CN110904787A - 用于铺路机中的喷杆控制的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于铺路机中的喷射控制的系统和方法包括具有可调节宽度的整平板系统、配置成用于感测整平板系统的宽度的位置传感器、具有可调节位置的喷杆、用于调节喷杆位置的喷杆致动器、用于感测喷杆的位置的喷杆传感器，以及耦合到位置传感器的控制器，喷杆致动器和喷杆传感器经配置用于根据所感测的宽度来调节喷杆致动器。喷杆传感器和致动器可以集成在一起。

Description

用于铺路机中的喷杆控制的系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及但不限于用于铺路机(例如可以用于生产铺路路面的铺路机)的控制系统和方法。更具体地，本发明涉及用于铺路机上的乳液和粘性涂层喷涂系统的控制系统和方法。
背景技术
一些铺路机可以包括用于将涂层喷涂到道路表面上的系统。例如，可以在施加顶部磨损层之前在基层上施加粘性涂层，以便例如促进顶部磨损层与基层的结合。当在基层上行驶时，铺路机可以直接将粘性涂层施加到基层上，然后将顶部磨损层铺展在粘性涂层上。
由于每个正在生产的道路可以具有不同的参数，例如厚度和宽度，所以对于特定项目调整各种铺路系统部件的位置以匹配正在生产的道路是有利的。铺路机还可以利用多个传感器系统来帮助浇注和铺开铺路材料以形成道路表面。例如，铺路机可以利用传感器来确定道路坡度、材料深度和材料进给速率。有时，铺路系统部件的调节是一个手动过程，并且有时以相应的方式调节任何相关的传感系统。
授予Zegowitz的美国公开号No.2010/0256878，标题为“Road Finisher”，公开了一种射频识别(RFID)系统，其可以与路面修整机的喷杆一起使用。
发明内容
一种用于控制铺路机中的喷射宽度的系统可以包括具有可调节宽度的整平板系统、经配置用于感测整平板系统的第一宽度的第一位置传感器、具有可调节位置的第一喷杆、第一喷杆致动器经配置用于调节第一喷杆的位置，以及电耦合至第一位置传感器和第一喷杆致动器上的控制器，该控制器经配置用于根据由第一位置传感器感测的第一宽度来调节第一喷杆致动器。
一种用于铺路机的喷涂系统可以包括喷杆、连接到喷杆用于将喷杆联接到铺路机的安装件、联接到喷杆的多个喷嘴、联接到喷杆的致动器，其中致动器包括：位置传感器，该位置传感器用于感测该致动器的位置；以及控制器，该控制器经配置用于确定该喷杆相对于该安装件的取向以及应该基于该位置传感器的输出而被激活的该多个喷嘴中的多个喷嘴。
一种用于在铺路机操作期间喷射涂层的方法可以包括：感测整平板系统的铺路宽度；从附接到喷杆的位置传感器确定喷杆的位置；调节结合位置传感器并且联接到喷杆的致动器，以改变喷杆的位置，从而调节铺路宽度；以及基于铺路宽度计算喷杆的喷射宽度。
附图说明
图1是铺路机的示意性侧视图，示出了整平板系统、螺旋推送器系统和喷涂系统的部分。
图2是图1的铺路机的透视图，其中整平板系统经移除用以示出喷涂系统的左、右和中心固定喷杆以及左和右可调节喷杆。
图3是图1的铺路机的示意性平面图，示出了相对于整平板系统和螺旋推送器系统的图2的固定的和可调节的喷杆。
图4是包括可调节侧杆的本发明的铺路机的透视图，该侧杆具有拥有集成位置传感器的致动器的各种实施例。
图5是用于包括整平板系统和喷涂系统的铺路机的控制系统的示意图。
图6是示出使用图1至图5的系统和装置控制铺路机中的喷杆的方法的线路图。
具体实施方式
图1是铺路机10的示意性侧视图，示出了位于螺旋推送器系统16后面的整平板系统14的整平板侧板12A。喷涂系统17的一部分也示出在螺旋推送器系统16的前面。沥青铺路机10可以包括车辆部分18，其可以通过牵引臂20连接到整平板系统14。还可以设置第二牵引臂20(未示出)以支撑整平板系统14的相对侧。如图3所示，铺路机10可以另外地包括侧板12B，使得可调节的铺路宽度可以限定在侧板12A和12B之间。车辆部分18还可以包括推进元件22A、输送系统24、料斗26和升降机28。
松散铺路材料30可以经由自卸车或其他合适的装置沉积到工作表面32上。工作表面32可以包括其上可施加顶部磨损层的基层，例如垫34。铺路机10可以包括用于将松散铺路材料30移动到料斗26中的装置，例如升降机28。铺路材料30可以是沥青、集料或混凝土。在各种实施例中，铺路材料30可以直接沉积到铺路机10的料斗26中。铺路机10可以沿铺路方向D行进，而输送系统24可以沿相反方向将铺路材料从料斗26移动到螺旋推送器系统16。
