一种智能化沥青灌缝装置及方法
技术领域
本发明涉及一种路面养护装置,尤其涉及一种用于对路面裂缝进行养护的智能化沥青灌缝装置。
背景技术
沥青路面在长期使用之后容易产生裂缝, 一般分为横裂缝,纵裂缝,网裂,块状裂缝等。纵裂缝通常产生在拓宽的新旧路面交接处或者路基半填半挖处,由路面不均匀沉陷引起,或在沥青路面施工的纵向接缝处,由施工接缝不善引起;或软地基处理不彻底引起;在行车载荷作用下,应力分布不均,形成车辙,车辙的边缘也易形成纵裂缝。横裂缝通常是由于温度、湿度的变化,路面层产生收缩和路面应力不能均匀分布而引起的;半刚性基层的收缩裂缝及其面层的反射裂缝,大多是横向裂缝。块状裂缝是由于路基或低层铺路材料塌陷或车辆超载造成的。网裂是由于道路结构已严重破坏,此时道路已经不能再进行灌缝修复,只能通过中修来恢复道路通车能力。
而对于横裂缝、纵裂缝和网裂均可采用灌缝的方式对裂缝处进行修补,进而延长道路的使用寿命。
在中国专利CN209854519U中公开了一种智能路面沥青灌缝机,并具体公开了:包括机架、驱动装置、沥青存储桶、输料装置、PLC控制器,所述的沥青存储桶、驱动装置均设置在机架上,所述的输料装置包括输料管,所述的驱动装置包括驱动电机、车轮,所述的输料装置还包括传感器、分隔开关,所述的传感器设置在输料管出口末端上,所述的分隔开关设置在输料管靠出口末端的管体上,所述的驱动装置还包括变频器,所述的变频器用于对驱动电机进行变频调速且与驱动电机连接,所述的传感器、分隔开关、变频器均与PLC控制器电连接。上述专利中通过PLC控制,实现了自动检测缝隙处,并自动停车进行灌缝。但是上述专利中的灌缝机还存在诸多缺陷,如,在检测前未对缝隙进行清理等。
在中国专利107724219B中公开了一种智能化的沥青路面灌缝设备,并具体公开了:包括车体,车轮,控制柜,推手,发电机,燃烧机,储料箱,出料泵,导料管,刮板结构,沥青压轮结构,杂物清理盘结构,画线筒结构,遮阳防护罩结构,防护板结构,切割轮结构和支撑柱,所述的车轮安装在车体的左下部;所述的控制柜焊接在车体右上部的后方,所述的推手焊接在车体右上部的前方;所述的发电机安装在控制柜的左侧;所述的燃烧机安装在发电机的底部;所述
的储料箱焊接在车体的左上部;所述的出料泵法兰连接在储料箱的左下部;所述的导料管法兰连接在出料泵的左端;所述的刮板结构焊接在沥青压轮结构外壁的左侧;所述的沥青压轮结构螺栓安装在导料管外壁的左侧;所述的杂物清理盘结构螺栓安装在车体下表面的纵向中间部位;所述的画线筒结构焊接在车体的右端;所述的遮阳防护罩结构焊接在画线筒结构的右上部;所述的防护板结构螺栓安装在车体的左端;所述的切割轮结构螺栓安装在车体的右下部;所述的支撑柱焊接在车体的右下角。上述专利中虽然设置了,杂物清理盘结构,能够对裂缝进行清理后再进行灌缝,但是这样的灌缝方式并不能使沥青路面延长更久的寿命。如果想要沥青路面在灌缝之后能够使用更久,那么需要对裂缝进行开槽。
在中国专利CN108301301B中公开了一种高速路灌缝修补车,并具体公开了:包括车身主体和设置于所述车身主体前端的修补系统,其中,所述修补系统包括高度调节装置、开槽清缝装置、灌缝装置以及前向装置,所述高度调节装置安装于所述车身主体的前端,所述前向装置与所述高度调节装置连接,所述开槽清缝装置和所述灌缝装置并排设置于所述前向装置的支撑板上并且所述开槽清缝装置位于所述灌缝装置的前方。上述专利中的修补车实现开槽、清槽、灌缝一体化。
但是上述专利依然存在的问题有:灌缝过程中如果出现灌不实或者漏灌之处是无法检测到的,而需要后续质检人员人工手持补灌器进行补灌。而一次灌缝过程长达数公里,检测人员需徒步或者是需要乘电动车缓行才能完成漏灌的检测。而且人工进行漏灌检测还存在检测失误的问题,而当发生漏灌或管不实的情况,将会影响灌缝后的沥青路面的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能实施发现漏灌或者灌不实等缺陷的智能化沥青灌缝装置。
