CN110700064B - 一种精准修复路面病害的微波加热车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种精准修复路面病害的微波加热车，包括车体、修复机构、压实机构、控制系统、液压系统；修复机构包括预加热部分与加热材料部分。包括位置接收器、液压油缸、红外加热器、屏蔽罩面组成的预加热部分，温度传感器、修复机械臂机构、出料口以及微波加热箱组成的修复部分。压实机构包括压实滚轮、压实控制液压缸、压实摆杆、压实导轨；控制系统主要是由计算机控制机箱来对各种控制功能的实现；液压系统主要是实现对红外加热器、修复机械臂机构、压实机构的各种运动与转动。本发明利用感应加热技术，配合沥青路面坑槽修复胶囊对沥青混凝土路面中的坑槽进行微波加热修复，加快养护工程进度，大幅提高坑槽修补质量。

Description

一种精准修复路面病害的微波加热车

技术领域

本发明属于沥青路面坑槽修技术领域，具体涉及一种精准修复路面病害的微波加热车。

背景技术

随着社会经济的不断发展和人们生活水平的不断提高，人们的出行越来越便捷，很多家庭拥有了私家车；然而私家车的增多，尤其是工程车辆的增多，不仅给道路通畅带来了严峻的压力，同时由于车辆的增多，给道路带来了严重的损伤，因此公路养护部门经常需要对道路进行养护和修复作业。目前大多的道路都由沥青浇筑而成，对沥青路面坑槽的修补是最为常见的修补作业；坑槽的产生是水渗入沥青路面中下面层，经过车辆特别是重型车辆载荷反复碾压导致沥青混合料松散、脱落而成的。然而目前在对沥青路面病害中的坑槽进行修补时，往往通过人工方式将沥青填入到坑槽中，再对坑槽中的沥青进行压实，从而来完成对坑槽的修复工作。上述修复方法依靠人工作业，不仅路面修复的效率低，速度慢，而且工作量大，修补效果不佳，极大的延长了道路修复工期。目前市面上所出现的一些用于沥青路面坑槽的修复机，其智能化程度低，工作效率慢，同时还影响了道路修补的质量。从而给沥青路面坑槽的修复带来了极大的麻烦。同时市面上也存在带有加热墙的路面养护车，但目前传统的利用微波与热风加热方式的养护车加热温度过高易使地面烤焦，沥青老化，坑槽修补有接缝，修补质量不高；现在的微波加热养护车存在加热深度不够，层位较低的坑槽得不到很好的处理，热转化效率偏低，加热不均匀；加热深度过深，使得深层路面材料易碾压推挤、能源利用率低、层间温度梯度大，影响再生路面的质量等问题。市场上加热墙翻转机构多采用液压油缸完成，翻转角度≤90°，存在坡道无法施工难题，工况适应性差；目前公路养护车养护针对性差，很多公路养护车都是“功能全而不专”，因此针对特定公路损害养护的效率差。

本发明的目的在于提供一种精准修复路面病害的微波加热车，解决了使用沥青路面坑槽修复车时，难以对沥青修复胶囊进行预先的微波加热，同时在修复容器中对沥青修复胶囊进行再次微波加热的问题。沥青路面坑槽修复车采用的大多都是单次加热模式，使得修复车对较大坑槽的修复效果不好，效率也较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精准修复路面病害的微波加热车，以解决使用现有沥青路面坑槽修复车时，难以对沥青修复胶囊进行预先的微波加热，同时在修复容器中对沥青修复胶囊进行再次微波加热，沥青路面坑槽修复车采用的单次加热模式，使得修复车对较大坑槽的修复效果不好，效率也较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种精准修复路面病害的微波加热车，包括车体，其特征在于：所述车体上设置有修复系统、压实机构和料仓机构，所述车体的基座的底端设置有修复系统、压实机构、液压系统，所述基座的顶端设置有料仓机构，所述修复系统包括预加热机构与填补修复机构，所述料仓机构的底端连接有料仓传输管道，所述料仓传输管道的末端连接到微波加热箱，所述微波加热箱的底端设置有出料嘴，所述填补修复机构包括修复机械臂机构和微波修复机构，所述修复机械臂机构的末端连接有微波修复机构，所述微波修复机构包括：搅拌容器外壳体、搅拌容器内壳体、容器盖、电动搅拌刀、金属屏蔽网、微波发射器和容器开口，所述搅拌容器内壳体与搅拌容器外壳体之间安装有微波发射器，所述微波发射器的外侧设置有金属屏蔽网，所述金属屏蔽网位于搅拌容器外壳体的内壁上。

