CN113550203A - 一种灌注式路面高效自动灌浆装置及刮浆工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌注式路面高效自动灌浆装置及刮浆工艺，自动灌浆装置包括底座，底座的前端开设有U型凹口，U型凹口上安装有灌浆机构，灌浆机构通过导通管连接有搅拌机构，底座的前端下侧设有驱动轮，驱动轮上设有驱动机构，底座的后端下侧设有从动轮，底座的中部下侧且位于驱动轮与从动轮之间设有抹浆机构，抹浆机构设为多个，多个抹浆机构沿底座的宽度方向间隔设置，底座的后侧设有刮浆机构，底座内部设有PLC控制器，灌浆机构、搅拌机构、驱动机构、抹浆机构和刮浆机构均与PLC控制器连接。本发明自动化程度高，可实现自动灌浆和刮浆操作，无需人工参与，工艺简便，施工效率高。

Description

一种灌注式路面高效自动灌浆装置及刮浆工艺

技术领域

本发明涉及路面灌浆技术领域，尤其涉及一种灌注式路面高效自动灌浆装置及刮浆工艺。

背景技术

灌注式路面是采用高流态的水泥砂浆灌注在空隙率为20％～28％的大孔隙沥青混合料中形成的一种刚柔并济的路面材料。该路面材料既具有水泥路面的高强度、高模量特性，同时兼具沥青路面的平整性、抗滑、易修复优点，具有十分优异的高温抗车辙性能、抗水损性能及耐久性，使用寿命是沥青路面的2倍以上，近年来在城市道路、国省干道的平交路口、公交站台、长大纵坡等易出现车辙病害的路段得到了一定规模的应用，应用效果良好。但灌注式路面在进行水泥砂浆灌注工艺时，机械化程度较低，通常需要安排2人负责灌注水泥砂浆，另外安排2～4人负责对表面砂浆进行刮浆处理，人工成本较高，工艺较为复杂，施工效率低下，且人工灌浆难以控制水泥砂浆灌注的均匀性，不利于施工质量的控制。因此需要设计一种灌注式路面自动灌浆装置及其刮浆工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灌注式路面高效自动灌浆装置及刮浆工艺。根据本发明的自动灌浆装置，提高灌注式路面施工质量及施工效率，促进该技术进一步的推广应用，本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供了一种灌注式路面高效自动灌浆装置及刮浆工艺，自动灌浆装置包括底座，所述底座的前端开设有U型凹口，所述U型凹口上安装有灌浆机构，所述灌浆机构通过导通管连接有搅拌机构，所述底座的前端下侧设有驱动轮，所述驱动轮上设有驱动机构，所述底座的后端下侧设有从动轮，所述底座的中部下侧且位于所述驱动轮与所述从动轮之间设有抹浆机构，所述抹浆机构设为多个，多个所述抹浆机构沿所述底座的宽度方向间隔设置，所述底座的后侧设有刮浆机构，所述底座内部设有PLC控制器，所述灌浆机构、搅拌机构、驱动机构、抹浆机构和刮浆机构均与所述PLC控制器连接。

优选的，所述灌浆机构包括储浆罐，所述储浆罐的底部开设有出浆口，所述储浆罐的上部设有进浆口，所述进浆口与所述导通管的一端连接，所述导通管靠近进浆口的一端设有第一电磁阀，所述第一电磁阀与所述PLC控制器连接，所述储浆罐的内部设有感应组件。

优选的，所述感应组件包括第一水位计和第二水位计，所述第一水位计固定连接在所述储浆罐靠近所述进浆口的内侧壁上，所述第二水位计固定连接在所述储浆罐靠近出浆口的内侧壁上，所述第一水位计和第二水位计均与所述PLC控制器连接。

优选的，所述出浆口处设有导浆组件，所述导浆组件包括连接管、导浆主管和导浆支管，所述连接管的一端与所述进浆口连接，所述连接管的另一端与所述导浆主管连接，所述导浆支管设为多个，每个所述导浆支管的一端均所述导浆主管连接。

