CN107988888B - 水泥路面破碎车影像辅助控制系统及减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水泥路面破碎车液压控制系统及减振装置，在车体的底部，锤头组件附近设有底置图像装置，底置图像装置中设有减振装置；所述的减振装置中，安装座设有沿水平方向的缓冲滑槽，至少两个吊挂杆滑动安装在缓冲滑槽内，吊挂杆分别与一个竖直布置的套筒连接，套筒内滑动设有滑块，滑块与悬挂杆固定连接，悬挂杆与云台底板固定连接，摄像头组件固定安装在云台底板上，在滑块与套筒之间设有第一悬挂弹簧。将水泥路面破碎车的振动分解为两个方向的位移，一个方向是水平位移，另一个方向是垂直位移，分别利用的不同的结构对这些方向的位移进行处理吸收，大幅降低了水泥路面破碎车传导到摄像头组件上的振动，获得了清晰的图像。

Description

水泥路面破碎车影像辅助控制系统及减振装置

技术领域

本发明涉及水泥路面破碎设备领域，特别是一种水泥路面破碎车影像辅助控制系统及减振装置。

背景技术

目前，水泥路面破碎使用的设备有单锤头式、门刀式和多锤头式等设备进行破碎，其破碎时对地面实施强力冲击、噪声大、难以达到破碎深度与破碎质量的要求，并且能耗高、效率低。

中国专利文献CN206052519U记载了一种水泥混凝土路面共振破碎机，通过采用共振的方式对路面进行破碎，噪音低，效率高。采用该激振方式对水泥混凝土路面进行破碎，其中传递激振的部件为激振梁，在交变应力的工况下，激振梁容易断裂。激振器安装不便，也容易损坏。由于路面情况变化较大，需要影像辅助操作人员来进行调整，而现有影像系统均难以在破碎车的振动工况下获得较为清晰的图像。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水泥路面破碎车影像辅助控制系统及减振装置，能够在水泥路面破碎车的振动工况下获得清晰的图像，辅助操作人员来对锤头组件的工作高度进行调整。优选的，还能够提供全方位的影像，以辅助操作人员的施工操作。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水泥路面破碎车影像辅助控制系统，在车体的底部，锤头组件附近设有底置图像装置，底置图像装置中设有减振装置；

所述的减振装置中，安装座设有沿水平方向的缓冲滑槽，至少两个吊挂杆滑动安装在缓冲滑槽内，吊挂杆分别与一个竖直布置的套筒连接，套筒内滑动设有滑块，滑块与悬挂杆固定连接，悬挂杆与云台底板固定连接，摄像头组件固定安装在云台底板上，在滑块与套筒之间设有第一悬挂弹簧。

优选的方案中，在两个套筒之间固设有联系板，在联系板和安装座上分别设有一对磁性吸引装置。

优选的方案中，所述的磁性吸引装置为一对互相吸引的永磁体块或一块永磁体块和一块铁磁体块的组合。

优选的方案中，在缓冲滑槽的两端，设有柔性的减振硅胶。

优选的方案中，在套筒的外壁与滑块相对应的位置设有第一磁块，相应地滑块为铁磁材料；

或者，在套筒的外壁与滑块相对应的位置设有铁磁块，相应地滑块为永磁体块。

优选的方案中，在滑块上设有多个贯通的孔。

优选的方案中，所述的吊挂杆由弯折而成的一水平段和一竖直段组成，竖直段与套筒焊接连接，水平段的端头设有滚轮。

优选的方案中，所述的摄像头组件为摄像头方向可微调的结构。

优选的方案中，在车体的前端设有前置图像装置；

车体的后端设有后置图像装置；

左侧设有左侧图像装置，右侧设有右侧图像装置；

前置图像装置、后置图像装置、左侧图像装置和右侧图像装置内设有竖向减振装置，所述的竖向减振装置中，安装座设有沿竖直方向的缓冲滑槽，至少两个吊挂杆滑动安装在缓冲滑槽内，吊挂杆与云台板固定连接，摄像头组件固定安装在云台板上，吊挂杆与安装座之间设有第二悬挂弹簧；在安装座与云台板上分别设有一对磁性吸引装置。