优选的，所述微波发射器包括磁控管、激励腔和波导管，所述磁控管的底端安装有激励腔，所述激励腔的底端连接有波导管，所述波导管的微波发射端安装有透波保护板。

优选的，所述预加热机构包括位置接收器、液压油缸、红外加热器、屏蔽罩面，所述基座的底端通过运动机构连接有液压油缸，所述液压油缸的活塞杆连接到屏蔽罩面的顶端，所述屏蔽罩面的底端设置有红外加热器，分成9小块，每一小块再由万向轴连接，由万向轴控制每一个小块的旋转，改变角度，所述液压油缸的一侧设置有位置接收器。

优选的，所述修复机械臂机构固定安装与基座的底端，所述修复机械臂机构包括：机械臂底座、主臂、机械臂电动关节一、伸缩折臂一、机械臂电动关节二、伸缩折臂二和机械臂电动关节三，所述修复机械臂机构的机械臂底座底端设置有温度传感器。

优选的，所述机械臂底座的底端固定连接有主臂，所述主臂的末端通过机械臂电动关节一连接有伸缩折臂一，所述伸缩折臂一的末端通过机械臂电动关节二连接有伸缩折臂二，所述伸缩折臂二的末端连接有机械臂电动关节三，所述机械臂电动关节三的驱动端连接有容器盖，所述容器盖的底端连接有电动搅拌刀，所述伸缩折臂二的一侧通过连接架固定连接有搅拌容器外壳体，所述搅拌容器内壳体的底端设置有容器开口。

优选的，所述出料嘴贯穿于基座的内侧并延伸至基座的底端。

优选的，所述料仓机构包括小料仓、中料仓和大料仓，所述小料仓、中料仓和大料仓的顶端分别设置有加料口，所述小料仓、中料仓和大料仓的底端分别设置有料仓传输管道，所述料仓传输管道的内侧设置预判数量控制阀。

优选的，所述压实机构包括：压实导轨一、压实导轨二、压实摆杆、压实液压缸和压实滚轮。

优选的，所述基座的底端固定安装有车底盘，所述车底盘的底端安装有压实导轨一和压实导轨二，所述压实导轨一的外侧通过转轴转动连接有压实摆杆，所述压实摆杆的末端通过转轴转动连接有压实滚轮，所述压实摆杆的一侧通过转轴转动连接有压实液压缸，所述压实液压缸的顶端通过转轴与压实导轨二可转动的连接。

优选的，所述车体上设置有发电机和计算机控制机箱，所述车体的前方安装有路面扫描仪。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本发明利用微波加热原理，对特制的坑槽修复胶囊内外同时进行微波感应加热，对沥青混凝土路面中的坑槽进行微波加热修复。沥青坑槽修复胶囊在微波加热箱中预先加热，可加快沥青坑槽修复胶囊加热效率，微波发射器产生微波，重复的微波加热便于快速加热沥青坑槽修复胶囊，便于加快较大坑槽的修复，可实现对沥青混凝土路面的快速修复和预防性养护，提高沥青路面使用性能，延长沥青路面的使用寿命。

(2)本发明的修复机械臂配合路面扫描仪可以精确的实现点对点的坑槽修复，更加适用于路面的坑槽修复，使得能量利用最大化，节能环保；并可让坑槽修复更加有效率，而且可使修复材料得到充分利用，减少不必要的浪费，避免路面修复缺少针对性，影响沥青路面修复的环保性。

(3)在进行坑槽修补时，本发明同时对提前制备的坑槽修复胶囊和坑槽底部进行加热，可减少沥青混合料和下承面之间因温差产生的粘结分离或断层，从而提高加热效率和坑槽修补质量。

(4)本发明结合使用不同比例原料制备的胶囊修复不同大小类型的坑槽，以及对处在不同层位的坑槽进行修复，适用于各种等级的沥青路面坑槽病害的修补工作，适用性广，针对性和实用性强。

(5)为了更好的解决沥青路面坡道施工以及路面边角修复难题，本发明借助机械臂实现多角度修复各种类型、各种处于边角的坑槽，具有良好的工况适应性；同时无需在修复时先对坑槽进行处理，极大的缩短了修复时间，从而提高了施工效率，并极大地提高了施工便利性。

