CN113624166B - 一种公路工程路面质量检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路工程路面质量检测装置，属于路面检测设备领域，通过采用检测触头贴合路面进行多向旋转的路径移动过程，使检测触头对该区域路面进行了大范围、多向、直接的检测过程，并在检测过程中，通过外囊袋内囊袋和囊球的相互接触挤压，不仅实现了检测触头在路面波峰位置的自动侧移偏离，有效保证检测触头的完好性，同时还将波峰路况反映至压力感应器上，通过结合检测触头和压力感应器检测结果，可直接准确显示出路面粗糙度变化，相比较现有技术，本发明的检测方法与实际复杂多变的使用环境更具有贴合性，使得检测结果更加准确。

Description

一种公路工程路面质量检测装置

技术领域

本发明涉及路面检测设备领域，更具体地说，涉及一种公路工程路面质量检测装置。

背景技术

公路施工后，公路监理人员需要对公路的施工质量进行检测，检测项目包括路面平整度、路面透水性、路面粗糙度等等。质量检测对保证公路工程建设质量、提高道路的使用质量和投资效益发挥了重要的作用，而且在未来的工程建设和管理中将继续发挥其不可替代的作用。

与公路路面直接接触最多的就是车辆轮胎，其中，路面粗糙度对车辆轮胎在行驶过程的滑动阻力、变形、磨损具有直接影响，影响着车辆安全行驶问题，因此至关重要。

现有对路面粗糙度检测一般是通过仪器在路面上进行滑行，来判定路面的抗滑能力，或是采用测试车测试路面摩擦系数；然而检测仪器的滑行以及测试车在路面上的行驶检测均存在情况单一性，而实际过程中，车辆车轮的轨迹是不可预测的，难以直接准确地测量路面粗糙度。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种公路工程路面质量检测装置，它通过采用检测触头贴合路面进行多向旋转的路径移动过程，使检测触头对该区域路面进行了大范围、多向、直接的检测过程，并在检测过程中，通过外囊袋内囊袋和囊球的相互接触挤压，不仅实现了检测触头在路面波峰位置的自动侧移偏离，同时还将波峰路况反映至压力感应器上，通过结合检测触头和压力感应器检测结果，可直接准确显示出路面粗糙度变化，相比较现有技术，本发明的检测方法与实际复杂多变的使用环境更具有贴合性，使得检测结果更加准确。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种公路工程路面质量检测装置，包括底部带有滚轮的底盘，所述底盘的上侧设有顶盘，所述底盘和顶盘之间固定连接有多个均匀分布的斜撑杆，所述顶盘的上端固定连接有电动机，所述电动机的输出端向下贯穿顶盘并固定连接有竖轴，所述竖轴的下端与底盘的上端相接触，所述竖轴的侧端滑动连接有横板，所述横板的下端滑动连接有旋转棒，所述旋转棒的下端固定连接有检测触头，所述底盘上开设有螺旋通道，所述旋转棒位于螺旋通道的内侧，所述螺旋通道的一对内壁分别固定连接有外囊袋和内囊袋，所述底盘的内部固定连接有充气管一和充气管二，所述充气管一的一端与外囊袋内部相通，且另一端延伸至底盘外侧，所述充气管二的一端与内囊袋内部相通，且另一端同样延伸至底盘外侧。

进一步的，所述竖轴的侧端开设有竖滑槽，所述横板靠近竖轴的一端滑动连接于竖滑槽的内部，所述横板的上侧设有压板环，通过横板沿着竖滑槽上下滑动，方便调节检测触头的位置，使其在检测时与路面接触、贴合，因路面存在峰谷起伏，检测触头通过内置的锐利触针感受路面粗糙度，产生细微的上下移动，形成检测信号，从而可以直接地显示出路面粗糙度情况。

进一步的，所述压板环包括上环和下环，所述上环位于顶盘的上侧，所述下环位于横板和顶盘之间。

进一步的，所述上环和下环之间固定连接一对螺杆，所述螺杆贯穿顶盘并与其内部滑动连接。

进一步的，所述螺杆的外端螺纹连接有螺母，所述螺母位于顶盘的上侧，通过压板环对横板进行下压定位，使检测触头在使用过程中，保持与路面接触贴合的状态，便于检测过程的顺利进行。