一种减振装置，安装座设有沿水平方向的缓冲滑槽，至少两个吊挂杆滑动安装在缓冲滑槽内，吊挂杆分别与一个竖直布置的套筒连接，套筒内滑动设有滑块，滑块与悬挂杆固定连接，悬挂杆与云台底板固定连接，摄像头组件固定安装在云台底板上，在滑块与套筒之间设有第一悬挂弹簧；

在两个套筒之间固设有联系板，在联系板和安装座上分别设有一对磁性吸引装置。

现有技术中也有较多的减振装置，比较常用的是类似陀螺仪的结构，但是该结构较为复杂，生产和安装较为困难，而且定位控制也较为麻烦，尤其是刚度不高，容易损坏。

本发明提供的一种水泥路面破碎车影像辅助控制系统及减振装置，将水泥路面破碎车的振动分解为两个方向的位移，一个方向是水平位移，另一个方向是垂直位移，其中尤其以垂直位移较多，分别利用的不同的结构对这些方向的位移进行处理吸收，大幅降低了水泥路面破碎车传导到摄像头组件上的振动，获得了清晰的图像。进一步优选的方案中，设置的成对的磁性吸引装置，能够将因为减振而导致的位移修正。并且即便产生运动也是匀速运动，对摄像头组件的成像影响较小。通过摄像头组件提供的影像，能够辅助操作人员更好的操作水泥路面破碎车，提高施工质量，减少施工事故。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体结构主视示意图。

图2为本发明的减振装置的主视结构示意图。

图3为本发明的吊挂杆和套筒的侧视结构示意图。

图4为本发明中滑块的横截面示意图。

图5为本发明中另一减振装置的结构示意图。

图6为本发明的整体结构俯视示意图。

图7为影像系统的控制框图。

图8为本发明中锤头升降油缸的液压控制示意图。

图9为本发明中锤头升降油缸的电气控制示意图。

图10为本发明中的锤头升降油缸的结构示意图。

图中：减振装置1，安装座101，缓冲滑槽102，减振硅胶103，吊挂杆104，滚轮105，套筒106，第一悬挂弹簧107，第一磁块108，滑块109，悬挂杆110，云台底板111，摄像头组件112，第二悬挂弹簧113，第二磁块114，第三磁块或铁块115，联系板116，云台板117，接近开关2，触发杆3，锤头升降油缸4，前置图像装置5，左侧图像装置6，右侧图像装置6'，后置图像装置7，底置图像装置8，平衡阀装置9，切换阀91，压力控制阀92，流量阀93，换向阀10，继电器11，锤头组件12，图像采集装置13，图像显示装置14，控制装置15，操作输入信号16。

具体实施方式

实施例1：

如图1~5中，一种水泥路面破碎车影像辅助控制系统，在车体的底部，锤头组件12附近设有底置图像装置8，底置图像装置8中设有减振装置1；

所述的减振装置1中，安装座101设有沿水平方向的缓冲滑槽102，至少两个吊挂杆104滑动安装在缓冲滑槽102内，吊挂杆104分别与一个竖直布置的套筒106连接，套筒106内滑动设有滑块109，滑块109与悬挂杆110固定连接，悬挂杆110与云台底板111固定连接，摄像头组件112固定安装在云台底板111上，在滑块109与套筒106之间设有第一悬挂弹簧107。由此结构，通过缓冲滑槽102消减水平方向的振动，通过套筒106和滑块109消减竖直方向的振动，从而获得清晰的影像。具体原理为，本发明利用了惯性的原理，当有振动产生时，安装座101沿水平运动，由于吊挂杆104与安装座101之间为滑动连接，并且在惯性的作用下，安装座101水平往复振动，而吊挂杆104保持不动，当有竖直振动时，套筒106竖直运动而悬挂杆110保持不动。

优选的方案如图2中，在两个套筒106之间固设有联系板116，在联系板116和安装座101上分别设有一对磁性吸引装置。由此结构，使整个吊挂杆104和套筒106总成实现自动回中的效果。

优选的方案如图2、3中，所述的磁性吸引装置为一对互相吸引的永磁体块或一块永磁体块和一块铁磁体块的组合。

优选的方案如图2中，在缓冲滑槽102的两端，设有柔性的减振硅胶103。由此结构，当振动的瞬时振幅大于吊挂杆104的滑动行程时，设置的减振硅胶103能够较大幅度的减少撞击的强度，尽可能确保获得清晰影像。

