CN100467715C - 包括铺路车和供料卡车的铺路系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于对路面(12)石屑封面的铺路设备(10)，它能将液体粘合剂(14)和集料(16)摊铺到道路上。所述设备包括：具有底盘(26)并具有前端(32)和后端(34)的铺路车(20)，该铺路车由车轮(28)支承并由发动机(30)驱动；供料卡车(22)。所述铺路车(20)还包括：沥青粘合材料分配系统(36)和集料分配系统(38)。沥青粘合材料分配系统还包括：用于接纳供送的沥青粘合材料的输入管(46)，电子控制模块(152)。机械连接装置(98/120)允许铺路设备(20)的前部与供料卡车(122)的后端连接。供料卡车(122)具有底盘(126)，由车轮(128)支承的前端和后端(130，132)，带有靠近排出区(136)的后挡板(140)的供料斗(134)，沥青粘合剂供料罐(142)和供料软管(156)。

Description

包括铺路车和供料卡车的铺路系统和方法

技术领域

本发明通常涉及沥青铺路行业，并且更特别地，涉及铺设表面和重新铺设表面或其它铺路面的设备和方法。

背景技术

通常需要铺设路表面。在新路面的结构中，在未铺面的基层被分层并压实后，典型地将铺面摊铺到该未铺面基层上。随着时间过去，现有的路面不可避免地磨损并且需要修复。例如，裂纹会出现在路表面，并且/或者表面会过分光滑。如果裂纹发展，表面就不再防水，并且路面将加速恶化。如果表面过分光滑，对车的抗滑力和摩擦减小。

维持路表面的惯例是经过实践公知的“石屑封面”。现有的石屑封面工艺使用了沥青洒布机车，用于撒播沥青粘合材料(例如，液态沥青，乳化沥青，熔化的含沥青材料，沥青粘合材料等)和随后的石屑撒布机，用于分配集料(例如砾石，沙，碎石，回收的玻璃等)。这样，在实际中，用两辆分开的车完成石屑封面，这两辆车分两次经过路面的相同部分，以便给那个部分铺设单层铺面。

石屑封面是铺表面或再铺路面的相当快速和便宜的技术。但是，下面将详细说明目前使用的石屑封面工艺有几个缺点。

粘合剂和碎石形成的表面通常希望是一个碎石厚度。然而，实际上将附加的碎石撒播到需要产生一个碎石厚度的一层以外，以便防止石屑撒布机的轮胎从新铺的表面上拾取碎石。这导致对额外的碎石的需要，从材料的观点看这是昂贵的。在正常的操作中，撒播过程被停止并且重新开始十分经常，以便在该过程中再次供送碎石和沥青粘合料。停止和重新开始经常在表面上形成突起和裂缝，这通常对高容量交通是不可接受的，这样通常将石屑封面工艺的应用限制于低容量交通。

使用两个分离机器的另一个问题是很难合适地控制沥青粘合料和集料的撒播之间的时间。需要控制沥青洒布机车辆和石屑撒布机车辆之间的合适间隔。如果不紧密控制计时，或者一个车有一个问题，在撒播集料之前粘合剂可开始固化并且凝固。这减少了粘合剂将集料保持到路表面的效率，并且随后的交通可能导致石头移动。