优选的，所述搅拌机构包括搅拌罐、搅拌电机、搅拌杆和搅拌桨，所述搅拌电机安装在所述搅拌罐的上端，所述搅拌杆设在所述搅拌罐的内部，所述搅拌杆的一端与所述搅拌电机的输出端固定连接，所述搅拌杆的另一端与所述搅拌罐的底部转动连接，所述搅拌杆上间隔设有多个搅拌桨，每个所述搅拌桨的一端与所述搅拌杆固定连接，每个所述搅拌桨彼此错开设置，所述搅拌罐上设有导浆口，所述导浆口与所述导通管远离所述进浆口的一端连接，所述导通管靠近导浆口的一端设有第二电磁阀，所述搅拌电机和所述第二电磁阀均与所述PLC控制器连接。

优选的，所述驱动电机设置在所述底座内部，所述驱动轮设为两个，两个驱动轮通过轮轴连接，所述轮轴上设有驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机，轮轴上固定套设有从动齿轮，驱动电机的输出轴上固定套设有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述驱动电机与所述PLC控制器电性连接。

优选的，所述抹浆机构包括固定架、抹浆电机和毛刷，所述固定架的上端与所述底座固定连接，所述固定架的下端与所述抹浆电机连接，所述抹浆电机的输出端固定连接有毛刷，所述抹浆电机与所述PLC控制器连接。

优选的，所述刮浆机构包括连接架、刮浆电机、滚轴和滚筒刷，所述连接架的一端与所述底座连接，所述滚筒刷通过所述滚轴与所述连接架远离底座的一端转动连接，所述刮浆电机连接在所述连接架上，所述刮浆电机的输出轴与所述滚轴固定连接，所述刮浆电机与所述PLC控制器连接。

优选的，所述滚筒刷上方设有挡水罩，所述挡水罩的一端与所述底座固定连接。

优选的，所述底座的前侧设有把手，所述把手的一端与所述底座固定连接。

优选的，一种刮浆工艺，包括以下步骤：

(1)将一定组分的制浆原料放入搅拌罐内，进行搅拌，制成水泥基砂浆；

(2)通过PLC控制器启动第一电磁阀，将水泥基浆体导入储浆罐内，再通过PLC控制器启动第二电磁阀，水泥基浆体通过导浆主管和导浆支管导出到路面，通过灌浆车前进的速度控制路面每平米的灌浆量，从而精确控制水泥基浆体的灌注率。灌浆车在前进的过程中，PLC控制器控制抹浆电机和刮浆电机工作，通过抹浆电机控制毛刷对路面浆体进行刷匀，提高浆体灌注的均匀性；通过刮浆电机控制滚筒刷对路面浆体进行表面刮浆处理，从而使路表面形成一定的构造深度，保障路面具有较好的抗滑性能；

(3)在灌浆过程中，当储浆罐内的水泥基浆体到达第一水位计处时，通过第一水位计将水泥基浆体容量信息传输给PLC控制器，PLC控制器发出指令信号控制第一电磁阀关闭，停止往储浆罐内注入水泥基浆体，当储浆罐内的水泥基浆体减少到第二水位计处时，通过第二水位计将水泥基浆体容量信息传输给PLC控制器，PLC控制器发出指令信号控制第一电磁阀打开，往储浆罐内注入水泥基浆体。

本发明采用的上述技术方案，具有如下显著效果：

(1)本发明的自动灌浆装置，通过PLC控制器控制驱动机构运作，驱动装置向前移动，在向前移动的过程中，PLC控制器分别控制灌浆机构、抹浆机构和刮浆机构运作，将搅拌机构中的水泥基砂浆自动导出到路面上，通过控制灌浆装置的移动速度来控制水泥基浆体的洒布量，从而精确控制水泥基浆体的灌注率。通过抹浆机构将水泥基浆体刷匀，从而提升灌注的均匀性；再通过刮浆机构对路表面的浆体进行刮浆处理，使路表面形成一定的构造深度，提升路面抗滑性能。通过自动化实现灌浆和刮浆，无需人工参与，减少人力成本，提高施工效率和施工质量。

(2)本发明通过PLC控制器控制第一水位计和第二水位计，当储浆罐内的水泥基浆体达到第一水位计时，PLC控制器控制第一电磁阀关闭，停止往储浆罐内灌入水泥基浆体，当水泥基浆体减少到第二水位计处时，PLC控制器控制第一电磁阀打开，可实现自动灌浆操作，避免储浆罐内的水泥基浆体过多溢出，也避免储浆罐内水泥基浆体不足而导致灌浆中断的情况，从而提高灌浆施工的灵活性。