输送系统24可以设置在料斗26内或料斗26下方。输送机26可以将松散铺路材料30通过车辆部分18朝向螺旋推送器系统16输送。分级工具，例如整平板系统14，可以连接到车辆部分18的后部以接收来自螺旋推送器系统16的铺路材料30。整平板系统14可以由多个牵引臂20牵引，图1中仅示出了其中之一。推进系统22A和推进系统22B(图3)可以包括用于沿工作表面32推进铺路机10的地面接合元件，例如图1所示的履带、车轮等。松散铺路材料30可以通过输送系统24沉积在螺旋推送器系统16的前面。螺旋推送器系统16可以将松散铺路材料30沿着整平板系统14的铺路宽度(进入图1的平面)分散在侧板12A和12B之间。整平板系统14可以将松散铺路材料30压实到铺路机10后面的垫34中。
铺路机10可以包括用于在工作表面32与垫34之间施加涂层(例如粘性涂层或乳液)的喷涂系统17。如图2所示，喷涂系统17可以包括各种喷涂部分，用以在工作表面32的整个宽度上施加涂层。喷杆36A可以经配置用以将涂层喷射在由整平板系统14施加的垫34的延伸到侧板12A的部分下方。如图2和图3所示，喷杆36B可以经配置用以将涂层喷射在由整平板系统14施加的垫34的延伸到侧板12B的部分下方。可以调节喷杆36A和36B，例如通过铺路机10的控制器52(图3)来调节喷涂系统17的喷射宽度，用以与侧板12A和12B之间调节的铺路宽度相关。
图2是图1的铺路机10的透视图，其中整平板系统14经移除用以示出喷涂系统17的左和右可调节喷杆36A和36B以及左、右和中心固定喷杆38A、38B和38C。铺路机10可以包括推进元件22A和22B，该推进元件可以安装到车辆部分18的下侧。料斗26可以在推进元件22A和22B上方安装到车辆部分18上。
如参照图1所讨论的，推进元件22A和22B经配置用以向前移动铺路机10(进入图2的平面)，同时输送系统24(图1)移动铺路材料30穿过车辆部分18中的开口39。输送系统24经配置将铺路材料沉积在喷杆36A、36B和38A-38C后面(相对于图1的视图)，进入整平板系统14。如此，喷杆36A、36B和38A-38C可以在铺路材料30所沉积的表面(例如，工作表面32(图1))上产生一层喷涂材料。
如参照图3所讨论的，每个喷杆36A、36B和38A-38C可以包括可以安装到车辆部分18上的本体或结构部件以及安装到每个结构部件上的多个喷嘴。喷杆36A、36B和38A-38C中的每一个可以另外连接到管道或导管以接收待喷射的液体或乳液。导管可以流动地连接到存储在车辆部分18中或由车辆部分18携带的液体或乳液的容器或贮存器。在其他示例中，该导管可以流动地联接到由经配置成沿着铺路机10驱动的另一车辆承载的液体或乳液的容器或贮存器上。液体或乳液可以通过例如泵加压，该泵用于通过安装到每个喷杆36A、36B和38A-38C上的多个喷嘴分配。喷杆36A、36B和38A-38C散布流体的操作可以由铺路机10的控制器52(图3)控制。
喷杆38A-38C可以包括固定喷杆，由于其可以经配置用以在固定宽度上喷射。如此，喷杆38A-38C可以固定地附接至车辆部分18上，即，使得喷杆结构部件相对于车辆部分18是固定的。然而，如果需要，喷杆38A-38C可以经配置成可调节的，例如用少于所有连接到其上的喷嘴进行喷射。在图2所示的示例中，喷杆38A和38B可以经配置成具有两个喷嘴以喷射两个喷射流，而喷杆38C可以经配置成具有四个喷嘴以喷射四个喷射流。
在一个示例中，喷杆38A和38B可以经配置成分别喷射推进单元22A和22B的宽度，并且喷杆38C可以经配置成喷射推进单元22A和22B之间的空间的宽度。喷杆36A和36B可以经配置成喷射超过推进单元22A和22B的宽度的可变长度，该可变长度可以对应于侧板12A和12B延伸整平板系统14的宽度。喷杆36A和36B可以例如在枢转点处联接到车辆部分18的框架，以允许喷杆36A和36B伸出超过推进单元22A和22B的距离变化。如参照图3所讨论的，喷杆36A和36B可以连接到致动器，该致动器可以结合位置传感器，该位置传感器可以便于基于例如侧板12A和12B之间的感测宽度对喷杆36A和36B进行位置和喷射调节。
