CN108387510B - 一种路面湿滑状态安全检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种路面湿滑状态安全检测装置，有效的解决了目前检测可靠度不高，检测不全面的问题；解决的技术方案包括箱体，箱体内有空腔，空腔内安装有滑块，滑块下方固定连接有摩擦板，滑块右端面和空腔右端面之间连接有第一压簧；滑块内部中空且安装有活塞，滑块右端面上开有出液孔，左端面上开有第一进气孔，滑块左侧安装有升压腔，升压腔上开设有第二进气孔，升压腔和滑块连通，升压腔和滑块之间安装有压力阀和减压阀，空腔左端面安装有电路开关，电路开关连接有气泵，气泵的出气口和第二进气孔连通；本发明检测结果真实可靠，检测全面完成，抗干扰能力强。

Description

一种路面湿滑状态安全检测装置

技术领域

本发明涉及道路检测领域，具体是一种路面湿滑状态安全检测装置。

背景技术

公路路面应具备足够的抗滑能力，以保证行车安全，路面抗滑能力不足时，会对行车安全产生重大影响。汽车在弯道上行驶，容易产生横向滑移；高速行车时紧急制动，所需的制动距离就会增长。在我国，根据公安部的交通事故统计年报，每年在湿滑路面条件下的事故占比大约10％。国内外的研究表明，湿滑路面状态下的交通事故率与干燥路面相比，高出3-7倍。影响路面抗滑能力的一个关键因素就是路面摩擦系数，路面摩擦系数过小，将导致车辆在路面行驶时没有足够的附着力和驱动力，车辆容易发生侧滑或刹车距离增大，极易发生危险，特别在雨后路面湿滑的情况下，路面的摩擦系数更小，更易发生事故，因此，路面湿滑时的摩擦系数检测是及其重要的。目前，检测湿滑路面的摩擦系数通常通过检测电阻、温度、湿度等各种物理量然后通过关系曲线和理论计算得出路面摩擦系数的理论计算值，然而，路面摩擦系数与各种物理量的关系曲线往往非常复杂且多为忽略了其他变量后的理论关系，其正确性和精确度都是值得考虑的问题，而且，路面的摩擦系数往往受各种路面状态和环境的影响，通过几个物理量来理论计算得出的结果与实际情况极可能相差甚远；另外，目前多为取样检测，检测不全面。

因此，设计一种检测可靠度高，检测全面的湿滑路面检测设备是一个亟需解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种路面湿滑状态安全检测装置，有效的解决了目前检测可靠度不高，检测不全面的问题。

其解决的技术方案是，一种路面湿滑状态安全检测装置，包括箱体，箱体内有沿左右方向开设的空腔，空腔内安装有可左右滑动的滑块，滑块下方固定连接有置于箱体外的且随滑块同步滑动的摩擦板，摩擦板的下表面水平，滑块右端面和空腔右端面之间连接有第一压簧；滑块内部中空，滑块内安装有可在其内左右滑动的活塞，滑块右端面上开有和其内部相通的出液孔，出液孔处设有第一压力阀，滑块左端面上开有第一进气孔和第一排气孔，空腔内固定安装有与第一排气孔配合的第一密封塞，滑块左移后第一密封塞可将第一排气孔封闭；滑块左侧安装有升压腔，升压腔为一个密闭的箱体，升压腔上开设有第二进气孔、出气孔、泄压孔以及第二排气孔，出气孔经第一进气管和第一进气孔连通，第一进气管上安装有第二压力阀和减压阀，第二压力阀在靠近升压腔的一侧，减压阀的出口压力值大于第一压力阀的开启阀值；空腔内固定安装有与第二排气孔配合的第二密封塞，滑块左移后第二密封塞可将第二排气孔封闭；空腔左端面安装有电路开关，电路开关连接有气泵，电路开关向左压下时气泵启动，电路开关向右弹出时气泵停止，气泵的出气口经第二进气管和第二进气孔连通。

