CN114045726B - 一种用于沥青路面正纹理成型的压路机 - Google Patents

Abstract

一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，属于压路机制造领域，本发明为了解决现有沥青路面压实施工时无法控制纹理特征，导致路表抗滑性能弱，无法充分保障道路交通运输的安全性的问题，本发明提供的一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，突破原有沥青路面施工纹理不可设计的固有思维，为道路表面赋予正纹理，将有效提升车路摩擦，保障交通行驶安全；且具有加热效果，通过热辐射加热钢轮，可以有效防止沥青降温粘结，在新建道路施工时和道路养护时，根据沥青路面的级配最大粒径，选择合适规格的轮面，制作正纹理，本发明通过负纹理钢轮，在碾压时在沥青路面上形成正纹理，为车路交互提供更大的摩擦力，保障了车辆行驶过程中的安全。

Description

一种用于沥青路面正纹理成型的压路机

技术领域

本发明属于压路机制造领域，具体涉及一种用于沥青路面正纹理成型的压路机。

背景技术

随着沥青路面的应用和推广，在高等级路面新建或改造时，往往优先考虑沥青路面。2018年中国交通事故死亡人数为63194，造成直接财产损失约14亿元。根据相关研究，交通事故主要由驾驶人员操作不当和路面抗滑性能不足造成。瑞典国家道路及交通研究中心研究了路表的摩擦系数与事故率的关系，总结出事故的数量和路面的抗滑性能成近似线性的反比关系，而提高潮湿状态下路面的抗滑系数可以使交通事故率下降60％左右。

交通安全问题历来是世界各国共同面对的难题，由于路表纹理直接决定了车辆的抗滑性能，因此决定了安全行驶车速与安全距离。而现有沥青路面在设计和施工中并未考虑纹理的设计和施工，而仅对构造深度和摆值进行要求，无法充分保障道路交通运输的安全性。正纹理由于其纹理突起的特殊性，能够有效增加轮胎与地面的摩擦并减少噪音，具有较好的应用前景和良好的社会效益。因此，对道路工程领域的决策者、建设者、维护者而言，沥青路面的表面正纹理是道路服役各环节中都必须考虑的一个方面。

发明内容

本发明为了解决现有沥青路面压实施工时无法控制纹理特征，导致路表抗滑性能弱，无法充分保障道路交通运输的安全性的问题，进而提供一种用于沥青路面正纹理成型的压路机；

一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，所述压路机主体机架、两个钢轮、高压喷气组件和高压喷液组件；

所述两个钢轮分别安装在主体机架的前后两端，且每个钢轮与主体机架转动连接，高压喷气组件安装在主体机架上，且高压喷气组件的两个喷气端分别朝向一个钢轮的外圆面设置，高压喷液组件安装在主体机架上，且高压喷液组件的两个喷液端分别朝向一个钢轮的外圆面设置；

所述每个钢轮的外圆面上均布加工有负纹理钢纹，每个钢轮的外圆面上还设有一个加热组件，加热组件与主体机架固定连接，且加热组件的加热部朝向钢轮设置，每个钢轮的内部设有一个震动组件，震动组件安装在钢轮内部的轮轴上，位于主体机架前端钢轮的前方设有一个防护扫描组件，该防护扫描组件与主体机架固定连接，位于主体机架后端钢轮的后方设有一个防护扫描组件，该防护扫描组件与主体机架固定连接；

进一步地，所述负纹理钢纹由若干个单体形状为尖端朝内的四棱锥孔拼接而成；

进一步地，所述主体机架上设有驾驶舱，驾驶舱位于主体机架顶部的中心处，且驾驶舱与主体机架焊接固定，驾驶舱中设有控制器；

进一步地，所述加热装置为弧形电热板和安装支架，弧形电热板与钢轮的外圆面配合设置，弧形电热板的通过导线与位于驾驶舱中的控制器相连，弧形电热板安装在安装支架上，安装支架与主体机架通过螺栓固定连接；

