CN111549634A - 公路养护路面灌缝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公路养护路面灌缝装置，包括：可移动的架体；清洁机构，其包括固定设置在架体上的吸尘器，和连接吸尘器的吸尘杆，以及套设在吸尘杆上的清洁刷；灌缝机构，其包括储料箱，连接于储料箱的灌缝杆；碾压机构，其包括通过支撑轴设置在灌缝机构的后方的压路辊；检测机构，其用于对路面的缝隙进行探测并获得缝隙的相关信息；控制器，其用于根据缝隙的相关信息控制架体沿缝隙的延伸方向移动，并在架体的移动过程中，驱动清洁机构、灌缝机构和碾压机构顺次动作。其实现了缝隙自动分析、清洁，并进行修复的自动化流水式操作，提高了路面修复的质量，保证了道路使用的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及公路修护技术领域，尤其涉及一种公路养护路面灌缝装置。
背景技术
目前，公路路面由于施工质量或者超载车辆的碾压，使用一段时间后部分地段就会有鼓包、裂纹以及松散等现象，如果不及时进行修复，将会进一步破坏道路。其中，裂缝是公路早期病害的主要形式之一，其中以横向裂缝、纵向裂缝等线状裂缝最为常见。灌缝是对路面病害的预防性养护的一种方式。一般路面出现的裂缝内或边缘存在杂质较多，如尘土、树叶及其它容易留存在缝隙中的杂质，而不清理缝隙里的杂质，这样一来便会影响灌缝的效果，导致灌缝后的路面不平整不结实，衔接性差，影响修补质量。
同时，目前国内养护部门关于公路裂缝处理作业大部分处于手工和半机械化作业，自动化程度不高，密封的路面由于人工操作的误差会出现易开裂、易老化、寿命短等现象，降低了路面的安全性能，且能够完全实现在灌缝前对缝隙进行自动清理后并自动化灌缝的设备更是未有研究。因此亟需寻找一种自动化程度高、操作精准、灌缝使用寿命长的灌缝装置，从而提高道路的安全性。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种公路养护路面灌缝装置，实现了缝隙自动分析、清洁，并进行修复的自动化流水式操作，提高了路面修复的质量，保证了道路使用的安全性。
为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：
一种公路养护路面灌缝装置，包括：
可移动的架体；
清洁机构，其固定在所述架体上；所述清洁机构包括固定设置在所述架体上的吸尘器，顶端连接于所述吸尘器的吸尘口，底端贯穿所述架体并竖直向下延伸至靠近地面的吸尘杆，以及以可沿所述吸尘杆的外壁上下滑动并旋转的方式套设在所述吸尘杆上的清洁刷；
灌缝机构，其设置于所述清洁机构后方；所述灌缝机构包括固定设置在所述架体上的储料箱，以及顶端通过电控阀连接于所述储料箱的出料口，底端贯穿所述架体并竖直向下延伸至靠近地面的灌缝杆；
碾压机构，其包括设置于所述架体上的压路辊；所述压路辊通过支撑轴以可沿所述支撑轴旋转的方式设置在所述灌缝机构的后方，且所述压路辊的底面与所述架体的底面齐平；
检测机构，其设置在所述架体上，用于对路面的缝隙进行探测并获得缝隙的相关信息；
控制器，其与所述架体、清洁机构、灌缝机构、碾压机构和检测机构分别连接；所述控制器用于根据所述缝隙的相关信息控制所述架体沿缝隙的延伸方向移动，并在所述架体的移动过程中，驱动所述清洁机构、灌缝机构和碾压机构顺次动作。
