Дорожная фреза CAT PM620

Дорожная фреза, или планировщик холодного типа – ​одна из основных машин в парках компаний, занимающихся содержанием, ремонтом и реконструкцией дорог. Лет сорок назад в тогдашних государственных ДРСУ ни о каких фрезах ничего не знали. Разбитый, в выбоинах, асфальт ломали гидромолотами и отбойными молотками, а обломки вывозили на полигоны ТБО. Либо просто сдвигали отвалом за обочину и оставляли зарастать травой. Но гораздо чаще капитальный ремонт дороги делали, укладывая новый асфальтобетон поверх старого по всей ширине полотна. Городские улицы и загородные шоссе постепенно росли в высоту, первые этажи зданий превращались в полуподвалы с окнами в приямках, а археологи, подсчитав раскопанные «культурные» слои, словно годовые кольца у деревьев, садились писать диссертации.
Сегодня, особенно в глубинке, дорожники и по сей день практикуют косметический ремонт с внешним (и кратковременным) эффектом капитального. Разбитую дорогу поливают битумом, привозят и рассыпают горячий асфальт, а затем раскатывают его катками. Но по-настоящему долговечное покрытие получается, только если старый асфальтобетон удалить на всю глубину повреждения. Кроме того, его можно (и нужно!) использовать вторично.
Технологию фрезерования асфальта разработали в Германии в середине прошлого века, а в нашу страну она пришла в 1970-х вместе со спецтехникой фирмы Wirtgen. Изношенные и поврежденные слои дорожной одежды удаляются с одновременным измельчением, а получившаяся асфальтовая крошка (гранулят) полностью используется в дорожном строительстве. И нередко на том же самом участке, с которого ее сняли. Этот процесс называется «ресайклингом». Смешиваясь с битумным связующим, гранулят идет на создание нового слоя дорожного покрытия, более прочного и износостойкого, чем прежний. Замещение некоторой части дорогостоящих первичных материалов вторсырьем значительно сокращает затраты на восстановление и строительство дорог. Кроме того, асфальтобетонный гранулят фракции до 40 мм – ​это просто товар, который всегда можно выгодно продать.
Первоначально старый асфальтобетон снимали планировщиками горячего типа, использующими тепло пламени мощных газовых горелок для предварительного размягчения углеводородной основы асфальтобетона. Недостатки этой технологии очевидны: высокие затраты на топливо и нещадное загрязнение атмосферы дымом от горящего битума. Поэтому разработки иных методов продолжались, и уже в середине 1970-х годов появились планировщики холодного типа. Тяжелая, массой в десятки тонн, самоходная машина вгрызается цилиндрической фрезой в асфальт, имеющий температуру окружающей среды. На выходе, а точнее, ​на ленте транспортера, нависающей над кузовом движущегося синхронно самосвала, – ​крошка фракции 0-40 мм. Внизу остается финишная текстурированная поверхность с шагом гребенки 15 мм. Благодаря искусственно увеличенной площади контакта новый ремонтный слой надежно приклеится к старому. Единственный минус работы «на холодную» лишь в том, что резцы на фрезе должны быть твердосплавными, а значит, довольно дорогими. То есть, такими же, что применяют на спецтехнике для горнодобывающей промышленности. Напомним, для работы по камню, как правило, используют твердые сплавы, получаемые спеканием зерен карбида вольфрама (WC) твердостью до 94 единиц по Роквеллу с порошкообразным металлом кобальтом. Последний нейтрален по отношению к карбидам даже при температуре красного каления, поэтому отлично подходит в качестве связующего. Но в любом случае, даже сверхтвердые резцы далеко не вечные и относятся к расходникам.
Перечень фирм, производящих дорожные фрезы, невелик: ​в отличие, например, от экскаваторов-погрузчиков, это техника весьма узкоспециализированная и дорогая. Соответственно, выпускают ее в основном столь же специализированные фирмы. Даже если речь о так называемых малых фрезах с шириной барабана (ротора) до одного метра. То есть предназначенных для локального ремонта. А уж тридцатитонные гиганты с шириной обработки свыше двух метров – ​и подавно продукт специфический. Единственная компания широкого профиля (не считая китайских), которая включила в ассортимент производимой спецтехники большие дорожные фрезы, – ​американская Caterpillar. В 2017 году она представила новое поколение дорожных фрез. Достоинства двух параллельных производственных линеек для рынков Америки (мощность и производительность) и Европы (экономичность) были объединены в новой модели CAT PM620 с ротором шириной 2010 мм.

