CN113089444A - 一种公路桥梁施工用路面切缝装置及其切缝方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公路桥梁施工用路面切缝装置及其切缝方法，属于公路桥梁施工技术领域。一种公路桥梁施工用路面切缝装置及其切缝方法，所述方法基于一种公路桥梁施工用路面切缝装置来实现，公路桥梁施工用路面切缝装置包括移动块，移动块上方前端中间位置设有水箱，水箱后侧外壁右端设有出水管，电机输出轴穿过输送泵盒内部及切缝块外壁延伸至内部并套接有切缝刀，结构间的紧密配合，使得喷头喷水对切缝刀进行连续降温处理，有效避免了混凝土路面切缝时，长时间使用导致刀具温度过高变形，导致切缝不直，严重影响公路桥梁混凝土路面上切缝的施工质量的情况，还避免了难以把控公路桥梁混凝土路面切缝施工深度的问题，导致施工难度大的情况。
Description
技术领域
本发明涉及公路桥梁施工技术领域，更具体地说，涉及一种公路桥梁施工用路面切缝装置及其切缝方法。
背景技术
公路桥梁伸缩缝是建造公路桥梁时特意保留的构造，主要防止温度变化等因素影响公路桥梁的安全，要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩，牢固可靠，车辆行驶过时应平顺、无突跳与噪声；要能防止雨水和垃圾泥土渗入阻塞；安装、检查、养护、消除污物都要简易方便。在设置伸缩缝处，栏杆与桥面铺装都要断开。现有技术中的公路桥梁施工用混凝土路面切缝装置，存在对混凝土路面切缝时，刀具在切割摩擦过程中会产生高温，长时间使用导致刀具温度过高变形，通过变形的刀具进行切缝时，导致切缝不直，同时，使其坑坑洼洼的情况，严重影响公路桥梁混凝土路面上切缝的施工质量。
现有专利技术CN211312130U通过将水箱中的水喷洒到防尘罩的内侧，可以在切割的过程中对切割片进行降温降尘，但还存在难以把控公路桥梁混凝土路面切缝施工深度的问题，导致施工难度大，人为干扰因素很大，这使得每次路面切缝的效果及质量难以保证，更有甚者不仅未能解决路面出现裂缝的隐患，反而降低了道路的质量。鉴于此，我们提出一种公路桥梁施工用路面切缝装置及其切缝方法。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种公路桥梁施工用路面切缝装置及其切缝方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2.技术方案
一种公路桥梁施工用路面切缝装置，包括移动块，所述移动块底面四角处均设有刹车轮，所述移动块上方前端设有推把，所述移动块上方前端中间位置设有水箱，所述水箱上方设有进水管，所述水箱后侧外壁设有出水管，所述移动块中部开设有通槽，所述移动块上侧中部固设有U型固定块，所述U型固定块内壁中部开设有方槽，所述U型固定块外壁中部设有控制器，所述控制器包括信号接收模块、计算处理模块、人机交互界面和控制模块，所述U型固定块一侧设有升降电机，所述升降电机输出轴穿过U型固定块外壁延伸至方槽内部并同轴连接有左右螺纹杆，所述左右螺纹杆前后两端均设有滑动块，所述滑动块外侧对称设有两个梯形块，所述方槽内部对称开设有两个梯形滑槽，所述梯形滑槽与梯形块滑动连接，所述滑动块底面转动连接有支撑杆，所述支撑杆的另一端转动连接在切缝块顶部，所述滑动块中部开设有螺纹孔，所述螺纹孔与左右螺纹杆螺纹连接，所述升降电机的输出轴上设有霍尔传感器，所述切缝块设置在U型固定块内部中间位置，所述切缝块左右两侧均开设有降温槽，所述切缝块左右两侧对称设有两个输送泵盒，所述切缝块一侧下端中间位置通过固定板固设有电机，所述电机输出轴贯穿切缝块并与切缝块左右两侧的输送泵盒套接，所述电机输出轴在切缝块内部套接有切缝刀，所述输送泵盒内部设有偏心柱，所述偏心柱圆周外壁呈环形等间距开设有多个空槽，所述空槽内部固设有弹簧，所述弹簧外端固设有滑动板，所述滑动板外侧铰链有支撑板，所述支撑板外侧铰链有密封弧，所述升降电机、霍尔传感器、电机均与控制器连接。