(6)为了在预加热时装置能与路面更加贴合，提升路面稳定性和平整性本发明采用了由万向轴控制的分块的红外加热器，能较好的加热熨平新旧料结合部。在需要微波加热的部位均设置了金属屏蔽网，能够把多余泄露的微波屏蔽，从而有效的避免了微波辐射污染，确保修复时的环保性。

(7)微波感应加热技术配合沥青路面坑槽修复胶囊，既提高了环保指数，又改善了工人劳动环境，降低了劳动强度，加快养护工程进度，大幅提高坑槽修补质量，具有效率高，质量好等优势，适用于小规模的坑槽修复。也有利于加快这种快速修补技术在沥青路面局部破损小修保养中的推广和应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的修复机械臂结构结构示意图；

图4为本发明的微波加热箱结构示意图；

图5为本发明的微波修复机构结构示意图；

图6为本发明的微波发射器结构示意图；

图7为本发明的压实机构结构示意图。

图中：1-车体、2-计算机控制机箱、3-发电机、4-液压油缸、5-红外加热器、6-位置接收器、7-温度传感器、8-修复机械臂机构、8-1-机械臂底座、8-2-主臂、8-3-机械臂电动关节一、8-4-伸缩折臂一、8-5-机械臂电动关节二、8-6-伸缩折臂二、8-7-机械臂电动关节三、9-出料嘴、10-数量控制阀、11-加料口、12-基座、13-料仓传输管道、14-车底盘、15-压实机构、15-1-压实导轨一、15-2-压实导轨二、15-3-压实摆杆、15-4-压实液压缸、15-5-压实滚轮、16-路面扫描仪、17-屏蔽罩面、18-小料仓、19-微波修复机构、19-1-容器盖、19-2-电动搅拌刀、19-3-搅拌容器外壳体、19-4-金属屏蔽网、19-5-容器开口、19-6-搅拌容器内壳体、20-中料仓、21-微波加热箱、22-微波发射器、22-1-磁控管、22-2-激励腔、22-3波导管、22-4-透波保护板、23-大料仓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7所示，本发明提供如下技术方案：一种精准修复路面病害的微波加热车，包括车体1，其特征在于：车体1上设置有修复系统、压实机构15和料仓机构，车体1的基座12的底端设置有修复系统、压实机构15、液压系统，基座12的顶端设置有料仓机构，修复系统包括预加热机构与填补修复机构，料仓机构的底端连接有料仓传输管道13，料仓传输管道13的末端连接到微波加热箱21，微波加热箱21的底端设置有出料嘴9，填补修复机构包括修复机械臂机构8和微波修复机构19，修复机械臂机构8的末端连接有微波修复机构19，微波修复机构19包括：搅拌容器外壳体19-3、搅拌容器内壳体19-6、容器盖19-1、电动搅拌刀19-2、金属屏蔽网19-4、微波发射器22和容器开口19-5，搅拌容器内壳体19-6与搅拌容器外壳体19-3之间安装有微波发射器22，微波发射器22的外侧设置有金属屏蔽网19-4，金属屏蔽网19-4位于搅拌容器外壳体19-3的内壁上。

微波发射器22包括磁控管22-1、激励腔22-2和波导管22-3，磁控管22-1的底端安装有激励腔22-2，激励腔22-2的底端连接有波导管22-3，波导管22-3的微波发射端安装有透波保护板22-4。

预加热机构包括位置接收器6、液压油缸4、红外加热器5、屏蔽罩面17，基座12的底端通过运动机构连接有液压油缸4，液压油缸4的活塞杆连接到屏蔽罩面17的顶端，屏蔽罩面17的底端设置有红外加热器5，分成9小块，每一小块再由万向轴连接，由万向轴控制每一个小块的旋转，改变角度，液压油缸4的一侧设置有位置接收器6。

修复机械臂机构8固定安装与基座12的底端，修复机械臂机构8包括：机械臂底座8-1、主臂8-2、机械臂电动关节一8-3、伸缩折臂一8-4、机械臂电动关节二8-5、伸缩折臂二8-6和机械臂电动关节三8-7，修复机械臂机构8的机械臂底座8-1底端设置有温度传感器7。