优选的方案如图2、3中，在套筒106的外壁与滑块109相对应的位置设有第一磁块108，相应地滑块109为铁磁材料；

或者，在套筒106的外壁与滑块109相对应的位置设有铁磁块，相应地滑块109为永磁体块。此处设置的磁性吸引装置，是对第一悬挂弹簧107的有效补充，通过磁性吸引装置的影响，能够快速收敛弹簧产生的较小的振荡。

优选的方案如图4中，在滑块109上设有多个贯通的孔。由此结构，减少滑块109的风阻。

优选的方案如图3中，所述的吊挂杆104由弯折而成的一水平段和一竖直段组成，竖直段与套筒106焊接连接，水平段的端头设有滚轮105。本例中，采用了两个吊挂杆104相对布置的方案。在缓冲滑槽102设有贯通的开口，以便于吊挂杆104的安装。

优选的方案中，所述的摄像头组件112为摄像头方向可微调的结构。由此结构，便于调整观察位置。

优选的方案如图6中，在车体的前端设有前置图像装置5；

车体的后端设有后置图像装置7；

左侧设有左侧图像装置6，右侧设有右侧图像装置6'；

前置图像装置5、后置图像装置7、左侧图像装置6和右侧图像装置6'内设有竖向减振装置，如图5中所示，所述的竖向减振装置中，安装座101设有沿竖直方向的缓冲滑槽102，至少两个吊挂杆104滑动安装在缓冲滑槽102内，吊挂杆104与云台板117固定连接，摄像头组件112固定安装在云台板117上，吊挂杆104与安装座101之间设有第二悬挂弹簧113；在安装座101与云台板117上分别设有一对磁性吸引装置。

如图7中，前置图像装置5、后置图像装置7、底置图像装置8左侧图像装置6和右侧图像装置通过线缆与图像采集装置13连接，图像采集装置13通过线缆与图像显示装置14连接。其中控制装置15，本例中采用PLC与图像采集装置13连接，用于控制图像采集装置13输送至图像显示装置14的视频内容，操作输入信号16与控制装置15连接。该结构的运作原理为：由于图像显示装置14的显示面积有限，且操作人员也不可能注意到太多的信息，因此合适的显示策略是必要的，本例中通过操作输入信号16来智能的显示图像显示装置14上的内容，具体为，当破碎施工时，操作输入信号16输入启动振动马达，该信号输入到PLC后，PLC同时将控制信号发送至图像采集装置13中，将图像显示装置14的画面切换到底置图像装置8的画面，便于操作人员观察施工状况，必要的话，还可以增加前置图像装置5的画面。而在正常行驶状态下，PLC将图像显示装置14的画面切换左侧图像装置6和右侧图像装置6'，避免在行驶过程中碰撞障碍物。优选的，在左侧图像装置6和右侧图像装置6'上均设有朝向前方和后方的两个摄像头组件112，以确保在水泥路面破碎车的周边全面覆盖无盲区。当转弯状态下，放大显示转弯方向一侧的图像，例如向左转弯则放大显示左侧图像装置6。由此结构，有利于超长车辆的安全转弯。当倒车状态下，则将后置图像装置7的图像发送至图像显示装置14。通过以上方案，以输入信号作为控制显示的基础，能够大幅提高施工质量，提高操作的安全性，减少劳动强度，例如无需设置专门的巡线人员和质量观察员。本例中的图像显示装置14设置在水泥路面破碎车的驾驶室内。

实施例2：

一种减振装置，安装座101设有沿水平方向的缓冲滑槽102，至少两个吊挂杆104滑动安装在缓冲滑槽102内，吊挂杆104分别与一个竖直布置的套筒106连接，套筒106内滑动设有滑块109，滑块109与悬挂杆110固定连接，悬挂杆110与云台底板111固定连接，摄像头组件112固定安装在云台底板111上，在滑块109与套筒106之间设有第一悬挂弹簧107；

在两个套筒106之间固设有联系板116，在联系板116和安装座101上分别设有一对磁性吸引装置。除了用于本发明的水泥路面破碎车，本发明的减振装置也可以用于其他振动工况中。例如大型门机，挖掘机等。