发明内容

本发明的主要目的是提供解决与现有的石屑封面工艺相关的停止和再次开始问题的方法，所述石屑封面工艺的停止和再次开始可导致最终形成的道路表面上形成突起和裂缝。

本发明的另一个目的是提供一种石屑封面装置和方法，它能减少所需的集料的量，以便实现路表面的希望表面或再铺表面。

本发明的另一个目的是提供石屑封面设备和方法，该方法可以以最高速度操作，该最高速度至少与现有的石屑封面工艺基本相同，或者经济上可行。

根据这些和其它目的，本发明涉及一种铺路设备，该设备用于向地面摊铺沥青粘合材料和集料，它包括：

具有发动机和车轮的车辆，该车辆具有相对的前端和后端；

由车辆承载的集料分配系统，该集料分配系统包括：

a)靠近车辆前端布置的适用于接收集料的输入料斗；

b)靠近车辆后端布置的输出料斗，该输出料斗向排出口会聚，从而适合将集料排到地表面上；

c)在输入料斗和输出料斗之间延伸的输送机构，该输送机构适合将集料从输入料斗送到输出料斗；

与集料系统分离的由车辆承载的沥青粘合材料分配系统，以便在集料经过排出口分配之前以及在向地表面施加之前，沥青粘合材料和集料不会混合，该沥青粘合材料分配系统包括：

a)用于容纳沥青粘合材料的罐；

b)排出口和前端之间的喷管，喷管具有若干喷嘴，这些喷嘴适合喷洒沥青粘合材料；

c)泵机构，该泵机构适合将沥青粘合材料从所述罐泵送到喷管中；

其中所有的车轮在喷管和前端之间的地面上滚动，因此车轮不会在由喷管排出的沥青粘合材料和经过输出料斗排出的集料上滚过。

本发明还涉及一种铺路设备，该设备用于向地面摊铺沥青粘合材料和集料，它包括：

具有发动机和车轮的车辆，该车辆具有相对的前端和后端；

由车辆承载的集料分配系统，该集料分配系统包括：

a)靠近车辆前端布置的适用于接收集料的输入料斗；

b)靠近车辆后端布置的输出料斗，该输出料斗向排出口会聚，从而适合将集料排到地表面上；

c)在输入料斗和输出料斗之间延伸的输送机构，该输送机构适合将集料从输入料斗送到输出料斗；

与集料系统分离的由车辆承载的沥青粘合材料分配系统，以便在集料经过排出口分配之前，沥青粘合材料和集料不会混合，该沥青粘合材料分配系统包括：

a)用于容纳沥青粘合材料的罐；

b)排出口和前端之间的喷管，喷管具有若干喷嘴，这些喷嘴适合喷洒沥青粘合材料，喷嘴设置在排出口的前方，从而使得在操作过程中沥青粘合材料在排出集料之后不会被喷洒；

c)泵机构，该泵机构适合将沥青粘合材料从所述罐泵送到喷管中；

其中所有的车轮在喷管和前端之间的地面上滚动，因此车轮不会在由喷管排出的沥青粘合材料和经过输出料斗排出的集料上滚过。

本发明还涉及一种用铺路车对路表面石屑封面的方法，铺路车包括一个前端和一个后端，该方法包括：

在铺路车上的罐中存储供送的沥青粘合材料；将沥青粘合材料从罐输送到在铺路车的后端处的喷管；

以第一跨度将沥青粘合材料从喷管喷洒到路表面上，在路表面上形成了一层沥青粘合材料层；

在铺路车的前端的输入料斗中储存供送的集料；

将集料从输入料斗送到在铺路车的后端处的输出料斗；

以第二跨度将集料从输出料斗排出到沥青粘合材料层上；并且

在排出集料和喷洒沥青粘合材料之前并且在所述集料与路面接触之前，防止沥青粘合材料和集料相互混合。

本发明还涉及一种利用具有车轮的铺路车对路面石屑封面的方法，其中，该方法包括：

从铺路车向路面上喷洒沥青粘合材料，从而在路面上形成一层沥青粘合材料；

从铺路车向所述沥青粘合材料层上排出集料；

在向路面摊铺集料和喷洒沥青粘合材料之前以及在集料与路面接触和喷洒沥青粘合材料之前，防止沥青粘合材料与集料相互混合；和

在沥青粘合材料和集料排出到道路上之后，铺路车的车轮不会在沥青粘合材料或集料上滚过。

本发明还涉及连接到另外的车辆或设备上的新颖的供料卡车。该卡车包括底盘，该底盘支承在车轮上，并在前端和后端之间延伸。供料斗被底盘支承，并且在后端有一个排出区。供料斗中的输送机构向排出区传送集料。后挡板关闭供料斗的排出区。后挡板可相对于底盘向后移动，从而打开排出区，从而使集料从供料卡车的后端排出。供料卡车还包括一个供料罐，该供料罐携带液体材料(例如沥青粘合材料)。传输管连接供料罐，并且被后挡板承载。传输管包括液压管接头，该液压管接头在后挡板向后移动时向后延伸。传输管用来传送液体，例如粘合剂。如果需要，它还可支持电子控制。

本发明的一个方面提供有活底料斗的供料卡车，该活底料斗有携带液体材料的供料罐，其中供料罐放置在输送机构和料斗下面，并在前轮组和后轮组之间，因此在所述罐中装满液体时重心低。

本发明的另一方面提供一种铺路系统，该铺路系统用于对路表面石屑封面，包括：

铺路车，该铺路车包括沥青粘合材料分配系统和集料分配系统，沥青粘合材料分配系统包括沥青罐，该沥青罐包含沥青粘合材料的第一供料源和喷洒器，该喷洒器将沥青粘合材料层喷洒到路表面上，集料分配系统保存集料的第一供料源，并将集料排出到路表面上并位于先前施加的粘合材料之上；

至少两辆供料卡车，每个供料卡车包括供料斗，该供料斗包括集料的第二供料源，和供料罐，该供料罐包括沥青粘合材料的第二供料源；

在第一供料卡车与铺路车之间的连接部件，该连接部件包括传输管，该传输管将沥青粘合材料从供料罐传输到沥青罐内，集料被从供料斗传输到集料分配系统；

其中，沥青罐和集料分配系统具有足够的容量，以便所述第一供料卡车可以与铺路车脱离联接，并且第二供料卡车可以与铺路车联接，从而连续地摊铺沥青粘合材料和集料，同时无需使铺路车停止；和

其中所述供料卡车包括封闭供料斗排出区域的后挡板，所述后挡板朝向铺路车移动从而打开所述排出区域以允许集料从供料卡车的后端排出，所述输送管由后挡板承载并且连接到供料罐，当后挡板朝向铺路车移动时，所述输送管和液压管接头随后挡板延伸用于连接。

本发明的另一方面提供一种用于向地面摊铺沥青粘合材料和集料的铺路设备，包括：

具有发动机和车轮的车辆，该车辆具有相对的前端和后端；

由车辆承载的集料分配系统，该集料分配系统适合存放一集料源，并具有靠近车辆后端并位于车轮后的排出口，排出口适合将集料排出到地面上，集料分配系统包括输送机构以便将集料向后朝着排出口输送，该输送机构在所述前端和后端之间伸展；