为了达到上述目的,本发明是这样实现的:一种智能化沥青灌缝装置,其特征在于:包括车架,设置在车架底部的行走轮,设置在车架底部前端的开槽机构、清理机构,设置在车架中部的加热机构、灌缝机构和刮平机构,设置在车架后端的压实机构,设置在压实机构后端的检测机构和标记机构,且在车架中部两侧设置有防护机构;在所述车架上部设置有与所述灌缝机构相连通的搅拌罐,在所述搅拌罐后端的车架上设置有保温机构,在所述搅拌罐前端的车架上设置有控制柜,在所述控制柜前端设置有操作室;其中所述车架包括左纵梁和右纵梁,所述压实机构包括辊轴,所述辊轴上套设有压实辊,所述辊轴两端通过电缸分别与所述左纵梁和右纵梁连接,所述压实机构后端设置有与所述左纵梁和右纵梁固定连接的横杆,所述横杆下方设置有标记杆,所述标记杆上固定设置有标记管,所述标记管端部为涂料出口,所述横杆上方设置有涂料罐,且在所述标记杆下方固定设置有用于检测的检测机构,所述检测机构为距离传感器,所述距离传感器与控制柜电连接,在所述操作室内设置有与所述控制柜电连接的操作面板。通过压实机构将灌缝后的沥青压实,进一步通过距离传感器检测是否存在漏灌或者未罐实的地方,如果发生漏灌或未罐实的地方通过控制器控制涂料出口喷出涂料进行标记,方便后续人员进行补灌。减少了工作人员检测的时间,并且能够避免因人工检测产生的失误,进一步提高了灌缝后沥青路面的使用寿命。
进一步的,所述开槽机构包括与所述车架前端底部连接的电缸,所述电缸底部连接有开槽辊,所述开槽辊通过电机驱动,所述开槽辊竖向设置且所述开槽辊的宽度为10-12cm,所述开槽辊在电缸驱动下可上下移动,且在所述开槽辊的辊面上设置有向外伸出的切削刃,所述切削刃朝开槽辊转动方向弧向伸出。
优选的,所述清理机构包括设置在所述开槽辊后方的石料清理器,所述石料清理器为具有伸入到裂缝中的插入部,所述插入部两侧具有延伸部,所述插入部与所述延伸部均具有朝向开槽机构方向倾斜的倾斜部,所述倾斜部后端连接有斜向上的倾斜升高通道,所述倾斜升高通道与车架上设置的石料收集仓连接,在所述倾斜部的内部后端设置有横向设置有横向螺旋传动辊,所述横向螺旋传动辊的一端设置有向车架上方倾斜的斜向螺旋传动辊,所述斜向螺旋传动辊位于所述倾斜升高通道内;所述石料清理器后方设置有吸风机构,所述吸风机构包括竖向设置在车架底部的电缸,所述电缸端部连接有吸风机构的吸嘴,所述吸嘴通过管道与车架上设置的负压机构连接。
优选的,所述加热机构包括设置在车架底部的竖向支杆,所述竖向支杆上连接有吹风管道,所述吹风管道的端部设置有吹风口,所述吹风管道还与车架上部的热风机构连接,且在所述竖向支杆的尾部设置有温度检测传感器,所述温度检测传感器与所述控制柜电连接。
优选的,所述灌缝机构包括设置在机架下端的电缸,所述电缸与灌缝管道连接,所述灌缝管道的喷口与所述电缸尾端连接,且所述灌缝管道与所述车架上方的搅拌罐的出料端连接。
优选的,所述刮平机构包括设置在机架下端的电缸,所述电缸的伸出端连接有刮平板。
优选的,所述防护机构设置在车架左右两端,所述防护机构包括防护板,所述防护板分别与车架的左纵梁和右纵梁连接,且每一侧的防护板都具有与所述左纵梁或右纵梁固定连接的第一防护板,以及与第一防护板铰接的第二防护板,所述第二防护板外侧面设置有把手,且所述第二防护板上设置有卡接凸部,所述卡接凸部可与所述左纵梁或右纵梁设置的卡接凹部相配合。
优选的,所述搅拌罐设有内胆和外胆,所述内胆和外胆之间设置有保温层,所述保温机构包括设置在保温层内的循环水管道,所述循环水管道与车架上设置有保温水箱连接,所述保温水箱内设置有电加热器;且在所述搅拌罐内还设置有搅拌机构,所述搅拌机构包括搅拌轴以及与搅拌轴连接的叶片,所述搅拌轴通过电机驱动旋转。
优选的,在所述标记机构的后部的车架上还设置有补灌机构,所述补灌机构包括补灌枪头,所述补灌枪头通过电缸可升降的安装在车架底部,且所述补灌枪头与补灌管道连接,补灌管道与车架上的密封胶罐连接。
