CN115874510A - 用于将整平器定位在起始铺路深度处的自动化机械系统 - Google Patents

Abstract

一种铺路机可以包括框架；联接到框架的整平器，整平器包括一个或多个整平器板；一个或多个可移动的延伸机构，其位于每个整平器板的后端，并且经配置在整平器板下方上下延伸和缩回；以及控制器，其经配置在整平器开始铺路操作之前将一个或多个延伸机构延伸预定距离，并且在整平器已经开始铺路操作之后缩回一个或多个延伸机构。

Description

用于将整平器定位在起始铺路深度处的自动化机械系统

技术领域

本发明总体上涉及铺路设备。更具体地，本发明涉及一种沥青铺路机。

背景技术

铺路机用于将铺路材料相对均匀地施加、铺展和压实到所需表面上。这些机器通常用于道路、停车场和其它需要平滑耐用表面供汽车、卡车和其它车辆行驶的区域的建造。沥青铺路机通常包括用于从卡车接收沥青材料的料斗和用于将沥青从料斗向后传送以排放到路基上的输送机系统。螺旋钻可以用于将沥青横向地铺展在整平器前面的路基上。整平器上的整平器板使沥青材料平滑并稍微压实沥青材料，理想情况下留下均匀深度和平滑度的路基。

作为正常铺路过程的一部分，需要几个步骤来适当地设置整平器板以用于铺设一致的沥青垫。许多这些设置步骤目前需要人工输入来完成。为了帮助最大限度地减少对人工输入的需求，最终为机器操作员创建更安全的操作环境，许多这些设置步骤中可以是自动化的。

美国专利6，183，160描述了一种整平器组件和用于定位整平器组件的控制器。

发明内容

在根据本发明的示例中，一种铺路机可以包括框架；联接到框架的整平器，整平器包括一个或多个整平器板；一个或多个可移动的延伸机构，其位于每个整平器板的后端，并且经配置在整平器板下方上下延伸和缩回；以及控制器，其经配置在整平器开始铺路操作之前将一个或多个延伸机构延伸预定距离，并且在整平器已经开始铺路操作之后缩回一个或多个延伸机构。

在一个示例中，一种铺路机可以包括框架；通过牵引臂联接到框架的整平器，整平器包括主整平器板；两个可移动的延伸机构，两个可移动的延伸机构中的每一个位于主整平器板的每个后角处，两个可移动的延伸机构经配置在主整平器板下方上下延伸和缩回；以及控制器，其经配置在整平器开始铺路操作之前将一个或多个延伸机构延伸预定距离以限定起始深度，并且在整平器已经开始铺路操作之后缩回一个或多个延伸机构。

在一个示例中，一种在铺路操作之前设置整平器的方法可以包括在整平器板的底表面下方向下延伸一个或多个延伸机构，以限定整平器板的起始深度；以及在铺路操作已经开始之后缩回一个或多个延伸机构。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相同数字可以表示相似部件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式概括地示出了本文中讨论的各种实施例。

图1示出了根据一个实施例的铺路机的侧视图。

图2示出了根据一个实施例的整平器的示意性仰视图。

图3示出了根据一个实施例的整平器的示意性侧视图。

图4示出了根据一个实施例的在铺路操作之前设置整平器的方法。

具体实施方式

图1示出了根据一个实施例的铺路机10的侧视图。铺路机10通常包括框架12，其具有与框架12联接的一组地面接合元件14，诸如履带或车轮。地面接合元件14可以由发动机13以常规方式驱动。整平器16可以定位在铺路机10的后端处，以将铺路材料铺展并压实成具有所需的厚度、尺寸、均匀性、胎冠轮廓和横向坡度的沥青垫11。铺路机10还包括具有座椅和控制台的操作员站22，操作员站22包括用于通过在输入面板49处输入指令来引导铺路机10的操作的各种控制器。设置控制器48用于电气控制铺路机10的各个方面。例如，控制器48可以在铺路机10的操作期间从铺路机的各个部件发送和接收信号。

铺路机10还包括用于存储铺路材料的料斗26，以及包括一个或多个输送机15的输送机系统，其经配置将铺路材料从料斗26移动到铺路机10后部的整平器16。一个或多个螺旋钻30布置在整平器16的前端附近，以接收由输送机15供应的铺路材料并将材料均匀地铺展在整平器16下方。