由车辆承载的沥青粘合材料分配系统，该沥青粘合材料分配系统与集料系统分离，以便在集料经过排出口排出之前以及在向地表面施加之前，沥青粘合材料与集料不会混合，沥青粘合材料分配系统适合存放一沥青粘合材料源，沥青粘合材料分配系统包括具有带有若干喷嘴的喷管的喷洒器，喷管适合经过车轮后的喷嘴喷洒沥青粘合材料；

其中，全部车轮在喷管和前端之间的路面上滚动，因此，车轮不会在由喷管排出的沥青粘合材料和经过输出料斗排出的集料上滚过。

本发明的又另一方面提供一种用具有车轮的铺路车对路表面石屑封面的方法，该方法包括：

将沥青粘合材料从铺路车喷洒到路面上，在路面上形成沥青粘合材料层；

将集料从铺路车排出到所述沥青粘合材料层上；

在集料排出之前保持所有沥青粘合材料的喷洒，所述沥青粘合材料不会在所述集料后喷洒；

在向路面排出集料和喷洒沥青粘合材料之前并且在集料接触路面和向路面喷洒沥青粘合材料之前防止沥青粘合材料和集料的混合；和

在沥青粘合材料和集料排出到道路上之后，没有铺路车的车轮会在沥青粘合材料或集料上滚过。

结合附图进行的下述详细描述，将更明白本发明的其它目的和优点。

附图说明

合并在说明书中并且形成为说明书的一部分的附图说明了本发明的几个方面，并且与说明书一起用来解释本发明的原理。在这些图中：

图1是根据本发明的一个优选实施例的铺路系统的侧视图，该铺路系统包括铺路车和供料卡车。

图2是图1所示铺路车的等距视图。

图3是图1所示铺路车的侧视图。

图4是图2所示铺路车的顶部平面图，同时用局部示意图表示车辆的操作特征。

图5是图2所示铺路车的后端视图。

图6是图1所示供料卡车的后端透视图，同时后挡板处于关闭位置。

图7是图6所示供料卡车的相同后端透视图，同时后挡板处于开启位置。

在结合某些优选实施例描述本发明时，无意限制这些实施例。相反，意图是覆盖所附权利要求书所限定的本发明的实质和范围内所包括的覆盖所有的改动、修改和等价物。

具体实施方式

为了便于说明，本发明的优选实施例用沥青铺路系统10来说明，该沥青铺路系统包括如图1所示的新颖的铺路车20和新颖的供料卡车22。铺路车20典型地在现有的铺设路上撒播沥青粘合材料(例如液体沥青、乳化沥青、熔化的含沥青材料、沥青粘合材料、包含沥青成分的粘合剂、包含粘合剂的沥青等)和集料(例如砾石、沙、碎石、回收的玻璃、贝壳、回收材料、炉渣等)，以便对路表面“石屑封面”，但还可用于新的路表面。特定类型的沥青粘合材料或集料不重要，对本领域的熟练技术人员可以理解，可使用许多形式的这些材料。这些术语在行业中是一般意义的。供料卡车22携带沥青粘合材料和集料源，以便用这些材料再装填铺路车20。在操作中，供料卡车22在运行时与铺路车20联接，意思是铺路车20在被再装填同时，向前移动并且连续散布沥青粘合材料和集料。在供料卡车22空时，铺路车20与另一辆供料卡车联接。

铺面系统10主要用沥青粘合层14和摊铺在沥青粘合层14顶面的集料层16来“石屑封面”现有的路表面12。层14、16复合以便在路面12上形成新表面，该新表面设防水层或水密封，以改善路面寿命，提供改善的车辆运输，并且/或者提供新的耐磨层。虽然该公开文本描述了两个层12、14，本领域的熟练技术人员可估计得到一旦这些层被覆设在路表面上，这些层典型地整体复合，并且彼此基本不可区分出，从而形成单层的铺面材料。

参考图2-5，铺路车20包括支承在车轮28上的一个框架或底盘26和一个发动机30。为了说明，车20包括大体以32、34标识的前端和后端。车20携带沥青粘合材料分配系统36和集料分配系统38，该沥青粘合材料分配系统36分配沥青粘合材料，该集料分配系统38分配集料。大体如1和3所述，沥青粘合材料分配系统36与集料分配系统38分离，以便在将沥青粘合材料和集料在车的后端34处分配之前，这两种材料不会在车20中混合。这样，集料被卸出而不会与车20内的沥青粘合料混合。通过利用单个车20，该车辆承载沥青粘合材料分配系统36和集料分配系统38，沥青粘合材料和集料的撒播之间的时间和间隔可最优，以获得最好的石屑埋置和固持。另外，沥青粘合材料分配系统36和集料分配系统38的分配区都位于所有的支承轮28后的车辆的后端34处，以便没有车轮碾轧到新铺设的沥青粘合层14或集料层16。这防止了车轮粘着和抛投石子，或者损坏新的覆层，并且可以不必将较少的石屑用作额外的石屑，以防止沥青粘合料粘到车轮上。

