WO2022213468A1

WO2022213468A1 - 一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人

Info

Publication number: WO2022213468A1
Application number: PCT/CN2021/097521
Authority: WO
Inventors: 曹三妹
Original assignee: 刘黄莹
Priority date: 2021-04-07
Filing date: 2021-05-31
Publication date: 2022-10-13
Also published as: CN112942027A

Abstract

本发明公开了一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，包括机体，所述机体的顶部设置有震荡机构，所述震荡机构包括安装在机体顶部的五个震荡泵，所述震荡泵的输出端连通有泵管，所述泵管远离震荡泵的一端安装有泵头，所述机体的前侧设置有翻转机构，所述翻转机构包括转动连接在机体两侧的转板。本发明通过齿轮传动机构和支撑机构的配合使用，将该机体安装于施工位置，随后通过震荡机构和翻转机构的配合使用，对混凝土进行震荡，使得混凝土内部空隙得以消除，随后通过压实机构的设置，对混凝土平面进行首次压平，最终通过抚平机构的设置，对混凝土平面进行抚平，即可达到施工效率高、抚平效果好和多角度调节的目的。

Description

一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人

技术领域

本发明涉及公路施工技术领域，具体为一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人。

背景技术

混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，它是由胶凝材料，颗粒状集料（也称为骨料），水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材，混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大，同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点，这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。

现有的道路抚平设备在实际的使用过程中，存在以下问题。

根据现有的施工步骤，以此进行混凝土震荡和混凝土平面抚平，此种施工方式，一般需要多人配合完成，施工效率较低，较为占用使用者的时间与精力，在抚平设备中一般通过圆形的抚平设备，抚平面积有限，需要使用者频繁对施工位置进行变更，还有可能由于人为因素导致施工位置高度不等的现象发生，现有的自动化震荡设备，施工位置较为局限，施工角度及深度不便于调节。

基于此，本发明提供了一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，用以解决上述问题。

技术问题

本发明的目的在于提供一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，具备施工效率高、抚平效果好和多角度调节的优点，解决了现有的道路抚平设备在实际的使用过程中，一般需要多人配合完成，施工效率较低，较为占用使用者的时间与精力，在抚平设备中一般通过圆形的抚平设备，抚平面积有限，需要使用者频繁对施工位置进行变更，还有可能由于人为因素导致施工位置高度不等的现象发生，现有的自动化震荡设备，施工位置较为局限，施工角度及深度不便于调节的问题。

技术解决方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，包括机体，所述机体的顶部设置有震荡机构，所述震荡机构包括安装在机体顶部的五个震荡泵，所述震荡泵的输出端连通有泵管，所述泵管远离震荡泵的一端安装有泵头，所述机体的前侧设置有翻转机构，所述翻转机构包括转动连接在机体两侧的转板，两个转板相对一侧的前端固定连接有承载板，所述泵管表面的底部固定连接有工形卡件，所述承载板的正表面开设有与工形卡件相适配的工形卡槽，所述工形卡件顶部的两侧均设置有螺栓，所述螺栓的底端贯穿至工形卡槽的内腔并与承载板螺纹连接，所述机体顶部的后侧设置有螺纹驱动机构，所述螺纹驱动机构包括安装在机体顶部后侧的步进电机一，所述步进电机一的输出轴固定连接有驱动皮带盘一，所述机体顶部后端的两侧均通过轴承转动连接有螺纹驱动杆，所述螺纹驱动杆表面的底部固定连接有受力皮带盘，所述驱动皮带盘一与受力皮带盘通过皮带一传动连接，所述螺纹驱动杆的表面螺纹连接有球形螺套，所述球形螺套与转板的后端转动连接，所述机体的后侧设置有抚平机构，所述抚平机构包括转动连接在机体背表面底部的转动架，所述转动架的后侧固定连接有压板，所述机体的底部设置有压实机构，所述压实机构包括开设在机体底部的矩形腔体，所述矩形腔体内腔的右侧通过轴承转动连接有转动柱，所述转动柱的左端贯穿至机体的左侧并固定连接有受力皮带盘二，所述转动柱的表面固定连接有压筒，所述机体顶部的左侧安装有步进电机二，所述步进电机二的输出轴固定连接有驱动皮带盘二，所述受力皮带盘二和驱动皮带盘二通过皮带二传动连接，所述机体顶部的右侧设置有齿轮传动机构，所述机体底部的前侧设置有支撑机构。