优选地，所述通槽内部中间位置对称开设有两个梯形槽，所述切缝块外壁对称设有两个梯形滑块，所述梯形滑块上端设有限位块，所述梯形槽与梯形滑块滑动连接。
优选地，所述滑动块底面设有铰座A，所述铰座A内侧通过销轴转动连接有支撑杆。
优选地，所述切缝块上侧前后两侧均设有铰座B，所述支撑杆下端穿过方槽内部延伸至外部并通过销轴与铰座B转动连接。
优选地，所述输送泵盒圆周外壁上端通过管道连通有喷头，所述喷头对着降温槽，所述输送泵盒圆周外壁下侧通过软管与出水管相连通。
优选地，所述降温槽内部一侧设有温度传感器，所述温度传感器外部设有保护套，所述出水管上设有电磁阀，所述温度传感器、电磁阀与控制器连接。
优选地，所述移动块的上方设置有蓄电池，所述升降电机、霍尔传感器、电机、控制器、温度传感器、电磁阀均与蓄电池与电性连接。
一种公路桥梁施工用路面切缝装置的切缝方法，包括以下步骤：
S1、将外界的降温水通过进水管加到水箱内，将路面切缝装置移动到待切缝处；
S2、准备阶段，通过控制器的控制模块使升降电机带动切缝块下降，当切缝刀抵触到路面表面时关闭升降电机；
S3、通过控制器的人机交互界面输入切缝深度，随后启动电机，通过电机输出轴转动带动切缝刀转动进行切缝动作，控制升降电机的启停，使得左右螺纹杆带动切缝块下降，当切缝块下降高度等于切缝深度时，关闭电机；
S4、电机带动切缝刀转动的同时带动偏心柱转动，带动密封弧滑动，从而输送泵盒内部形成负压，通过出水管将水通过输送泵盒，形成压力输送到喷头上对切缝刀进行不间断喷水降温，可以利用温度传感器和电磁阀的配合，通过人机交互界面设定喷水降温阈值，当温度传感器监测切缝刀温度大于阈值时，控制模块控制电磁阀开通，即可实现依据切缝刀温度实时自动的间歇性喷水降温。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明通过设置的输送泵盒，在输送泵盒中偏心柱、空槽和密封弧的紧密配合下，使得该装置在切缝刀转动进行切缝的同时，通过输送泵盒的作用，使得喷头喷水对切缝刀进行连续降温处理，有效避免了混凝土路面切缝时，长时间使用导致刀具温度过高变形而导致切缝质量不佳的问题，并且可以在温度传感器和电磁阀的配合下，实现依据切缝刀温度实时自动的间歇性喷水降温的效果。
(2)本发明通过设置的左右螺纹杆、滑动块、支撑杆和切缝块，通过升降电机的转动，带动滑动块同时进行向内或向外的运动，进而带动支撑杆和切缝块的上下运动，使得该装置可以控制切缝刀的下降高度，从而可以控制对不同切缝深度的需要，提高了其使用的广泛性，节约了成本，提高了工作的效率。
(3)本发明通过设置的霍尔传感器和控制器，可以在控制器的人机交互界面输入切缝深度，霍尔传感器检测升降电机输出轴的转动圈数，通过控制器控制升降电机转动轴转动圈数可实现切缝深度的精确控制。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的内部整体结构示意图；
图3为本发明的U型固定块和升降电机结构拆分图；
图4为本发明的切缝块结构示意图；
图5为本发明的输送泵盒结构拆分图；
图6为本发明的工作流程图。
图中标号说明：1、移动块；101、通槽；102、梯形槽；2、刹车轮；3、推把；4、水箱；5、U型固定块；501、方槽；502、梯形滑槽；6、升降电机；601、左右螺纹杆；602、滑动块；603、梯形块；604、螺纹孔；605、铰座A；606、销轴；607、支撑杆；608、霍尔传感器；7、切缝块；701、铰座B；702、梯形滑块；703、限位块；704、切缝刀；8、输送泵盒；801、电机；802、偏心柱；803、空槽；804、弹簧；805、滑动板；806、支撑板；807、密封弧；9、喷头；10、进水管；11、出水管；12、蓄电池。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：