当铺路机10将铺路材料施加到表面(图1中的左侧)时，提及整平器16的“前”端是指整平器16面向铺路机10的行进方向的端。类似地，当铺路机10将铺路材料施加到现有基座39时，提及整平器16的部件的“面向前”的表面是指面向铺路机10的行进方向的表面；而当铺路机10将铺路材料施加到表面(图1中的右侧)时，提及部件的“面向后”的表面是指背离铺路机10的行进方向的表面。

整平器16可以通过一对牵引臂17枢转地联接在铺路机10的后面，牵引臂17在铺路机的框架12和整平器16之间延伸。牵引臂17可以枢转地连接到框架12，使得整平器16相对于整平器框架和待铺路的表面的相对位置和定向可以通过枢转牵引臂17来调节，例如，以便控制由铺路机10沉积的铺路材料的厚度。牵引臂17还可以使用定位缸31使牵引点在机器10上升高和降低，当定位缸上下移动时，移动牵引臂的牵引点并改变整平器16的附接角度。而且，作为铺路设置过程的一部分，在设置期间，整平器上的一个或多个缸32、33可以升高或降低整平器的部分。

整平器16可以包括具有联接到整平器框架24的整平器板18的整平器框架24。整平器板18经配置浮在铺设在准备好的现有基座39上的沥青垫11的铺路材料上，并使基座表面(诸如，道路或路基)上的铺路材料“平滑”或平整并压实铺路材料。

整平器16可以包括夯杆组件20，其定位在整平器板18的前面并横向于铺路机10的行进方向延长。夯杆组件20可以包括夯杆41。夯杆组件20可以联接到整平器16的整平器框架24上，并经配置使得夯杆41沿基本上垂直于沥青垫11和基本上垂直于铺路机10的行进方向的向上和向下方向往复运动。

如上所述，作为正常铺路过程的一部分，需要几个步骤来适当地设置整平器16以用于铺设一致/均匀沥青垫11。许多这些设置步骤需要人工输入来完成。为了帮助最大限度地减少对人工输入的需求，许多这些设置步骤中可以是自动化的。

例如，设置过程可以包括使用缸32、33升高或降低牵引臂17的牵引点以及升高和降低整平器的部分。

本系统集中于使整平器16下降或“浮动”到起始铺路深度参考点的设置步骤自动化。该起始深度参考点目前在本质上是结构性的，并且在适当的铺路深度处物理地支撑整平器的重量。目前，最普通类型的起始深度参考是简单的木制起始板。铺路工作人员经常在机器上携带几块板，以适应它们在任何给定的工作地点可能遇到的许多不同的铺路起始深度。这些起始板通常与机器保持在一起，占据机器上可以用于其它目的的宝贵空间。而且，这些起始板需要操作员根据需要手动地将起始板放置在整平器下方，这取决于每个铺路道次开始时的铺路深度。因此，该过程现在是100％手动的。

图2示出了根据一个实施例的整平器16的示意性仰视图；以及图3示出了整平器16的示意性侧视图。这里，所示的整平器16的整平器板包括主整平器板18和延伸整平器板19，它们在主整平器板18的任一侧上向外延伸。

为了提供用于整平器16的起始点深度参考，本系统提供了一个或多个可移动的延伸机构52，延伸机构52位于每个整平器板18、19的后端，并经配置在整平器板18、19下方上下延伸和缩回。在一个示例中，两个可移动的延伸机构52位于主整平器板18的每个后角。

控制器48(图1)可以经配置在整平器16开始铺路操作之前将一个或多个延伸机构52延伸预定距离以限定起始深度，然后在整平器16已经开始铺路操作之后缩回一个或多个延伸机构52。

因此，为了使放置物理起始深度物品的过程自动化，整平器16包括在整平器板18、19上的延伸机构52，以便用作可以完全集成到整平器16中的起始深度机构。在一些实施例中，延伸机构52可以包括位置感测缸、电螺纹致动器或其它可控结构机构。延伸机构52可以刚性地安装到整平器板18、19上，并沿整平器板18、19的后边缘放置，以在设置过程期间适应整平器调零的下一步骤。

在各种示例中，在整平器主板18的每个左角和右角以及每个左角和右角的整平器延伸板19上可以有一个或多个这些延伸机构52。在一个示例中，每个延伸整平器板19可以包括定位在延伸整平器板19的宽度的大致中点处的单个延伸机构52。这些自动化延伸机构52可以由机器ECM控制器48控制以设置适当的起始深度。