图3是图1的铺路机10的示意性平面图，示出了图2的可调节喷杆36A和36B以及固定喷杆38A-38C相对于整平板系统14和螺旋推送器系统16的情况。整平板系统14可以包括侧板12A和12B、主壳体40、整平延伸器42A和42B、致动器44A和44B以及整平延伸器传感器46A和46B。螺旋推送器系统16可以包括螺旋推运器48A和48B以及变速箱50。
喷涂系统17可以包括可调节的喷杆36A和36B、固定的喷杆38A-38C和控制器52。喷杆36A可以包括壳体54A、铰链56A、致动器58A和喷嘴60A、62A、64A和66A。喷杆36B可以包括壳体54B、铰链56B、致动器58B和喷嘴60B、62B、64B和66B。喷杆38A可以包括壳体68A和喷嘴70A。喷杆38B可以包括壳体68B和喷嘴70B。喷杆38A可以包括壳体68C和喷嘴70C。
侧板12A和12B可以经由整平延伸器42A和42B连接到主壳体40。整平延伸器42A和42B的位置可以分别通过致动器44A和44B相对于主壳体40调节。主壳体40和推进单元22A和22B可以连接到车辆部分18(图1)的框架74，为了清楚起见，框架74在图3中示意性地示出。可调节的喷杆36A和36B以及固定的喷杆38A-38C可以连接到车辆部分18的框架74。喷杆38A的壳体68A可以连接在推进单元22A后面。喷杆38B的壳体68B可以连接在推进单元22B的后面。喷杆38C的壳体68C可以连接在推进单元22A和22B之间。喷杆36A的壳体54A可以经由铰链56A或另一枢转机构附接到框架74。喷杆36B的壳体54B可经由铰链56B或另一枢转机构附接到框架74。尽管参照枢转喷杆描述了本发明，但是本文所述的系统和方法可以应用于其他类型的喷杆，例如伸缩式喷杆。壳体54A和54B的位置可以分别由致动器58A和58B调节，致动器58A和58B可以与控制器52电子通信。外壳54A和54B的位置可以由位置传感器76A和76B感测和确定，位置传感器76A和76B可以分别直接集成到致动器58A和58B中。另外，喷涂系统17的各个喷嘴60A-66B和70A-70C的操作可以由控制器52控制。例如，喷嘴60A-66B和70A-70C中的每一个可以单独地开启或关闭(例如，打开或关闭)以允许流体以开/关配置流动。在其他实例中，喷嘴60A-66B和70A-70C中的每一个可以在完全关闭与完全打开之间脉动或递增地打开到部分打开状态。
整平板系统14可操作，使得铺路材料30可以沿相反的第一和第二方向横向向外推动，如箭头72A和72B所示。螺旋推运器48A和48B可以包括经由变速箱50沿相反方向旋转的两段螺旋推运器，螺旋推运器48A和48B可以以合适的速度旋转，以提供足够的铺路材料以在侧板12A和12B之间延伸整个宽度，并提供具有足够厚度的垫34(图1)。如此，沥青铺路机10的操作员可以输入操作员输入，例如在控制器52处，用于整平板系统14前方的铺路材料30的目标头部(或高度)，以控制螺旋推运器48A和48B的速度和输送系统24的速度。致动器44A和44B可以改变螺旋推运器48A和48B与侧板12A和12B之间的距离，以根据例如待铺设道路的宽度提供不同宽度的垫34。
喷涂系统17可以操作用以在工作表面32上提供喷涂材料的涂层，用于根据侧板12A和12B分开的距离，对于由整平板系统14施加的不同宽度的垫34放置在垫34下面。在各种示例中，控制器52可以根据致动器44A和44B的位置来确定铺路宽度，该铺路宽度可以在侧板12A和12B之间从全铺路宽度WPF到紧凑铺路宽度WPC的任何地方变化。传感器46A和46B可以经配置成分别感测和确定致动器44A和44B的位置，并且因此感测和确定侧板12A和12B的位置，以确定实际铺路宽度。例如，传感器46A和46B可以感测致动器44A和44B何时完全延伸，控制器52可以例如通过接收来自传感器46A和46B的传感器信号来使用该传感器，以确定整平板系统14以全铺路宽度WPF操作。类似地，传感器46A和46B可以感测致动器44A和44B何时完全收缩，控制器52可以例如通过从传感器46A和46B接收传感器信号来使用该传感器来确定整平板系统14正在紧凑铺路宽度WPC下操作。传感器46A和46B还可以检测部分铺路宽度的中间位置。
