CN208517789U - 一种用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，通过雷达控制单元对轮胎压路机前后方障碍物进行实时测距，当测得的实时距离小于警戒距离时，控制器能够控制蜂鸣器进行语音报警，并控制显示器显示实时距离。当连续测得的实时距离均小于警戒距离时，控制器能够切断整车供电，实现发动机熄火，完成紧急停车。解决了现有技术中由于存在视野盲区导致轮胎压路机存在安全隐患的问题，本实用新型可以测量轮胎压路机与障碍物之间的实时距离，并具有语音预警以及整车紧急停机功能，有效地保障了路面施工人员的生命安全。

Description

一种用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统

技术领域

本实用新型属于路面压实机械技术领域，尤其涉及一种用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统。

背景技术

轮胎压路机是筑路领域中一种重要机械设备。在机场跑道、公路、港口码头等路面工程中，已经成为必备的压实设备。轮胎压路机凭借其独特的优势，在各种沥青混合料面层，甚至基层、底基层压实等得到了广泛应用。

轮胎压路机具有自身质量大，碾压作业速度较高的特点。由于驾驶室存在视野盲区，而轮胎压路机又工作在较恶劣的环境中，会造成驾驶员观察和判断周围情况的能力下降；特别是项目的施工过程中，驾驶员存在超负荷作业的可能性，容易造成疲劳驾驶。

因此，如何设计一种能够自动实现在线监控并完成紧急停机的安全预警控制系统，保障路面施工人员的生命安全，是需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，解决了现有技术中由于存在视野盲区导致轮胎压路机存在安全隐患的问题，本实用新型可以测量轮胎压路机与障碍物之间的实时距离，并具有语音预警以及整车紧急停机功能，有效地保障了路面施工人员的生命安全。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，包括雷达控制单元，雷达控制单元包括控制器、超声波探头、蜂鸣器以及显示器；超声波探头安装在轮胎压路机的前部及后部；

当轮胎压路机前进时，控制器能够控制前部的超声波探头进行测距；当轮胎压路机倒车时，控制器能够控制后部的超声波探头进行测距；

超声波探头，用于通过发射和接收超声波来测量轮胎压路机与障碍物之间的实时距离，并将实时距离信息发送给控制器；

控制器预设有警戒距离，当实时距离小于警戒距离时，控制器能够控制蜂鸣器进行预警，并控制显示器显示实时距离；

控制器还预设有断电次数N，当控制器接收到的实时距离连续N次小于警戒距离时，控制器能够切断轮胎压路机的整车供电，使得轮胎压路机紧急停车。

更进一步地，本实用新型的特点还在于：

本实用新型还包括机械控制单元，机械控制单元安装在轮胎压路机的前部及后部；

机械控制单元包括空心轴、轴向旋转滑块和防撞栏，空心轴固定在轮胎压路机的机架上，轴向旋转滑块能够绕空心轴转动，轴向旋转滑块通过连接杆与防撞栏连接；

机械控制单元还包括限位开关；限位开关包括开关本体、摆杆和滚珠，摆杆的一端与滚珠连接，初始状态时，摆杆的另一端与开关本体接触，滚珠与连接杆接触；

当障碍物触碰防撞栏时，防撞栏能够带动轴向旋转滑块绕空心轴转动，使得连接杆带动滚珠转动，进而带动摆杆旋转，此时开关本体切断轮胎压路机的整车供电，使得轮胎压路机紧急停车。

当轮胎压路机前进时，安装在轮胎压路机前部的机械控制单元的限位开关接通，当轮胎压路机倒车时，安装在轮胎压路机后部的机械控制单元的限位开关接通。

机械控制单元还包括弹簧，弹簧的一端固定设置，弹簧的另一端与连接杆连接，弹簧能够使轴向旋转滑块紧贴空心轴。

防撞栏包括相互连接的支撑杆和挡杆，挡杆设置在竖直面，支撑杆与轴向旋转滑块连接。

支撑杆和挡杆均由若干个空心圆钢管焊接而成。

超声波探头安装在支撑杆上。

本实用新型还包括发动机油门控制单元，发动机油门控制单元包括电动推杆，电动推杆的伸缩能够控制油门的增减。当电动推杆达到最大位移时，油门开度最大；当电动推杆达到最小位移时，油门归到发动机怠速位置。

发动机油门控制单元还包括第三继电器，第三继电器的通断电能够改变电流方向，从而控制电动推杆的伸缩。

发动机油门控制单元还包括复位开关，当轮胎压路机整车断电时，复位开关接通使电动推杆恢复初始状态。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供的一种用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，通过雷达控制单元对轮胎压路机前后方障碍物进行实时测距，当测得的实时距离小于警戒距离时，控制器能够控制蜂鸣器进行语音报警，并控制显示器显示实时距离。当连续测得的实时距离均小于警戒距离时，控制器能够切断整车供电，实现发动机熄火，完成紧急停车。本实用新型实现了在线测距、语音报警、以及整车紧急停机功能，有效地保障了路面施工人员的生命安全。