例如，作为作业设置的一部分，操作员将经由机器控制输入面板49(图1)输入起始铺路深度。然后，机器控制器48将使用该起始铺路深度来发送命令(经由硬线或CAN网络)以将这些延伸机构52(即，位置感测缸或电致动器)中的每一个延伸至正确的延伸长度以匹配指定的起始铺路深度。

在设置期间，当整平器16下降到现有基座39时，这些延伸机构52与现有基座39物理接触，并在适当的起始铺路深度处支撑整平器板18、19。一旦铺路机10开始向前移动以开始铺路，整平器重量将最终由在整平器16下方流动的沥青材料53支撑，此时，起始深度延伸机构52可以向上缩回到整平器16中，使得整平器板18、19的底表面限定用于在沥青材料53上方行进以形成沥青垫的平坦的平面表面。延伸机构52缩回过程的定时可以是基于定时器的或行进的距离；两者均可以由机器控制器48控制。

在一个示例中，在整平器板18、19已经行进整平器板18、19的长度的大约2/3之后，控制器48缩回一个或多个延伸机构52。因此，延伸机构52在它们与沥青材料53相遇之前缩回，并且整平器可以完成形成沥青垫11。

在一个示例中，一个或多个延伸机构52可以包括在延伸机构52的底表面上的耐磨板54。由于耐磨板随着使用而退化，因此可以更换它们。

工业实用性

本系统可以应用于铺路系统。用于制备整平器的当前设置过程可能是耗时的并且需要许多手动步骤。为了有助于将整平器16降低或“浮动”到适当的起始铺路深度参考点的设置步骤，本系统提供了结合在整平器16的整平器板18、19中的物理延伸机构52。

图4示出了根据一个实施例的用于在铺路操作之前设置整平器的方法60。该方法可以包括在整平器板18、19的底表面下方向下延伸(62)一个或多个延伸机构52，以限定整平器板18、19的起始深度。方法60还包括在铺路操作已经开始之后缩回一个或多个延伸机构(64)。

延伸机构52的缩回可以基于定时器或行进的距离。例如，控制器可以在整平器板行进整平器板长度的大约2/3之后缩回一个或多个延伸机构52。

上面的详细描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本发明的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求所授权的等同物的全部范围来确定。

Claims (10)

1.一种铺路机，包括：

框架；

整平器，其联接到框架，所述整平器包括一个或多个整平器板；

一个或多个可移动的延伸机构，其位于每个整平器板的后端，并且经配置在所述整平器板下方上下延伸和缩回；以及

控制器，其经配置在所述整平器开始铺路操作之前将所述一个或多个延伸机构延伸预定距离，并且在所述整平器已经开始铺路操作之后缩回所述一个或多个延伸机构。

2.根据权利要求1所述的铺路机，其中所述一个或多个可移动的延伸机构包括位置感测缸。

3.根据权利要求1所述的铺路机，其中所述一个或多个可移动的延伸机构包括螺纹致动器。

4.根据权利要求1所述的铺路机，其中所述整平器通过牵引臂联接到所述框架。

5.根据权利要求1所述的铺路机，其中在所述整平器板已经行进所述整平器板长度的大约2/3之后，所述控制器缩回所述一个或多个延伸机构。

6.根据权利要求1所述的铺路机，其中铺路机操作员可以将起始深度输入到所述控制器中，并且所述控制器将所述延伸机构延伸适当的距离，以将所述整平器支撑在适当的起始深度。

7.根据权利要求1所述的铺路机，其中所述一个或多个延伸机构可以包括位于底表面上的耐磨板。

8.根据权利要求1所述的铺路机，其中所述控制器使所述一个或多个延伸机构延伸，以提供所述整平器的适当的攻角。

9.一种在铺路操作之前设置整平器的方法，所述方法包括：

在整平器板的底表面下方向下延伸一个或多个可移动的延伸机构，以限定所述整平器板的起始深度；以及

在所述铺路操作已经开始之后缩回所述一个或多个可移动的延伸机构。

10.根据权利要求9所述的方法，包括在所述整平器板已经行进所述整平器板的长度的大约2/3之后缩回所述一个或多个延伸机构。

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