控制器52可以接收来自传感器46A和46B的信号以确定铺路宽度并且随后确定用于可调节喷杆36A和36B的喷射宽度。例如，图3示出了处于完全延伸位置以完全覆盖全铺路宽度WPF的喷杆36A和36B。如此，喷杆36A可以经配置成喷射超过喷射宽度WSA并且喷杆36B可以经配置成喷射超过喷射宽度WSB。喷射宽度WSA和WSB可以例如利用控制器52使用喷杆角度αA和αB来计算。也就是说，控制器52可以用已知长度的喷杆36A和36B编程，并且传感器76A和76B可以确定角度αA和αB以确定宽度WSA和WSB。在这样的位置，控制器52可以操作所有喷嘴60A-66A和喷嘴60B-66B以用材料覆盖全铺路宽度WPF。喷杆36A和36B可以分别通过致动器58A和58B缩回，以将喷杆36A和36B移近框架74，从而仅完全覆盖紧凑铺路宽度WPC。在这样的位置，控制器52可以例如仅操作喷嘴66A和66B以用材料覆盖紧凑铺路宽度WPC。这样，当全铺路宽度WPF逐渐变小至紧凑铺路宽度WPC时，控制器52可以逐渐停用或关闭喷嘴60A和60B、62A和62B以及64A和64B，直到达到紧凑铺路宽度WPC。
图4是包括可调节喷杆36B的铺路机10的透视图，该喷杆具有致动器58B的可选实施例，该致动器具有集成的位置传感器。在图4中，致动器58B可以包括气缸机构80A或马达机构80B。在图4的实施例中，喷杆36B可以包括壳体54B、铰链56B，包括喷嘴60B和侧翼82A和82B的多个喷嘴。
铰链56B可以包括从框架74和壳体54B交替延伸的多个互锁突片84，销延伸穿过其中。铰链56B可以经配置在枢转轴线AP处转动壳体54B。
气缸机构80A可以沿着铰链56B安装。气缸机构80A可以包括气缸86，气缸86可以安装到框架74上，例如在突片88处。杆90可以从气缸86延伸并且可以经配置成在液压或气动动力下移动。杆90的致动可导致壳体54B在铰链56B处的枢转轴线AP处旋转。气缸机构80A可以包括整体位置传感器，例如传感器76B，其可以确定杆90从气缸86伸出的距离。如此，杆90的距离可以用于确定角度αB，该角度可以用于确定WSB，该WSB可以基于储存在控制器52中的喷涂系统17的几何形状。在其他示例中，控制系统100可以确定提供给气缸机构80A的液压流体或空气量，以便确定杆90相对于气缸86的位置，使得可以在不使用传感器的情况下确定杆90的距离。
马达机构80B可以安装在铰链56B上方。马达机构80B可以包括步进马达94，步进马达94可以安装到框架74的一个或多个突片84上。步进马达94可以通过连杆96连接到壳体54B。步进马达94的制动可以使壳体54B在铰链56B处的枢转轴线AP处旋转。马达机构80B可以包括整体旋转传感器，例如传感器76B，其可以确定连杆96相对于突片84旋转的量。如此，步进马达94的旋转位置可用于确定角度αB，角度αB可用于确定WSB，WSB可基于存储在控制器52中的喷涂系统17的几何形状。
图5是包括整平板系统14和喷涂系统17的铺路机10的控制系统100的示意图。控制系统100可以包括控制器52、喷杆36A和36B、喷杆38A-38C、整平延伸器传感器46A和46B、致动器58A和58B以及位置传感器76A和76B。喷杆36A、36B、38A、38B和38C可以包括如上所述的喷嘴60A-66B和70A-70C，但为了清楚起见在图5中省略。
控制器52可以包括电路板102、处理器104、存储器106、通信设备108和输入/输出(I/O)设备110。
电路板102可以包括用于铺路机10的控制板，铺路机10包括喷涂系统17。电路板102可以包括用于耦合控制器52的电部件的结构部件。例如，电路板102可以包括硅晶片，其中附着有电耦合，用于耦合处理器104、存储器106等。电路板102可以包括能够将电力从电源(未示出)引导到控制器52、铺路机10或喷洒系统17的任何部件的电路。
处理器104可以包括控制控制器52的组件(例如，I/O设备110和通信设备108)的操作的集成电路。处理器104可以执行例如存储在存储器106中的指令，以基于例如存储在存储器106中的铺路机10、整平板系统14和喷涂系统17的几何形状来计算这里描述的各种参数，例如αA、αB、WSA、WSB、WPF和WPC。
存储器106可以包含任何合适的存储设备，例如非易失性存储器、磁性存储器、快闪存储器、易失性存储器、可编程只读存储器等。存储器106可以包括存储在其中的指令，用于处理器104控制铺路机10和喷洒系统17的操作。例如，存储器106可以包括用于执行参考图6示出和描述的步骤和功能的指令。
