CN103821070B - 一种3d成型机械 - Google Patents
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Abstract
一种3D成型机械，属于道路建设机械技术领域。包括履带式车辆、浇注装置和路面成型滚，其特征是，伺服电机通过齿轮、齿条控制浇注筒和高频振动仪沿横向槽来回移动，浇注筒以层层加厚的方式进行浇注，直到被道路厚度控制传感器探测到所需的厚度，根据道路方向指示器的指示自动前行浇注下一行道路，浇注完成一段道路后，路面成型滚开始工作，使路面一次成型。本发明所需的功率只有大型公路的组合型机械所需功率的十分之一，甚至更少，本发明结构简单合理，经济适用，成本低，质量好，效果佳，适用于小型道路铺设。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D成型机械，尤其是一种道路建设中一次成型的设备，属于道路建设机械技术领域。
背景技术
现有公路铺设机械多用于大型公路的组合型机械，对于小型道路的铺设则不适合使用，现有大型公路的组合型机械还是靠大功率、大耗能的操作设备施工，特别是对混凝土或其它建筑材料的输送，都是采用了大螺距的旋转凸起板通过旋转输送，其所需动力功能要求是非常大，而且大螺距的旋转凸起板非常容易损坏，其成本、质量和效果不能达到最佳状态。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种适用于小型道路铺设，成本低，质量好，效果佳的3D成型机械。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种3D成型机械，包括履带式车辆、履带式车辆上设置的浇注装置和路面成型滚，所述履带式车辆底部设有底板，其特征是，
所述底板中间设有横向槽，横向槽上设有导轨，所述浇注装置设置在导轨上，所述底板一端设有3D造型及编程控制室，所述路面成型滚设置在底板另一端；
所述3D造型及编程控制室设有显示道路3D造型状态的显示模块、人机交流模块、造型控制及实施控制模块，造型控制及实施控制模块用于根据用户编程的操作指令控制3D造型的各组成部件之间的连接关系及工作状态，
所述浇注装置为设有数控控制的伺服电机、道路混凝土厚度控制传感器、道路方向指示器、齿轮、齿条、浇注筒和高频振动仪的3D浇注装置，
齿条设置在底板中部与所述横向槽平行，伺服电机连接齿轮，齿轮与齿条啮合连接，高频振动仪设置在浇注筒的后面，道路混凝土厚度控制传感器和道路方向指示器与带手柄的控制仪器连接并与3D造型及编程控制室连接，进行实施控制，
伺服电机通过齿轮、齿条控制浇注筒和高频振动仪沿横向槽来回移动，浇注筒以层层加厚的方式进行浇注，直到被道路混凝土厚度控制传感器探测到所需的厚度，根据道路方向指示器的指示自动前行浇注下一行道路，设置在浇注筒后面的高频振动仪将混凝土密实。
所述路面成型滚包括液压支撑、加压支撑、圆滚、液压臂，液压支撑一端通过销轴与履带式车辆的外壳铰接，另一端通过液压臂、轴承与圆滚中心轴连接；所述加压支撑一端通过销轴与履带式车辆的外壳铰接，另一端通过销轴与液压支撑铰接连成一体。
所述圆滚圆周上设有凹槽。
所述3D浇注装置设有罩壳。
本发明提供了一种基于3D快速成型技术的道路工程建筑机械，把整体输送混凝土或其它建筑材料的方法有效地分解成一次一次的叠加，使路面铺设时是一层一层的积累的过程，这样本发明所需的功率只有大型公路的组合型机械所需功率的十分之一，甚至更少。
本发明通过3D造型及仿真模拟，正确编制程序，浇注混凝土道路、沥青道路的底层路基时，浇注筒以层层加厚的方式进行浇注，直到被道路混凝土厚度控制传感器探测到所需的厚度，根据道路方向指示器的指示自动前行浇注下一行道路，设置在浇注筒后面的高频振动仪将混凝土密实，浇注完成一段道路后，路面成型滚开始工作，使路面一次成型。摇动手柄，可以调整履带式车辆的高度及方向，对准路标并进行工作。当路面成型滚开始工作时，3D造型及编程控制室通过程序控制液压臂，从而调整圆滚远离地面的距离，前行的履带式车辆带动圆滚滚动前行，圆滚圆周上设置的凹槽使路面形成规律的防滑纹。
本发明包括显示道路3D造型状态的显示模块、人机交流模块(用于接收用户操作指令)、造型控制及实施控制模块(用于根据用户编程的操作指令控制3D造型的各组成部件之间的连接关系及工作状态)、通过数控系统控制该设备的3D探测模块(道路厚度控制传感器)和浇注模块(浇注装置)，实现公路铺设中对公路的宽度、弯曲程度不作过多要求，特别是不需要靠大功率大耗能的操作设备施工。
本发明结构简单合理，经济适用，成本低，质量好，效果佳，适用于小型道路铺设。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视结构示意图；
图中：1履带式车辆、23D造型及编程控制室、3螺纹接头、4浇注筒、5横向槽、6外壳、7伺服电机、8高频振动仪、9齿轮、10导轨、11手柄、12控制仪器、13销轴、14加压支撑、15液压支撑、16液压臂、17中心轴、18凹槽、19圆滚、20齿条、21道路混凝土厚度控制传感器、22道路方向指示器、23底板、24履带、25销轴、26销轴、273D浇注装置。
具体实施方式