在公开的实施例中，沥青粘合材料分配系统36通常包括罐40、喷管42和输入泵44、输入管46、输出泵48和输出管50。罐40支承在前轮和后轮组之间，并且容纳有热的沥青粘合材料。罐40尺寸足够大以便提供足够的容量，这样在不需要停车的情况下，在供料车辆的更换之间，可将沥青粘合材料在连续基础上分配，从而避免在路面上产生裂纹或突起。输出泵48与罐40和喷管42流体连接，以便向喷管42泵送沥青粘合材料，这样形成喷射器。特别公开的泵44是沥青齿轮泵，它可直接泵送和计量沥青粘合材料。然而，应理解，其它泵，例如罐加压泵可用于例如与控制阀或其它泵线路联接。

喷管42通常平行于路表面水平延伸。参考图4-5，喷管42包括若干喷嘴52和与喷嘴52串联的若干控制阀54。每个控制阀54控制沥青粘合材料向各自的喷嘴52流动。控制阀54具有允许和阻止沥青粘合材料流到各自喷嘴52的开和关状态。根据该布置，沥青粘合材料的跨度或喷射宽度可有选择地变化或者模数化，并且可通过关闭所选的控制阀54加以控制或者调整。

喷管42最好还包括可伸展和可收缩的臂56。臂56可延伸到车20的标准宽度以外，从而覆盖全部的道路车道。臂56还可缩回到车20的标准宽度内，以便道路运输。可伸展和可收缩的臂56图示为枢转型，在上升和下降位置之间枢转，但是可以估计到，还可使用水平伸展和收缩的伸缩式臂，该臂相对于路面是水平的。

所公开的沥青粘合材料分配系统36还包括由输入管46和输入泵44构成的再装填系统，以便将沥青粘合材料泵送到存储罐40内，这最好如图3-4所示。最好，输入泵44是齿轮泵44，该泵44通过抽吸而非加压工作，以避免会出现破裂的加压管路。输入管46与存储罐40流体连接，并且在车20上的操作员站60的平台58上方垂直延伸，并且终止于液压管接头62。液压管接头62布置在方便的垂直高度上，以便由在车的操作员站60上的操作员容易和方便地连接到供料卡车22的沥青粘合剂供料源。输入管46最好包括旋转接头64(包括球窝接头或其它可旋转接头)，该旋转接头64可绕垂直轴旋转，以便操作员能将液压管接头62联接到供料卡车22上。输入管46还相对于下文讨论的输送器88，89，在中央可接近位置处经过平台58垂直向上延伸。

集料分配系统38包括在车辆前端32处呈输入料斗70形式的储料斗和在车辆后端34处的输出料斗72。集料分配系统38还包括输送机构74，该输送机构74斜向延伸，以便将集料从输入料斗70送到输出料斗72。

料斗70、72尺寸足够大以便提供足够的容量，从而在连续的基础上在供料卡车更换之间无需停车即可分配集料，因此避免路表面中的裂纹和突起。输入料斗70可包括可伸展和可收缩的伸展翼76，该伸展翼76经车20的标准跨度外部的流体动力汽缸向外水平伸出，以增加输入料斗70的容量，并且在车20的标准跨度内收缩以便路面运输。在公开的实施例中，通过流体动力汽缸79使每个翼76可绕铰链77旋转，以提供所需要的净空。该公开的实施例还包括螺旋输送器78，该螺旋输送器78布置在输送机构74上并且安装在料斗和装在底盘26上的水平横撑81之间。可操作螺旋输送器78或其它这种撒布机，以便将集料撒播在输入料斗70中，从而更充分地利用输入料斗70和翼76的容量。

输出料斗72经排出口80排出集料，该排出口位于图3-4所示的该料斗的底部。通过图4示意性示出的若干闸门82，将排出口80分成分离相邻的部分(注意：图4中没有显示所有的门和控制阀以及与控制阀、门的连接)。闸门82具有打开和关闭状态，以使集料能排出和不能排出。集料的撒播层16的整个跨度或宽度由闸门82决定，该闸门82可打开和关闭。多个闸门82可被打开以使所排出的集料的跨度变大，或者关闭以使所排出的集料的跨度减小。这样，排出口80的长度或跨度能选择变化或模数化，以适应不同应用宽度并且随着路表面12的宽度而改变。在实际中，排出的集料的宽度典型地等于或刚刚大于排出的沥青粘合材料的宽度。集料可通过排出口80向前、向后或双向排出。排出口还可被分成多个水平平行的部分，同时某些部分具有固定的输出而其它部分具有变化的输出。

输出料斗72还可被分成一对可水平转移的分配料槽86，87，这对料槽一个在另一个前面。料槽86，87容纳在车20的标准跨度内，以便于在道路上运输。但是，这对料槽可相对于车20的跨度外部的路面经水平移动而扩张，从而张开到排出口80的全部长度，足以覆盖路面12的至少整个车道，并且差不多等于延伸的喷管42的长度。分配料槽86，87和喷管42可从一侧到另一侧或者向右或向左交替，以便根据需要调节(一种偏心特征)。

