CN104131508A - 一种带有摊铺量横向分布可调节布料系统的摊铺机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带有摊铺量横向分布可调节布料系统的摊铺机，本发明的摊铺机，采用横向和纵向配合布料的方式，使得布料更加均匀，物料摊铺十分平整摊铺出质量非常好的路面。通过传感器和处理器采集路面信息，调节每个纵向调节螺旋摊铺器，调节喂料量，不同于普通摊铺机作业，本发明的摊铺机可以不需要再次修复性摊铺，能够解决局部路面缺陷问题和路基失准的问题。实现了摊铺修复自动化同时进行。减少了人工操作，省略了人工修复，不仅减小施工工人的工作强度，同时良好保障了施工人员的人生安全。

Description

一种带有摊铺量横向分布可调节布料系统的摊铺机

技术领域

本发明属于筑路领域，涉及摊铺机，具体涉及一种带有摊铺量横向分布可调节布料系统的摊铺机。

背景技术

目前市场上所有的摊铺机可以做到出现路面沿路走向的高低差时仍可以保持摊铺的平整度。但是，这些摊铺机在遇到路面局部缺陷(如凹陷、沟壑、坑洼等)的情况时，或者遇到路基失准(如路基横断面出现坡度)，就不能保证摊铺的平整度。路面局部缺陷的处理时，往往需要人工加料，来填补摊铺路基上的凹陷，沟壑，坑洼等。人工填补只能按照经验来判断补加料的用量，还常常伴有疏忽遗漏的一些凹陷等不能及时填补。并且在摊铺施工过程中，施工人员需要在行驶的摊铺机上的料斗中用铁锨等工具取出温度极高的物料，并绕开摊铺机的车身，再徒步走到炙热的新摊铺路面去填补局部路面缺陷，这对于施工安全来说，是极大的隐患。而出现路基失准时由于范围大，通常不易及时发现，造成隐患；即使及时发现路基失准，也只能改用小型摊铺机或者人工加料的方式消除路基失准造成的影响。用这种弥补方式，耗时耗力，延缓施工进程，降低施工质量并且存在严重的安全隐患。市场上现有的摊铺机都无法解决这两个问题，利用现有摊铺机作业时常常会遇见摊铺路面局部不平整，或者即使表面较平整，在公路投入使用较短时间后便出现塌陷，裂缝等严重影响交通安全的隐患。或者出现由于路基失准仿形摊铺出的路面不能保障宏观的平整度，容易路面积水等一系列问题。

发明内容

针对目前各类摊铺机施工中遇到的局部路面路况缺陷(例如路面凹陷，沟壑，坑洼等)以及大面积路面失准的不能保证施工质量这一不足，本发明的目的在于提供一种带有摊铺量横向分布可调节布料系统的摊铺机，以解决在摊铺施工中遇到的路面凹陷，沟壑，坑洼或者路基失准等现有摊铺机无法处理的问题，解决人工添加料又无法精确掌握导致施工质量下降的问题，以及大面积路基失准后摊铺不能保证水平的问题，同时保障施工人员的安全。

为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种带有摊铺量横向分布可调节布料系统的摊铺机，包括车架，车架底部安装有采用车台架支撑的履带，车架前端安装有托辊，车架两侧的车台架上分别安装有一个熨平板调节大臂，两个熨平板调节大臂延伸出车架后端，两个熨平板调节大臂的端部上安装有熨平板，车架顶部靠近前端的位置设置有料斗；

所述的车架后端固定设置有安装架，安装架上安装有布料装置，料斗和布料装置之间的车架上安装有输送带，输送带的一端伸入料斗底部，输送带的另一端安装在布料装置的横向螺旋分料器上方；所述的熨平板和布料装置之间的熨平板调节大臂上横向安装有一排平料器；

所述的布料装置包括横向螺旋分料器，横向螺旋分料器底部设置有小料仓，小料仓底部设置有纵向调节螺旋摊铺器；

所述的横向螺旋分料器包括顶面和底面开放的分料壳体，分料壳体内横向安装有分料螺旋，所述的分料螺旋以中间位置为对称面，对称面两侧的螺旋旋转方向相反，分料螺旋通过分料驱动马达提供动力；