一种公路桥梁施工用路面切缝装置，包括移动块1，移动块1底面四角处均设有刹车轮2，移动块1上方前端设有推把3，移动块1上方前端中间位置设有水箱4，水箱4上方设有进水管10，水箱4后侧外壁设有出水管11，移动块1中部开设有通槽101，移动块1上侧中部固设有U型固定块5，U型固定块5内壁中部开设有方槽501，U型固定块5外壁中部设有控制器，控制器包括信号接收模块、计算处理模块、人机交互界面和控制模块，U型固定块5一侧设有升降电机6，升降电机6输出轴穿过U型固定块5外壁延伸至方槽501内部并同轴连接有左右螺纹杆601，左右螺纹杆601前后两端均设有滑动块602，滑动块602外侧对称设有两个梯形块603，方槽501内部对称开设有两个梯形滑槽502，梯形滑槽502与梯形块603滑动连接，滑动块602底面转动连接有支撑杆607，支撑杆607的另一端转动连接在切缝块7顶部，滑动块602中部开设有螺纹孔604，螺纹孔604与左右螺纹杆601螺纹连接，升降电机6的输出轴上设有霍尔传感器608，切缝块7设置在U型固定块5内部中间位置，切缝块7左右两侧均开设有降温槽，切缝块7左右两侧对称设有两个输送泵盒8，切缝块7一侧下端中间位置通过固定板固设有电机801，电机801输出轴贯穿切缝块7并与切缝块7左右两侧的输送泵盒8套接，电机801输出轴在切缝块7内部套接有切缝刀704，输送泵盒8内部设有偏心柱802，偏心柱802圆周外壁呈环形等间距开设有多个空槽803，空槽803内部固设有弹簧804，弹簧804外端固设有滑动板805，滑动板805外侧铰链有支撑板806，支撑板806外侧铰链有密封弧807，升降电机6、霍尔传感器608、电机801均与控制器连接。
通过输送泵盒8的作用，使得该装置在切缝刀转动进行切缝的同时使得喷头9喷水对切缝刀704进行连续降温处理，有效避免了混凝土路面切缝时，长时间使用导致刀具温度过高变形，通过变形的刀具进行切缝时，导致切缝不直，严重影响公路桥梁混凝土路面上切缝的施工质量的情况，还避免了难以把控公路桥梁混凝土路面切缝施工深度的问题，导致施工难度大的情况。
具体的，通槽101内部中间位置对称开设有两个梯形槽102，切缝块7外壁对称设有两个梯形滑块702，梯形滑块702上端设有限位块703，梯形槽102与梯形滑块702滑动连接。使得梯形槽102可以有效限制梯形滑块702的运动轨迹，从而使得切缝块7只能进行上下运动。
进一步的，滑动块602底面设有铰座A605，铰座A605内侧通过销轴606转动连接有支撑杆607，切缝块7上侧前后两侧均设有铰座B701，支撑杆607下端穿过方槽501内部延伸至外部并通过销轴606与铰座B701转动连接。通过滑动块602的运动可以带动支撑杆607的上下运动，从而使得切缝块7可以上下运动。
再进一步的，输送泵盒8圆周外壁上端通过管道连通有喷头9，喷头9对着降温槽，输送泵盒8圆周外壁下侧通过软管与出水管11相连通。通过降温槽可以增强切缝刀与空气的热交换作用，对切缝刀进行降温，并在输送泵盒8内部负压的作用下将水箱4中的水通过喷头9喷出对切缝刀704进行连续降温处理。
更进一步的，降温槽内部一侧设有温度传感器，温度传感器外部设有保护套，出水管11上设有电磁阀，温度传感器、电磁阀与控制器连接。在温度传感器和电磁阀的配合下，可以实现依据切缝刀温度实时自动的间歇性喷水降温的效果。
值得说明的是，移动块1的上方设置有蓄电池12，升降电机6、霍尔传感器608、电机801、控制器、温度传感器、电磁阀均与蓄电池12与电性连接。可以通过蓄电池对路面切缝装置内部的电子部件供电，提高装置使用的灵活性。
一种公路桥梁施工用路面切缝装置的切缝方法，包括以下步骤：
S1、将外界的降温水通过进水管10加到水箱4内，将路面切缝装置移动到待切缝处；
S2、准备阶段，通过控制器的控制模块使升降电机6带动切缝块7下降，当切缝刀704抵触到路面表面时关闭升降电机6；