本发明还提供了一种智能化沥青灌缝的方法,包括以下步骤:步骤(1)控制柜驱动电机,电机驱动开槽辊对裂缝进行开槽;步骤(2)控制柜控制电缸和电机,驱动石料收集器和吸风机构对裂缝处的石料和石灰进行清理;步骤(3)控制柜控制加热机构的开关阀,驱动加热机构对裂缝进行加热,并通过温度检测传感器对裂缝处温度进行检测,如果裂缝处温度高于15℃以上则进行下一步;步骤(4)控制柜控制搅拌罐的开关阀以及灌缝机构处的电缸,对加热后且温度达标的裂缝进行灌入沥青涂料,灌入时间设定为固定值,灌缝完毕之后关闭开关阀且控制电缸将灌缝喷头上升;步骤(5)控制柜控制刮平机构的电缸,使得刮板与路面接触,对灌缝完毕后的裂缝进行刮平;步骤(6)控制柜控制压实机构的电缸,使得压实辊与路面接触并对刮平后的裂缝进行压实;步骤(7)标记机构上的距离检测传感器检测灌缝后路面距传感器的距离,若发现距离发生明显偏差,则对信号器发出信号,信号器反馈至控制器,控制柜内的控制器驱动标记机构处的开关阀,并使得标记管内的涂料下落到路面,对未罐实或漏灌处进行标记;步骤(8)安排工作人员对标记处进行补灌,或者通过沥青灌缝装置上设置的补灌机构对标记处进行补灌。
有益效果:
本发明的灌缝装置和方法,通过压实机构将灌缝后的沥青压实,进一步通过距离传感器检测是否存在漏灌或者未罐实的地方,如果发生漏灌或未罐实的地方通过控制器控制涂料出口喷出涂料进行标记,方便后续人员进行补灌。减少了工作人员检测的时间,并且能够避免因人工检测产生的失误,进一步提高了灌缝后沥青路面的使用寿命。
附图说明
图1为本发明智能化沥青灌缝装置结构简图;
图2为压实机构结构简图;
图3为开槽辊结构简图;
图4为石料收集器结构简图;
图5为防护机构结构简图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,但本发明并不局限于这些实施方式,任何在本实施例基本精神上的改进或代替,仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例:本实施例将提供一种智能化沥青灌缝装置,包括车架1,设置在车架底部的行走轮105,设置在车架底部前端的开槽机构2、清理机构3,设置在车架中部的加热机构4、灌缝机构5和刮平机构6,设置在车架后端的压实机构7,设置在压实机构后端的检测机构8和标记机构9,且在车架中部两侧设置有防护机构10;在所述车架上部设置有与所述灌缝机构相连通的搅拌罐11,在所述搅拌罐后端的车架上设置有保温机构12,在所述搅拌罐前端的车架上设置有控制柜13,在所述控制柜前端设置有操作室14;其中所述车架包括左纵梁101和右纵梁102,所述压实机构包括辊轴701,所述辊轴上套设有压实辊702,所述辊轴两端通过电缸分别与所述左纵梁和右纵梁连接,所述压实机构后端设置有与所述左纵梁和右纵梁固定连接的横杆103,所述横杆下方设置有标记杆901,所述标记杆上固定设置有标记管,所述标记管端部为涂料喷头,所述横杆上方设置有涂料罐903,且在所述标记杆下方固定设置有用于检测的检测机构,所述检测机构为距离传感器,所述距离传感器与控制柜电连接,在所述操作室内设置有与所述控制柜电连接的操作面板。
所述开槽机构包2括与所述车架前端底部连接的电缸,所述电缸底部连接有开槽辊201,所述开槽辊通过电机驱动202,所述开槽辊竖向设置且所述开槽辊的宽度为10-12cm,所述开槽辊在电缸驱动下可上下移动,且在所述开槽辊的辊面上设置有向外伸出的切削刃203,所述切削刃朝开槽辊转动方向弧向伸出。所述清理机构3包括设置在所述开槽辊后方的石料清理器301,所述石料清理器为具有伸入到裂缝中的插入部302,所述插入部两侧具有延伸部303,所述插入部与所述延伸部均具有朝向开槽机构方向倾斜的倾斜部304,所述倾斜部后端连接有斜向上的倾斜升高通道305,所述倾斜升高通道与车架上设置的石料收集仓306连接,在所述倾斜部的内部后端设置有横向设置有横向螺旋传动辊,所述横向螺旋传动辊的一端设置有向车架上方倾斜的斜向螺旋传动辊,所述斜向螺旋传动辊位于所述倾斜升高通道内。所述石料清理器后方设置有吸风机构307,所述吸风机构包括竖向设置在车架底部的电缸,所述电缸端部连接有吸风机构的吸嘴,所述吸嘴通过管道与车架上设置的负压机构连接。