进一步地，本实用新型采用雷达控制与机械控制相结合的方式，当施工人员触碰防撞栏时，防撞栏能够带动轴向旋转滑块绕空心轴转动，使得连接杆带动滚珠转动，进而带动摆杆旋转，此时开关本体切断轮胎压路机的整车供电，使得轮胎压路机紧急停车。本实用新型的机械控制能够有效地补偿了超声波探头的测量盲区、超声波探头之间的信号互扰、以及特定环境导致超声波探头失灵的问题，在雷达控制单元失效的情况下仍能实现紧急停机，实现双重安全预警，提高了轮胎压路机作业的安全系数。

进一步地，本实用新型采用电动推杆来控制油门大小，从而调整发动机的转速，实现了快速、精确控制。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统的整体电气系统设计图；

图2本实用新型提供的防撞栏的整体结构示意图；

图3本实用新型提供的空心轴、轴向旋转滑块以及防撞栏的连接示意图；

图4本实用新型提供的空心轴、轴向旋转滑块以及防撞栏的连接示意图；

图5本实用新型提供的限位开关的结构示意图。

图中：1、蜂鸣器；2、控制器；3、超声波探头；4、显示器；5、限位开关；6、整车供电电源；7、电动推杆；8、复位开关；9、第一继电器；10、第二继电器；11、第三继电器；12、第四继电器；13、倒车雷达触点；14、支撑座；15、支撑杆；16、直角弯板；17、摆杆；18、滚珠；19、挡杆；20、连接杆；21、弹簧；22、空心轴；23、轴向旋转滑块；24、内六角圆柱头螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

本实用新型提供了一种用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，包括雷达控制单元，雷达控制单元包括控制器2、超声波探头3、蜂鸣器1以及显示器4；超声波探头3安装在轮胎压路机的前部及后部。当轮胎压路机前进时，控制器2能够控制前部的超声波探头3进行测距；当轮胎压路机倒车时，控制器2能够控制后部的超声波探头3进行测距。超声波探头3用于通过发射和接收超声波来测量轮胎压路机与障碍物之间的实时距离，并将实时距离信息发送给控制器2。控制器2预设有警戒距离，当实时距离小于警戒距离时，控制器2能够控制蜂鸣器1进行预警，并控制显示器4显示实时距离。控制器2还预设有断电次数N，当控制器2接收到的实时距离连续N次小于警戒距离时，控制器2能够切断轮胎压路机的整车供电，使得轮胎压路机紧急停车。

作为优选方案，蜂鸣器1和显示器4安装在驾驶室内，从而有效警示驾驶员。

示例地，超声波探头3的型号为SteelMate3160，控制器2的型号为PIC16F883A，显示器4的型号为YB-708，蜂鸣器1的型号为PB2130UP002A。

具体地，参见图1，当轮胎压路机前进时，第四继电器12通电，开关接通前进整车供电电路，此时安装在轮胎压路机前部的机械控制单元的限位开关5接通。当轮胎压路机倒车时，第四继电器12断电，开关接通后退整车供电电路，此时安装在轮胎压路机后部的机械控制单元的限位开关5接通。控制器2控制超声波探头3发出超声波。当测得的实时距离小于警戒距离时，控制器2输出信号，第一继电器9控制开关闭合，此时蜂鸣器1开始发出语音提示。当连续三次测得实时距离小于警戒距离时，控制器2控制倒车雷达触点13断开，切断整车供电，实现轮胎压路机整车断电，此时柴油机的断油电磁阀切断发动机供油，实现发动机熄火，完成紧急停车。

参见图2-5，本实用新型还包括机械控制单元，机械控制单元安装在轮胎压路机的前部及后部。机械控制单元包括空心轴22、轴向旋转滑块23和防撞栏，空心轴22通过直角弯板16固定在轮胎压路机的机架上，轴向旋转滑块23的弧形直径与空心轴22直径相同，轴向旋转滑块23能够绕空心轴22转动，轴向旋转滑块23通过连接杆20与防撞栏连接。机械控制单元还包括限位开关5；限位开关5通过内六角圆柱头螺钉24固定在直角弯板16上，限位开关5包括开关本体、摆杆17和滚珠18，摆杆17的一端与滚珠18连接，初始状态时，摆杆17的另一端与开关本体接触，滚珠18与连接杆20接触。机械控制单元还包括弹簧21，弹簧21一端的圆环钩嵌在直角弯板16上的六角螺栓上，弹簧21另一端的圆环钩嵌在连接杆20的槽中，起到限制防撞栏轴向位移的作用，同时在弹簧21的弹力作用下，轴向旋转滑块23紧贴空心轴22。防撞栏包括相互连接的支撑杆15和挡杆19，挡杆19设置在竖直面，支撑杆15与水平面呈45度夹角。轴向旋转滑块23与防撞栏的支撑杆15连接。支撑杆15和挡杆19均由若干个空心圆钢管焊接而成。参见图2，超声波探头通过支撑座14安装在防撞栏的支撑杆15上。