S3、通过控制器的人机交互界面输入切缝深度，随后启动电机801，通过电机801输出轴转动带动切缝刀704转动进行切缝动作，控制升降电机6的启停，使得左右螺纹杆601带动切缝块7下降，当切缝块7下降高度等于切缝深度时，关闭电机801；
S4、电机801带动切缝刀704转动的同时带动偏心柱802转动，带动密封弧807滑动，从而输送泵盒8内部形成负压，通过出水管11将水通过输送泵盒8，形成压力输送到喷头9上对切缝刀704进行不间断喷水降温，可以利用温度传感器和电磁阀的配合，通过人机交互界面设定喷水降温阈值，当温度传感器监测切缝刀704温度大于阈值时，控制模块控制电磁阀开通，即可实现依据切缝刀704温度实时自动的间歇性喷水降温。
工作原理：当需要该公路桥梁施工用路面切缝装置时，首先，在待切缝位置做准备工作，通过控制器的控制模块使升降电机6带动切缝块7下降，当切缝刀704抵触到路面表面时关闭升降电机6，随后通过控制器的人机交互界面输入切缝深度(即切缝块7下降高度)，控制器的计算处理模块依据左右螺纹杆601旋转一圈时切缝块7下降高度为δL计算出升降电机6输出轴的旋转圈数N，控制启动电机801，通过电机801输出轴转动带动切缝刀704转动进行切缝动作，同时，由于切缝块7外侧中部对称设有两个输送泵盒8，在输送泵盒8内部偏心柱802、空槽803、弹簧804，弹簧804、滑动板805、支撑板806和密封弧807的紧密配合下，使得密封弧807在弹簧804的作用下来回伸缩，使其内部形成负压，使得水箱4内的水可以通过输送泵盒8内部负压的作用抽水，挤压使其到达喷头9对切缝刀704进行降温处理，并且在切缝过程中通过控制器控制升降电机6的启停，使得左右螺纹杆601带动切缝块7下降，通过安装在升降电机6输出轴上的霍尔传感器608检测旋转圈数n，控制器的信号接收模块接收霍尔传感器608的信号，并通过计算处理模块判断当前圈数n是否等于预设旋转圈数N，当n＝N时，控制模块控制升降电机6和电机801关闭，即可完成指定深度的精确切缝，随后可通过控制模块使切缝块7恢复初始位置，即可将装置推往下一个切缝位置。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种公路桥梁施工用路面切缝装置，包括移动块(1)，其特征在于：所述移动块(1)底面四角处均设有刹车轮(2)，所述移动块(1)上方前端设有推把(3)，所述移动块(1)上方前端中间位置设有水箱(4)，所述水箱(4)上方设有进水管(10)，所述水箱(4)后侧外壁设有出水管(11)，所述移动块(1)中部开设有通槽(101)，所述移动块(1)上侧中部固设有U型固定块(5)，所述U型固定块(5)内壁中部开设有方槽(501)，所述U型固定块(5)外壁中部设有控制器，所述控制器包括信号接收模块、计算处理模块、人机交互界面和控制模块，所述U型固定块(5)一侧设有升降电机(6)，所述升降电机(6)输出轴穿过U型固定块(5)外壁延伸至方槽(501)内部并同轴连接有左右螺纹杆(601)，所述左右螺纹杆(601)前后两端均设有滑动块(602)，所述滑动块(602)外侧对称设有两个梯形块(603)，所述方槽(501)内部对称开设有两个梯形滑槽(502)，所述梯形滑槽(502)与梯形块(603)滑动连接，所述滑动块(602)底面转动连接有支撑杆(607)，所述支撑杆(607)的另一端转动连接在切缝块(7)顶部，所述滑动块(602)中部开设有螺纹孔(604)，所述螺纹孔(604)与左右螺纹杆(601)螺纹连接，所述升降电机(6)的输出轴上设有霍尔传感器(608)，所述切缝块(7)设置在U型固定块(5)内部中间位置，所述切缝块(7)左右两侧均开设有降温槽，所述切缝块(7)左右两侧对称设有两个输送泵盒(8)，所述切缝块(7)一侧下端中间位置通过固定板固设有电机(801)，所述电机(801