优选的，所述压板顶部的两侧均固定连接有连接件，所述连接件的内腔转动连接有滑杆，所述滑杆的表面和机体的背表面均活动连接有螺管，两个螺管之间螺纹连接有螺杆。

优选的，所述齿轮传动机构包括安装在机体顶部右侧的步进电机三，所述机体的左侧贯穿设置有传动柱，所述传动柱的两端均固定连接有轮胎，所述传动柱与机体转动连接，所述传动柱表面的右侧固定连接有受力齿盘，所述步进电机三的输出轴固定连接有驱动齿盘，所述驱动齿盘和受力齿盘相啮合。

优选的，所述机体正表面的底部设置为弧面。

优选的，所述机体的顶部安装有防护罩，所述防护罩的正表面开设有与泵管相适配的矩形开口。

优选的，所述支撑机构包括自机体左侧贯穿至机体右侧的双向螺纹杆，所述导向卡件表面的两侧均螺纹连接有导向卡件，所述导向卡件的内腔转动连接有三个滚轮。

优选的，所述双向螺纹杆表面的两侧均通过轴承与机体转动连接，所述转动柱的左端固定连接转动手柄。

优选的，两个球形螺套相对的一侧均转动连接有矩形滑块，所述转板一侧的后端开设有供矩形滑块滑动的矩形滑槽。

优选的，所述滑杆的表面套设有弹簧，所述弹簧的顶端和底端分别与底部螺管和滑杆相接触。

优选的，位于顶部的螺管与机体转动连接，位于底部的螺管与滑杆滑动连接。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果如下。

1、本发明通过齿轮传动机构和支撑机构的配合使用，将该安装于施工位置，随后通过震荡机构和翻转机构的配合使用，对混凝土进行震荡，使得混凝土内部空隙得以消除，随后通过压实机构的设置，对混凝土平面进行首次压平，最终通过抚平机构的设置，对混凝土平面进行抚平，即可达到施工效率高、抚平效果好和多角度调节的目的，该用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，解决了现有的道路抚平设备在实际的使用过程中，一般需要多人配合完成，施工效率较低，较为占用使用者的时间与精力，在抚平设备中一般通过圆形的抚平设备，抚平面积有限，需要使用者频繁对施工位置进行变更，还有可能由于人为因素导致施工位置高度不等的现象发生，现有的自动化震荡设备，施工位置较为局限，施工角度及深度不便于调节的问题。

附图说明 。

图1为本发明结构的立体示意图。

图2为本发明机体、震荡机构、翻转机构和齿轮传动机构的立体示意图。

图3为本发明震荡机构和翻转机构的立体示意图。

图4为本发明图3中A点的局部放大图。

图5为本发明机体的后视立体示意图。

图6为本发明图5中B点的局部放大图。

图7为本发明抚平机构的立体示意图。

图8为本发明齿轮传动机构的立体示意图。

图9为本发明机体、压实机构和支撑机构的立体示意图。

图10为本发明图9中C点的局部放大图。

图中：1、机体；2、震荡机构；21、震荡泵；22、泵管；23、矩形开口；24、泵头；3、翻转机构；31、转板；32、承载板；33、工形卡件；34、工形卡槽；35、螺栓；4、螺纹驱动机构；41、步进电机一；42、驱动皮带盘一；43、螺纹驱动杆；44、受力皮带盘；45、球形螺套；5、抚平机构；51、转动架；52、压板；53、连接件；54、滑杆；55、螺杆；56、螺管；6、压实机构；61、矩形腔体；62、转动柱；63、压筒；64、受力皮带盘二；65、步进电机二；66、驱动皮带盘二；7、齿轮传动机构；71、步进电机三；72、传动柱；73、轮胎；74、驱动齿盘；75、受力齿盘；8、支撑机构；81、双向螺纹杆；82、导向卡件；83、滚轮；9、防护罩；10、矩形滑块；11、矩形滑槽；12、弹簧。