进一步的，所述横板的下端开设有横滑槽，所述旋转棒的上端滑动连接于横滑槽的内部，通过旋转棒沿着横滑槽滑动，使旋转棒可以顺利沿着螺旋通道移动，从而实现检测触头在路面上的多向弯曲滑动，充分全面与路面接触，直接有效地测量出路面的粗糙度。

进一步的，所述旋转棒的外端固定连接有囊球和压力感应器，所述压力感应器位于囊球的内侧，所述囊球的内部填充有气体，所述囊球的内表面固定连接有压片。

进一步的，所述囊球和压力感应器均位于螺旋通道的内侧，初始状态下所述压片和压力感应器之间呈不接触状态，当囊球受到外界压力时，会带动压片与压力感应器接触，压力感应器产生信号变化。

进一步的，所述外囊袋和内囊袋的弹性系数相同，并大于囊球的弹性系数，当膨胀状态的外囊袋和内囊袋与囊球相挤压时，囊球的弹性形变大于外囊袋和内囊袋的弹性形变。

一种公路工程路面质量检测装置，其使用方法为：

S1、对待检测的公路路面区域进行清扫；

S2、将检测装置移至待检测路面上固定；

S3、调节检测触头的位置，使其与路面贴合，向外囊袋和内囊袋内部充入足量气体，并保证二者与囊球之间存在一定间隙；

S4、启动电动机，带动横板沿着螺旋通道缓慢移动，通过主控机接收检测触头和压力感应器的信号变化，实现对路面粗糙度进行检测。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过采用检测触头贴合路面进行多向旋转的路径移动过程，使检测触头对该区域路面进行了大范围、多向、直接的检测过程，并在检测过程中，通过外囊袋内囊袋和囊球的相互接触挤压，不仅实现了检测触头在路面波峰位置的自动侧移偏离，同时还将波峰路况反映至压力感应器上，通过结合检测触头和压力感应器检测结果，可直接准确显示出路面粗糙度变化，相比较现有技术，本发明的检测方法与实际复杂多变的使用环境更具有贴合性，使得检测结果更加准确。

(2)通过横板沿着竖滑槽上下滑动，方便调节检测触头的位置，使其在检测时与路面接触、贴合，因路面存在峰谷起伏，检测触头通过内置的锐利触针感受路面粗糙度，产生细微的上下移动，形成检测信号，从而可以直接地显示出路面粗糙度情况。

(3)通过旋转棒沿着横滑槽滑动，使旋转棒可以顺利沿着螺旋通道移动，从而实现检测触头在路面上的多向弯曲滑动，充分全面与路面接触，直接有效地测量出路面的粗糙度。

(4)当检测触头遇到了较为明显的路面波峰时，检测触头可以顺利侧移，偏离路面波峰，不易与其产生碰撞，有效保证了检测触头的完好性，与此同时，检测触头侧移后会对外囊袋或内囊袋产生挤压，在挤压下，囊球发生弹性形变，促使压片与压力感应器接触，使压力感应器产生信号变化，从而间接反映了路面波峰存在情况。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为本发明的立体图三；

图4为本发明的底盘处的立体图；

图5为本发明的外囊袋和内囊袋充气时的立体图；

图6为本发明在检测时底盘处的立体图；

图7为本发明的横板和旋转棒连接处的立体图；

图8为本发明的囊球处的正面结构示意图；

图9为本发明的旋转棒在螺旋通道处的局部剖面图；

图10为本发明的底盘的顶面结构示意图。

图中标号说明：

1底盘、101螺旋通道、2顶盘、3电动机、4竖轴、401竖滑槽、5横板、501横滑槽、6旋转棒、7检测触头、81上环、82下环、83螺杆、84螺母、9外囊袋、901充气管一、10内囊袋、1001充气管二、11囊球、12压片、13压力感应器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。

实施例：

请参阅图1和图2，一种公路工程路面质量检测装置，包括底部带有滚轮的底盘1，滚轮带有自锁机构，方便固定，底盘1的上侧设有顶盘2，底盘1和顶盘2之间固定连接有多个均匀分布的斜撑杆，顶盘2的上端固定连接有电动机3，电动机3的输出端向下贯穿顶盘2并固定连接有竖轴4，竖轴4的下端与底盘1的上端相接触。