如同输出料斗72可分成如公开的实施例中的分配料槽86，87一样，类似的，输送机构74可包括优选形式为由马达90，91控制的环带输送器88，89形式的分离输送器。虽然已说明带式输送器88，89，应估计到可使用其它输送机构，例如若足够大也具有集料容量的螺旋输送器。每个带式输送器88，89可经导向斜槽92将集料送到料槽86，87内。每个输送器可进入料槽86，87，或每个输送器可送到一个料槽。输送器88，89的斜向布置使操作员站60和平台58的空间位于向着车辆前端32的相对高的垂直高度处。在前端32，输送器有相对低的垂直高度。当输送器88，89向后和上延伸时，向着车辆中心和后端34为罐40和发动机30提供净空，在此输送器处于较高的垂直高度上。

喷管42通常平行于排出口80，并且在排出口的前面留有约0.03048米至3.048米(0.1至10英尺)之间的间隔。铺路车20以约1.609公里至24.135公里(1至15英里)每小时的最大可保持速度涂敷沥青粘合材料和集料。在卡车重装填期间，车的速度可以很慢。

为了调节不同的车速，不同的摊铺率以及沥青粘合层14和集料层16的不同宽度和厚度，铺面车20包括电子控制器84(即可以是整体控制器也可以是分离控制器)，该控制器与图4中示意性示出的控制阀54、输出泵48和闸门82电连接。电子控制器84响应速度传感器96和其它操作输入所决定的车速。电子控制器84控制这些部件从获得的许多不同的摊铺率和宽度中选择一个，以便设置沥青粘合材料和集料的摊铺率以及宽度。当车速改变时，电子控制器84自动进行相应的补偿，以便均匀摊铺。

为了更好地防止在供料卡车进行再次填充操作期间将材料溢出，铺路车20还包括在前端32处的机械联接挂钩98，该挂钩98可松脱地联接供料卡车22后端处的横杆120，这如图1，6和7所示。这较好地确保了铺路车20和供料卡车22之间的合适间隔。卡车22最好还包括弹簧冲击机构170，以便在联接两辆路面铺设车辆时，吸收卡车22和铺路车20速度同步时产生的冲击，而不会停止向前进行石屑封面操作。弹簧冲击机构170使横杆120能向前移动，以抵抗弹簧的作用。铺路车20同样还包括一个弹簧冲击机构93，也用作吸收冲击。弹簧冲击机构93使挂钩能向后移动抵抗弹簧的作用。虽然已说明了弹簧冲击机构93、170，可以估计到也可使用其它震动吸收件，包括硅包装或其它弹性部件。

参考图1和6-7，转到对供料卡车22的更详细描述，所示供料卡车22为长途运输牵引车122和可脱离的活动底部拖车124的形式，虽然也可使用整体卡车。卡车22包括拖车底盘126，该底盘126被支承在轮128上，并且在前端130和后端132之间纵向延伸。底盘126支承细长的供送料斗134以便保持集料，该料斗在后端132处有排出区136。供送料斗134中的输送机构138可向着排出区136传送集料。后挡板140关闭供送料斗134的排出区136，以防材料泄漏，并且向后打开以使材料能排出。供料卡车22还配备供料罐142，该供料罐包含沥青粘合材料。

当供料卡车和铺路车联接时，集料通过排出区136从供料卡车22输送到输入料斗70。后挡板140包括控制和引导集料排放的水平向外枢转门144，146。而且，向外枢转门的细节在美国专利申请09/572636中描述，其全文在此引入作为参考。门144、146向后枢转并相互分离，以便打开排出区136，向前枢转并彼此相向，以便关闭排出区136，这样解释已经足够。

供料卡车22图示为“活底”式，带有的输送机构138包括围绕链轮转动并由马达150驱动的环带148。马达150具有可变的速度，因此集料的排出速度可控制。本发明的一个目的是在铺路车20上的操作员站，马达150以及输送机构138的速度受到控制。在公开的实施例中，这利用伸入到铺路车20中的供料卡车22的电子控制模块152实现。电子控制模块152与马达150电联系。以这种方式，集料进入输入料斗70内的再装填速度由铺路车20控制。铺路车20的操作者可控制再装填，并当输入料斗处于视距内时防止过载状态。

在公开的实施例中，电子控制模块152实际上是供料卡车22的一部分。特别是，电子控制模块152由后挡板140承载，并且当后挡板140向后打开时，向后伸展到铺路车20上的操作员站60。特别是，电子控制模块152被支承在支臂154的端部上，该支臂154附加到其中一个向外枢转门144上。支臂154斜向地伸展，并向上将电子控制模块152定位在门144、146上方，以便当门向后伸展时，电子控制模块152伸展到操作员站60，以便存取就绪，并由铺路车20上的操作者利用。

借助成挠性输送软管156形式的传输管，沥青粘合材料从供料卡车22向铺路车20输送。挠性输送软管156的一端与供料罐142连接，另一端终止于液压管接头158。当后挡板140向后伸展时，挠性输送软管156和液压管接头158还向后伸展到操作员站60，以便与铺路车20的沥青粘合材料分配系统36连接。在公开的实施例中，输送软管156由支臂154支承，并伸展超出臂154的端部，以提供便于操纵的挠性端部160。端部160可以锁固在卡车料斗134上，以便运输。输送软管156斜向伸展，并大体向上平行于支臂154伸展，并通过缆索或链条162固定于其上。当门144、146向后伸展以便打开排出区136时，输送软管156向后伸展到操作员站，以便与垂直伸展的输入管46连接。液压管接头158以可拆卸方式与铺路车20上的液压管接头62流体连接。一旦连接，输入泵44可操作，以便从供料卡车22向铺路车20输送沥青粘合剂，从而将罐40再装填。