Машина эксплуатационной массой 33 тонны предназначена для масштабных дорожных работ с высоким темпом фрезеровки всех видов дорожных одежд. В самом интенсивном режиме – ​например, при ремонте участка с глубоко продавленными в асфальте колеями – ​планировщик, двигаясь с постоянной скоростью около 5 км/ч, за один проход снимает слой асфальтобетона толщиной до 330 мм и шириной два метра. То есть перемалывает почти кубометр камня в секунду! Очевидно, что мощность для совершения такого «подвига Геракла» надо развивать колоссальную. И она в распоряжении машиниста имеется. Дорожная фреза PM620 вооружена рядным шестицилиндровым 630-сильным дизелем CAT C 18 ACERT рабочим объемом 18 литров. По три литра в каждом из шести цилиндров – ​это уже почти «тепловозный» формат. И действительно, сфера применения «си-восемнадцатого» поистине широка. Это суда, сельхозтехника, лесотехника, тяжелые экскаваторы, передвижные электростанции и многое другое. Система питания двигателя – ​с электронноуправляемыми насос-форсунками, выбросы в атмосферу соответствуют нормам Tier 3 и Stage IIIA.
Двигатель на машине установлен поперечно, как и фрезерный барабан – ​для удобства передачи вращения на рабочий орган. Поскольку ротор здесь приводится… ремнем, точнее, ​двумя пятиручьевыми ремнями. Казалось бы, не слишком подходящая трансмиссия для ломового крутящего момента 2768 ньютон-метров. Одно дело – ​перемешивать воздух вентилятором охлаждения двигателя, и совсем другое – ​пахать и превращать в крошево асфальт толщиной треть метра! Однако, как показал опыт эксплуатации планировщиков разных поколений, эластичный ремень, допускающий небольшое растяжение и даже некоторую пробуксовку при резком возрастании сопротивления вращению ротора, – ​то, что надо для дорожной фрезы. Гидропривод же передает момент более жестко и снижает долговечность хрупких твердосплавных резцов. Поэтому от него и отказались. Частоту вращения ротора регулирует бортовая электроника – ​в зависимости от прочности снимаемого покрытия и выбранной машинистом скорости проходки.

Для планировщика PM620 предлагают широкую линейку фрезерных барабанов с количеством резцов от 172 до 178  – ​на роторах машин фирм-конкурентов их поменьше. А лишние резцы не повредят. Более того, они повышают чистоту реза, особенно на боковых поверхностях, где нагрузка на каждый из резцов максимальна. Помимо обычных Cat MasterGrade в перечне комплектующих фирмы Caterpillar есть и алмазные резцы. Стоят они в 40 раз дороже вольфрамокобальтовых, но по заверениям фирмы, служат в 80 раз дольше. То есть помогут не только сэкономить вдвое на расходниках, но и в десятки раз сократить время ежедневного обслуживания.
Для смазки и охлаждения резцов на машине предусмотрена система распыления воды. Из бака объемом 3400 литров жидкость через форсунки поступает в рабочую зону, где попутно смачивает и осаждает мелкие частицы асфальтобетона, подавляя пылеобразование. Бак заправляют водой через расположенную сверху горловину либо задний или боковой клапаны – ​например, если есть доступ к гидранту. Опционный насос позволит наполнять бак через рукав из любого водоема. В зимнее время по окончании рабочей смены воду из бака сливают, а трубопроводы продувают сжатым воздухом из штатной пневмосистемы машины.