请参阅图2和图3，竖轴4的侧端滑动连接有横板5，横板5的下端滑动连接有旋转棒6，旋转棒6的下端固定连接有检测触头7，底盘1上开设有螺旋通道101，旋转棒6位于螺旋通道101的内侧，螺旋通道101的一对内壁分别固定连接有外囊袋9和内囊袋10，请参阅图4，底盘1的内部固定连接有充气管一901和充气管二1001，充气管一901的一端与外囊袋9内部相通，且另一端延伸至底盘1外侧，充气管二1001的一端与内囊袋10内部相通，且另一端同样延伸至底盘1外侧，充气管一901和充气管二1001上均带有阀门，便于控制开闭。

请参阅图4，竖轴4的侧端开设有竖滑槽401，横板5靠近竖轴4的一端滑动连接于竖滑槽401的内部，竖滑槽401为T型形状，横板5端部与其相匹配，保证横板5不易从竖滑槽401中移出，通过横板5沿着竖滑槽401上下滑动，方便调节检测触头7的位置，使其在检测时与路面接触、贴合，因路面存在峰谷起伏，检测触头7通过内置的锐利触针感受路面粗糙度，产生细微的上下移动，形成检测信号，从而可以直接地显示出路面粗糙度情况。

请参阅图2，横板5的上侧设有压板环，压板环包括上环81和下环82，上环81位于顶盘2的上侧，下环82位于横板5和顶盘2之间，上环81和下环82之间固定连接一对螺杆83，螺杆83贯穿顶盘2并与其内部滑动连接，螺杆83的外端螺纹连接有螺母84，螺母84位于顶盘2的上侧，通过压板环对横板5进行下压定位，使检测触头7在使用过程中，保持与路面接触贴合的状态，便于检测过程的顺利进行，当检测触头7的位置调整完毕后，使下环82与横板5的上端轻触，然后转动螺母84对螺杆83进行固定，从而将压板环进行固定，在保证横板5可以顺利转动的同时，不易向上移动。

请参阅图7，横板5的下端开设有横滑槽501，旋转棒6的上端滑动连接于横滑槽501的内部，横滑槽501为T型形状，旋转棒6上端与其相匹配，保证旋转棒6不易从横滑槽501中移出，通过旋转棒6沿着横滑槽501滑动，使旋转棒6可以顺利沿着螺旋通道101移动，从而实现检测触头7在路面上的多向弯曲滑动，充分全面与路面接触，直接有效地测量出路面的粗糙度。

请参阅图7和图8，旋转棒6的外端固定连接有囊球11和压力感应器13，压力感应器13位于囊球11的内侧，囊球11的内部填充有气体，囊球11的内表面固定连接有压片12，囊球11和压力感应器13均位于螺旋通道101的内侧，初始状态下压片12和压力感应器13之间呈不接触状态，当囊球11受到外界压力时，会带动压片12与压力感应器13接触，压力感应器13产生信号变化，外囊袋9和内囊袋10的弹性系数相同，并大于囊球11的弹性系数，当膨胀状态的外囊袋9和内囊袋10与囊球11相挤压时，囊球11的弹性形变大于外囊袋9和内囊袋10的弹性形变。

一种公路工程路面质量检测装置，其使用方法为：

S1、对待检测的公路路面区域进行清扫；

S2、将检测装置移至待检测路面上固定；

S3、调节检测触头7的位置，使其与路面贴合，向外囊袋9和内囊袋10内部充入足量气体，并保证二者与囊球11之间存在一定间隙；

充气后外囊袋9和内囊袋10之间的垂直间距与囊球11的外径之差为1cm-3cm，在检测过程中，旋转棒6和囊球11可在二者之间顺利移动，囊球11不易发生变形，压力感应器13无明显信号变化。

S4、启动电动机3，带动横板5沿着螺旋通道101缓慢移动，通过主控机接收检测触头7和压力感应器13的信号变化，实现对路面粗糙度进行检测。

在电动机3带动竖轴4和横板5转动过程中，因螺旋通道101对旋转棒6的限位作用，以及旋转棒6在横滑槽501内的滑动，实现了检测触头7贴合路面进行多向旋转的路径移动过程，使检测触头7对该区域路面进行了大范围、多向、直接的检测过程，直接将路面粗糙度变化显示在主控机上；