另外,在所述车架的中部集中安装了对裂缝的加热机构,灌缝机构以及刮平机构。其中所述加热机构4包括设置在车架底部的竖向支杆,所述竖向支杆上连接有吹风管道,所述吹风管道的端部设置有吹风口,所述吹风管道还与车架上部的热风机构连接,且在所述竖向支杆的尾部设置有温度检测传感器,所述温度检测传感器与所述控制柜电连接。所述灌缝机构5包括设置在机架下端的电缸,所述电缸与灌缝管道连接,所述灌缝管道的喷口与所述电缸尾端连接,且所述灌缝管道与所述车架上方的搅拌罐的出料端连接。所述刮平机构6包括设置在机架下端的电缸,所述电缸的伸出端连接有刮平板601。并且本实施例中在车架的中部两侧还分别设置有防护机构10,所述防护机构设置在车架左右两端,所述防护机构包括防护板,所述防护板分别与车架的左纵梁和右纵梁连接,且每一侧的防护板都具有与所述左纵梁或右纵梁固定连接的第一防护板1001,以及与第一防护板铰接的第二防护板1002,所述第二防护板外侧面设置有把手,且所述第二防护板上设置有卡接凸部,所述卡接凸部可与所述左纵梁或右纵梁设置的卡接凹部相配合。
在车架上部,安设有与灌缝机构连通的搅拌罐11,所述搅拌罐内装有沥青涂料,并且所述搅拌罐设有内胆和外胆,所述内胆和外胆之间设置有保温层,所述保温机构包括设置在保温层内的循环水管道,所述循环水管道与车架上设置有保温水箱15连接,所述保温水箱内设置有电加热器;且在所述搅拌罐内还设置有搅拌机构,所述搅拌机构包括搅拌轴以及与搅拌轴连接的叶片,所述搅拌轴通过电机驱动旋转。
作为本实施例中的另一实施方式,在所述标记机构的后部的车架上还设置有补灌机构16,所述补灌机构包括补灌枪头,所述补灌枪头通过电缸可升降的安装在车架底部,且所述补灌枪头与补灌管道连接,补灌管道与车架上的密封胶罐连接。
在使用本实施例中的智能化沥青灌缝装置时,操作人员位于操作室内,在操作室内设置有操作面板,通过操作面板读取和控制开槽机构、清理机构、加热机构、灌缝机构、刮平机构、检测机构、标记机构以及补灌机构的数据,也可通过实现编程的流程对灌装过程进行控制,在操作室内还设置有方向操纵机构,用于启动灌缝装置沿沥青路面的裂缝进行前进并修补。
基于此,本实施例还提供一种沥青灌缝装置方法,包括以下的步骤:
步骤(1)控制柜驱动电机,电机驱动开槽辊对裂缝进行开槽;
步骤(2)控制柜控制电缸和电机,驱动石料收集器和吸风机构对裂缝处的石料和石灰进行清理;
步骤(3)控制柜控制加热机构的开关阀,驱动加热机构对裂缝进行加热,并通过温度检测传感器对裂缝处温度进行检测,如果裂缝处温度高于15℃以上则进行下一步;
步骤(4)控制柜控制搅拌罐的开关阀以及灌缝机构处的电缸,对加热后且温度达标的裂缝进行灌入沥青涂料,灌入时间设定为固定值,灌缝完毕之后关闭开关阀且控制电缸将灌缝喷头上升;
步骤(5)控制柜控制刮平机构的电缸,使得刮板与路面接触,对灌缝完毕后的裂缝进行刮平;
步骤(6)控制柜控制压实机构的电缸,使得压实辊与路面接触并对刮平后的裂缝进行压实;
步骤(7)标记机构上的距离检测传感器检测灌缝后路面距传感器的距离,若发现距离发生明显偏差,则对信号器发出信号,信号器反馈至控制器,控制柜内的控制器驱动标记机构处的开关阀,并使得标记管内的涂料下落到路面,对未灌实或漏灌处进行标记;
步骤(8)安排工作人员对标记处进行补灌,或者通过沥青灌缝装置上设置的补灌机构对标记处进行补灌。
其中,灌入时间可选择但不限于10~30S/0.1m。