本发明检测结果真实可靠，检测全面完成，抗干扰能力强。

附图说明

图1为本发明主视剖视图。

图2为图1中A部分放大图。

图3为滑块3左移后箱体1位置的主视剖视图。

图4为图3中B部分放大图。

图5为水平压板32下调后的升压腔12主视剖视图。

图6为废水收集装置的主视剖视图。

图7为箱体1的右视剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图7给出，本发明包括箱体1，箱体1内有沿左右方向开设的空腔2，空腔2内安装有可左右滑动的滑块3，滑块3下方固定连接有置于箱体1外的且随滑块3同步滑动的摩擦板4，摩擦板4的下表面水平，滑块3右端面和空腔2右端面之间连接有第一压簧5；滑块3内部中空，滑块3内安装有可在其内左右滑动的活塞6，滑块3右端面上开有和其内部相通的出液孔7，出液孔7处设有第一压力阀8，滑块3左端面上开有第一进气孔9和第一排气孔10，空腔2内固定安装有与第一排气孔10配合的第一密封塞11，滑块3左移后第一密封塞11可将第一排气孔10封闭；滑块3左侧安装有升压腔12，升压腔12为一个密闭的壳体，升压腔12上开设有第二进气孔13、出气孔14、卸压孔15以及第二排气孔16，出气孔14经第一进气管17和第一进气孔9连通，第一进气管17上安装有第二压力阀18和减压阀19，第二压力阀18在靠近升压腔12的一侧，减压阀19的出口压力值大于第一压力阀8的开启阀值；空腔2内固定安装有与第二排气孔16配合的第二密封塞20，滑块3左移后第二密封塞20可将第二排气孔16封闭；空腔2左端面安装有电路开关21，电路开关21连接有气泵22，电路开关21向左压下时气泵22启动，电路开关21向右弹出时气泵22停止，气泵22的出气口经第二进气管23和第二进气孔13连通。

为收集路面积水，所述的箱体1右侧配备有废水收集装置，废水收集装置包括沿前后方向水平放置的滚筒24，滚筒24侧壁上圆周均布多个轴向的凹槽25，每个凹槽25内安装有一个海绵辊26，海绵辊26外侧露出凹槽25外，滚筒24内设有多个与凹槽25一一对应的集水室27，每个凹槽25底部均设有和对应集水室27相通的排水孔28，每个集水室27均连接有回水管路29，回水管路29上安装有水泵30，滚筒24上方安装有不随滚筒24转动的挤水板31，挤水板31高度低于海绵辊26外侧的高度。

为调节本装置的延时精度，所述的升压腔12内安装有可在其内上下滑动的水平压板32，水平压板32位于第二进气孔13、出气孔14、卸压孔15以及第二排气孔16的上方，水平压板32的侧壁和升压腔12的内壁贴合，水平压板32下表面和升压腔12的底面之间安装有第二压簧33，升压腔12的顶部开有螺纹孔34，螺纹孔34内穿有与其配合的螺纹杆35，螺纹杆35上端置于升压腔12外，下端位于升压腔12内且与水平压板32上表面接触。

为方便确定不合格路面的位置，本发明设有读数装置36，读数装置36可读取并记录汽车里程表的数值，空腔2的左端面上安装有控制开关37，读数装置36和控制开关37相连。

所述的箱体1底部沿左右方向开有与空腔2相通的通槽38，滑块3经一个连接块39和摩擦板4固定连接，连接块39置于通槽38内且可左右滑动。

所述的滑块3左侧的空腔2的侧壁上开有第三排气孔40。

为调节摩擦板4对地面的压力，所述的箱体1上方安装有竖杆41，竖杆41上可拆卸穿有配重块42。

所述的卸压孔15连接有第三压力阀43，第三压力阀43的开启阀值略大于第二压力阀18的开启阀值。

所述的滑块3左端面上安装有水平的压杆44，滑块3左移后压杆44会接触并压下电路开关21和控制开关37。

为不影响滑块3的左右移动，所述的第二进气管23为软管。

本发明在具体使用时，箱体1左端挂装于牵引车后方，摩擦板4压于待检路面上，牵引车可拉动本装置在路面上行进，牵引车上载有洒水箱，洒水箱可向箱体1左侧的路面洒水模拟路面湿滑状态，回水管路29的出水口和洒水箱相连，当然也可在牵引车前配备洒水车对路面进行洒水，配备洒水车时，牵引车上载有和回水管路29相连的废水收集箱用来收集废水；滑块3内的活塞6右侧装有液体漆料，出液孔7经软管连接有位于箱体1外且位于废水收集装置右侧的喷头。

