CN110904793A - 一种基于挖掘机平台的路缘石自动铺设机 - Google Patents

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徐浩轩
姜胜强
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/52—Apparatus for laying individual preformed surfacing elements, e.g. kerbstones

Abstract

本发明公开了一种基于挖掘机平台的路缘石自动铺设机，主要包括挖掘机平台、夹爪回转微调装置、夹爪夹紧装置、夹持力监测模块。夹爪夹紧装置通过回转微调装置来实现转动，利用液压缸进行夹紧装置的张开与闭合。本发明基于挖掘机平台，夹爪夹紧装置布置有回油路以及液压控制部分。工作流程依次为启动装置、夹取路缘石、搬运路缘石、调节路缘石姿态、安装路缘石。本发明设计成本低，反应速度快、执行动作灵敏，可集开渠、挖槽、铺设等功能于挖掘机平台；并采用履带式的行走装置具有牵引力大，通过性和爬坡性强等特点，能适应不同的环境的铺设作业，有效解决了施工操作不方便、效率低等问题。

Description

一种基于挖掘机平台的路缘石自动铺设机
技术领域
本发明属于道路铺路技术领域，特别提供一种基于挖掘机平台能对路缘石进行短距离的搬运及位姿调整的路缘石自动铺设机。
背景技术
路缘石一般是用于道路两侧用于保护路基、区分车道以及其他区域的分界线。同时可以使路面边缘整齐起到了美观的作用。在现在的道路施工中路缘石成为了一种不可替代的辅助材料。
随着经济的发展，道路工程施工技术也得到了飞速发展，各种道路规格参差不齐，同时道路路缘石的种类和形状规格也越来越多。就我国目前的情况来看，很大一部分的路缘石都是成型的路缘石，多数由混凝土预制而成，种类将近40多种。其中，一部分采用的是滑模机进行直接现场浇灌摊铺。但由于道路的环境地势存在差异，所以有些地方不得不采用成型的路缘石进行铺设。因此，对于成型路缘石如何进行搬运以及进行铺设是需要解决的问题。就目前来看，市场上还没有专门铺设成型路缘石的机器，路缘石的搬运主要还是采用人工搬运铺设。但对于大型的路缘石则力所不能及，需要借助一些大型的机械进行搬运，比如吊车、叉车之类的大型机械，如此就存在一个问题，进行短距离的搬运时存在操作不便的情况，效率也会相对较低。
针对上述问题，专利CN108487015A所提及的一种铺设路缘石用工程车只适合用于平直路面的铺设，对于一些地势环境复杂的道路来说不能发挥太大的优势。专利CN10539720A所提及的路缘石铺砌车载机械手，从成本的角度分析来看，该装置需要一定的制造成本，仪器精密度高容易在恶劣的工地环境受到损坏，可行性不高。专利CN108342956A所提及的一种公路施工用路缘石铺设器成本过于高昂，性价比不高。专利CN107587413A所提及的一种路缘石安装辅助车移动不是很方便，操作具有一定的局限性。
因此，很有必要设计一种路缘石铺设机，辅助人们进行路缘石的铺设作业。达到既能提高铺设的效率，也能有效解决工人们的安全问题，同时还可以节约资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于挖掘机平台的路缘石自动铺设机。
本发明技术方案如下：一种基于挖掘机平台的路缘石自动铺设机，其特征在于：具体包括挖掘机平台(1)、夹爪回转微调模块(2)、夹爪夹紧模块(3)和夹持力监测模块(4)。
所述挖掘机平台(1)包括行走装置(11)、底盘回转装置(12)、动力能源装置(13)、驾驶控制装置(14)、大臂(15)、大臂油缸(16)、小臂(17)、小臂油缸(18)、铲斗油缸(19)、底盘(110)、连杆I(111)、连杆II(112)；所述行走装置(11)由所述动力能源装置(13)提供液压驱动，所述底盘回转装置(12)带动所述底盘(110)以上部分进行回转，所述大臂(15)、小臂(17)、大臂油缸(16)、小臂油缸(18)、铲斗油缸(19)及所述底盘(110)之间的连接均为铰链连接；所述驾驶控制装置(14)安装在所述底盘回转装置(12)上，用来控制不同油缸和回转支撑的动作。