进一步地，所述弧形电热板与所在钢轮外圆面之间的距离为5cm-8cm；

进一步地，所述防护扫描组件为红外线热成像探测仪；

进一步地，所述高压喷气组件包括空气压缩机、气体线管和两个喷气嘴，空气压缩机安装在主体机架上，空气压缩机通过导线与位于驾驶舱中的控制器相连，气体线管具有一个进气端和两个出气端，气体线管的进气端与空气压缩机的输出端相连，两个出气端上分别安装有一个喷气嘴，每个喷气嘴与一个钢轮对应设置；

进一步地，所述高压喷液组件包括储液箱、电动增压泵、液体管线和两个喷液嘴，储液箱安装在主体机架上，电动增压泵设置在储液箱附件，且电动增压泵安装在主体机架上，电动增压泵通过导线与位于驾驶舱中的控制器相连，电动增压泵中的抽水口通过导管与储液箱连通设置，电动增压泵中的出水口与液体管线的进水端相连，液体管线具有两个出水端，每个出水端上安装有一个喷液嘴，每个喷液嘴与一个钢轮对应设置。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明提供的一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，突破原有沥青路面施工纹理不可设计的固有思维，为道路表面赋予正纹理，将有效提升车路摩擦，保障交通行驶安全；且具有加热效果，通过热辐射加热钢轮，可以有效防止沥青降温粘结，在新建道路施工时和道路养护时，根据沥青路面的级配最大粒径，选择合适规格的轮面，制作正纹理，本发明通过负纹理钢轮，在碾压时在沥青路面上形成正纹理，为车路交互提供更大的摩擦力，保障了车辆行驶过程中的安全。

2、本发明提供的一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，其中高压喷气装置保证了钢轮表面负纹理不会被集料和沥青黏附填充，减小维护成本，其中高压喷液装置可存储液体供冲洗钢轮使用，在使用时可采用高温清水冲洗，防止沥青黏附的同时减少对路面的不利影响；在维护时可采用煤油等有机溶剂，充分清理钢轮表面。

3、本发明提供的一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，其中防护扫描组件分别安装于主体机架前后端部，其利用红外线热成像的原理，能够充分利用压路机施工作业时沥青路面的高温特征，识别即将卷入钢轮底部的常温/低温物体(如避让不及而被撞倒的工作人员、小型工作设备和铁锹等施工工具)并紧急制动压路机，从而有效减少施工事故，保障施工现场安全。

附图说明

图1是本发明的总体结构图；

图2是本发明中负纹理钢纹中单个锥孔的示意图；

图3是本发明中负纹理钢纹中单个锥孔的俯视图；

图4是本发明中负纹理钢纹中单个锥孔的侧视图；

图5是本发明中钢轮与震动组件的连接示意图；

图中：1主体机架、12驾驶舱、14防护扫描组件、2钢轮、21负纹理钢纹、22加热组件、23震动组件、3高压喷气组件、31空气压缩机、32气体线管、33喷气嘴、4高压喷液组件、41储液箱、42电动增压泵、43液体管线和44喷液嘴。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式提供一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，所述压路机主体机架1、两个钢轮2、高压喷气组件3和高压喷液组件4；

所述两个钢轮2分别安装在主体机架1的前后两端，且每个钢轮2与主体机架1转动连接，高压喷气组件3安装在主体机架1上，且高压喷气组件3的两个喷气端分别朝向一个钢轮2的外圆面设置，高压喷液组件4安装在主体机架1上，且高压喷液组件4的两个喷液端分别朝向一个钢轮2的外圆面设置；

所述每个钢轮2的外圆面上均布加工有负纹理钢纹21，每个钢轮2的外圆面上还设有一个加热组件22，加热组件与主体机架1固定连接，且加热组件的加热部朝向钢轮2设置，每个钢轮2的内部设有一个震动组件23，震动组件23安装在钢轮2内部的轮轴上，位于主体机架1前端钢轮2的前方设有一个防护扫描组件14，该防护扫描组件14与主体机架1固定连接，位于主体机架1后端钢轮2的后方设有一个防护扫描组件14，该防护扫描组件14与主体机架1固定连接。