检测路面时，发动牵引车和水泵30，记录下此时牵引车里程表的数值，然后向路面洒水模拟路面湿滑状态，可通过调节对路面的洒水量，以模拟不同积水量下的路面湿滑情况；随后启动牵引车开始拉动本装置在洒水后的待检路面上行走，摩擦板4压于湿滑路面上，箱体1随牵引车向左运动，在路面摩擦力的作用下，初始时摩擦板4相对路面静止，即摩擦板4相对箱体1向右运动，摩擦板4通过连接块39带动滑块3相对箱体1向右运动压缩第一压簧5，随着第一压簧5的压缩，第一压簧5对滑块3的弹力逐渐增大，直至第一压簧5对滑块3的弹力等于路面对摩擦板4的摩擦力时，摩擦板4和滑块3开始随箱体1向左运动，运动平衡后的状态为滑块3和摩擦板4相对箱体1静止一起向左运动。

箱体1右侧的废水收集装置的滚筒24在箱体1的拉动下在路面上滚动，滚筒24侧壁上的多个海绵辊26交替与路面接触，与路面接触的海绵辊26将洒水管洒布在路面上的积水吸收，随着滚筒24转动，吸过水的海绵辊26转动至挤水板31下方，挤水板31压缩海绵辊26将海绵内的水挤出，挤出的水通过凹槽25底部的排水孔28进入下方的集水室27，集水室27内的水过滤后由水泵30通过回水管路29泵回洒水箱或废水收集箱，一方面防止路面积水，一方面循环使用提高水的利用率。

若路面的摩擦系数达标，则摩擦板4及滑块3会稳定的随箱体1向左运动而不会在箱体1内大幅度左右晃动；当路面摩擦系数低于最低标准时，在摩擦板4对路面压力不变的情况下，路面对摩擦板4的摩擦力减小至低于最低标准值，摩擦板4和滑块3受力不平衡，在第一压簧5弹力的作用下，滑块3被第一压簧5推动相对箱体1向左运动，第一密封塞11插入第一排气孔10中将第一排气孔10封闭，第二密封塞20插入第二排气孔16中将第二排气孔16封闭，压杆44接触并压下电路开关21和控制开关37，控制开关37控制读数装置36读取并记录此时牵引车的里程表的数值，电路开关21将气泵22的动力源接通，气泵22启动，通过第二进气管23向升压腔12内充气，随着升压腔12内充气，升压腔12内的气压逐渐升高，一段时间以后，升压腔12内的气压达到第二压力阀18的开启阀值，第二压力阀18开启，升压腔12内的气体经第一进气管17和第一进气孔9进入滑块3内的活塞6左侧，途中依次通过第二压力阀18和减压阀19，滑块3内部活塞6的左侧充气，使活塞6左侧的气压升高，活塞6对右侧的液体漆料施加压力，从而使出液管上的第一压力阀8开启，在活塞6压力的作用下，滑块3内的液体漆料经出液管和喷头喷至路面上将路面标记，由于喷头位于滚筒24右侧，所以喷涂的路面位置积水已被海绵辊26吸收，从而可以确保漆料可有效的喷涂并粘附在路面上；在气泵22向活塞6左侧泵入气体时，活塞6左侧的气压会稳定在减压阀19的出口压力值，保持活塞6对右侧漆料的压力稳定，从而保证喷涂的稳定均匀；随着气泵22向升压腔12内泵入气体，升压腔12内的气压会继续升高，当气压到达第三压力阀43的开启阀值时，第三压力阀43开启，升压腔12内的一部分气体从卸压孔15排出升压腔12外，并经第三排气孔40排出箱体1外；由于第三压力阀43的开启阀值略大于第二压力阀18的开启阀值，因此卸压孔15在防止升压腔12内的气压不会过高的同时，可以保证第二压力阀18的有效开启。

当路面的摩擦系数再次达到标准值后，摩擦板4所受向右的摩擦力再次增大至标准值，摩擦板4带动滑块3压缩第一压簧5向右运动从而松开电路开关21和控制开关37，气泵22停止工作不再向活塞6左侧鼓入空气，滑块3在向右运动的同时第一密封塞11从第一排气孔10中拔出，第一排气孔10开启，活塞6左侧的高压空气通过第一排气孔10和出气孔14排出，活塞6左侧不再有高压，活塞6也不再挤压其右侧的漆料，第一压力阀8关闭停止漆料喷涂；第二密封塞20从第二排气孔16中拔出，升压腔12内的气体从第二排气孔16排出，滑块3内和升压腔12内排出的气体最后经第三排气孔40排出箱体1外。

