阅读说明：本技术 高速公路用振动式修补压实装置 (Vibrating type repairing and compacting device for expressway ) 是由 刘江桥 纪永利 乔建鑫 王璨 于力生 鲁金辉 董正科 马畅 王劲松 朱志明 于 2020-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高速公路用振动式修补压实装置,包括：支撑部包括设置为拱形结构的主支撑板和连接在主支撑板的下方的子支撑板,移动部包括设置在主支撑板前后底端的滚压轮；搅拌机构设置在子支撑板上；修补装置包括设置在子支撑板底端的钻头部、振动压实部以及辅助滚压部；辅助滚压部以可转动并可伸缩的方式设置在振动压实部的后端；控制器；修补定位模块用于定位钻头相对待修补面的位置；修补确形模块用于扫描分析待修补面的大小和修补深度,以生成钻头的行径路径；填补分析模块用于接收修补确形模块分析所得修补区域的大小以及深度,从而生成在压实状态下,填补带修补面所用的修补材料的量。本发明避免材料的浪费,修补效率高,压实效果好。(The invention discloses a vibrating type repairing and compacting device for a highway, which comprises: the supporting part comprises a main supporting plate in an arch structure and a sub supporting plate connected below the main supporting plate, and the moving part comprises rolling wheels arranged at the front bottom end and the rear bottom end of the main supporting plate; the stirring mechanism is arranged on the sub-supporting plate; the repairing device comprises a drill bit part, a vibration compaction part and an auxiliary rolling part, wherein the drill bit part is arranged at the bottom end of the sub-supporting plate; the auxiliary rolling part is arranged at the rear end of the vibration compaction part in a rotatable and telescopic mode; a controller; the repairing positioning module is used for positioning the position of the drill bit relative to the surface to be repaired; the repairing and shaping module is used for scanning and analyzing the size and the repairing depth of the surface to be repaired so as to generate a path of the drill bit; the filling analysis module is used for receiving the size and the depth of the repair area analyzed by the repair shape determination module, so as to generate the amount of the repair material used for filling the repair surface of the band in a compacted state. The invention avoids the waste of materials, has high repairing efficiency and good compacting effect.)

高速公路用振动式修补压实装置

技术领域

本发明涉及高速公路修补技术领域，特别涉及一种高速公路用振动式修补压实装置。

背景技术

随着车辆以及出行的增多，公路长期使用后，路面会出现坑洼的现象，特别是在出现小型坑洼时，不仅影响公路的正常使用，而且美观性较差，同时坑洼处会越来越大，不及时维护导致后序的维护较为麻烦。现有的公路修补装置，功能较为单一，且整体修补进程较慢，需要多人工配合对路面进行修补，增加工人劳动强度，且不利于交通的快速通行，因此，我们提出一种高速公路用振动式修补压实装置。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种高速公路用振动式修补压实装置，避免材料的浪费，修补效率高，压实效果好。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高速公路用振动式修补压实装置，包括：

移动机构，其包括支撑部和移动部，所述支撑部包括主支撑板和子支撑板，所述主支撑板设置为拱形结构，所述子支撑板与所述主支撑板的顶端平行，并连接在所述主支撑板的下方，所述移动部包括设置在所述主支撑板前后底端的滚压轮，所述滚压轮长度与所述主支撑板的宽度相等，所述滚压轮内设置第一夹层，所述第一夹层内设置第一加热层，所述第一加热层至所述滚压轮最外侧的距离为1-1.5厘米。

搅拌机构，其包括箱体以及设置在所述箱体内的搅拌装置，所述箱体内设置修补材料；所述箱体设置在所述子支撑板上，并卡固在所述主支撑板的底端，所述箱体底端设置贯穿所述子支撑板的输料管，所述输料管上设置第一阀体。

修补装置，其包括设置在所述子支撑板底端的钻头部、振动压实部以及辅助滚压部，所述钻头部包括钻头以及与所述钻头连接的电机；所述振动压实部包括伸缩杆、激振器以及设置在所述激振器底端的压实板；所述辅助滚压部以可转动并可伸缩的方式设置在所述振动压实部的后端。