本实施方式中主体机架1作为整个装置的支撑结构，采用钢结构制成，同时主体机架1上设置移动电源(蓄电池)和正反转电机，正反转电机用于驱动两个钢轮2进行往复运动，电源作为加热组件22、高压喷气组件3和高压喷液组件4的动力源，所述的负纹理钢纹21上有根据沥青混合料最大粒径想匹配的负纹理，在路表面有效形成正纹理的同时，防止集料嵌入；所述的加热组件22采用热辐射的方式在钢轮滚动过程中加热钢轮表面，使得其在沥青路面新建施工和养护施工均能使用，防止沥青和骨料黏附在钢轮表面；所述的震动装置23位于钢轮内部，可利用控制频率的震动压实沥青路面；

所述震动组件23包括中心套和多个震动单元，中心套套装在钢轮2的内轴上，多个震动单元沿周向等距设置在中心套上，震动单元的一端与中心套的外圆面固定连接，震动单元的另一端与钢轮2的内表面固定连接，震动单元包括一根连接杆和一个滑动块，连接杆分别与钢轮2的内表面和中心套的外表面固定连接，滑动块套设在连接杆上，且滑动块可沿连接杆的长度方向自由滑动，当钢轮2滚动时，滑动块会受到重力的作用向下滑动，对钢轮2的内表面进行冲击，从而实现对所压路面进行二次压实的作用。

具体实施方式二：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的负纹理钢纹21作进一步限定，本实施方式中，所述负纹理钢纹21由若干个单体形状为尖端朝内的四棱锥孔拼接而成。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

本实施方式中，负纹理单体形状为尖端朝内的正四棱锥，底面边长L和高H根据沥青混合料级配最大粒径选择。当最大粒径大于等于9.5mm时，L为2.36mm，H为4.75mm；最大粒径小于等于9.5mm时，选用L为1.18mm，H为2.36mm的纹理，该设计能够在沥青路面成型有效正纹理的同时减少骨料的嵌入。

具体实施方式三：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的主体机架1作进一步限定，本实施方式中，所述主体机架1上设有驾驶舱12，驾驶舱12位于主体机架1顶部的中心处，且驾驶舱12与主体机架1焊接固定，驾驶舱12中设有控制器。其它组成及连接方式与具体实施方式二相同。

本实施方式中，驾驶舱12可供驾驶员作业时使用，驾驶舱12中除了现有驱动压路机往返行走的控制台外，还设置了控制器，控制器通过导线与加热组件22、高压喷气组件3和高压喷液组件4的启停端相连，便于驾驶员可以在驾驶舱12内控制加热组件22、高压喷气组件3和高压喷液组件4的工作状态，同时驾驶舱12内还设置了显示器，用于接收防护扫描组件14反馈回的图像，有效对压路机前进和后退时的视野盲区进行预判。

具体实施方式四：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的加热组件22作进一步限定，本实施方式中，所述加热组件22为弧形电热板和安装支架，弧形电热板与钢轮2的外圆面配合设置，弧形电热板的通过导线与位于驾驶舱12中的控制器相连，弧形电热板安装在安装支架上，安装支架与主体机架1通过螺栓固定连接。其它组成及连接方式与具体实施方式三相同。

如此设置，选择弧形电热板对钢轮2进行加热，是由于弧形电热板可以更好的钢轮2的外圆面进行配合，便于达到最佳的加热效果。

具体实施方式五：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的弧形电热板作进一步限定，本实施方式中，所述弧形电热板与所在钢轮2外圆面之间的距离为5cm-8cm。其它组成及连接方式与具体实施方式四相同。

如此设置，由于钢轮2的材质特性也会受到温度影响，在距离弧形电热板过近时会是钢轮2的外圆面发生形变，在工作时影响碾压面的质量，导致路面不平，距离过远会热辐射的温度在传播中会消散，无法有效的组织沥青冷却。

具体实施方式六：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的防护扫描组件14作进一步限定，本实施方式中，所述防护扫描组件14为红外线热成像探测仪。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