通信设备108可以包括用于执行无线通信的电路，例如蓝牙、低能耗蓝牙、近场通信(NFC)或IEEE 802.11(Wi-Fi)、Zigbee、红外(IR)、3GPP或其他技术。通信设备108还可以包括串行(例如，通用串行总线(USB))连接。通信设备108可以经配置发射通信信号112。通信设备108和通信信号112可以经配置与铺路机10的其他系统或其他外部系统和设备通信。信号112还可以经配置与本文所述的各种传感器和喷嘴通信，例如与无线信号通信。
I/O设备110可以包括一个或多个设备，用于接收来自铺路机10、喷涂系统17和整平板系统14的输入，或者通过信号114向所述部件提供输出。I/O设备110可以包含字母数字输入设备(例如，键盘)、用户接口(UI)导航装置(例如，鼠标)、显示单元(例如，监视器或视频显示器)中的一个或多个，其可以全部集成到触摸屏显示器中。
图6是示出使用图1-5的系统和设备控制铺路机10中的喷杆36A和36B的方法200的线路图。
在步骤202，可以确定铺路机10的期望铺路宽度。例如，铺路机10的使用者或操作者可以确定、测量或估计工作表面(例如表面32)的宽度，铺路表面(例如垫34)将施加在该工作表面上。可以将期望的铺路宽度输入到控制器52的I/O设备110中。
在步骤204，可以将整平板系统14的宽度调节到期望的铺路宽度。例如，侧板12A和12B之间的距离可以通过致动器44A和44B的操作来调节。侧板12A和12B之间的距离以及致动器44A和44B的操作的参数可以例如由操作者输入到控制器52的I/O设备110中。对于不同的铺路工程，铺路宽度可以变化。
在步骤206，可以例如通过使用传感器46A和46B来感测整平板宽度。传感器46A和46B可以包括包含在致动器44A和44B中的缸内位置传感器，致动器44A和44B可以包括液压缸。在其他示例中，传感器46A和46B可以包括所谓的yo-yo传感器，该传感器采用由致动机构拉出的拉绳。来自传感器46A和46B的包括致动器44A和44B的位置的信号可以被发送到控制器52，例如在通信设备108处。
在步骤208，可以根据来自位置传感器46A和46B的位置信号来计算整平板侧板12A和12B的位置。例如，整平板系统14的几何形状可以存储在存储器106中，并且处理器104可以由此计算侧板12A和12B的位置。
在步骤210，铺路机10的实际铺路宽度可以从侧板12A和12B的计算位置计算。例如，所计算的宽度可以在全铺路宽度WPF到紧凑铺路宽度WPC的范围内的任何地方。处理器104可以确定通过存储在存储器106中的整平板系统14的几何形状的铺路宽度。实际铺路宽度可以存储在控制器52的存储器106中。
在步骤212，可以使用例如位置传感器76A和76B来感测喷杆(例如喷杆36A和36B)的位置。来自传感器76A和76B的包括喷杆36A和36B的位置的信号可以发送到控制器52，例如在通信设备108处。
在步骤214，可以调节喷杆36A和26B的位置，以便使喷射宽度与铺路宽度相匹配。例如，控制器52可以操作致动器58A和58B以调节壳体54A和54B与框架74之间的角度αA和αB。角度αA和αB是相对于平行于整平板系统14的铺路路径延伸的框架74的一侧确定的。角度αA和αB可用于确定离框架74最远端喷嘴所处的距离，该距离可对应于宽度WSA和WSB。
在步骤216，可以从角度αA和αB计算实际喷射宽度。控制器52可以检查以确保实际喷射宽度与铺路宽度匹配。例如，控制器52可以将固定喷杆38A-38C的喷射宽度与宽度WSA和WSB相加，以确定实际喷射宽度。在一些实施例中，步骤216可以在步骤214之前执行。在任何情况下，控制器52可以继续计算喷射宽度并调节喷杆位置，直到喷射宽度与铺路宽度相匹配。
在步骤218，可以确定在喷杆上使用的喷嘴的数量。例如，可以确定希望覆盖喷射宽度WSA的喷杆36A的喷嘴66A、64A、62A和60A的数量。朝向远离铰链56A定位的喷杆36A的远端的喷嘴可以首先被停用，因为这样的喷嘴被更靠近框架74的其他喷嘴堵塞。
在步骤220，控制器52可以计算将要从使用的多个喷嘴分配的喷射材料的期望体积。例如，喷嘴60A-66A可以脉动以控制喷射体积。也就是说，喷嘴60A-66A可以每隔一段时间快速连续地开启和关闭，例如打开和关闭，以控制喷射体积。在其他示例中，可以使用可变开口喷嘴来控制喷射体积，该可变开口喷嘴可以在中间位置保持打开。基于例如铺路机10的速度控制喷射体积以施加均匀的喷射材料层。