实施例3：

为进一步了解本发明的使用状态，以下以整个锤头组件12的操作为例进一步说明。如图1、8~10中，水泥路面破碎车液压控制系统，锤头升降油缸4两端的油路之间设有平衡阀装置9；在锤头组件12的附近设有多个接近开关2，以检测锤头组件12的高度位置。本例中，水泥路面破碎车锤头组件12的安装结构为，振动梁的一端与车体铰接，另一端设有锤头，在铰接点的位置设有激振装置，在振动梁中部与配重和锤头升降油缸4的一端铰接，锤头升降油缸4的另一端与车体铰接。通过锤头升降油缸4的伸缩，实现振动梁的升降，从而带动锤头组件12升降。现有技术中，锤头组件12升降的速度较慢，在施工过程中的反应速度不够。因此采用了将锤头升降油缸4两端的油路之间设有平衡阀装置9的方案，这样两个缸内的液压油能够快速的交换，从而提高了锤头组件12升降的速度，但是该方案又带来了新的技术问题，在施工过程中，需要持续不断的供油，否则锤头组件12的高度位置会应为压力变化或者液压元件泄漏而随之发生变化，而且持续供油中锤头组件12的高度位置也需要反馈。通过设置的接近开关2，克服了该技术问题。

优选的方案如图8中，所述的平衡阀装置9中，在两端的油路之间设有切换阀91，切换阀91为两个位置，一个位置导通，另一个位置截止。由此结构，实现两个油缸直通的切换，便于从有杆腔到无杆腔的快速回油。

优选的方案如图8中，在平衡阀装置9中，与有杆腔连接的油路上还设有压力控制阀92，压力控制阀92包括一路并联的单向进油的单向阀，一路单向排油的压力阀，单向排油的压力阀的出口端通过流量阀93与无杆腔的油路连接。由此结构，能够减少锤头升降油缸4升降过程中的缓冲，延长零件的使用寿命。

优选的方案中，所述的接近开关2为三个，三个接近开关2从上到下排列，在锤头组件12上设有用于触发接近开关2的触发杆3。由此结构，分别检测锤头组件12的上极限位、下极限位和工作位置，需要说明的，位于中间的接近开关为变量型接近开关，能够检测触发杆3与中间的接近开关之间的具体位置变化。优选的方案中，所述的接近开关2为涡流式接近开关、电容式接近开关和霍尔式接近开关。优选的方案如图3中，所述的三个接近开关2并联，分别与一个继电器11连接。由此结构，通过不同的继电器11控制电磁阀的动作，从而实现油路的切换。

在实际工况中，锤头组件12的底部距离混凝土路面的最佳位置为-2cm之内，但是由于混凝土路面本身并不平整，想要精确的自动控制锤头组件12的位置非常困难，或者代价太高，因此必要的人工参与调节，而破碎车的工况为高速振动工况，通常为50Hz，在该工况下，要获得清晰的图像非常困难。通过采用实施例1、2中的方案，克服了该困难。在锤头组件12的附近设有底置图像装置8，优选的设置在车体的驾驶室下方，斜对着锤头的位置，在该处由于不与锤头组件12直接接触，并且与锤头组件12之间设置有减振元件，例如橡胶胎圈，因此相对振动较小，底置图像装置8的摄像头组件112安装在减振装置1上。由此结构，获得便于人工辅助调节的清晰图像。

使用时，在PLC中设定锤头组件12的工作高度，PLC控制换向阀10动作，锤头升降油缸4的无杆腔进油，此时切换阀91连通，有杆腔的液压油直接进入到无杆腔中，实现快速动作，当接近工作位置时，切换阀91截止，有杆腔的液压油经过流量阀93进入到无杆腔中，降低了升降速度，以减少缓冲。到达工作位置后，接近开关2发送信号，PLC与设定值进行比对，符合设定值，则停止供油，PLC控制锤头组件12开始工作。当路面高度发生变化，操作人员根据底置图像装置8输送到驾驶室的高清图像重新设定高度值，或者当工作一段时间后，锤头组件12的位置与设定值发生偏离，PLC控制换向阀10动作，向锤头升降油缸4的有杆腔或无杆腔供油，从而调节锤头组件12的高度，此时，两条油路之间通过压力控制阀92和流量阀93连通。当施工完成，PLC控制换向阀10动作向有杆腔中供油，此时切换阀91为截止状态，液压油直接从压力控制阀92的单向阀油路中进入，无杆腔的液压油直接排回油箱。到达设定位置后，接近开关2发出信号，PLC控制换向阀10动作，停止供油。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，在互不冲突的前提下，本发明记载的各项技术特征能够互相组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水泥路面破碎车影像辅助控制系统，其特征是：在车体的底部，锤头组件（12）附近设有底置图像装置（8），底置图像装置（8）中设有减振装置（1）；