如图1所示，一种3D成型机械，包括履带式车辆1、履带式车辆上设置的浇注装置和路面成型滚，履带式车辆底部设有底板23。本发明在履带式车辆1的底板23中间设置横向槽5，横向槽5上方设有导轨10，在导轨上安装带有罩壳的3D浇注装置，3D浇注装置在横向槽5内横向滑动。
底板一端(前端)设有3D造型及编程控制室2，路面成型滚设置在底板另一端(后端)。3D造型及编程控制室2设有显示道路3D造型状态的显示模块、人机交流模块、造型控制及实施控制模块，造型控制及实施控制模块用于根据用户编程的操作指令控制3D造型的各组成部件之间的连接关系及工作状态，
浇注装置为设有数控控制的伺服电机7、道路混凝土厚度控制传感器21、道路方向指示器22、齿轮9、齿条20、浇注筒4和高频振动仪8的3D浇注装置。
齿条20设置在底板23中部与所述横向槽5平行，伺服电机7连接齿轮。齿轮与齿条啮合连接，高频振动仪8设置在浇注筒4的后面，道路混凝土厚度控制传感器21和道路方向指示器22与带手柄的控制仪器连接并与3D造型及编程控制室2连接，进行实施控制。
伺服电机通过齿轮9、齿条20控制浇注筒和高频振动仪沿横向槽5来回移动，浇注筒4以层层加厚的方式进行浇注，直到被道路混凝土厚度控制传感器21探测到所需的厚度，根据道路方向指示器22的指示自动前行浇注下一行道路，设置在浇注筒4后面的高频振动仪8将混凝土密实。
路面成型滚包括液压支撑15、加压支撑14、圆滚19、液压臂16，液压支撑15一端通过销轴13与履带式车辆的外壳6铰接，另一端通过液压臂16、轴承与圆滚19中心轴17连接；加压支撑14一端通过销轴25与履带式车辆的外壳6铰接，另一端通过销轴26与液压支撑15铰接连成一体。
履带式车辆1通过履带24传递动力到达多种状况的道路，道路可以不是宽阔平直的，到达现场后，3D造型及编程控制室2根据道路图纸设计要求进行造型及编程，并调试道路方向指示器的路标，摇动手柄11调整高度及方向对准路标并进行工作，同时调试好控制道路厚度的道路厚度控制传感器21，并保证浇注筒4通过螺纹接头3与混凝土液压泵车连接，启动程序，程序指令控制各组成部件之间的连接关系及工作状态。
程序控制伺服电机7，伺服电机控制齿轮9配合齿条20实现浇注筒4和高频振动仪8沿着横向槽来回移动，移动一次浇注道路一层，直到厚度达到设计要求，被道路厚度控制传感器21探测到为止，程序就会控制车辆1根据道路方向指示器22的指示前进一个间距，自动前行浇注下一行道路，设置在浇注筒4后面的高频振动仪8将混凝土密实，浇注完成一段道路后，路面成型滚开始工作，使路面一次成型。浇注道路建设完成，前进时通过道路方向指示器的传感器寻找路标指引车辆1按所设路边行驶。
浇注完成一段道路后，路面成型滚开始工作，程序控制液压支撑15的液压臂16，从而调整圆滚19离地面的距离(圆滚19离地面的距离通过加压支撑14的伸出和收缩调整,加压支撑14为液压单杆双向缸结构)，前行的车辆1带动圆滚19滚动前行，圆滚19的圆周上设有轴向“坡形”凹槽18，圆滚19的滚动不但压实混凝土路边，同时在路面上形成规律的防滑纹，使道路建设一次成型，特别是不需要靠大功率大耗能的操作设备施工。
Claims (4)
1.一种3D成型机械，包括履带式车辆(1)、履带式车辆上设置的浇注装置和路面成型滚，所述履带式车辆底部设有底板(23)，其特征是，
所述底板(23)中间设有横向槽(5)，横向槽上设有导轨(10)，所述浇注装置设置在导轨上，所述底板一端设有3D造型及编程控制室(2)，所述路面成型滚设置在底板另一端；
所述3D造型及编程控制室(2)设有显示道路3D造型状态的显示模块、人机交流模块、造型控制及实施控制模块，造型控制及实施控制模块用于根据用户编程的操作指令控制3D造型的各组成部件之间的连接关系及工作状态，
所述浇注装置为设有数控控制的伺服电机(7)、道路混凝土厚度控制传感器(21)、道路方向指示器(22)、齿轮(9)、齿条(20)、浇注筒(4)和高频振动仪(8)的3D浇注装置，
齿条(20)设置在底板(23)中部与所述横向槽(5)平行，伺服电机(7)连接齿轮，齿轮与齿条啮合连接，高频振动仪(8)设置在浇注筒(4)的后面，道路混凝土厚度控制传感器(21)和道路方向指示器(22)与带手柄的控制仪器连接并与3D造型及编程控制室(2)连接，进行实施控制，
伺服电机通过齿轮(9)、齿条(20)控制浇注筒和高频振动仪沿横向槽(5)来回移动，浇注筒(4)以层层加厚的方式进行浇注，直到被道路混凝土厚度控制传感器(21)探测到所需的厚度，根据道路方向指示器(22)的指示自动前行浇注下一行道路，设置在浇注筒(4)后面的高频振动仪(8)将混凝土密实。
2.根据权利要求1所述的一种3D成型机械，其特征是，所述路面成型滚包括液压支撑(15)、加压支撑(14)、圆滚(19)、液压臂(16)，液压支撑(15)一端通过销轴(13)与履带式车辆的外壳(6)铰接，另一端通过液压臂(16)、轴承与圆滚(19)中心轴(17)连接；所述加压支撑(14)一端通过销轴(25)与履带式车辆的外壳(6)铰接，另一端通过销轴(26)与液压支撑(15)铰接连成一体。
3.根据权利要求2所述的一种3D成型机械，其特征是，所述圆滚圆周上设有凹槽(18)。
4.根据权利要求1所述的一种3D成型机械，其特征是，所述3D浇注装置设有罩壳。
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