本发明的最佳实施方式

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。

实施例一。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，包括机体1，机体1的顶部设置有震荡机构2，震荡机构2包括安装在机体1顶部的五个震荡泵21，震荡泵21的输出端连通有泵管22，泵管22远离震荡泵21的一端安装有泵头24，机体1的前侧设置有翻转机构3，翻转机构3包括转动连接在机体1两侧的转板31，两个转板31相对一侧的前端固定连接有承载板32，泵管22表面的底部固定连接有工形卡件33，承载板32的正表面开设有与工形卡件33相适配的工形卡槽34，工形卡件33顶部的两侧均设置有螺栓35，螺栓35的底端贯穿至工形卡槽34的内腔并与承载板32螺纹连接，机体1顶部的后侧设置有螺纹驱动机构4，螺纹驱动机构4包括安装在机体1顶部后侧的步进电机一41，步进电机一41的输出轴固定连接有驱动皮带盘一42，机体1顶部后端的两侧均通过轴承转动连接有螺纹驱动杆43，螺纹驱动杆43表面的底部固定连接有受力皮带盘44，驱动皮带盘一42与受力皮带盘44通过皮带一传动连接，螺纹驱动杆43的表面螺纹连接有球形螺套45，球形螺套45与转板31的后端转动连接，机体1的后侧设置有抚平机构5，抚平机构5包括转动连接在机体1背表面底部的转动架51，转动架51的后侧固定连接有压板52，机体1的底部设置有压实机构6，压实机构6包括开设在机体1底部的矩形腔体61，矩形腔体61内腔的右侧通过轴承转动连接有转动柱62，转动柱62的左端贯穿至机体1的左侧并固定连接有受力皮带盘二64，转动柱62的表面固定连接有压筒63，机体1顶部的左侧安装有步进电机二65，步进电机二65的输出轴固定连接有驱动皮带盘二66，受力皮带盘二64和驱动皮带盘二66通过皮带二传动连接，机体1顶部的右侧设置有齿轮传动机构7，机体1底部的前侧设置有支撑机构8。

作为本实施例的优选方案：压板52顶部的两侧均固定连接有连接件53，连接件53的内腔转动连接有滑杆54，滑杆54的表面和机体1的背表面均活动连接有螺管56，两个螺管56之间螺纹连接有螺杆55，通过螺杆55和螺管56的配合使用，对连接件53进行推动，继而使得压板52的倾斜角度进行调节，继而使得压板52会对混凝土的表面进行不同压力的抚平。

作为本实施例的优选方案：齿轮传动机构7包括安装在机体1顶部右侧的步进电机三71，机体1的左侧贯穿设置有传动柱72，传动柱72的两端均固定连接有轮胎73，传动柱72与机体1转动连接，传动柱72表面的右侧固定连接有受力齿盘75，步进电机三71的输出轴固定连接有驱动齿盘74，驱动齿盘74和受力齿盘75相啮合，通过齿轮传动机构7的设置，在步进电机三71的驱动，驱动齿盘74和受力齿盘75的配合使用，对传动柱72进行驱动，继而使得轮胎73带动该抹平机器人进行自动行驶，提高了工作效率，更加便于使用者的使用。

作为本实施例的优选方案：机体1正表面的底部设置为弧面，通过机体1正表面底部的弧面设置，为泵头24预留了空间，继而使得泵头24在不同角度使用时，不会距离机体1较近，对机体1或泵头24自身造成损坏。

作为本实施例的优选方案：机体1的顶部安装有防护罩9，防护罩9的正表面开设有与泵管22相适配的矩形开口23，通过防护罩9的设置，对机体1顶部的构件进行防护，避免了在使用的过程中，混凝土迸溅至机体1的顶部，对机体1顶部的构件造成损坏。

作为本实施例的优选方案：支撑机构8包括自机体1左侧贯穿至机体1右侧的双向螺纹杆81，导向卡件82表面的两侧均螺纹连接有导向卡件82，导向卡件82的内腔转动连接有三个滚轮83。

