесами, гусеничных – бортовыми мотор-редукторами. Wirtgen предлагает как неполноприводные, так и полноприводные варианты шасси. Последние находят применение при ремонте магистралей с большими уклонами и при фрезеровании очень твердых материалов.

Фрезерные барабаны малых машин могут комплектоваться разным количеством фрезерных накладных сегментов, позволяющих изменять ширину фрезеруемой полосы. Машины большой производительности также могут комплектоваться фрезерными барабанами различного назначения, в том числе и с изменяемой шириной фрезерования. Задние правые колеса у машин малой размерной группы могут быть сдвинуты вперед и внутрь машины, размещаясь перед фрезерным барабаном, что позволяет вести работы вплотную к бордюрному камню, водосточным колодцам и другим препятствиям. Гусеничные машины в таких ухищрениях не нуждаются, так как их фрезерный барабан с одной стороны выступает за габарит шасси.

Привод фрезерных барабанов осуществляется непосредственно от двигателя через муфту, клиноременную передачу и редуктор. На малых фрезах используются конические редукторы, на больших – планетарные, встроенные в барабан. На современных моделях машин реализована схема регулирования мощности фрезы, реагирующая на изменение сопротивления фрезерованию коррекцией подачи. Wirtgen особо подчеркивает увеличенный срок службы фирменных резцов, которыми комплектуются дорожные фрезы.

Зачистной отвал с твердосплавными ножами не только собирает срезанный материал, но и профилирует фрезерованную поверхность, а подборщик позволяет собирать срезанный материал либо полностью, либо частично. Вынесенный вперед ленточный конвейер обеспечивает подачу гранулята в автосамосвал или на боковой валик, а регулировка скорости конвейерной ленты позволяет равномерно по всей длине заполнять длинномерные кузова большегрузных машин.

Кроме обычных систем контроля продольного и поперечного профилей Wirtgen предлагает систему, позволяющую фрезеровать на малую глубину – например, для улучшения стока воды, повышения сцепления, подготовки под новый тонкий слой.

Срезка покрытия фрезой Komatsu на узкой дороге

Удобство, простота и безопасность обслуживания являются для Wirtgen, как и для его конкурентов, одним из основных доводов, свидетельствующих в пользу его машин. Набор решений, используемых для достижения этого, привычен. Среди них снижение числа точек обслуживания, расположение их в более доступных местах и на удобной высоте, использование малообслуживаемых агрегатов, узлов и деталей, адаптация электрической и электронной аппаратуры к специфическим условиям работы дорожных машин. Системы управления оборудованы хорошо видными ладонными кнопками аварийного отключения, защитный экран фрезерного барабана при открывании автоматически блокируется в конечном положении.

Подводя итоги этого краткого обзора машин для холодного фрезерования твердых покрытий можно отметить, что не все упомянутые в нем компании поставляют дорожные фрезы на российский рынок. Хотя все они производят эту продукцию, и все они оперируют в России. Но, поскольку интересам российского потребителя отвечает увеличение числа марок дорожных фрез, предлагаемых рынком, а рост числа предложений может быть инициирован спросом, то именно решению этой задачи и посвящен настоящий обзор.