这里公开的另一方面是供料罐142在输送机构138和料斗134之下并在前轮组164和后轮组168之间垂直布置。供料罐142的顶端用支架169直接安装在底盘126上。这导致卡车22，特别在罐142装满时，重心低，并与在料斗壁上的侧装罐相反、允许料斗更宽。

在操作时，铺路车20在道路12上卸载沥青粘合材料和集料，以便对路表面石屑封面。特别是，输出泵48将沥青粘合材料从罐40泵送到喷管42，并经过喷嘴52排出，以形成沥青粘合层14。输出料斗72经过排出口80排放集料，以便在沥青粘合层14上形成集料层16。

在操作期间，不同的控制阀56和闸门82可有选择地开闭，以便设定石屑封面操作的宽度或改变其宽度。这可在不使车20停止情况下实施。在车20引起速度变化的情况下，电控制器84可成比例地控制沥青粘合材料和集料的撒播流量，以保持层14、16的均匀厚度。通过调节泵48的速度和控制阀54的打开程度，或这两者，可控制沥青粘合材料的流量。通过调节闸门82的开度，可控制集料的流量。集料和沥青粘合剂的流量还紧密联系，以便一致地增加和降低，从而保持石屑封面操作形成的新石屑封面的均匀性。

在操作过程中，铺路车20使用自身内部供料的在罐40内包含的沥青粘合材料。另外，输送器88，89将集料从输入料斗70输送到输出料斗72。最终，车20内包含的供料开始用完。供料卡车22用来给铺路车22的供料再装填，并承载沥青粘合材料和集料的供料。有利的是，由于供料卡车可停在铺路车20前，直到铺路车赶上供料卡车，所以没有必要使供料卡车倒退。供料卡车22可释放地与铺路车20联接，同时铺路车继续向前移动，并排出沥青粘合材料和集料。这有利的防止在石屑封面路中产生裂纹和突起。一旦联接，后挡板门144打开，以允许来自卡车料斗134集料被再装填到输入料斗70中。当门144打开时，传输管156还自动向后向铺路车20伸展。在铺路车20上的操作者可使传输管156与输入管46连接。操作者可有选择地操作输入泵44，以便吸收来自卡车供料罐142的沥青粘合材料，从而再装填铺路车20的罐40。打开门144还使电子控制模块152向后伸展到铺路车20。在铺路车20上的操作者可使用电子控制模块152，以便控制卡车输送器装置148，乃至输入料斗70的再装填速度。

在供料卡车22倒空之后，铺路车20可与供料卡车22分离，并与第二辆供料卡车22联接，该第二辆供料卡车22与第一辆供料卡车相同或类似，并具有新的供料。这还可在不停止的情况下实施，从而提供连续操作。实际上，固定位置供料站常与施工现场有较远距离，因此，典型的使用几辆供料卡车22。

公开的实施例的若干附加的优点也得以实现。一种优点是在许多情况下，在石屑封面后不到一小时，道路12开通交通，从而最大程度降低对交通的干扰。如果需要的话，在石屑封面操作期间，铺路车20和供料卡车22也可占用一个道路车道，从而也最大程度降低对交通的干扰。车辆的尺寸足以使其被容纳在一个道路内。石屑封面工艺还可在沥青粘合材料的较大粘性范围内操作。由于集料更迅速地以可控制的方式被排放到沥青粘合材料上，因此，可实现上述优点。沥青粘合材料的粘性范围有可能在50℃至少大约在25和1000赛波特重油秒数(SFS)之间。公开的实施例能够实现每分钟约8.36平方米至752.4平方米(10-900平方码)的撒播速度，至多每分钟24吨的集料进给和每分钟约37.85升-1514升(10-400加仑)的沥青粘合材料。铺路车可存储约1到100吨(优选地30至25吨，更优选的是10到13吨)之间的集料，并具有18925升(5000加仑)(优选的是最大7570升(2000加仑)，更优选的是最大3785升(1000加仑))的总的最大罐装容量。然而，另一个优点是公开的实施例的全部车20、22在石屑封面操作期间向前移动(与已有的系统相反，该已有的系统中，沥青分配车辆向前移动，同时石屑铺料机相反移动，以防止车轮在沥青粘合材料上滚过)。

本领域的普通技术人员可以理解本发明存在若干实施例。例如，对卡车输送器的控制可以在铺路车20上而非供料卡车22上，例如远程控制系统。还有可能使供料卡车从侧面再装填铺路车，然而，由于将占用两个车道，这并非是优选的。因为车轮不在新铺设的石屑封面道路表面上驶过，因此，还有可能实现小于一层集料厚度的平均值(例如仅为全封面的60％)。

这里提出的全部参考文件，包括专利，专利申请和公开物在此全文引入作为参考。

为解释和说明，前面已经提出对本发明的不同实施例的描述。但不打算无遗漏地说明或限制本发明到公开的精确的实施例。考虑到上述教导，大量修改或改变是可能的。所述实施例被选择和描述，以便最佳说明本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的任何一个人能够利用本发明的不同实施例，不同实施例适合特定的用途。所有修改和变化均在本发明的范围内，公平、合法、公正地由附后的权利要求书确定。