在摩擦板4滑动过程中，若路面上有石块或路面有起伏导致摩擦板4微微跳起，又或摩擦力不达标路面很短不影响正常行驶，此时摩擦板4的摩擦力会短暂减小而使滑块3向左有一个短暂的前冲，因此压杆44会短暂压下电路开关21和控制开关37，气泵22启动向升压腔12内泵入气体，但是，由于升压腔12内的气压升高至第二压力阀18的开启阀值需要一段时间，因此，气泵22的短暂启动不能开启第二压力阀18，气体就不能进入滑块3内，因此本装置就不会对路面进行喷涂标记；通过升压腔12内气压升高的时间延缓气体进入滑块3内的时间，使活塞6延时动作，从而排除路面不平或石块等杂物使摩擦板4所受的摩擦力短暂减小而对检测结果造成的影响；

本装置可通过调节升压腔12上的螺纹杆35来调节延时的时长，从而调节装置的检测精度：当螺纹杆35向下调节时，螺纹杆35压着水平压板32克服第二压簧33的作用下移，水平压板32下方的升压腔12容积减小，则升压腔12内的气压升至第二压力阀18开启阀值所需的气体量减小，即气泵22开启后升压腔12内的气压可在更短时间内升至第二压力阀18的开启阀值从而打开第二压力阀18，其延时时长缩短，检测精度提高，但抗干扰能力会相应下降；当螺纹杆35向上调节时，水平压板32在第二压簧33的作用下向上运动，水平压板32下方的升压腔12容积增大，则升压腔12内的气压升至第二压力阀18开启阀值所需的气体量增大，即气泵22开启后升压腔12内的气压需要更长时间内升至第二压力阀18的开启阀值从而打开第二压力阀18，其延时时长加长，抗干扰能力增强，但检测精度会相应降低；使用时可根据不同检测要求平衡两者关系；当然，若需要较高的检测精度时，可先用清扫车清扫待检路面上的石块等杂物，以减少干扰。

以上过程滑块3在行程内均不会压到第三排气孔40将第三排气孔14封闭。

牵引车行驶完本次检测的路段后，停车并切断气泵22的动力源，然后读取本次检测过程中读数装置36记录的数值，每一个数值对应一段摩擦系数不合格路段，每一个数值减去牵引车未启动时记录的牵引车里程表的数值，即为各摩擦系数不合格路段相距检测初始点的距离，计算出各不合格路段的大致位置后，安排施工维修人员前往该位置，找到喷涂标记的具体位置，对标记路面进行施工维修即可。

本发明还可通过调整牵引车的行驶速度来调节检测的精度，牵引车速度越慢，延时时长内牵引车行驶的距离越短，喷涂标记的反应距离越短，检测精度越高。本发明还可通过在箱体1上加装配重块42以适用不同摩擦系数标准的路面检测。

本发明具有显著的优点：首先，本发明通过向路面洒水实况模拟路面湿滑状态，又通过摩擦板4跟路面之间摩擦力直接检测路面的摩擦系数大小，没有经过任何如温度、湿度、电阻等中间变量的转换计算和理论推算，检测结果为所有影响因素综合作用后路面实际摩擦系数的直接测量结果，而非理论计算的结果，使检测结果更准确真实，可靠度高；其次，本发明为全面检测，牵引车行驶完待检路段的全程，即完成全长路段的检测，而非取样检测，检测结果全面完整；另外，本发明可将所有影响行车的不合格路面全部进行喷涂标记，通过读数装置36记录的数值即可得出所有不合格路段的数量和分布位置，再通过喷涂标记精确的确定不合格路段的精确位置从而安排人员进行修复，而且，通过升压腔12内气压升高的延时作用，使气体延时进入滑块3内以实现活塞6的延时右移，从而延时喷涂，滤除路面上的杂物或起伏造成摩擦板4所受摩擦力短暂减小而引起的气泵22误动作导致标记错误，提高了本发明的抗干扰能力。

综上，本发明检测结果真实可靠，检测全面完整，抗干扰能力强。

Claims (10)