所述的减振装置（1）中，安装座（101）设有沿水平方向的缓冲滑槽（102），至少两个吊挂杆（104）滑动安装在缓冲滑槽（102）内，吊挂杆（104）分别与一个竖直布置的套筒（106）连接，套筒（106）内滑动设有滑块（109），滑块（109）与悬挂杆（110）固定连接，悬挂杆（110）与云台底板（111）固定连接，摄像头组件（112）固定安装在云台底板（111）上，在滑块（109）与套筒（106）之间设有第一悬挂弹簧（107）；

在两个套筒（106）之间固设有联系板（116），在联系板（116）和安装座（101）上分别设有一对磁性吸引装置；

所述的磁性吸引装置为一对互相吸引的永磁体块或一块永磁体块和一块铁磁体块的组合；

在套筒（106）的外壁与滑块（109）相对应的位置设有第一磁块（108），相应地滑块（109）为铁磁材料；

或者，在套筒（106）的外壁与滑块（109）相对应的位置设有铁磁块，相应地滑块（109）为永磁体块。

2.根据权利要求1所述的一种水泥路面破碎车影像辅助控制系统，其特征是：在缓冲滑槽（102）的两端，设有柔性的减振硅胶（103）。

3.根据权利要求1所述的一种水泥路面破碎车影像辅助控制系统，其特征是：在滑块（109）上设有多个贯通的孔。

4.根据权利要求1所述的一种水泥路面破碎车影像辅助控制系统，其特征是：所述的吊挂杆（104）由弯折而成的一水平段和一竖直段组成，竖直段与套筒（106）焊接连接，水平段的端头设有滚轮（105）。

5.根据权利要求1所述的一种水泥路面破碎车影像辅助控制系统，其特征是：所述的摄像头组件（112）为摄像头方向可微调的结构。

6.根据权利要求1所述的一种水泥路面破碎车影像辅助控制系统，其特征是：在车体的前端设有前置图像装置（5）；

车体的后端设有后置图像装置（7）；

左侧设有左侧图像装置（6），右侧设有右侧图像装置（6'）；

前置图像装置（5）、后置图像装置（7）、左侧图像装置（6）和右侧图像装置（6'）内设有竖向减振装置，所述的竖向减振装置中，安装座（101）设有沿竖直方向的缓冲滑槽（102），至少两个吊挂杆（104）滑动安装在缓冲滑槽（102）内，吊挂杆（104）与云台板（117）固定连接，摄像头组件（112）固定安装在云台板（117）上，吊挂杆（104）与安装座（101）之间设有第二悬挂弹簧（113）；在安装座（101）与云台板（117）上分别设有一对磁性吸引装置。

7.一种减振装置，其特征是：安装座（101）设有沿水平方向的缓冲滑槽（102），至少两个吊挂杆（104）滑动安装在缓冲滑槽（102）内，吊挂杆（104）分别与一个竖直布置的套筒（106）连接，套筒（106）内滑动设有滑块（109），滑块（109）与悬挂杆（110）固定连接，悬挂杆（110）与云台底板（111）固定连接，摄像头组件（112）固定安装在云台底板（111）上，在滑块（109）与套筒（106）之间设有第一悬挂弹簧（107）；

在两个套筒（106）之间固设有联系板（116），在联系板（116）和安装座（101）上分别设有一对磁性吸引装置；

所述的磁性吸引装置为一对互相吸引的永磁体块或一块永磁体块和一块铁磁体块的组合；

在套筒（106）的外壁与滑块（109）相对应的位置设有第一磁块（108），相应地滑块（109）为铁磁材料；

或者，在套筒（106）的外壁与滑块（109）相对应的位置设有铁磁块，相应地滑块（109）为永磁体块。