优选的是，所述的公路养护路面灌缝装置中，所述清洁刷通过设置在所述架体上的电机的驱动沿所述吸尘杆的外壁上下滑动并旋转。
优选的是，所述的公路养护路面灌缝装置中，所述清洁刷包括套设在所述吸尘杆上在所述电机驱动下沿所述吸尘杆上下滑动的连接环，套设在所述连接环外部，并能在电机驱动下沿所述连接环外壁旋转的衔接环，以及沿所述衔接环的下表面均匀分布的硅胶刷毛；所述硅胶刷毛的顶端固定连接于所述衔接环，底端竖直向下延伸，且延伸出所述吸尘杆的底端；所述硅胶刷毛由硅胶刷毛的中下部向靠近所述硅胶刷毛的底端方向设置有向远离所述吸尘杆的方向弯折的折弯角，且呈圆弧状过渡。
优选的是，所述的公路养护路面灌缝装置中，环绕所述衔接环的侧壁还均匀布置有辅助刷毛；所述辅助刷毛向远离所述吸尘杆的斜下方延伸。
优选的是，所述的公路养护路面灌缝装置中，所述检测机构包括用于获取缝隙概括影像的第一图像模块、用于获取缝隙细节影像的第二图像模块，用于对缝隙影像进行分析的分析模块，以及用于存储缝隙的相关信息的存储模块；所述第一图像模块通过固定连接于所述架体上方的L形杆支撑以设置于所述架体的上方；所述第二图像模块通过固定连接于所述架体下方的伸缩杆设置于所述架体的下方，并位于所述清洁机构的前方；所述分析模块根据由所述第一图像模块获取的缝隙概括影像和由第二图像模块获取的缝隙细节影像对缝隙进行分析，并将分析得到的缝隙的相关信息发送至存储模块进行保存。
优选的是，所述的公路养护路面灌缝装置中，所述缝隙的相关信息包括：深度、长度、延伸方向，以及内部宽度。
优选的是，所述的公路养护路面灌缝装置中，所述控制器根据缝隙的深度和内部宽度控制所述清洁刷在所述吸尘杆上的位置，以及所述电控阀对出料口的打开大小；所述控制器根据缝隙的延伸方向控制所述架体的移动；所述控制器根据缝隙的深度控制伸缩杆的长度，以使所述第二图像模块位于所述缝隙内部。
优选的是，所述的公路养护路面灌缝装置中，所述控制器根据缝隙的延伸方向控制所述架体的移动的具体方法为：
所述伸缩杆、吸尘杆和灌缝杆沿所述架体的底端中轴线由前之后互补干扰的顺次设置；沿所述架体的底端中轴线方向向所述架体前端延伸通过连接杆连接有可相对于所述连接杆端部旋转的转盘，所述转盘的下方设置有半圆形的导向板，所述导向板的直线边沿所述转盘的径向与所述转盘固定连接，所述导向板的弧线边嵌入缝隙内；所述转盘连接于所述控制器，所述转盘在初始状态时与所述架体的底端中轴线间的夹角为0°，此时所述导向板与所述架体的中轴线顺向设置；所述控制器实时监控所述转盘与所述架体的底端中轴线间的夹角，并根据夹角的变化实时调整所述架体的移动方向。
优选的是，所述的公路养护路面灌缝装置中，所述架体两侧的底端设置有由所述架体的边缘延伸至距地面高度不大于3cm的挡板，所述挡板设置为内部具有空腔的空心结构，所述挡板朝向所述架体中部的一面开设有若干贯通至所述空腔的喷水孔，所述喷水孔上设置有喷嘴；所述空腔通过水泵连接于设置于所述架体上的水箱，所述水泵连接于所述控制器。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明的公路养护路面灌缝装置中，包括用于对缝隙进行清洁的清洁机构，用于对清洁后的裂缝进行灌浆修复的灌缝机构，用于对填充有灌浆的裂缝进行压实的碾压机构，用于对路面裂缝情况进行检测和分析的检测机构，以及根据检测机构的分析结果对清洁机构、灌缝机构、碾压机构进行控制的控制器。利用检测机构能够对裂缝进行探测并获得裂缝的相关信息，进而指导控制器通过清洁机构对裂缝进行彻底的清洁，并利用灌缝机构对裂缝进行精准的修复，提高了路面裂缝修复的质量。