在步骤222，控制器52可以将所选择的喷嘴调节到其用于操作的期望配置。例如，控制器52可以基于步骤220中所需的计算喷射体积来关闭或不启动一些喷嘴。
在步骤224，在接收到来自控制器52的适当指令之后，可以通过所选择和配置的喷嘴将流体或乳液喷射到工作表面(例如工作表面32)上。
在步骤226，可以检查整平板系统14和喷涂系统17，以确保对铺路表面提供足够的喷射覆盖。如此，方法200可以返回到步骤202或方法200的任何其他步骤，以在铺路机10运行时执行连续的闭环反馈系统检查。
工业实用性
本发明描述了用于控制在铺路机中使用的喷涂系统的各种系统和方法，其可以改善铺路机和喷涂系统的性能和效率。
喷涂系统可以经操作以减小铺路机的宽度，例如通过移动可调节的喷杆更靠近铺路机的框架，以便增加铺路机的机动性。
喷涂系统可以另外地操作以提供喷射材料的适当覆盖，例如通过不涂覆未预期铺设在其上的表面，从而减少浪费并避免与从表面去除喷射材料相关的脏乱和清理成本。
喷涂系统还可以经操作以减少由过多喷嘴的过度喷射引起的浪费，例如通过关闭或不启动不需要覆盖期望铺路宽度的喷嘴，从而减少浪费并避免与过度喷射的工作表面相关的返工。
喷涂系统还可以经操作以减少与调节喷杆位置、停用喷嘴和计算喷射宽度相关的人工劳动。
通过将位置传感器直接结合到用于调节喷杆位置的致动器中，喷涂系统还可以减少铺路机的成本和组装时间。先前的传感器系统已经使用需要单独校准和安装的单独传感器，这可能增加制造和操作成本。本文所述的步进马达和气缸可以自校准，并且不需要铺路机上的额外空间。

Claims (10)

1.一种用于控制铺路机中的喷射宽度的系统，所述系统包括：
整平板系统，所述整平板系统具有能够调节的宽度；
第一位置传感器，所述第一位置传感器经配置用于感测所述整平板系统的第一宽度；
第一喷杆，所述第一喷杆具有能够调节的位置；
第一喷杆致动器，所述第一喷杆致动器经配置用于调节所述第一喷杆的位置；以及
控制器，所述控制器电耦合至所述第一位置传感器和所述第一喷杆致动器上，所述控制器经配置用于根据由所述第一位置传感器感测的所述第一宽度来调节所述第一喷杆致动器。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
第一喷杆传感器，所述第一喷杆传感器经配置用于感测所述第一喷杆的位置；
其中所述控制器电耦合至所述第一喷杆传感器上并且经配置用于计算所述第一喷杆的第一喷射宽度以便基于所述第一宽度来调节所述喷杆的位置。
3.根据权利要求2所述的系统，进一步包括安装到所述第一喷杆上的多个喷嘴，其中所述控制器经配置用于根据由所述第一位置传感器感测的所述第一宽度来操作所述多个喷嘴中的全部或少于全部的喷嘴以覆盖所述第一喷射宽度。
4.根据权利要求2所述的系统，其中：
所述第一喷杆致动器包括气缸；以及
所述第一喷杆传感器包括集成到所述气缸中的位置传感器。
5.根据权利要求2所述的系统，其中：
所述第一喷杆致动器包括步进马达；以及
所述第一喷杆传感器包括集成到所述步进马达中的旋转传感器。
6.一种用于在铺路机操作期间喷射涂层的方法，所述方法包括：
感测整平板系统的铺路宽度；
从附接至喷杆的位置传感器确定喷杆的位置；
调节结合有位置传感器并联接到喷杆的致动器，以改变喷杆的位置，从而调节铺路宽度；以及
基于所述铺路宽度计算喷杆的喷射宽度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中根据附接到所述喷杆的所述位置传感器来确定所述喷杆的位置包括根据集成到所述致动器中的位置传感器来确定所述位置。
8.根据权利要求6所述的方法，其中：
调节致动器包括调节液压缸或气压缸的长度；以及
确定喷杆的位置包括感测液压缸或气压缸的长度。
9.根据权利要求6所述的方法，其中：
调节致动器包括调节步进马达；以及
确定喷杆的位置包括感测步进马达的旋转位置。
10.根据权利要求6所述的方法，其中：
基于铺路宽度计算喷杆的喷射宽度包括确定安装到喷杆以操作喷射宽度的多个喷嘴中的喷嘴的数量；以及