(3)本发明的搅拌机构，可与灌浆机构、抹浆机构和刮浆机构同步进行，为灌浆机构提供源源不断的水泥基浆体，可保障施工连续作业，提高施工效率，且减少人工操作，省时省力。

(4)本发明在滚筒刷上方设置挡水罩，可避免在滚筒刷运作过程中，将水泥基浆体甩出，避免二次污染，提高施工环保效益。

(5)本发明的刮浆工艺，改变了传统的刮浆模式，无需人工参与，增加施工效率，节省劳动力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的储浆罐的剖面图。

1-底座，2-储浆罐，3-导通管，4-第一电磁阀，6-连接管，7-导浆主管，8-导浆支管，9-搅拌罐，10-搅拌电机，11-第二电磁阀，12-驱动轮，13-从动轮，14-固定架，15-抹浆电机，16-毛刷，17-连接架，18-滚筒刷，19-挡水罩，20-把手，21-搅拌杆，22-搅拌桨，23-第一水位计，24-第二水位计。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1所示，根据本发明的一种灌注式路面高效自动灌浆装置及刮浆工艺，灌注式路面自动灌浆装置包括底座1，底座1的内部设有PLC控制器，底座1的前端开设有U型凹口，U型凹口上安装有灌浆机构，灌浆机构包括储浆罐2，储浆罐2的底部开设有出浆口，储浆罐的上部设有进浆口，进浆口与导通管3的一端连接，导通管3靠近进浆口的一端设有第一电磁阀4，第一电磁阀4与PLC控制器连接，储浆罐2的内部设有感应组件，感应组件包括第一水位计23和第二水位计24，第一水位计23固定连接在储浆罐2靠近进浆口的内侧壁上，第二水位计24固定连接在储浆罐2靠近出浆口的内侧壁上，第一水位计23和第二水位计24均与PLC控制器连接。从导通管3将水泥基浆体经进浆口灌入储浆罐内，当水泥基浆体的容量到达第一水位计23处，触发第一水位计23，将识别信息传输给PLC控制器，PLC控制器控制第一电磁阀4关闭，停止往储浆罐2内灌入水泥基浆体，当储浆罐2内的水泥基浆体减少到第二水位计24处时，触发第二水位计24，并将识别信号传输给PLC控制器，PLC控制器控制第第一电磁阀4打开，往储浆罐2内导入水泥基浆体，通过此步骤，即可实现自动灌浆操作，可避免储浆罐2内的水泥基浆体过多而溢出，也可避免储浆罐2内水泥基浆体不足而导致灌浆中断的情况。

其中，出浆口处设有导浆组件，导浆组件包括连接管6、导浆主管7和导浆支管8，连接管6的一端与进浆口连接，连接管6的另一端与导浆主管7连接，导浆支管8设为3个，每个导浆支管8的一端均与导浆主管7连接。通过导浆支管8将水泥基浆体导出，使导出的水泥基浆体范围更广，更均匀，提高了施工效率。

储浆罐2通过导通管3连接有搅拌机构，搅拌机构包括搅拌罐9、搅拌电机10、搅拌杆21和搅拌桨22，搅拌电机10安装在搅拌罐9的上端，搅拌杆21设在搅拌罐9的内部，搅拌杆21的一端与搅拌电机10的输出端固定连接，搅拌杆21的另一端与搅拌罐9的底部转动连接，搅拌杆21上间隔设有多个搅拌桨22，每个搅拌桨22的一端与搅拌杆21固定连接，每个搅拌桨22彼此错开设置，搅拌罐9上设有导浆口，导浆口与导通管3远离进浆口的一端连接，导通管3靠近导浆口的一端设有第二电磁阀11，搅拌电机10和第二电磁阀11均与PLC控制器连接。通过PLC控制器控制搅拌电机10运作，搅拌电机10驱动搅拌杆21转动，搅拌杆21带动搅拌桨22转动，可对搅拌罐9内的制浆原料进行搅拌，为灌浆机构提供源源不断的水泥基浆体。