通过设置由吸尘器、吸尘杆和清洁刷组成的清洁机构，使得对裂缝的清扫和吸尘同步进行，进而提高了裂缝清洁的效果，进而保证了灌缝材料和原路面结合的紧密性，提高了裂缝的修复质量。
采用该公路养护路面灌缝装置进行清理灌缝的具体方法为，将架体移动至路面具有裂缝的位置后，先由检测机构对路面的缝隙进行探测并获得缝隙的相关信息，例如：裂缝的长度、宽度、深度等，然后控制器根据裂缝的相关信息将清洁刷下降至适宜的高度，并使清洁刷旋转，吸尘器启动，实现对裂缝的清扫和吸尘，之后灌缝机构的灌缝杆将储料箱内的灌缝浆料向清洁后的缝隙内灌入，诸如沥青、混凝土等，随着架体沿裂缝延伸方向前进，碾压机构的压路辊能够对填充有灌缝浆料的缝隙进行压实，进而保证了缝隙填充的紧实性，既提高了修复质量，又提高了路面修复的效率。所述公路养护路面灌缝装置的适用范围广，功能齐全，使用灵活，自动化程度高，且灌缝后的路面使用寿命长。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明提供的公路养护路面灌缝装置的侧视剖面结构图；
图2是本发明提供的清洁刷的结构图；
图3是本发明提供的挡板的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
如图1所示，一种公路养护路面灌缝装置，包括：可移动的架体1；
清洁机构，其固定在所述架体1上；所述清洁机构包括固定设置在所述架体1上的吸尘器2，顶端连接于所述吸尘器2的吸尘口，底端贯穿所述架体1并竖直向下延伸至靠近地面的吸尘杆3，以及以可沿所述吸尘杆3的外壁上下滑动并旋转的方式套设在所述吸尘杆3上的清洁刷4；
灌缝机构，其设置于所述清洁机构后方；所述灌缝机构包括固定设置在所述架体1上的储料箱5，以及顶端通过电控阀6连接于所述储料箱5的出料口，底端贯穿所述架体1并竖直向下延伸至靠近地面的灌缝杆7；
碾压机构，其包括设置于所述架体1上的压路辊8；所述压路辊8通过支撑轴9以可沿所述支撑轴9旋转的方式设置在所述灌缝机构的后方，且所述压路辊8的底面与所述架体1的底面齐平；
检测机构，其设置在所述架体1上，用于对路面的缝隙进行探测并获得缝隙的相关信息；
控制器，其与所述架体1、清洁机构、灌缝机构、碾压机构和检测机构分别连接；所述控制器用于根据所述缝隙的相关信息控制所述架体1沿缝隙的延伸方向移动，并在所述架体1的移动过程中，驱动所述清洁机构、灌缝机构和碾压机构顺次动作。
在上述方案中，包括用于对缝隙进行清洁的清洁机构，用于对清洁后的裂缝进行灌浆修复的灌缝机构，用于对填充有灌浆的裂缝进行压实的碾压机构，用于对路面裂缝情况进行检测和分析的检测机构，以及根据检测机构的分析结果对清洁机构、灌缝机构、碾压机构进行控制的控制器。利用检测机构能够对裂缝进行探测并获得裂缝的相关信息，进而指导控制器通过清洁机构对裂缝进行彻底的清洁，并利用灌缝机构对裂缝进行精准的修复，提高了路面裂缝修复的质量。
通过设置由吸尘器、吸尘杆和清洁刷组成的清洁机构，使得对裂缝的清扫和吸尘同步进行，进而提高了裂缝清洁的效果，进而保证了灌缝材料和原路面结合的紧密性，提高了裂缝的修复质量。