机械臂底座8-1的底端固定连接有主臂8-2，主臂8-2的末端通过机械臂电动关节一8-3连接有伸缩折臂一8-4，伸缩折臂一8-4的末端通过机械臂电动关节二8-5连接有伸缩折臂二8-6，伸缩折臂二8-6的末端连接有机械臂电动关节三8-7，机械臂电动关节三8-7的驱动端连接有容器盖19-1，容器盖19-1的底端连接有电动搅拌刀19-2，伸缩折臂二8-6的一侧通过连接架固定连接有搅拌容器外壳体19-3，搅拌容器内壳体19-6的底端设置有容器开口19-5。

出料嘴9贯穿于基座12的内侧并延伸至基座12的底端。

料仓机构包括小料仓18、中料仓20和大料仓23，小料仓18、中料仓20和大料仓23的顶端分别设置有加料口11，小料仓18、中料仓20和大料仓23的底端分别设置有料仓传输管道13，料仓传输管道13的内侧设置预判数量控制阀10。

压实机构15包括：压实导轨一15-1、压实导轨二15-2、压实摆杆15-3、压实液压缸15-4和压实滚轮15-5。

基座12的底端固定安装有车底盘14，车底盘14的底端安装有压实导轨一15-1和压实导轨二15-2，压实导轨一15-1的外侧通过转轴转动连接有压实摆杆15-3，压实摆杆15-3的末端通过转轴转动连接有压实滚轮15-5，压实摆杆15-3的一侧通过转轴转动连接有压实液压缸15-4，压实液压缸15-4的顶端通过转轴与压实导轨二15-2可转动的连接。

车体1上设置有发电机3和计算机控制机箱2，车体1的前方安装有路面扫描仪16。

本发明的工作原理及使用流程：本发明在使用时，位置接收器6接收到来路面扫描仪16检测到的的坑槽的位置信息，车体1行驶到液压油缸4对准坑槽的位置上方；红外加热器5的上表面和车体基座12之间设置有液压油缸4，液压油缸4带动红外加热器5上升或下降运动，加热路面时，液压油缸4带动屏蔽罩面17下降到路面坑槽位置，屏蔽罩面17设计成弹性的具有隔热作用的高密度金属罩面，使红外加热器5在进行预加热时加热效率提高；路面加热完成后，液压油缸4带动屏蔽罩面17上升，数量控制阀10控制储料仓内的沥青坑槽修复胶囊由料仓传输管道13排出到微波加热箱21内，微波加热箱21对沥青坑槽修复胶囊进行预先加热，微波加热箱21加热后的沥青坑槽修复胶囊通过出料嘴9流出时，机械臂电动关节三8-7带动容器盖和搅拌刀会转到容器另一边，材料落入搅拌容器内壳体19-6中，微波发射器22产生微波，落入搅拌容器内壳体19-6中的沥青坑槽修复胶囊被加热，重复微波加热便于快速加热沥青坑槽修复胶囊，在沥青坑槽修复胶囊落到出料嘴9内时对沥青坑槽修复胶囊进行短暂加热，可加快沥青坑槽修复胶囊加热效率，便于加快较大坑槽的修复，当加热一定时间后，搅拌刀旋转搅拌，既可最大程度的延长设备零部件的使用寿命，也可降低能耗，配合搅拌刀8-9进行充分搅拌后，制成可直接用于坑槽修复的材料。然后通过温度感应器7感应出已经预加热的坑槽的位置，通过控制系统与液压系统控制修复机械臂机构8旋转与移动使材料能够准确的放进要修复的坑槽中并摊平，振动压实。通过压实机构15，配合控制系统与液压系统，使压路滚轮15-5能够实现对坑槽的振动压实，使修复路面达到一定的压实度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种精准修复路面病害的微波加热车，包括车体(1)，其特征在于：所述车体(1)上设置有修复系统、压实机构(15)和料仓机构，所述车体(1)的基座(12)的底端设置有修复系统、压实机构(15)、液压系统，所述基座(12)的顶端设置有料仓机构，所述修复系统包括预加热机构与填补修复机构，所述料仓机构的底端连接有料仓传输管道(13)，所述料仓传输管道(13)的末端连接到微波加热箱(21)，所述微波加热箱(21)的底端设置有出料嘴(9)，所述填补修复机构包括修复机械臂机构(8)和微波修复机构(19)，所述修复机械臂机构(8)的末端连接有微波修复机构(19)，所述微波修复机构(19)包括：搅拌容器外壳体(19-3)、搅拌容器内壳体(19-6)、容器盖(19-1)、电动搅拌刀(19-2)、金属屏蔽网(19-4)、微波发射器(22)和容器开口(19-5)，所述搅拌容器内壳体(19-6)与搅拌容器外壳体(19-3)之间安装有微波发射器(22)，所述微波发射器(22)的外侧设置有金属屏蔽网(19-4)，所述金属屏蔽网(19-4)位于搅拌容器外壳体(19-3)的内壁上，所述微波发射器(22)包括磁控管(22-1)、激励腔(22-2)和波导管(22-3)，所述磁控管(22-1)的底端安装有激励腔(22-2)，所述激励腔(22-2)的底端连接有波导管(22-3)，所述波导管(22-3)的微波发射端安装有透波保护板(22-4)，所述压实机构(15)包括：压实导轨一(15-1)、压实导轨二(15-2)、压实摆杆(15-3)、压实液压缸(15-4)和压实滚轮(15-5)，所述基座(12)的底端固定安装有车底盘(14)，所述车底盘(14)的底端安装有压实导轨一(15-1)和压实导轨二(15-2)，所述压实导轨一(15-1)的外侧通过转轴转动连接有压实摆杆(15-3)，所述压实摆杆(15-3)的末端通过转轴转动连接有压实滚轮(15-5)，所述压实摆杆(15-3)的一侧通过转轴转动连接有压实液压缸(15-4)，所述压实液压缸(15-4)的顶端通过转轴与压实导轨二(15-2)可转动的连接，所述车体(1)上设置有发电机(3)和计算机控制机箱(2)，所述车体(1)的前方安装有路面扫描仪(16)。