底座1的前端下侧设有驱动轮12，驱动轮12设为两个，两个驱动轮12通过轮轴连接，轮轴上设有驱动机构，驱动机构包括驱动电机，轮轴上固定套设有从动齿轮，驱动电机的输出轴上固定套设有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，驱动电机与PLC控制器电性连接。通过PLC控制器控制驱动电机运作，驱动电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，进而带动轮轴转动，使装置能够在驱动电机的作用下向前移动。底座的后端下侧设有从动轮13。

底座1的中部下侧且位于驱动轮12与从动轮13之间设有抹浆机构，抹浆机构设为3个，3个抹浆机构沿底座的宽度方向间隔设置，抹浆机构包括固定架14、抹浆电机15和毛刷16，固定架14的上端与底座固定连接，固定架14的下端与抹浆电机15连接，抹浆电机15的输出端固定连接有毛刷16，抹浆电机15与所述PLC控制器连接。通过PLC控制器控制抹浆电机15运作，抹浆电机15带动毛刷16转动，可将底座1前端导出的水泥基浆体进行刷匀，使水泥基浆体均匀的分布在路表面，提高水泥基浆体灌注的均匀性。

底座1的后侧设有刮浆机构，刮浆机构包括连接架17、刮浆电机、滚轴和滚筒刷18，连接架17的一端与底座1连接，滚筒刷18通过滚轴与连接架17远离底座的一端转动连接，刮浆电机连接在连接架17上，刮浆电机的输出轴与滚轴固定连接，刮浆电机与PLC控制器连接。通过PLC控制器控制刮浆电机运作，刮浆电机带动滚轴转动，滚轴带动滚筒刷18转动，可对路表面的浆体进行刮浆处理，将表面富余的水泥基浆体刮走，使路表面形成一定的构造深度，提高路面的抗滑安全性能。

其中，滚筒刷18上方设有挡水罩19，挡水罩19的一端与底座1固定连接。可避免在滚筒刷18运作过程中，将水泥基浆体甩出，避免污染周围环境，提高施工的环保效益。

底座1的前侧设有把手20，把手20的一端与底座1固定连接，把手20可方便控制前进方向。

本发明在使用时，先将一定组分的制浆原料放入搅拌罐9内，进行搅拌，制成水泥基浆体；通过PLC控制器控制第一电磁阀4和第二电磁阀11打开，将水泥基浆体导入储浆罐2内，水泥基浆体从储浆罐2内被导出到路面，同时，PLC控制器控制抹浆电机15和刮浆电机工作，对路面进行刷浆和刮浆；在灌浆过程中，当储浆罐2内的水泥基浆体到达第一水位计处23时，通过第一水位计23将水泥基浆体容量信息传输给PLC控制器，PLC控制器发出指令信号控制第一电磁阀4关闭，停止往储浆罐2内注入水泥基浆体，当储浆罐2内的水泥基浆体减少到第二水位计24处时，通过第二水位计24将水泥基浆体容量信息传输给PLC控制器，PLC控制器发出指令信号控制第一电磁阀4打开，往储浆罐2内注入水泥基浆体。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种灌注式路面高效自动灌浆装置，其特征在于：包括底座，所述底座的前端开设有U型凹口，所述U型凹口上安装有灌浆机构，所述灌浆机构通过导通管连接有搅拌机构，所述底座的前端下侧设有驱动轮，所述驱动轮上设有驱动机构，所述底座的后端下侧设有从动轮，所述底座的中部下侧且位于所述驱动轮与所述从动轮之间设有抹浆机构，所述抹浆机构设为多个，多个所述抹浆机构沿所述底座的宽度方向间隔设置，所述底座的后侧设有刮浆机构，所述底座内部设有PLC控制器，所述灌浆机构、搅拌机构、驱动机构、抹浆机构和刮浆机构均与所述PLC控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种灌注式路面高效自动灌浆装置，其特征在于：所述灌浆机构包括储浆罐，所述储浆罐的底部开设有出浆口，所述储浆罐的上部设有进浆口，所述进浆口与所述导通管的一端连接，所述导通管靠近进浆口的一端设有第一电磁阀，所述第一电磁阀与所述PLC控制器连接，所述储浆罐的内部设有感应组件。

