CN207435867U - 一种电磁感应加热诱导沥青路面自愈合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种电磁感应加热诱导沥青路面自愈合装置，用以解决沥青路面容易产生裂缝、松散等病害，修复较复杂的问题；包括工作小车、支架和滚轮，滚轮设置在支架的两端，工作小车上设有车外显示屏和空气交换系统，工作小车内设有主电源、感应电流控制单元、显示屏、PLC控制单元和紧急开关，车外显示屏、空气交换系统、主电源、感应电流控制单元和显示屏均与PLC控制单元相连接，紧急开关与主电源相连接，感应电流控制单元与电磁感应线圈装置相连接，电磁感应线圈装置固定在支架上。本实用新型通过电磁感应加热掺导电材料的沥青混凝土以提高其裂缝愈合性能，提高沥青路面的服务寿命，大幅减少养护费用和时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及沥青路面修复的技术领域，具体涉及一种电磁感应加热诱导沥青路面自愈合装置。
背景技术
科技越来越发达，交通的快速发展使世界的距离在缩短，近几年世界各地的公路建设事业不断上新的台阶，从以前的水泥路面到如今具有消音、吸水、防水漂、改善路面可见度的沥青路面，让汽车的行驶越来越安全，也越来越舒服。沥青路面由于具有表面平整无接缝、行车舒适和噪音小，以及施工便捷、养护时间短和易维护等优点，越来越被重视，日益成为国内外高等级公路的主要路面形式，被广泛用于修建高速公路、机场跑道和桥面铺装等路面上。但是，在不断的使用中，人们发现高速公路沥青路面的破损问题，已经成为公路健康发展的主要突出矛盾。沥青路面在受长期行车荷载、温度应力以及半刚性基层的反射裂缝等其他因素的作用，会产生裂缝、松散等病害。且现有的沥青路面养护和修复聚合物材料如防水剂、沥青再生剂等，会不同程度地影响路面的养护费用和使用性能。
为了增加沥青路面的使用寿命，沥青公路的养护和维修是不可忽视的，养护工作一般分为：预防性养护和修复性养护。沥青路面的维修包括根据维修设计进行施工前的准备工作、路面的铣刨、路面基层的施工、封层和黏层施工等几个重要方面，可见沥青的路面修复问题十分复杂。对此复杂的施工工序和严重的沥青路面养护问题，现在世界范围也没有特别完善和先进的沥青路面修复方案可以完美解决。现阶段国内外学者从沥青材料本身和沥青混合料两方而研究沥青混凝土路而自愈合的先进技术方法----聚合物材料愈合方法和感应加热愈合方法。这两种方法均可以有效地增加沥青混凝土的愈合率，修复沥青混凝土路面的裂缝和松散等病害，提高沥青混凝土路面的整体性和使用性能，从而解决沥青混凝土路面现阶段的修复问题，并为以后沥青混凝土路面修复技术的研究提供技术基础。所以，利用沥青本身的自愈合、温度敏感性等性能，通过电磁感应加热掺导电材料的沥青混凝土以提高其裂缝愈合性能是现阶段沥青路面修复方法中可行且较先进的技术，但是，没有相关的装置。
实用新型内容
针对沥青路面容易产生裂缝、松散等病害，修复和维护较复杂的问题，本实用新型提出一种电磁感应加热诱导沥青路面自愈合装置，利用电磁感应加热技术使掺有导电材料的沥青路面裂缝自愈合，以达到简化沥青路面养护程序的目的，提高沥青路面的服务寿命，大幅减少养护费用和时间，操作方便，实用性强，具有很大的市场潜力。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种电磁感应加热诱导沥青路面自愈合装置，包括工作小车、支架和滚轮，滚轮设置在支架的两端，所述工作小车上设有车外显示屏和空气交换系统，工作小车内设有主电源、感应电流控制单元、显示屏、PLC控制单元和紧急开关，车外显示屏、空气交换系统、主电源、感应电流控制单元和显示屏均与PLC控制单元相连接，紧急开关与主电源相连接，感应电流控制单元与电磁感应线圈装置相连接，电磁感应线圈装置固定在支架上。
所述主电源分别与电磁感应线圈装置、感应电流控制单元、空气交换系统、显示屏、紧急开关和车外显示屏相连接。
所述工作小车内设有备用电源，备用电源与主电源相连接，备用电源与紧急开关相连接。
所述电磁感应线圈装置上设有绝缘连接固定装置，绝缘连接固定装置与工作小车后端相连接。
所述车外显示屏设置在工作小车前部的上方。
本实用新型利用沥青本身的自愈合和温度敏感性等性能，通过电磁感应加热掺导电材料的沥青混凝土以提高其裂缝愈合性能，以达到简化沥青路面养护程序的目的，提高沥青路面的服务寿命，大幅减少养护费用和时间。相比传统加热装置，本实用新型还具有能耗低、加热速度快、加热均匀、操作简单和对环境友好等优势，且具有创新性、方便性和实用性等优点，具有很大的市场潜力，是新一代路面养护的领先技术。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的原理框图。
其中，1为电磁感应线圈装置，2为主电源，3为感应电流控制单元，4为空气交换系统，5为显示屏，6为PLC控制单元，7为备用电源，8为紧急开关，9为车外显示屏，10为绝缘连接固定装置，11为滚轮，12为支架，13为工作小车。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1和图2所示，一种电磁感应加热诱导沥青路面自愈合装置，包括工作小车13、支架12和滚轮11，滚轮11设置在支架12的两端，工作小车13上设有车外显示屏9和空气交换系统4，工作小车13内设有主电源2、感应电流控制单元3、显示屏5、PLC控制单元6和紧急开关8，车外显示屏9、空气交换系统4、主电源2、感应电流控制单元3和显示屏5紧急开关8均与PLC控制单元6相连接，紧急开关8与主电源2相连接，用于人工控制整个装置的开关。感应电流控制单元3与电磁感应线圈装置1相连接，电磁感应线圈装置1固定在支架12上。