2.根据权利要求1所述的一种精准修复路面病害的微波加热车，其特征在于：所述预加热机构包括位置接收器(6)、液压油缸(4)、红外加热器(5)分成9块，每一小块再由万向轴连接，由万向轴控制每一个小块的旋转，改变角度，屏蔽罩面(17)，所述基座(12)的底端通过运动机构连接有液压油缸(4)，所述液压油缸(4)的活塞杆连接到屏蔽罩面(17)的顶端，所述屏蔽罩面(17)的底端设置有红外加热器(5)，所述液压油缸(4)的一侧设置有位置接收器(6)。

3.根据权利要求1所述的一种精准修复路面病害的微波加热车，其特征在于：所述修复机械臂机构(8)固定安装与基座(12)的底端，所述修复机械臂机构(8)包括：机械臂底座(8-1)、主臂(8-2)、机械臂电动关节一(8-3)、伸缩折臂一(8-4)、机械臂电动关节二(8-5)、伸缩折臂二(8-6)和机械臂电动关节三(8-7)，所述修复机械臂机构(8)的机械臂底座(8-1)底端设置有温度传感器(7)。

4.根据权利要求3所述的一种精准修复路面病害的微波加热车，其特征在于：所述机械臂底座(8-1)的底端固定连接有主臂(8-2)，所述主臂(8-2)的末端通过机械臂电动关节一(8-3)连接有伸缩折臂一(8-4)，所述伸缩折臂一(8-4)的末端通过机械臂电动关节二(8-5)连接有伸缩折臂二(8-6)，所述伸缩折臂二(8-6)的末端连接有机械臂电动关节三(8-7)，所述机械臂电动关节三(8-7)的驱动端连接有容器盖(19-1)，所述容器盖(19-1)的底端连接有电动搅拌刀(19-2)，所述伸缩折臂二(8-6)的一侧通过连接架固定连接有搅拌容器外壳体(19-3)，所述搅拌容器内壳体(19-6)的底端设置有容器开口(19-5)。

5.根据权利要求1所述的一种精准修复路面病害的微波加热车，其特征在于：所述出料嘴(9)贯穿于基座(12)的内侧并延伸至基座(12)的底端。

6.根据权利要求1所述的一种精准修复路面病害的微波加热车，其特征在于：所述料仓机构包括小料仓(18)、中料仓(20)和大料仓(23)，所述小料仓(18)、中料仓(20)和大料仓(23)的顶端分别设置有加料口(11)，所述小料仓(18)、中料仓(19)和大料仓(20)的底端分别设置有出料通道(13)，所述出料通道(13)的内侧设置预判数量控制阀(10)。

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