所述夹爪回转微调模块(2)包括底座(21)和回转支撑(22)；所述底座(21)两侧设置各有安装2个圆柱孔，并通过销连接与连杆I(111)、连杆II(112)以及小臂(17)组成平面铰链机构；所述回转支撑(22)安装在所述底座(21)底部。
所述夹爪夹紧模块(3)包括石墨铜套(31)、夹紧支座(32)、橡胶板(33)、夹板(34)、推板(35)、拉杆I(36)、拉杆II(37)、导杆(38)、推座拉杆(39)、伸缩油缸(312)、法兰盘(313)；所述夹爪夹紧模块(3)通过螺栓连接安装在所述夹爪回转微调模块(2)上；所述伸缩油缸(312)的一端内嵌并固定在夹爪回转微调模块(2)上，伸缩油缸(312)的另一端与推板(35)固连；所述导杆(38)通过螺栓连接固定安装在推板(35)上，并与石墨铜套(31)配合形成滑动副，所述石墨铜套(31)固定安装在夹紧支座(32)上；所述石墨铜套(31)、导杆(38)在伸缩油缸(312)的两侧各设置一个；所述夹板(34)、拉杆I(36)、拉杆II(37)及夹紧支座(32)组成平行四边形机构，在所述推座拉杆(39)的带动下进行运动；所述夹板(34)、拉杆I(36)、拉杆II(37)在两侧各对称设置一个；所述橡胶板(33)固定安装在所述夹板(34)上。
所述夹持力监测模块(4)包括安装在液压进油路和回油路的压力传感器、数据采集系统，通过对比采集到的油压数据换成为夹持力的大小，并与目标加持力进行比对，进而控制管道内的油压及流向。
作为优选，要实现旋转功能，从结构的紧凑性考虑，所述回转支撑(22)与所述伸缩油缸(312)上部采用螺纹紧固连接。所述法兰盘(313)由于旋转考虑，采用内六角螺钉连接固定，由于是沉头孔，结构上更加紧凑美观。所述导杆(38)、所述石墨铜套(31)由内六角螺钉固定。所述拉杆I(36)、拉杆II(37)与所述夹紧支座(32)、所述推板(35)的连接均采用螺栓连接。
作为优选，所述橡胶板(311)应该使用有一定柔度且具有较多防滑纹理的软橡胶材质，由螺钉固定在所述夹板(34)上，确保夹取路缘石过程中不会把路缘石夹断并且还能达到防滑的效果。
本发明的有益效果为：以上所述的一种路缘石铺设机，辅助人们进行路缘石的铺设作业。提高铺设的效率，也能有效解决工人们的安全问题，同时还可以节约资源。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明所述夹爪结构示意图。
图3为本发明所述夹爪的方向视图和剖视图。
图中：1-挖掘机平台，2-夹爪回转微调模块，3-夹爪夹紧模块，4-夹紧力监测模块，11-行走装置，12-底盘回转装置，13-动力能源装置，14-驾驶控制装置，15-大臂，16-大臂油缸，17-小臂，18-小臂油缸，19-铲斗油缸，110-底盘，111-连杆I，112-连杆II，21-底座，22-回转支撑，31-石墨铜套，32-夹紧支座，33-橡胶板，34-夹板，35-推板，36-拉杆I，37-拉杆II，38-导杆，39-推座拉杆，312-伸缩油缸，313-法兰盘。
具体实施方式
具体实施方式如下：
所述的一种基于挖掘机平台的路缘石自动铺设机，其工作实施过程中，所述挖掘机平台1移动至路缘石堆放处附近，此时路缘石堆放处和安放处位于所述路缘石自动铺设机作业半径内，所述底盘回转装置12实现整车角度的调整，将所述挖掘机平台1的大臂15、小臂17朝向路缘石，在所述大臂油缸16、小臂油缸18、铲斗油缸19的配合作用下实现伸张，所述夹爪回转微调模块2对夹爪夹紧模块3进行角度调整，所述伸缩油缸312活塞杆向下推动所述推板35，使路缘石位于所述夹板34的可夹取范围之内，此时所述伸缩油缸312活塞杆向上拉动推板35，安装在液压进油路和回油路的压力传感器、数据采集系统，通过对比采集到的油压数据换成为夹持力的大小，并与目标加持力进行比对，当加持力处于目标加持力阈值范围内时，所述夹板35夹紧路缘石，完成对路缘石的夹取过程。
进一步地，所述大臂油缸16、小臂油缸18、铲斗油缸19配合作用进行伸张，所述底盘回转装置12再一次调整整车角度，使得夹爪回转微调模块2位于路缘石安放处正上方，完成路缘石的搬运过程。
进一步地，所述大臂油缸16、小臂油缸18、铲斗油缸19配合作用实现收缩，待所述夹爪夹紧模块3位于安全高度时，所述夹爪回转微调模块2对路缘石进行姿态调整，此时所述伸缩油缸312活塞杆向下推动所述推板35，所述夹板34缓缓松开，完成路缘石安放过程。