)输出轴贯穿切缝块(7)并与切缝块(7)左右两侧的输送泵盒(8)套接，所述电机(801)输出轴在切缝块(7)内部套接有切缝刀(704)，所述输送泵盒(8)内部设有偏心柱(802)，所述偏心柱(802)圆周外壁呈环形等间距开设有多个空槽(803)，所述空槽(803)内部固设有弹簧(804)，所述弹簧(804)外端固设有滑动板(805)，所述滑动板(805)外侧铰链有支撑板(806)，所述支撑板(806)外侧铰链有密封弧(807)，所述升降电机(6)、霍尔传感器(608)、电机(801)均与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种公路桥梁施工用路面切缝装置，其特征在于：所述通槽(101)内部中间位置对称开设有两个梯形槽(102)，所述切缝块(7)外壁对称设有两个梯形滑块(702)，所述梯形滑块(702)上端设有限位块(703)，所述梯形槽(102)与梯形滑块(702)滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种公路桥梁施工用路面切缝装置，其特征在于：所述滑动块(602)底面设有铰座A(605)，所述铰座A(605)内侧通过销轴(606)转动连接有支撑杆(607)。
4.根据权利要求3所述的一种公路桥梁施工用路面切缝装置法，其特征在于：所述切缝块(7)上侧前后两侧均设有铰座B(701)，所述支撑杆(607)下端穿过方槽(501)内部延伸至外部并通过销轴(606)与铰座B(701)转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种公路桥梁施工用路面切缝装置，其特征在于：所述输送泵盒(8)圆周外壁上端通过管道连通有喷头(9)，所述喷头(9)对着降温槽，所述输送泵盒(8)圆周外壁下侧通过软管与出水管(11)相连通。
6.根据权利要求5所述的一种公路桥梁施工用路面切缝装置，其特征在于：所述降温槽内部一侧设有温度传感器，所述温度传感器外部设有保护套，所述出水管(11)上设有电磁阀，所述温度传感器、电磁阀与控制器连接。
7.根据权利要求6所述的一种公路桥梁施工用路面切缝装置，其特征在于：所述移动块(1)的上方设置有蓄电池(12)，所述升降电机(6)、霍尔传感器(608)、电机(801)、控制器、温度传感器、电磁阀均与蓄电池(12)与电性连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种公路桥梁施工用路面切缝装置的切缝方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将外界的降温水通过进水管(10)加到水箱(4)内，将路面切缝装置移动到待切缝处；
S2、准备阶段，通过控制器的控制模块使升降电机(6)带动切缝块(7)下降，当切缝刀(704)抵触到路面表面时关闭升降电机(6)；
S3、通过控制器的人机交互界面输入切缝深度，随后启动电机(801)，通过电机(801)输出轴转动带动切缝刀(704)转动进行切缝动作，控制升降电机(6)的启停，使得左右螺纹杆(601)带动切缝块(7)下降，当切缝块(7)下降高度等于切缝深度时，关闭电机(801)；
S4、电机(801)带动切缝刀(704)转动的同时带动偏心柱(802)转动，带动密封弧(807)滑动，从而输送泵盒(8)内部形成负压，通过出水管(11)将水通过输送泵盒(8)，形成压力输送到喷头(9)上对切缝刀(704)进行不间断喷水降温，可以利用温度传感器和电磁阀的配合，通过人机交互界面设定喷水降温阈值，当温度传感器监测切缝刀(704)温度大于阈值时，控制模块控制电磁阀开通，即可实现依据切缝刀(704)温度实时自动的间歇性喷水降温。
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