如此设置，防护扫描组件14采用红外热成像系统，在车辆作业时识别探测区域内温度突变场，控制车辆急停，避免工作人员因未及时避让卷入压路机，保障作业现场安全。

具体实施方式七：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的高压喷气组件3作进一步限定，本实施方式中，所述高压喷气组件3包括空气压缩机31、气体线管32和两个喷气嘴33，空气压缩机31安装在主体机架1上，空气压缩机31通过导线与位于驾驶舱12中的控制器相连，气体线管32具有一个进气端和两个出气端，气体线管32的进气端与空气压缩机31的输出端相连，两个出气端上分别安装有一个喷气嘴33，每个喷气嘴33与一个钢轮2对应设置。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

本实施方式中，考虑到压路机体积有限，储液量有限，因此将主要利用高压空气作为主要的清扫的组件，通过气体对钢轮2中的负纹理钢纹21进行吹扫，便于清除黏附在钢轮表面的沥青和骨料。

具体实施方式八：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的高压喷液组件4作进一步限定，本实施方式中，所述高压喷液组件4包括储液箱41、电动增压泵42、液体管线43和两个喷液嘴44，储液箱41安装在主体机架1上，电动增压泵42设置在储液箱41附件，且电动增压泵42安装在主体机架1上，电动增压泵42通过导线与位于驾驶舱12中的控制器相连，电动增压泵42中的抽水口通过导管与储液箱41连通设置，电动增压泵42中的出水口与液体管线43的进水端相连，液体管线43具有两个出水端，每个出水端上安装有一个喷液嘴44，每个喷液嘴44与一个钢轮2对应设置。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

本实施方式中，高压喷液组件4作为辅助清扫组件，所述的电动增压泵42能够为液体增压，高压液体通过液体管线43送达喷液嘴44，利用存储的液体溶解钢轮表面的沥青，以清除高压气体无法清除的黏附在钢轮表面的沥青和骨料，储液箱41位于视觉盲区，不会影响驾驶员操作。

本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。

工作原理

首先，主体机架1为压路机的运行提供了基础，驾驶员进入驾驶舱12后可操作压路机，压路机的传动系统(正反转电机)驱动钢轮13滚动，使得压路机在沥青路面上行走，在行走的过程中，置于前后端部的防护扫描组件14以红外热成像的方式获取压路机运行区域内的热量场。在压路机行走过程中，若工人或其他人员因未及时避让而被压路机撞倒，由于其体表温度与沥青路面存在显著差异，从而防护扫描组件14能够及时识别危险场景，对压路机进行急停处理，避免发生事故。

在压路机碾压路面过程中，由于钢轮2具有负纹理钢纹21，因此能够在碾压柔性沥青路面后在路表留下正纹理。在新建路面施工过程中，加热组件22能够以热辐射的方式加热钢轮表面，防止沥青和骨料的黏附，并防止由于沥青混合料暴露在空气中降温后难以压实，配合震动组件23，使得压路机能够充分压实沥青路面；在日常路面养护的过程中，加热组件22能够以热辐射的方式加热钢轮表面，配合压路机的缓慢行驶，通过钢轮表面与路表面热传导的方式加热路面，从而使表面沥青变软，并在碾压过后恢复路表面的正纹理。

在碾压开始后，由于负纹理的特性，部分骨料可能嵌入负纹理钢纹21中，而由于沥青粘度较大的特性，部分沥青可能黏附在负纹理钢纹21上，由于压路机的功能特征与洒水车不同，难以存储大量的液体，因此利用液体冲洗沥青是不现实的。本发明采用高压空气清除黏附的沥青和嵌入的骨料，能够有效解决这一问题。空气经空气压缩机31压缩后，由气体管线32送至喷气嘴33，喷气嘴33沿钢轮轴向布置于车架11上，在钢轮滚动过程中，均匀清理每一处纹理。

考虑到部分骨料形状特殊，通过高压气体可能难以清理嵌入负纹理钢轮面21的骨料，亦或碾压采用高黏沥青的混合料，本发明配备了高压喷液装置4。当施工人员发现负纹理钢轮面21被集料和沥青填充后，通知压路机驾驶员开离施工路面，打开喷液系统，利用布置于车架11上驾驶员视线盲区内的储液箱41存储能够溶解沥青的溶剂或冲洗集料的液体，液体经电动增压泵42加压后，由液体管线43送至喷液嘴44，喷液嘴44沿钢轮轴向布置于车架11上，在钢轮滚动过程中，均匀清理每一处纹理。处理完成后回到施工场地继续施工。