主电源2分别与电磁感应线圈装置1、感应电流控制单元3、空气交换系统4、显示屏5、紧急开关8和车外显示屏9相连接。主电源2的主要供电装置，为所有车内设备作为主要供电电源。
电磁感应线圈装置1利用沥青材料本身的温度敏感等性能，根据法拉第电磁感应定律，通过电磁感应加热含有导热金属纤维的沥青混凝土以提高其裂缝愈合性能。电磁感应线圈装置通电后会成为电磁铁产生强磁场，这个强磁场与沥青中的导热金属纤维类物质（如钢丝绒）发生电磁感应产生电动势，此电动势称为感应电动势（感生电动势)，感应电动势会驱使导热纤维簇中的电子流动，形成感应电流（感生电流）。这个电流又绕着可视作闭合导体的导热纤维簇旋转，产生涡流效应，涡流效应使每一簇导热金属纤维产生热量，从而加热金属纤维附近的沥青材料，使掺有导热金属纤维的沥青路面达到裂缝自愈合简化沥青路面养护程序的目的，提高沥青路面的服务寿命，大幅减少养护费用和时间。感应电流控制单元3控制通过电磁感应线圈装置1的电流大小，从而控制形成强磁场大小和导热金属纤维行程的感应电流大小，达到控制发热量的目的，使得沥青材料达到合适温度始终保持最佳自愈合状态。空气交换系统4为车内工作设备和工作人员提供适宜的温度，同时交换车内外的气体，排出工作设备产生的有害物质，使得车内空气清新。显示屏5为PLC控制单元6的可视操作屏幕。
PLC控制单元6是可编程逻辑控制器，是为通过电磁感应加热含有导热金属纤维的沥青混凝土以达到其裂缝愈合提高路面养护效率设计的一种数字运算操作的电子装置，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出通过控制感应电流控制单元3输出合适电流调节电磁感应线圈装置1的加热温度，从而使沥青材料产生合适的温度达到养护路面目的。PLC控制单元6能协调各部分工作，合理控制整个电磁感应加热装置的运行，按照设定的过程使装置处于最佳工作状态，使工作状态可直观展示，加强人机交互。
工作小车13内设有备用电源7，备用电源7与主电源2相连接，作为车内的第二电源，为了当主电源2发生故障不能正常供电工作的时候启动，从而保持工作正常进行，不中断工作状态，避免影响工程进度。备用电源7与紧急开关8相连接，当出现机器故障或人工操作不当引起的事故时，PLC控制单元6无法正常判断断电时，人工紧急干预对工作设备断电，从而避免发生工程事故。
优选地，电磁感应线圈装置1上设有绝缘连接固定装置10，绝缘连接固定装置10与工作小车13后端相连接，绝缘连接固定装置10为倾斜设置的连接杆，将电磁感应线圈装置和车辆尾部进行连接固定，保持拖挂的稳定性和工作的安全性。
优选地，车外显示屏9设置在工作小车13前部的上方，车外显示屏9为LED显示屏，设置于车顶，用于提示社会车辆和路面养护工作人员电磁感应线圈装置1正在运行，引导路人和车辆，避免发生意外事故。
本实用新型利用电磁感应加热技术最大化地通过能量供给的方法利用沥青的自愈合能力修复其力学性质，使掺有导电材料的沥青路面裂缝自愈合，消除沥青路面的裂缝、松散等病害，提高沥青路面的服务寿命，大幅减少养护费用和时间；且轻便高效，通过计算得到加热沥青所需要的热量对应的电磁感应强度和对应的电源输出电压，以确保选择可靠有效的电源。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电磁感应加热诱导沥青路面自愈合装置，包括工作小车（13）、支架（12）和滚轮（11），滚轮（11）设置在支架（12）的两端，其特征在于：所述工作小车（13）上设有车外显示屏（9）和空气交换系统（4），工作小车（13）内设有主电源（2）、感应电流控制单元（3）、显示屏（5）、PLC控制单元（6）和紧急开关（8），车外显示屏（9）、空气交换系统（4）、主电源（2）、感应电流控制单元（3）和显示屏（5）均与PLC控制单元（6）相连接，紧急开关（8）与主电源（2）相连接，感应电流控制单元（3）与电磁感应线圈装置（1）相连接，电磁感应线圈装置（1）固定在支架（12）上。
2.根据权利要求1所述的电磁感应加热诱导沥青路面自愈合装置，其特征在于，所述主电源（2）分别与电磁感应线圈装置（1）、感应电流控制单元（3）、空气交换系统（4）、显示屏（5）、紧急开关（8）和车外显示屏（9）相连接。
3.根据权利要求1或2所述的电磁感应加热诱导沥青路面自愈合装置，其特征在于，所述工作小车（13）内设有备用电源（7），备用电源（7）与主电源（2）相连接，备用电源（7）与紧急开关（8）相连接。
4.根据权利要求1所述的电磁感应加热诱导沥青路面自愈合装置，其特征在于，所述电磁感应线圈装置（1）上设有绝缘连接固定装置（10），绝缘连接固定装置（10）与工作小车（13）后端相连接。
5.根据权利要求1所述的电磁感应加热诱导沥青路面自愈合装置，其特征在于，所述车外显示屏（9）设置在工作小车（13）前部的上方。
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