所述的小料仓的顶部开放，小料仓的底部设置有横向设置有一排下料口；

所述的纵向调节螺旋摊铺器包括一组摊铺螺旋筒，所述的摊铺螺旋筒的一端封闭，另一端开放，摊铺螺旋筒开放的一端为摊铺出料口，摊铺螺旋筒的封闭端的筒壁上开设有进料口，摊铺螺旋筒的开放端为摊铺出料口；每个摊铺螺旋筒的进料口与小料仓底部的一个下料口相连通；每个摊铺螺旋筒内安装有摊铺螺旋，摊铺螺旋的安装端伸出摊铺螺旋筒的封闭端与摊铺调速马达相连控制摊铺螺旋。

本发明还具有如下技术特征：

所述的车架底部靠近前端的位置横向安装有一排距离传感器组，车台架上安装有速度传感器，距离传感器和速度传感器分别与处理器的输入端相连，处理器的输出端通过马达控制机构分别与分料驱动马达和摊铺调速马达相连；所述的距离传感器与摊铺调速马达一一对应，所述的距离传感器的横向布设位置与摊铺螺旋的位置一一对应。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明的摊铺机，采用横向和纵向配合布料的方式，使得布料更加均匀，物料摊铺十分平整摊铺出质量非常好的路面；通过传感器和处理器采集路面信息，调节每个纵向调节螺旋摊铺器，调节喂料量，不同于普通摊铺机作业，本发明的摊铺机可以不需要再次修复性摊铺，能够解决局部路面缺陷问题和路基失准的问题。实现了摊铺修复自动化同时进行。减少了人工操作，省略了人工修复，不仅减小施工工人的工作强度，同时良好保障了施工人员的人生安全。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图的主视图。

图2是本发明的整体结构示意图的俯视图。

图3是本发明的整体结构示意图的仰视图。

图4是布料装置的结构示意图的侧视图。

图5是本横向螺旋分料器的局部剖开结构示意图，图5中只给出了横向螺旋分料器的一半结构的示意图，另一半与图中给出的结构对称，螺旋旋转方向，使得物料向中间位置汇聚，不会向两端积料。

图6是本发明的小料仓的结构示意图。

图7是本发明的纵向调节螺旋摊铺器的结构示意图。

图8是本发明的控制部分连接关系示意图。

图9是本发明的控制部分的工作流程示意图。

图中各个标号的含义为：1-车架，2-车台架，3-履带，4-托辊，5-熨平板调节大臂，6-熨平板，7-料斗，8-安装架，9-布料装置，10-输送带，11-平料器，12-横向螺旋分料器，13-小料仓，14-纵向调节螺旋摊铺器，15-距离传感器，16-速度传感器，17-处理器，18-马达控制机构，19-分料驱动马达，20-摊铺调速马达；(12-1)—分料壳体，(12-2)—分料螺旋，(13-1)—下料口，(14-1)—摊铺螺旋筒，(14-2)—摊铺螺旋，(14-3)—进料口，(14-4)—摊铺出料口。

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步阐述说明。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

遵从上述技术方案，如图1至图9所示，下述实施例给出一种带有摊铺量横向分布可调节布料系统的摊铺机，包括车架1，车架1底部安装有采用车台架2支撑的履带3，车架1前端安装有托辊4，车架1两侧的车台架2上分别安装有一个熨平板调节大臂5，两个熨平板调节大臂5延伸出车架1后端，两个熨平板调节大臂5的端部上安装有熨平板6，车架1顶部靠近前端的位置设置有料斗7；

所述的车架1后端固定设置有安装架8，安装架8上安装有布料装置9，料斗7和布料装置9之间的车架上安装有输送带10，输送带10的一端伸入料斗7底部，输送带7的另一端安装在布料装置9的横向螺旋分料器12上方；所述的熨平板6和布料装置9之间的熨平板调节大臂5上横向安装有一排平料器11；

所述的布料装置9包括横向螺旋分料器12，横向螺旋分料器12底部设置有小料仓13，小料仓13底部设置有纵向调节螺旋摊铺器14；

所述的横向螺旋分料器12包括顶面和底面开放的分料壳体12-1，分料壳体12-1内横向安装有分料螺旋12-2，所述的分料螺旋12-2以中间位置为对称面，对称面两侧的螺旋旋转方向相反，分料螺旋12-2通过分料驱动马达19提供动力；