1.一种路面湿滑状态安全检测装置，包括箱体（1），其特征在于，箱体（1）内有沿左右方向开设的空腔（2），空腔（2）内安装有可左右滑动的滑块（3），滑块（3）下方固定连接有置于箱体（1）外的且随滑块（3）同步滑动的摩擦板（4），摩擦板（4）的下表面水平，滑块（3）右端面和空腔（2）右端面之间连接有第一压簧（5）；滑块（3）内部中空，滑块（3）内安装有可在其内左右滑动的活塞（6），滑块（3）右端面上开有和其内部相通的出液孔（7），出液孔（7）处设有第一压力阀（8），滑块（3）左端面上开有第一进气孔（9）和第一排气孔（10），空腔（2）内固定安装有与第一排气孔（10）配合的第一密封塞（11），滑块（3）左移后第一密封塞（11）可将第一排气孔（10）封闭；滑块（3）左侧安装有升压腔（12），升压腔（12）为一个密闭的壳体，升压腔（12）上开设有第二进气孔（13）、出气孔（14）、卸压孔（15）以及第二排气孔（16），出气孔（14）经第一进气管（17）和第一进气孔（9）连通，第一进气管（17）上安装有第二压力阀（18）和减压阀（19），第二压力阀（18）在靠近升压腔（12）的一侧，减压阀（19）的出口压力值大于第一压力阀（8）的开启阀值；空腔（2）内固定安装有与第二排气孔（16）配合的第二密封塞（20），滑块（3）左移后第二密封塞（20）可将第二排气孔（16）封闭；空腔（2）左端面安装有电路开关（21），电路开关（21）连接有气泵（22），电路开关（21）向左压下时气泵（22）启动，电路开关（21）向右弹出时气泵（22）停止，气泵（22）的出气口经第二进气管（23）和第二进气孔（13）连通。

2.根据权利要求1所述的一种路面湿滑状态安全检测装置，其特征在于，所述的箱体（1）右侧配备有废水收集装置，废水收集装置包括沿前后方向水平放置的滚筒（24），滚筒（24）侧壁上圆周均布多个轴向的凹槽（25），每个凹槽（25）内安装有一个海绵辊（26），海绵辊（26）外侧露出凹槽（25）外，滚筒（24）内设有多个与凹槽（25）一一对应的集水室（27），每个凹槽（25）底部均设有和对应集水室（27）相通的排水孔（28），每个集水室（27）均连接有回水管路（29），回水管路（29）上安装有水泵（30），滚筒（24）上方安装有不随滚筒（24）转动的挤水板（31），挤水板（31）高度低于海绵辊（26）外侧的高度。

3.根据权利要求1所述的一种路面湿滑状态安全检测装置，其特征在于，所述的升压腔（12）内安装有可在其内上下滑动的水平压板（32），水平压板（32）位于第二进气孔（13）、出气孔（14）、卸压孔（15）以及第二排气孔（16）的上方，水平压板（32）的侧壁和升压腔（12）的内壁贴合，水平压板（32）下表面和升压腔（12）的底面之间安装有第二压簧（33），升压腔（12）的顶部开有螺纹孔（34），螺纹孔（34）内穿有与其配合的螺纹杆（35），螺纹杆（35）上端置于升压腔（12）外，下端位于升压腔（12）内且与水平压板（32）上表面接触。

4.根据权利要求1所述的一种路面湿滑状态安全检测装置，其特征在于，所述装置设有读数装置（36），读数装置（36）可读取并记录汽车里程表的数值，空腔（2）的左端面上安装有控制开关（37），读数装置（36）和控制开关（37）相连。

5.根据权利要求1所述的一种路面湿滑状态安全检测装置，其特征在于，所述的箱体（1）底部沿左右方向开有与空腔（2）相通的通槽（38），滑块（3）经一个连接块（39）和摩擦板（4）固定连接，连接块（39）置于通槽（38）内且可左右滑动。

6.根据权利要求1所述的一种路面湿滑状态安全检测装置，其特征在于，所述的滑块（3）左侧的空腔（2）的侧壁上开有第三排气孔（40）。

7.根据权利要求1所述的一种路面湿滑状态安全检测装置，其特征在于，所述的箱体（1）上方安装有竖杆（41），竖杆（41）上可拆卸穿有配重块（42）。

8.根据权利要求1所述的一种路面湿滑状态安全检测装置，其特征在于，所述的卸压孔（15）连接有第三压力阀（43），第三压力阀（43）的开启阀值略大于第二压力阀（18）的开启阀值，使得卸压孔（15）在防止升压腔（12）内的气压不会过高的同时，可以保证第二压力阀（18）的有效开启。

9.根据权利要求1所述的一种路面湿滑状态安全检测装置，其特征在于，所述的滑块（3）左端面上安装有水平的压杆（44），滑块（3）左移后压杆（44）会接触并压下电路开关（21）和控制开关（37）。

10.根据权利要求1所述的一种路面湿滑状态安全检测装置，其特征在于，所述的第二进气管（23）为软管。

Images