Claims (3)

1.一种基于挖掘机平台的路缘石自动铺设机，其特征在于：具体包括挖掘机平台(1)、夹爪回转微调模块(2)、夹爪夹紧模块(3)和夹持力监测模块(4)；
所述挖掘机平台(1)包括行走装置(11)、底盘回转装置(12)、动力能源装置(13)、驾驶控制装置(14)、大臂(15)、大臂油缸(16)、小臂(17)、小臂油缸(18)、铲斗油缸(19)、底盘(110)、连杆I(111)、连杆II(112)；所述行走装置(11)由所述动力能源装置(13)提供液压驱动，所述底盘回转装置(12)带动所述底盘(110)以上部分进行回转，所述大臂(15)、小臂(17)、大臂油缸(16)、小臂油缸(18)、铲斗油缸(19)及所述底盘(110)之间的连接均为铰链连接；所述驾驶控制装置(14)安装在所述底盘回转装置(12)上，用来控制不同油缸和回转支撑的动作；
所述夹爪回转微调模块(2)包括底座(21)和回转支撑(22)；所述底座(21)两侧设置各有安装2个圆柱孔，并通过销连接与连杆I(111)、连杆II(112)以及小臂(17)组成平面铰链机构；所述回转支撑(22)安装在所述底座(21)底部；
所述夹爪夹紧模块(3)包括石墨铜套(31)、夹紧支座(32)、橡胶板(33)、夹板(34)、推板(35)、拉杆I(36)、拉杆II(37)、导杆(38)、推座拉杆(39)、伸缩油缸(312)、法兰盘(313)；所述夹爪夹紧模块(3)通过螺栓连接安装在所述夹爪回转微调模块(2)上；所述伸缩油缸(312)的一端内嵌并固定在夹爪回转微调模块(2)上，伸缩油缸(312)的另一端与推板(35)固连；所述导杆(38)通过螺栓连接固定安装在推板(35)上，并与石墨铜套(31)配合形成滑动副，所述石墨铜套(31)固定安装在夹紧支座(32)上；所述石墨铜套(31)、导杆(38)在伸缩油缸(312)的两侧各设置一个；所述夹板(34)、拉杆I(36)、拉杆II(37)及夹紧支座(32)组成平行四边形机构，在所述推座拉杆(39)的带动下进行运动；所述夹板(34)、拉杆I(36)、拉杆II(37)在两侧各对称设置一个；所述橡胶板(33)固定安装在所述夹板(34)上；
所述夹持力监测模块(4)包括安装在液压进油路和回油路的压力传感器、数据采集系统，通过对比采集到的油压数据换成为夹持力的大小，并与目标加持力进行比对，进而控制管道内的油压及流向。
2.根据权利要求1所述的一种基于挖掘机平台的路缘石自动铺设机，其特征在于：工作过程中所述伸缩油缸(312)活塞杆向上拉动推板(35)，进而带动所述平行四边形机构完成路缘石的夹持；反之，完成路缘石的松开；
所述底盘回转装置(12)能实现整车角度的调整；
所述夹爪回转微调模块(2)通过回转支撑能实现对路缘石角度的微调；
所述大臂油缸(16)、小臂油缸(18)、铲斗油缸(19)之间的协调动作，用来实现路缘石上下、左右位姿的调整。
3.根据权利要求1所述的一种基于挖掘机平台的路缘石自动铺设机，其特征在于：最大搬运半径为6000mm，最大搬运深度为5800mm，最大卸载高度为3600mm；夹持对象形状为长方体，且最大宽度为450mm，最大高度为1450mm以及最大质量为300kg。
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