所述的小料仓13的顶部开放，小料仓13的底部横向设置有一排下料口13-1；

所述的纵向调节螺旋摊铺器14包括一组摊铺螺旋筒14-1，所述的摊铺螺旋筒14-1的一端封闭，另一端开放，摊铺螺旋筒14-1开放的一端为摊铺出料口14-4，摊铺螺旋筒14-1的封闭端的筒壁上开设有进料口14-3，摊铺螺旋筒14-1的开放端为摊铺出料口14-4；每个摊铺螺旋筒14-1的进料口14-3与小料仓13底部的一个下料口13-1相连通；每个摊铺螺旋筒14-1内安装有摊铺螺旋14-2，摊铺螺旋14-2的安装端伸出摊铺螺旋筒14-1的封闭端与摊铺调速马达20相连控制摊铺螺旋14-2。

所述的车架1底部靠近前端的位置横向安装有一排距离传感器15组，车台架2上安装有速度传感器16，距离传感器15和速度传感器16分别与处理器17的输入端相连，处理器17的输出端通过马达控制机构18分别与分料驱动马达19和摊铺调速马达20相连；所述的距离传感器15与摊铺调速马达20一一对应，所述的距离传感器15的横向布设位置与摊铺螺旋14-2的位置一一对应。

需要说明的是本发明中的横向指的是在路面上与摊铺机行进方向相垂直的方向，纵向指的是在路面上与摊铺机行进方向相同的方向。

需要说明的是本发明中的马达控制机构18为本领域常规的马达控制机构。

本发明的工作过程如下所述：

(A)正常摊铺：

施工时，利用托辊4顶住卸料卡车，前端从卡车接受物料装入料斗7，物料由物料输送带10传送到车身后的略高处，输送带10出口下方是横向螺旋分料器12，物料经过横向螺旋分料器12均匀地落到小料仓13并维持一定储存量。小料仓13的物料继续下落至横向布置一排的纵向调节螺旋摊铺器14，进行摊铺作业。在没有路面缺陷的作业工况下，每一个纵向调节螺旋摊铺器14转速相等，单位时间推进的物料相等，摊铺后会在纵向调节螺旋摊铺器14排后形成均匀的波浪形物料轨迹，再经由平料器11的旋转叶片平料，这样物料摊铺就十分平整，最后，由摊铺机最后端的熨平板6初步压实，即摊铺出质量非常好的路面。

(B)解决局部路面缺陷问题：

采用上述发明具有综合布料系统的摊铺机，不同于普通摊铺机作业，本发明的摊铺机可以不需要再次修复性摊铺，从而达到高效摊铺，解决这一问题的主要途径是依赖于本发明具有综合摊铺系统及检测处理反馈设备。

施工前，将设计摊铺路面与距离传感器15的设计距离h及材料特性参数输入处理器17，施工时前端的距离传感器排15实时检测路况，对路面到距离传感器15的每一个单独距离传感器15的距离H，遇到路面局部缺陷(如凹陷，坑洼，沟壑等)时，H-h值大于0，并反馈给处理器17，处理器17根据距离传感器15中采集出异样信息的某个或某几个距离传感器15编号定位缺陷所在位置，根据H-h值的大小换算缺陷深度，参考材料特性参数，依照相应标准计算出填补这一路面缺陷需要增加的物料信息。同时，处理器17采集速度传感器16信息，处理器17计算并判断按照该行进速度下，摊铺机从距离传感器15采集的路面缺陷位置时刻点开始到纵向调节螺旋摊铺器14位置到达路面缺陷位置的所需时间T。在延迟T时间后，处理器17再将所需增加物料信息反馈给对应位置的马达控制机构18，马达控制机构18对摊铺调速马达20做出反应，摊铺调速马达20转速增大，对应的纵向调节螺旋摊铺器14单位时间内布料量增大，增多的物料填补了路面缺陷，从而解决无缺陷摊铺自动化的问题。在正常路基路况施工下，由于摊铺机最尾端是纵向调节螺旋摊铺器14，布料出来的横断面是波浪形，不利于熨平板6预压，这里增加了一排类似于旋耕机的平料器11，转动的叶片迅速将物料扑打平整，再经过振动熨平板6的预压，满足摊铺质量要求。