采用该公路养护路面灌缝装置进行清理灌缝的具体方法为，将架体移动至路面具有裂缝的位置后，先由检测机构对路面的缝隙进行探测并获得缝隙的相关信息，例如：裂缝的长度、宽度、深度等，然后控制器根据裂缝的相关信息将清洁刷下降至适宜的高度，并使清洁刷旋转，吸尘器启动，实现对裂缝的清扫和吸尘，之后灌缝机构的灌缝杆将储料箱内的灌缝浆料向清洁后的缝隙内灌入，诸如沥青、混凝土等，随着架体沿裂缝延伸方向前进，碾压机构的压路辊能够对填充有灌缝浆料的缝隙进行压实，进而保证了缝隙填充的紧实性，既提高了修复质量，又提高了路面修复的效率。所述公路养护路面灌缝装置的适用范围广，功能齐全，使用灵活，自动化程度高，且灌缝后的路面使用寿命长。
一个优选方案中，所述清洁刷4通过设置在所述架体1上的电机的驱动沿所述吸尘杆3的外壁上下滑动并旋转。
如图2所示，一个优选方案中，所述清洁刷4包括套设在所述吸尘杆3上在所述电机驱动下沿所述吸尘杆3上下滑动的连接环10，套设在所述连接环10外部，并能在电机驱动下沿所述连接环10外壁旋转的衔接环11，以及沿所述衔接环11的下表面均匀分布的硅胶刷毛12；所述硅胶刷毛12的顶端固定连接于所述衔接环11，底端竖直向下延伸，且延伸出所述吸尘杆3的底端；所述硅胶刷毛12由硅胶刷毛12的中下部向靠近所述硅胶刷毛12的底端方向设置有向远离所述吸尘杆3的方向弯折的折弯角，且呈圆弧状过渡。
在上述方案中，电机驱动连接环沿吸尘杆的外壁上下滑动，套设在连接环外部的衔接环也随着连接环上下运动，并在运动到适宜位置后，环绕连接环旋转，进而使得硅胶刷毛旋转过程中对缝隙进行清扫，尤其对于内部宽，开口较小的裂缝，使得裂缝的清洁效果更好。通过设置硅胶刷毛的下端向外弯折，使得连接环带动衔接环下滑后，硅胶刷毛能够方便的进入缝隙内，而弯折的位置随连接环的持续下移，自动向四周分散，进而使得硅胶刷毛能够布满缝隙内部，进一步提高了清洁效果。
一个优选方案中，环绕所述衔接环11的侧壁还均匀布置有辅助刷毛13；所述辅助刷毛13向远离所述吸尘杆3的斜下方延伸。
在上述方案中，衔接环侧壁上设置辅助刷毛，辅助刷毛能够在连接环到达缝隙相应位置后，利用辅助刷毛对缝隙上表面四周进行清洁。
一个优选方案中，所述检测机构包括用于获取缝隙概括影像的第一图像模块14、用于获取缝隙细节影像的第二图像模块15，用于对缝隙影像进行分析的分析模块，以及用于存储缝隙的相关信息的存储模块；所述第一图像模块14通过固定连接于所述架体1上方的L形杆16支撑以设置于所述架体1的上方；所述第二图像模块15通过固定连接于所述架体1下方的伸缩杆17设置于所述架体1的下方，并位于所述清洁机构的前方；所述分析模块根据由所述第一图像模块14获取的缝隙概括影像和由第二图像模块15获取的缝隙细节影像对缝隙进行分析，并将分析得到的缝隙的相关信息发送至存储模块进行保存。
在上述方案中，通过第一图像模块可以将缝隙的整体情况进行拍摄收集，而第二图像模块能够伸入至缝隙内部，对缝隙内部情况进行拍摄收集，从而使得分析模块得到的缝隙信息既包括整体情况，还包括缝隙细节，进而对缝隙的分析更加准确到位，以利于保证后续缝隙的修复效果。
一个优选方案中，所述缝隙的相关信息包括：深度、长度、延伸方向，以及内部宽度。
在上述方案中，通过了解缝隙的深度、长度、延伸方向、内部宽度等，能够对路面的裂缝进行全面深入的了解，进而便于控制器对伸缩杆等元件进行精准的控制。