示例地，限位开关5的型号为HL-5300。

当施工人员触碰防撞栏时，防撞栏能够带动轴向旋转滑块23绕空心轴22转动，使得连接杆20带动滚珠18转动，进而带动摆杆17旋转，此时开关本体控制整车供电电路由接通到断开，从而切断了轮胎压路机的整车供电，实现发动机熄火，轮胎压路机紧急停车，有效地保障了路面施工人员的生命安全，保证了轮胎压路机碾压作业的安全性。

本实用新型还包括发动机油门控制单元，发动机油门控制单元包括电动推杆7和复位开关8，电动推杆7的伸缩能够控制油门的增减，进而控制发动机转速。复位开关8能够使电动推杆7恢复初始状态。示例地，电动推杆7的型号为DTL200，复位开关8的型号为XB2-BA31C。

具体地，参见图1，通过控制第三继电器11的通断电，完成开关触点的切换，从而改变电流方向，实现了对电动推杆7伸缩的控制，完成发动机油门自动加减。当电动推杆7达到最大位移时，发动机油门开度最大。当电动推杆7达到最小位移时，油门归到发动机怠速位置。在整车断电的情况下，第二继电器10断电，触点接到复位开关8，复位开关8对油门自动控制进行复位。

示例地，第一继电器9为K1301，第二继电器10为K1302；第三继电器11为K1303，第四继电器12为K1304。

Claims (10)

1.一种用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，其特征在于，包括雷达控制单元，雷达控制单元包括蜂鸣器(1)、控制器(2)、超声波探头(3)以及显示器(4)；超声波探头(3)安装在轮胎压路机的前部及后部；

当轮胎压路机前进时，控制器(2)能够控制前部的超声波探头(3)进行测距；当轮胎压路机倒车时，控制器(2)能够控制后部的超声波探头(3)进行测距；

超声波探头(3)，用于通过发射和接收超声波来测量轮胎压路机与障碍物之间的实时距离，并将实时距离信息发送给控制器(2)；

控制器(2)预设有警戒距离，当实时距离小于警戒距离时，控制器(2)能够控制蜂鸣器(1)进行预警，并控制显示器(4)显示实时距离；

控制器(2)还预设有断电次数N，当控制器(2)接收到的实时距离连续N次小于警戒距离时，控制器(2)能够切断轮胎压路机的整车供电，使得轮胎压路机紧急停车。

2.根据权利要求1所述的用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，其特征在于，还包括机械控制单元，机械控制单元安装在轮胎压路机的前部及后部；

机械控制单元包括空心轴(22)、轴向旋转滑块(23)和防撞栏，空心轴(22)固定在轮胎压路机的机架上，轴向旋转滑块(23)能够绕空心轴(22)转动，轴向旋转滑块(23)通过连接杆(20)与防撞栏连接；

机械控制单元还包括限位开关(5)；限位开关(5)包括开关本体、摆杆(17)和滚珠(18)，摆杆(17)的一端与滚珠(18)连接，初始状态时，摆杆(17)的另一端与开关本体接触，滚珠(18)与连接杆(20)接触；

当障碍物触碰防撞栏时，防撞栏能够带动轴向旋转滑块(23)绕空心轴(22)转动，使得连接杆(20)带动滚珠(18)转动，进而带动摆杆(17)旋转，此时开关本体切断轮胎压路机的整车供电，使得轮胎压路机紧急停车。

3.根据权利要求2所述的用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，其特征在于，当轮胎压路机前进时，安装在轮胎压路机前部的机械控制单元的限位开关(5)接通，当轮胎压路机倒车时，安装在轮胎压路机后部的机械控制单元的限位开关(5)接通。

4.根据权利要求2所述的用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，其特征在于，机械控制单元还包括弹簧(21)，弹簧(21)的一端固定设置，弹簧(21)的另一端与连接杆(20)连接，弹簧(21)能够使轴向旋转滑块(23)紧贴空心轴(22)。

5.根据权利要求2所述的用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，其特征在于，防撞栏包括相互连接的支撑杆(15)和挡杆(19)，挡杆(19)设置在竖直面，支撑杆(15)与轴向旋转滑块(23)连接。

6.根据权利要求5所述的用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，其特征在于，支撑杆(15)和挡杆(19)均由若干个空心圆钢管焊接而成。

7.根据权利要求5所述的用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，其特征在于，超声波探头(3)安装在支撑杆(15)上。

8.根据权利要求1所述的用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，其特征在于，还包括发动机油门控制单元，发动机油门控制单元包括电动推杆(7)，电动推杆(7)的伸缩能够控制油门的增减；当电动推杆(7)达到最大位移时，油门开度最大；当电动推杆(7)达到最小位移时，油门归到发动机怠速位置。

9.根据权利要求8所述的用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，其特征在于，发动机油门控制单元还包括第三继电器(11)，第三继电器(11)的通断电能够改变电流方向，从而控制电动推杆(7)的伸缩。

10.根据权利要求8所述的用于轮胎压路机的安全预警电气控制系统，其特征在于，发动机油门控制单元还包括复位开关(8)，当轮胎压路机整车断电时，复位开关(8)接通使电动推杆(7)恢复初始状态。