并且，在检测过程中，外囊袋9和内囊袋10一方面对旋转棒6起到了缓冲防撞作用，另一方面，当检测触头7遇到了较为明显的路面波峰时，检测触头7可以顺利侧移，偏离路面波峰，不易与其产生碰撞，有效保证了检测触头7的完好性，与此同时，检测触头7侧移后会对外囊袋9或内囊袋10产生挤压，在挤压下，囊球11发生弹性形变，促使压片12与压力感应器13接触，使压力感应器13产生信号变化，从而间接反映了路面存在明显波峰地带，结合压力感应器13和检测触头7的检测结果，可以直接有效地检测出路面粗糙度情况，相比较现有技术，本发明的检测方法与实际复杂多变的使用环境更具有贴合性，从而得出更准确的检测结果。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种公路工程路面质量检测装置，包括底部带有滚轮的底盘(1)，其特征在于：所述底盘(1)的上侧设有顶盘(2)，所述底盘(1)和顶盘(2)之间固定连接有多个均匀分布的斜撑杆，所述顶盘(2)的上端固定连接有电动机(3)，所述电动机(3)的输出端向下贯穿顶盘(2)并固定连接有竖轴(4)，所述竖轴(4)的下端与底盘(1)的上端相接触，所述竖轴(4)的侧端滑动连接有横板(5)，所述横板(5)的下端滑动连接有旋转棒(6)，所述旋转棒(6)的下端固定连接有检测触头(7)，所述底盘(1)上开设有螺旋通道(101)，所述旋转棒(6)位于螺旋通道(101)的内侧，所述螺旋通道(101)的一对内壁分别固定连接有外囊袋(9)和内囊袋(10)，所述底盘(1)的内部固定连接有充气管一(901)和充气管二(1001)，所述充气管一(901)的一端与外囊袋(9)内部相通，且另一端延伸至底盘(1)外侧，所述充气管二(1001)的一端与内囊袋(10)内部相通，且另一端同样延伸至底盘(1)外侧。

2.根据权利要求1所述的一种公路工程路面质量检测装置，其特征在于：所述竖轴(4)的侧端开设有竖滑槽(401)，所述横板(5)靠近竖轴(4)的一端滑动连接于竖滑槽(401)的内部，所述横板(5)的上侧设有压板环。

3.根据权利要求2所述的一种公路工程路面质量检测装置，其特征在于：所述压板环包括上环(81)和下环(82)，所述上环(81)位于顶盘(2)的上侧，所述下环(82)位于横板(5)和顶盘(2)之间。

4.根据权利要求3所述的一种公路工程路面质量检测装置，其特征在于：所述上环(81)和下环(82)之间固定连接一对螺杆(83)，所述螺杆(83)贯穿顶盘(2)并与其内部滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种公路工程路面质量检测装置，其特征在于：所述螺杆(83)的外端螺纹连接有螺母(84)，所述螺母(84)位于顶盘(2)的上侧。

6.根据权利要求1所述的一种公路工程路面质量检测装置，其特征在于：所述横板(5)的下端开设有横滑槽(501)，所述旋转棒(6)的上端滑动连接于横滑槽(501)的内部。

7.根据权利要求1所述的一种公路工程路面质量检测装置，其特征在于：所述旋转棒(6)的外端固定连接有囊球(11)和压力感应器(13)，所述压力感应器(13)位于囊球(11)的内侧，所述囊球(11)的内部填充有气体，所述囊球(11)的内表面固定连接有压片(12)。

8.根据权利要求7所述的一种公路工程路面质量检测装置，其特征在于：所述囊球(11)和压力感应器(13)均位于螺旋通道(101)的内侧，初始状态下所述压片(12)和压力感应器(13)之间呈不接触状态。

9.根据权利要求7所述的一种公路工程路面质量检测装置，其特征在于：所述外囊袋(9)和内囊袋(10)的弹性系数相同，并大于囊球(11)的弹性系数。

10.根据权利要求7所述的一种公路工程路面质量检测装置，其特征在于：其使用方法为：

S1、对待检测的公路路面区域进行清扫；

S2、将检测装置移至待检测路面上固定；

S3、调节检测触头(7)的位置，使其与路面贴合，向外囊袋(9)和内囊袋(10)内部充入足量气体，并保证二者与囊球(11)之间存在一定间隙；

S4、启动电动机(3)，带动横板(5)沿着螺旋通道(101)缓慢移动，通过主控机接收检测触头(7)和压力感应器(13)的信号变化，实现对路面粗糙度进行检测。

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