作为本实施例的优选方案：双向螺纹杆81表面的两侧均通过轴承与机体1转动连接，转动柱62的左端固定连接转动手柄，通过支撑机构8的设置，其中导向卡件82和滚轮83的设置，将滚轮83放置模板顶部，一方面对机体1的前侧进行支撑，使得机体1在行驶的过程中保持平衡，另一方面对机体1起到了导向的作用，避免了机体1在行驶的过程中产生偏移，脱离施工位置的现象，双向螺纹杆81的设置，使得两个导向卡件82之间的间距得以调节，以此适配于不同宽度的施工路面。

实施例二。

作为本实施例的优选方案：两个球形螺套45相对的一侧均转动连接有矩形滑块10，转板31一侧的后端开设有供矩形滑块10滑动的矩形滑槽11，通过矩形滑块10和矩形滑槽11的配合使用，为转板31在旋转过程中产生的距离偏差预留了空间，继而使得螺纹驱动杆43能够稳定的带动球形螺套45竖直上下运动。

作为本实施例的优选方案：滑杆54的表面套设有弹簧12，弹簧12的顶端和底端分别与底部螺管56和滑杆54相接触，通过弹簧12的设置，对压板52起到了加压的作用，避免了压板52在使用过程中遇到较为坚硬的物体，使得压板52受到损坏。

作为本实施例的优选方案：位于顶部的螺管56与机体1转动连接，位于底部的螺管56与滑杆54滑动连接。

工作原理：本发明使用时，使用者通过将机体1运动至施工位置，随后转动双向螺纹杆81，双向螺纹杆81通过表面的螺纹驱动两个导向卡件82相向会背向运动，随后将导向卡件82卡合于模板的顶部，使得滚轮83的表面与模板顶部滚动接触，开启步进电机一41，步进电机一41通过驱动皮带盘一42和受力皮带盘44的配合使用，驱动螺纹驱动杆43旋转，在螺纹驱动杆43的驱动下，球形螺套45竖直向下运动，继而使得转板31的后端上下运动，由于转板31中间位置与机体1转动连接，使得转板31的前端带动泵头24上下运动，待将泵头24调节至合适的深度及角度后，开启震荡泵21，震荡泵21驱动泵头24开始工作。

使用时，通过震荡泵21、泵管22和泵头24的配合使用，对混凝土进行震荡沉淀，随后开启步进电机二65和步进电机三71，步进电机二65通过驱动皮带盘二66和受力皮带盘二64的配合使用，驱动转动柱62旋转，继而使得压筒63的表面对混凝土进行压平，同时步进电机三71通过驱动齿盘74和受力齿盘75的配合使用，驱动传动柱72旋转，继而使得轮胎73带动机体1行驶，使得压板52在混凝土顶部抚过，对混凝土平面进行抚平。