Claims (34)

1、一种铺路设备，该设备用于向地面摊铺沥青粘合材料和集料，它包括:

具有发动机和车轮的车辆，该车辆具有相对的前端和后端；

由车辆承载的集料分配系统，该集料分配系统包括:

a)靠近车辆前端布置的适用于接收集料的输入料斗；

b)靠近车辆后端布置的输出料斗，该输出料斗向排出口会聚，从而适合将集料排到地表面上；

c)在输入料斗和输出料斗之间延伸的输送机构，该输送机构适合将集料从输入料斗送到输出料斗；

与集料系统分离的由车辆承载的沥青粘合材料分配系统，以便在集料经过排出口分配之前以及在向地表面施加之前，沥青粘合材料和集料不会混合，该沥青粘合材料分配系统包括:

a)用于容纳沥青粘合材料的罐；

b)排出口和前端之间的喷管，喷管具有若干喷嘴，这些喷嘴适合喷洒沥青粘合材料；

c)泵机构，该泵机构适合将沥青粘合材料从所述罐泵送到喷管中；

其中所有的车轮在喷管和前端之间的地面上滚动，因此车轮不会在由喷管排出的沥青粘合材料和经过输出料斗排出的集料上滚过。

2、如权利要求1所述的铺路设备，还包括:

靠近输入料斗并终止于液压管接头的输入管，液压管接头适合于连接到一沥青粘合材料源；和

使输入管与罐连接的输入沥青泵，该输入沥青泵用于将沥青粘合材料泵送到罐内。

3、如权利要求2所述的铺路设备，其中，泵机构包括介于罐和喷管之间的输出沥青泵。

4、如权利要求3所述的铺路设备，还包括在输入管内的允许液压管接头旋转的旋转接头。

5、如权利要求1所述的铺路设备，还包括在车辆前端的机械联接器，该机械联接器适合有选择地与承载集料以便填满输入料斗的供料卡车连接和脱离连接。

6、如权利要求1所述的铺路设备，还包括输入料斗内的至少一个螺旋输送器，该螺旋输送器在靠近前端的输送机构的前部上方的位置水平伸展，所述至少一个螺旋输送器布置成摊铺由供料卡车容纳的集料，以增加输入料斗的有效容量。

7、如权利要求6所述的铺路设备，其中，输入料斗包括位于该输入料斗相对侧的伸展翼，以增加输入料斗的容量，该伸展翼从一个下降位置枢转到一个升高运输位置，在该下降位置，第一水平空间限定在伸展翼之间，在该升高的运输位置，第二水平空间限定在伸展翼之间，并小于第一水平空间，并且足以允许在道路的单车道内运输。

8、如权利要求1所述的铺路设备，还包括:安装在喷管上的若干控制阀，每个控制阀控制沥青粘合材料流到至少其中一个喷嘴的流动，控制阀具有打开和关闭状态，以允许和阻止沥青粘合材料流到单个喷嘴。

9、如权利要求8所述的铺路设备，还包括:

若干闸门，所述闸门将排出口分成若干部分，所述闸门具有打开和关闭状态，以允许和阻止集料排出；还包括:

控制所述控制阀和闸门开闭的控制器，以设定沥青粘合材料和集料的摊铺宽度。

10、如权利要求1所述的铺路设备，其中，输送机构包括第一和第二环带式输送器，输出料斗包括第一和第二分配料槽，第一和第二环带式输送器斜向伸展并从前端向后端垂直向上伸展进入第一和第二分配料槽中，所述料槽可水平移动，在排出口的最小和最大摊铺宽度之间扩展和收缩排出口。

11、如权利要求10所述的铺路设备，还包括在喷管上可伸展和可收缩的臂，使喷管伸展到等于最大摊铺宽度。

12、如权利要求1所述的铺路设备，其中，喷管平行于排出口，并在排出口前相隔0.03米至3米之间。

13、如权利要求1所述的铺路设备，其中，铺路设备以每小时1.6公里至24公里之间的最大速度摊铺沥青粘合材料和集料。

14、一种用铺路车对路表面石屑封面的方法，铺路车包括一个前端和一个后端，该方法包括:

在铺路车上的罐中存储供送的沥青粘合材料；将沥青粘合材料从罐输送到在铺路车的后端处的喷管；

以第一跨度将沥青粘合材料从喷管喷洒到路表面上，在路表面上形成了一层沥青粘合材料层；

在铺路车的前端的输入料斗中储存供送的集料；

将集料从输入料斗送到在铺路车的后端处的输出料斗；

以第二跨度将集料从输出料斗排出到沥青粘合材料层上；并且

在排出集料和喷洒沥青粘合材料之前并且在所述集料与路面接触之前，防止沥青粘合材料和集料相互混合。

15、如权利要求14所述的方法，还包括:

提供供料卡车；

在铺路车向前移动的同时，将铺路车的前端与供料卡车联接，喷洒沥青粘合材料和排出集料，其中供料卡车和铺路车联接之后一起向前运动，所述供料卡车包括沥青粘合材料的供料罐和集料的细长供料斗；和