感测整平板系统的铺路宽度包括感测一对整平延伸器延伸的一对距离。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112048983B (zh) * 2020-09-15 2021-08-24 嵊州市观东机械厂 一种道路工程用弧形左转待转车道线的自动划线机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB767123A (en) * 1954-03-16 1957-01-30 North Thames Gas Board Improvements in or relating to mobile spraying machines for tar and the like materials
US20080124173A1 (en) * 2006-11-27 2008-05-29 Joseph Voegele Ag Method for producing a continuous bonding agent carpet and road finisher
US20090257824A1 (en) * 2008-04-11 2009-10-15 Terex Corporation Trackless tack pre-coating system and method for hot mix asphalt paving
US20140119826A1 (en) * 2012-10-30 2014-05-01 Caterpillar Paving Products Inc. Screed extender speed control
CN205954451U (zh) * 2016-08-01 2017-02-15 徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司 一种乳化沥青同步洒布摊铺机
CN106702858A (zh) * 2017-02-24 2017-05-24 徐工集团工程机械有限公司 洒布摊铺机的控制器、控制系统以及控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2239374B2 (de) 2009-04-03 2017-03-15 Joseph Vögele AG Strassenfertiger
CN106087661A (zh) 2016-08-01 2016-11-09 徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司 一种乳化沥青同步洒布摊铺机
CN107190620B (zh) 2017-07-18 2023-06-06 徐州徐工筑路机械有限公司 沥青洒布车的喷洒梁自动伸缩控制装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB767123A (en) * 1954-03-16 1957-01-30 North Thames Gas Board Improvements in or relating to mobile spraying machines for tar and the like materials
US20080124173A1 (en) * 2006-11-27 2008-05-29 Joseph Voegele Ag Method for producing a continuous bonding agent carpet and road finisher
US20090257824A1 (en) * 2008-04-11 2009-10-15 Terex Corporation Trackless tack pre-coating system and method for hot mix asphalt paving
US20140119826A1 (en) * 2012-10-30 2014-05-01 Caterpillar Paving Products Inc. Screed extender speed control
CN205954451U (zh) * 2016-08-01 2017-02-15 徐工集团工程机械股份有限公司道路机械分公司 一种乳化沥青同步洒布摊铺机
CN106702858A (zh) * 2017-02-24 2017-05-24 徐工集团工程机械有限公司 洒布摊铺机的控制器、控制系统以及控制方法

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