3.根据权利要求2所述的一种灌注式路面高效自动灌浆装置，其特征在于：所述感应组件包括第一水位计和第二水位计，所述第一水位计固定连接在所述储浆罐靠近所述进浆口的内侧壁上，所述第二水位计固定连接在所述储浆罐靠近出浆口的内侧壁上，所述第一水位计和第二水位计均与所述PLC控制器连接。

4.根据权利要求3所述的一种灌注式路面高效自动灌浆装置，其特征在于：所述出浆口处设有导浆组件，所述导浆组件包括连接管、导浆主管和导浆支管，所述连接管的一端与所述进浆口连接，所述连接管的另一端与所述导浆主管连接，所述导浆支管设为多个，每个所述导浆支管的一端均与所述导浆主管连接。

5.根据权利要求2所述的一种灌注式路面高效自动灌浆装置，其特征在于：所述搅拌机构包括搅拌罐、搅拌电机、搅拌杆和搅拌桨，所述搅拌电机安装在所述搅拌罐的上端，所述搅拌杆设在所述搅拌罐的内部，所述搅拌杆的一端与所述搅拌电机的输出端固定连接，所述搅拌杆的另一端与所述搅拌罐的底部转动连接，所述搅拌杆上间隔设有多个搅拌桨，每个所述搅拌桨的一端与所述搅拌杆固定连接，每个所述搅拌桨彼此错开设置，所述搅拌罐上设有导浆口，所述导浆口与所述导通管远离所述进浆口的一端连接，所述导通管靠近导浆口的一端设有第二电磁阀，所述搅拌电机和所述第二电磁阀均与所述PLC控制器连接。

6.根据权利要求1所述的一种灌注式路面高效自动灌浆装置，其特征在于：所述驱动电机设置在所述底座内部，所述驱动轮设为两个，两个驱动轮通过轮轴连接，所述轮轴上设有驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机，轮轴上固定套设有从动齿轮，驱动电机的输出轴上固定套设有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述驱动电机与所述PLC控制器电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种灌注式路面高效自动灌浆装置，其特征在于：所述抹浆机构包括固定架、抹浆电机和毛刷，所述固定架的上端与所述底座固定连接，所述固定架的下端与所述抹浆电机连接，所述抹浆电机的输出端固定连接有毛刷，所述抹浆电机与所述PLC控制器连接。

8.根据权利要求1所述的一种灌注式路面高效自动灌浆装置，其特征在于：所述刮浆机构包括连接架、刮浆电机、滚轴和滚筒刷，所述连接架的一端与所述底座连接，所述滚筒刷通过所述滚轴与所述连接架远离底座的一端转动连接，所述刮浆电机连接在所述连接架上，所述刮浆电机的输出轴与所述滚轴固定连接，所述刮浆电机与所述PLC控制器连接。

9.根据权利要求1所述的一种灌注式路面高效自动灌浆装置，其特征在于：所述滚筒刷上方设有挡水罩，所述挡水罩的一端与所述底座固定连接。

10.一种刮浆工艺，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将一定组分的制浆原料放入搅拌罐内，进行搅拌，制成水泥基浆体；

(2)通过PLC控制器控制第一电磁阀，将水泥基浆体导入储浆罐内，再打开第二电磁阀，水泥基浆体通过导浆主管和导浆支管导出到路面，通过灌浆车前进的速度控制浆体的洒布量，从而精确控制水泥基浆体的灌注率。灌浆车在前进的过程中，PLC控制器控制抹浆电机和刮浆电机工作，通过抹浆电机控制毛刷对路面浆体进行刷匀，提高浆体灌注的均匀性；通过刮浆电机控制滚筒刷对路面浆体进行表面刮浆处理，从而使路表面形成一定的构造深度，保障路面具有较好的抗滑性能；

(3)在灌浆过程中，当储浆罐内的水泥基浆体到达第一水位计处时，通过第一水位计将水泥基浆体容量信息传输给PLC控制器，PLC控制器发出指令信号控制第一电磁阀关闭，停止往储浆罐内注入水泥基浆体，当储浆罐内的水泥基浆体减少到第二水位计处时，通过第二水位计将水泥基浆体容量信息传输给PLC控制器，PLC控制器发出指令信号控制第一电磁阀打开，往储浆罐内注入水泥基浆体。

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