用沥青粘合材料对罐再装填，用集料对输入料斗再装填，其中，在无需使铺路车停止的情况下完成再装填。

16、如权利要求15所述的方法，还包括:

使集料从供料卡车开始流动，以便借助供料卡车上的活底式输送器对铺路车的输入料斗再装填；和

借助铺路车上的操作员站处的控制模块来控制活底式输送器，以便有选择地控制输入料斗的再装填。

17、如权利要求16所述的方法，其中供料卡车包括后挡板，所述方法还包括:

通过打开后挡板，使控制模块从供料卡车向操作员站伸展，控制模块由后挡板支承。

18、如权利要求17所述的方法，其中所述后挡板控制集料排出到输入料斗内，所述方法还包括:

使所述供料卡车的传输管从供料卡车向铺路车上的操作员站伸展；和

在操作员站使传输管钩进罐的输入管内，以便将沥青粘合材料传输到罐内。

19、如权利要求18所述的方法，还包括:借助安装在铺路车上的输入泵将沥青粘合材料泵送到罐内。

20、如权利要求14所述的方法，还包括:

有选择地控制喷管上的阀，以便改变第一跨度并设定第一跨度的选定长度；和

有选择地控制输出料斗上的闸门，以改变第二跨度，并设定第二跨度的选定长度。

21、如权利要求18所述的方法，还包括:

一致地改变第一和第二跨度的长度，以便所有的沥青粘合材料上覆盖有集料。

22、如权利要求14所述的方法，还包括:

用完全位于喷洒沥青粘合材料和排出集料之前的车轮支承整个道路车辆，以便车轮不会在喷洒的沥青粘合材料或排出的集料上滚过。

23、如权利要求14所述的方法，其中，集料的排出和沥青粘合材料的喷洒相隔0.03米至3米之间。

24、如权利要求14所述的方法，其中，铺路设备以每小时1.6公里至24公里的最大速度喷洒沥青粘合材料和排出集料。

25、一种用于向地面摊铺沥青粘合材料和集料的铺路设备，包括:

具有发动机和车轮的车辆，该车辆具有相对的前端和后端；

由车辆承载的集料分配系统，该集料分配系统适合存放一集料源，并具有靠近车辆后端并位于车轮后的排出口，排出口适合将集料排出到地面上，集料分配系统包括输送机构以便将集料向后朝着排出口输送，该输送机构在所述前端和后端之间伸展；

由车辆承载的沥青粘合材料分配系统，该沥青粘合材料分配系统与集料系统分离，以便在集料经过排出口排出之前以及在向地表面施加之前，沥青粘合材料与集料不会混合，沥青粘合材料分配系统适合存放一沥青粘合材料源，沥青粘合材料分配系统包括具有带有若干喷嘴的喷管的喷洒器，喷管适合经过车轮后的喷嘴喷洒沥青粘合材料；

其中，全部车轮在喷管和前端之间的路面上滚动，因此，车轮不会在由喷管排出的沥青粘合材料和经过输出料斗排出的集料上滚过。

26、如权利要求25所述的铺路设备，其中，集料分配系统还包括布置在靠近车辆前端的输入料斗，该输入料斗适合接纳集料，和布置在靠近车辆后端的输出料斗，该输出料斗向排出口会聚。

27、如权利要求25所述的铺路设备，其中，沥青粘合材料分配系统还包括用于保存沥青粘合材料的罐，和适合将沥青粘合材料从所述罐泵送到喷管的泵机构。

28、如权利要求27所述的铺路设备，还包括:

靠近输入料斗并终止于液压管接头的输入管，液压管接头适合与一沥青粘合材料源连接；和

使输入管与罐连接以便将沥青粘合材料泵送到罐内的输入沥青泵。

29、如权利要求27所述的铺路设备，其中，泵机构包括布置在罐和喷管之间的输出沥青泵。

30、如权利要求25所述的铺路设备，还包括:在车辆前端的机械联接器，机械联接器适合有选择地与供料卡车连接和脱离连接，该供料卡车承载集料，以便装填输入料斗。

31、如权利要求26所述的铺路设备，还包括输入料斗内的至少一个螺旋输送器，该螺旋输送器在靠近前端的输送机构的前部上方的位置水平伸展，所述至少一个螺旋输送器布置成摊铺由供料卡车容纳的集料，以增加输入料斗的有效容量。

32、如权利要求31所述的铺路设备，其中，输入料斗包括位于该输入料斗相对侧的伸展翼，以增加输入料斗的容量，该伸展翼从一个下降位置枢转到一个升高运输位置，在该下降位置，第一水平空间限定在伸展翼之间，在该升高的运输位置，第二水平空间限定在伸展翼之间，并小于第一水平空间，并且足以允许在道路的单车道内运输。

33、如权利要求25所述的铺路设备，还包括:安装在喷管上的若干控制阀，每个控制阀控制沥青粘合材料流到至少其中一个喷嘴的流动，控制阀具有打开和关闭状态，以允许和阻止沥青粘合材料流到单个喷嘴。

34、如权利要求33所述的铺路设备，还包括:

若干闸门，所述闸门将排出口分成若干部分，所述闸门具有打开和关闭状态，以允许和阻止集料排出；还包括:

控制所述控制阀和闸门开闭的控制器，以设定沥青粘合材料和集料的摊铺宽度。

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