通过以上步骤的操作，即可达到施工效率高、抚平效果好和多角度调节的目的。

综上所述：该用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，通过齿轮传动机构7和支撑机构8的配合使用，将机体1安装于施工位置，随后通过震荡机构2和翻转机构3的配合使用，对混凝土进行震荡，使得混凝土内部空隙得以消除，随后通过压实机构6的设置，对混凝土平面进行首次压平，最终通过抚平机构5的设置，对混凝土平面进行抚平，即可达到施工效率高、抚平效果好和多角度调节的目的，解决了现有的道路抚平设备在实际的使用过程中，一般需要多人配合完成，施工效率较低，较为占用使用者的时间与精力，在抚平设备中一般通过圆形的抚平设备，抚平面积有限，需要使用者频繁对施工位置进行变更，还有可能由于人为因素导致施工位置高度不等的现象发生，现有的自动化震荡设备，施工位置较为局限，施工角度及深度不便于调节的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，包括机体（1），其特征在于：所述机体（1）的顶部设置有震荡机构（2），所述震荡机构（2）包括安装在机体（1）顶部的五个震荡泵（21），所述震荡泵（21）的输出端连通有泵管（22），所述泵管（22）远离震荡泵（21）的一端安装有泵头（24），所述机体（1）的前侧设置有翻转机构（3），所述翻转机构（3）包括转动连接在机体（1）两侧的转板（31），两个转板（31）相对一侧的前端固定连接有承载板（32），所述泵管（22）表面的底部固定连接有工形卡件（33），所述承载板（32）的正表面开设有与工形卡件（33）相适配的工形卡槽（34），所述工形卡件（33）顶部的两侧均设置有螺栓（35），所述螺栓（35）的底端贯穿至工形卡槽（34）的内腔并与承载板（32）螺纹连接，所述机体（1）顶部的后侧设置有螺纹驱动机构（4），所述螺纹驱动机构（4）包括安装在机体（1）顶部后侧的步进电机一（41），所述步进电机一（41）的输出轴固定连接有驱动皮带盘一（42），所述机体（1）顶部后端的两侧均通过轴承转动连接有螺纹驱动杆（43），所述螺纹驱动杆（43）表面的底部固定连接有受力皮带盘（44），所述驱动皮带盘一（42）与受力皮带盘（44）通过皮带一传动连接，所述螺纹驱动杆（43）的表面螺纹连接有球形螺套（45），所述球形螺套（45）与转板（31）的后端转动连接，所述机体（1）的后侧设置有抚平机构（5），所述抚平机构（5）包括转动连接在机体（1）背表面底部的转动架（51），所述转动架（51）的后侧固定连接有压板（52），所述机体（1）的底部设置有压实机构（6），所述压实机构（6）包括开设在机体（1）底部的矩形腔体（61），所述矩形腔体（61）内腔的右侧通过轴承转动连接有转动柱（62），所述转动柱（62）的左端贯穿至机体（1）的左侧并固定连接有受力皮带盘二（64），所述转动柱（62）的表面固定连接有压筒（63），所述机体（1）顶部的左侧安装有步进电机二（65），所述步进电机二（65）的输出轴固定连接有驱动皮带盘二（66），所述受力皮带盘二（64）和驱动皮带盘二（66）通过皮带二传动连接，所述机体（1）顶部的右侧设置有齿轮传动机构（7），所述机体（1）底部的前侧设置有支撑机构（8）。
根据权利要求1所述的一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，其特征在于：所述压板（52）顶部的两侧均固定连接有连接件（53），所述连接件（53）的内腔转动连接有滑杆（54），所述滑杆（54）的表面和机体（1）的背表面均活动连接有螺管（56），两个螺管（56）之间螺纹连接有螺杆（55）。
根据权利要求1所述的一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，其特征在于：所述齿轮传动机构（7）包括安装在机体（1）顶部右侧的步进电机三（71），所述机体（1）的左侧贯穿设置有传动柱（72），所述传动柱（72）的两端均固定连接有轮胎（73），所述传动柱（72）与机体（1）转动连接，所述传动柱（72）表面的右侧固定连接有受力齿盘（75），所述步进电机三（71）的输出轴固定连接有驱动齿盘（74），所述驱动齿盘（74）和受力齿盘（75）相啮合。
根据权利要求1所述的一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，其特征在于：所述机体（1）正表面的底部设置为弧面。
根据权利要求1所述的一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，其特征在于：所述机体（1）的顶部安装有防护罩（9），所述防护罩（9）的正表面开设有与泵管（22）相适配的矩形开口（23）。
根据权利要求1所述的一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，其特征在于：所述支撑机构（8）包括自机体（1）左侧贯穿至机体（1）右侧的双向螺纹杆（81），所述导向卡件（82）表面的两侧均螺纹连接有导向卡件（82），所述导向卡件（82）的内腔转动连接有三个滚轮（83）。
根据权利要求6所述的一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，其特征在于：所述双向螺纹杆（81）表面的两侧均通过轴承与机体（1）转动连接，所述转动柱（62）的左端固定连接转动手柄。
根据权利要求1所述的一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，其特征在于：两个球形螺套（45）相对的一侧均转动连接有矩形滑块（10），所述转板（31）一侧的后端开设有供矩形滑块（10）滑动的矩形滑槽（11）。
根据权利要求1所述的一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，其特征在于：所述滑杆（54）的表面套设有弹簧（12），所述弹簧（12）的顶端和底端分别与底部螺管（56）和滑杆（54）相接触。
根据权利要求2所述的一种用于公路施工的可调节间距的道路抹平机器人，其特征在于：位于顶部的螺管（56）与机体（1）转动连接，位于底部的螺管（56）与滑杆（54）滑动连接。