(C)解决路基失准的问题：

采用上述发明具有综合布料系统的摊铺机，整体摊铺过程的物料流程如普通摊铺的流程，但是不同点在于纵向调节螺旋摊铺器14的工作。

施工时前端的距离传感器15实时监测路况，如遇到路基失准时，距离传感器15根据采集的得到的信息反馈给处理器17，处理器17根据距离传感器15采集的各采集点信息计算出路面失准倾斜的程度，计算出修正这一路基失准所需要每个纵向调节螺旋摊铺器14的增加用料梯度，反馈给每一个马达控制机构18，马达控制机构18控制同编号的摊铺调速马达20，摊铺调速马达20增速，同编号的纵向调节螺旋摊铺器14按照处理器17指定的速度摊铺，摊铺出的物料按照一定梯度规律，逆向修复路基失准产生的梯度，从而解决了路基失准后摊铺路面仿形问题。

Claims (2)

1.一种带有摊铺量横向分布可调节布料系统的摊铺机，包括车架(1)，车架(1)底部安装有采用车台架(2)支撑的履带(3)，车架(1)前端安装有托辊(4)，车架(1)两侧的车台架(2)上分别安装有一个熨平板调节大臂(5)，两个熨平板调节大臂(5)延伸出车架(1)后端，两个熨平板调节大臂(5)的端部上安装有熨平板(6)，车架(1)顶部靠近前端的位置设置有料斗(7)，其特征在于：

所述的车架(1)后端固定设置有安装架(8)，安装架(8)上安装有布料装置(9)，料斗(7)和布料装置(9)之间的车架上安装有输送带(10)，输送带(10)的一端伸入料斗(7)底部，输送带(7)的另一端安装在布料装置(9)的横向螺旋分料器(12)上方；所述的熨平板(6)和布料装置(9)之间的熨平板调节大臂(5)上横向安装有一排平料器(11)；

所述的布料装置(9)包括横向螺旋分料器(12)，横向螺旋分料器(12)底部设置有小料仓(13)，小料仓(13)底部设置有纵向调节螺旋摊铺器(14)；

所述的横向螺旋分料器(12)包括顶面和底面开放的分料壳体(12-1)，分料壳体(12-1)内横向安装有分料螺旋(12-2)，所述的分料螺旋(12-2)以中间位置为对称面，对称面两侧的螺旋旋转方向相反，分料螺旋(12-2)通过分料驱动马达(19)提供动力；

所述的小料仓(13)的顶部开放，小料仓(13)的底部横向设置有一排下料口(13-1)；

所述的纵向调节螺旋摊铺器(14)包括一组摊铺螺旋筒(14-1)，所述的摊铺螺旋筒(14-1)的一端封闭，另一端开放，摊铺螺旋筒(14-1)开放的一端为摊铺出料口(14-4)，摊铺螺旋筒(14-1)的封闭端的筒壁上开设有进料口(14-3)，摊铺螺旋筒(14-1)的开放端为摊铺出料口(14-4)；每个摊铺螺旋筒(14-1)的进料口(14-3)与小料仓(13)底部的一个下料口(13-1)相连通；每个摊铺螺旋筒(14-1)内安装有摊铺螺旋(14-2)，摊铺螺旋(14-2)的安装端伸出摊铺螺旋筒(14-1)的封闭端与摊铺调速马达(20)相连控制摊铺螺旋(14-2)。

2.如权利要求1所述的一种带有摊铺量横向分布可调节布料系统的摊铺机，其特征在于：所述的车架(1)底部靠近前端的位置横向安装有一排距离传感器(15)组，车台架(2)上安装有速度传感器(16)，距离传感器(15)和速度传感器(16)分别与处理器(17)的输入端相连，处理器(17)的输出端通过马达控制机构(18)分别与分料驱动马达(19)和摊铺调速马达(20)相连；所述的距离传感器(15)与摊铺调速马达(20)一一对应，所述的距离传感器(15)的横向布设位置与摊铺螺旋(14-2)的位置一一对应。