Claims (5)

1.一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，其特征在于：所述压路机主体机架(1)、两个钢轮(2)、高压喷气组件(3)和高压喷液组件(4)；

所述两个钢轮(2)分别安装在主体机架(1)的前后两端，且每个钢轮(2)与主体机架(1)转动连接，高压喷气组件(3)安装在主体机架(1)上，且高压喷气组件(3)的两个喷气端分别朝向一个钢轮(2)的外圆面设置，高压喷液组件(4)安装在主体机架(1)上，且高压喷液组件(4)的两个喷液端分别朝向一个钢轮(2)的外圆面设置；

所述每个钢轮(2)的外圆面上均布加工有负纹理钢纹(21)，每个钢轮(2)的外圆面上还设有一个加热组件(22)，加热组件与主体机架(1)固定连接，且加热组件的加热部朝向钢轮(2)设置，每个钢轮(2)的内部设有一个震动组件(23)，震动组件(23)安装在钢轮(2)内部的轮轴上，位于主体机架(1)前端钢轮(2)的前方设有一个防护扫描组件(14)，该防护扫描组件(14)与主体机架(1)固定连接，位于主体机架(1)后端钢轮(2)的后方设有一个防护扫描组件(14)，该防护扫描组件(14)与主体机架(1)固定连接；

所述负纹理钢纹(21)由若干个单体形状为尖端朝内的四棱锥孔拼接而成；

所述高压喷气组件(3)包括空气压缩机(31)、气体线管(32)和两个喷气嘴(33)，空气压缩机(31)安装在主体机架(1)上，空气压缩机(31)通过导线与位于驾驶舱(12)中的控制器相连，气体线管(32)具有一个进气端和两个出气端，气体线管(32)的进气端与空气压缩机(31)的输出端相连，两个出气端上分别安装有一个喷气嘴(33)，每个喷气嘴(33)与一个钢轮(2)对应设置；

所述高压喷液组件(4)包括储液箱(41)、电动增压泵(42)、液体管线(43)和两个喷液嘴(44)，储液箱(41)安装在主体机架(1)上，电动增压泵(42)设置在储液箱(41)附件，且电动增压泵(42)安装在主体机架(1)上，电动增压泵(42)通过导线与位于驾驶舱(12)中的控制器相连，电动增压泵(42)中的抽水口通过导管与储液箱(41)连通设置，电动增压泵(42)中的出水口与液体管线(43)的进水端相连，液体管线(43)具有两个出水端，每个出水端上安装有一个喷液嘴(44)，每个喷液嘴(44)与一个钢轮(2)对应设置；

所述震动组件（23） 包括中心套和多个震动单元，中心套套装在钢轮（2） 的内轴上，多个震动单元沿周向等距设置在中心套上，震动单元的一端与中心套的外圆面固定连接，震动单元的另一端与钢轮（2） 的内表面固定连接，震动单元包括一根连接杆和一个滑动块，连接杆分别与钢轮（2） 的内表面和中心套的外表面固定连接，滑动块套设在连接杆上，且滑动块可沿连接杆的长度方向自由滑动。

2.根据权利要求1中所述的一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，其特征在于：所述主体机架(1)上设有驾驶舱(12)，驾驶舱(12)位于主体机架(1)顶部的中心处，且驾驶舱(12)与主体机架(1)焊接固定，驾驶舱(12)中设有控制器。

3.根据权利要求1中所述的一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，其特征在于：所述加热组件(22)为弧形电热板和安装支架，弧形电热板与钢轮(2)的外圆面配合设置，弧形电热板的通过导线与位于驾驶舱(12)中的控制器相连，弧形电热板安装在安装支架上，安装支架与主体机架(1)通过螺栓固定连接。

4.根据权利要求3中所述的一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，其特征在于：所述弧形电热板与所在钢轮(2)外圆面之间的距离为5cm-8cm。

5.根据权利要求4中所述的一种用于沥青路面正纹理成型的压路机，其特征在于：所述防护扫描组件(14)为红外线热成像探测仪。

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