一个优选方案中，所述控制器根据缝隙的深度和内部宽度控制所述清洁刷4在所述吸尘杆3上的位置，以及所述电控阀6对出料口的打开大小；所述控制器根据缝隙的延伸方向控制所述架体1的移动；所述控制器根据缝隙的深度控制伸缩杆17的长度，以使所述第二图像模块15位于所述缝隙内部。
在上述方案中，通过控制器结合缝隙的具体情况对不同装置进行灵活的控制，使得缝隙修复效果更好，提高了修复后路面的使用寿命，例如：当缝隙较深或较宽时，控制器控制电控阀开的较大，使得更多的裂缝填料进入缝隙内，进而保证缝隙填充的充实，而缝隙较浅或较细时，则控制电控阀开的较小，使得裂缝填料少量流出，进而避免修复原料的浪费。
一个优选方案中，所述控制器根据缝隙的延伸方向控制所述架体的移动的具体方法为：
所述伸缩杆17、吸尘杆3和灌缝杆7沿所述架体1的底端中轴线由前之后互补干扰的顺次设置；沿所述架体1的底端中轴线方向向所述架体1前端延伸通过连接杆18连接有可相对于所述连接杆18端部旋转的转盘19，所述转盘19的下方设置有半圆形的导向板20，所述导向板20的直线边沿所述转盘19的径向与所述转盘19固定连接，所述导向板20的弧线边嵌入缝隙内；所述转盘19连接于所述控制器，所述转盘19在初始状态时与所述架体1的底端中轴线间的夹角为0°，此时所述导向板20与所述架体1的中轴线顺向设置；所述控制器实时监控所述转盘19与所述架体1的底端中轴线间的夹角，并根据夹角的变化实时调整所述架体1的移动方向。
在上述方案中，通过在架体前端设置转盘，并在转盘下方设置导向板，使得导向板能够始终在缝隙内进行运动，通过导向板和转盘间的角度变化，即可使得控制器按照相应的角度对架体的移动路径进行调整，进而保证架体始终以缝隙延伸方向为行进路线。
如图3所示，一个优选方案中，所述架体1两侧的底端设置有由所述架体1的边缘延伸至距地面高度不大于3cm的挡板21，所述挡板21设置为内部具有空腔的空心结构，所述挡板21朝向所述架体1中部的一面开设有若干贯通至所述空腔的喷水孔22，所述喷水孔22上设置有喷嘴；所述空腔通过水泵23连接于设置于所述架体1上的水箱24，所述水泵23连接于所述控制器。
在上述方案中，通过挡板以及喷嘴的设置，使得在清洁刷对缝隙进行清扫时的灰尘在水雾的作用下有效减少，进而减少环境污染。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。
Claims (9)
1.一种公路养护路面灌缝装置，其中，包括：
可移动的架体；
清洁机构，其固定在所述架体上；所述清洁机构包括固定设置在所述架体上的吸尘器，顶端连接于所述吸尘器的吸尘口，底端贯穿所述架体并竖直向下延伸至靠近地面的吸尘杆，以及以可沿所述吸尘杆的外壁上下滑动并旋转的方式套设在所述吸尘杆上的清洁刷；
灌缝机构，其设置于所述清洁机构后方；所述灌缝机构包括固定设置在所述架体上的储料箱，以及顶端通过电控阀连接于所述储料箱的出料口，底端贯穿所述架体并竖直向下延伸至靠近地面的灌缝杆；
碾压机构，其包括设置于所述架体上的压路辊；所述压路辊通过支撑轴以可沿所述支撑轴旋转的方式设置在所述灌缝机构的后方，且所述压路辊的底面与所述架体的底面齐平；
检测机构，其设置在所述架体上，用于对路面的缝隙进行探测并获得缝隙的相关信息；
控制器，其与所述架体、清洁机构、灌缝机构、碾压机构和检测机构分别连接；所述控制器用于根据所述缝隙的相关信息控制所述架体沿缝隙的延伸方向移动，并在所述架体的移动过程中，驱动所述清洁机构、灌缝机构和碾压机构顺次动作。
2.如权利要求1所述的公路养护路面灌缝装置，其中，所述清洁刷通过设置在所述架体上的电机的驱动沿所述吸尘杆的外壁上下滑动并旋转。
3.如权利要求2所述的公路养护路面灌缝装置，其中，所述清洁刷包括套设在所述吸尘杆上在所述电机驱动下沿所述吸尘杆上下滑动的连接环，套设在所述连接环外部，并能在电机驱动下沿所述连接环外壁旋转的衔接环，以及沿所述衔接环的下表面均匀分布的硅胶刷毛；所述硅胶刷毛的顶端固定连接于所述衔接环，底端竖直向下延伸，且延伸出所述吸尘杆的底端；所述硅胶刷毛由硅胶刷毛的中下部向靠近所述硅胶刷毛的底端方向设置有向远离所述吸尘杆的方向弯折的折弯角，且呈圆弧状过渡。
4.如权利要求3所述的公路养护路面灌缝装置，其中，环绕所述衔接环的侧壁还均匀布置有辅助刷毛；所述辅助刷毛向远离所述吸尘杆的斜下方延伸。
5.如权利要求1所述的公路养护路面灌缝装置，其中，所述检测机构包括用于获取缝隙概括影像的第一图像模块、用于获取缝隙细节影像的第二图像模块，用于对缝隙影像进行分析的分析模块，以及用于存储缝隙的相关信息的存储模块；所述第一图像模块通过固定连接于所述架体上方的L形杆支撑以设置于所述架体的上方；所述第二图像模块通过固定连接于所述架体下方的伸缩杆设置于所述架体的下方，并位于所述清洁机构的前方；所述分析模块根据由所述第一图像模块获取的缝隙概括影像和由第二图像模块获取的缝隙细节影像对缝隙进行分析，并将分析得到的缝隙的相关信息发送至存储模块进行保存。
6.如权利要求5所述的公路养护路面灌缝装置，其中，所述缝隙的相关信息包括：深度、长度、延伸方向，以及内部宽度。
7.如权利要求6所述的公路养护路面灌缝装置，其中，所述控制器根据缝隙的深度和内部宽度控制所述清洁刷在所述吸尘杆上的位置，以及所述电控阀对出料口的打开大小；所述控制器根据缝隙的延伸方向控制所述架体的移动；所述控制器根据缝隙的深度控制伸缩杆的长度，以使所述第二图像模块位于所述缝隙内部。
8.如权利要求6所述的公路养护路面灌缝装置，其中，所述控制器根据缝隙的延伸方向控制所述架体的移动的具体方法为：
所述伸缩杆、吸尘杆和灌缝杆沿所述架体的底端中轴线由前之后互补干扰的顺次设置；沿所述架体的底端中轴线方向向所述架体前端延伸通过连接杆连接有可相对于所述连接杆端部旋转的转盘，所述转盘的下方设置有半圆形的导向板，所述导向板的直线边沿所述转盘的径向与所述转盘固定连接，所述导向板的弧线边嵌入缝隙内；所述转盘连接于所述控制器，所述转盘在初始状态时与所述架体的底端中轴线间的夹角为0°，此时所述导向板与所述架体的中轴线顺向设置；所述控制器实时监控所述转盘与所述架体的底端中轴线间的夹角，并根据夹角的变化实时调整所述架体的移动方向。
9.如权利要求1所述的公路养护路面灌缝装置，其中，所述架体两侧的底端设置有由所述架体的边缘延伸至距地面高度不大于3cm的挡板，所述挡板设置为内部具有空腔的空心结构，所述挡板朝向所述架体中部的一面开设有若干贯通至所述空腔的喷水孔，所述喷水孔上设置有喷嘴；所述空腔通过水泵连接于设置于所述架体上的水箱，所述水泵连接于所述控制器。
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