智能修补模块，其设置在所述主支撑板前端的驾驶室内，所述智能修补模块包括控制器、连接到所述控制器的修补定位模块、修补确形模块以及填补分析模块；所述修补定位模块用于定位所述钻头相对待修补面的位置，并传输至所述控制器，以控制所述滚压轮的转动，使所述钻头位于所述待修补面的正上方；所述修补确形模块用于扫描分析所述待修补面的大小和修补深度，以生成所述钻头的行径路径，并传输至所述控制器；所述填补分析模块用于接收所述修补确形模块分析所得修补区域的大小以及深度，从而生成在压实状态下，填补所述带修补面所用的修补材料的量，并传输至所述控制器，以通过所述控制器控制所述第一阀体的启闭。

优选的是，所述箱体设置为圆柱体结构，所述箱体的轴心与地面平行，所述箱体的一侧设置进料口，所述箱体内设置第二夹层，所述第二夹层内设置第二加热层，所述第一加热层和第二加热层分别受控于温控装置，所述温控装置受控于所述控制器。

优选的是，所述辅助滚压部包括主连接杆、辅助滚轮以及子连接杆，所述主连接杆设置为伸缩杆，所述主连接杆包括主杆和适配并置于所述主杆内的子杆，所述子杆的底端设置位于所述主杆内的第一气缸，以使所述子杆上下移动；所述辅助滚轮与地面平行并设置在所述子杆的底端；所述子连接杆设置为第二气缸，所述第二气缸的第一端连接至所述主杆，所述第二气缸的第二端连接至所述子支撑板的底端；所述主杆的顶端设置滑块，所述子支撑板的底端设置有与所述滑块适配的滑槽，所述滑块卡固在所述滑槽内，并连接第三气缸，以使所述滑块前后移动；所述第一气缸、第二气缸以及第三气缸均受控于所述控制器。

优选的是，还包括设置在所述辅助滚压部后端的喷水装置，所述喷水装置包括水箱和喷水部，所述水箱置于所述子支撑板的顶端，所述水箱的对称端设置位于所述箱体另一侧的储料箱，所述喷水部包括喷水管和喷头，所述喷水管贯穿所述子支撑板连通至所述水箱，所述喷水管上设置第二阀体，所述喷头置于所述喷水管的底端。

优选的是，还包括设置在所述子支撑板底端，并位于所述钻头外侧的鼓风清理装置，所述鼓风清理装置包括设置在所述钻头一侧的风机以及设置在所述钻头另一侧并与所述风机相对的收集装置，所述收集装置包括收集箱和以可升降方式连接的收集铲板，所述收集箱外侧设置开口，所述收集铲板设置在所述开口处，所述收集铲板包括主铲板和以可转动的方式设置在所述主铲板底端的子铲板，所述子铲板内设置可左右移动的延伸板，所述子铲板第一端连接在所述主铲板底端内侧，所述子铲板的第二端延伸至所述收集箱的外侧；所述子铲板置于地面上方时，所述风机运作将修补残渣吹至所述子铲板上，所述子铲板上升过程中，所述子铲板与所述主铲板之间夹角小于90度，所述子铲板在上升至所述开口上方时，所述子铲板与所述主铲板之间夹角大于90度。

优选的是，所述子支撑板底端设置摄像装置，所述摄像装置连接至显示屏，所述显示屏连接至所述控制器，位于所述驾驶室内。

优选的是，所述智能修补模块还包括预警监测模块，所述预警监测模块用于监测所述箱体、水箱以及收集箱内的存储量，并在所述箱体内修补材料不足、所述水箱内水不足以及所述收集箱内所述修补残渣超出设定阈值时，分别启动不同的预警提示。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过将所述主支撑板设置为拱形结构，使得主支撑板底端具有更大的使用空间，便于底端修补装置的安装和使用；通过设置子支撑板连接在主支撑板内，不仅加固整体主支撑板结构，同时便于箱体的安装固定；通过在主支撑板的前后端设置滚压轮，便于移动机构行径的同时，便于通过滚压轮对修补后的路面进行最后压实；通过在滚压轮内设置第一加热层，并设置的距离滚压轮外侧1-1.5厘米，便于第一加热层温度向外侧传递，加热的同时进行滚压，可有效提高滚压修补面的滚压效果。

通过直接在箱体内设置搅拌装置，可直接装料，在行驶的过程中进行搅拌，提高整体修补的效率，修补材料通过输料管输送，第一阀体控制量的输出，便于掌控修补区域的填充量；通过钻头对待修补区域整形后，在进行修补材料填充，修补材料为现有技术中使用的修补材料，激振器振动压实板压；若修补区域较小，压实后通过辅助滚压部进行滚压，压实效果更佳，避免因滚压轮过大，修补区域较小，出现压实不均匀的现象；若修补区域较大，则采用滚压轮进行滚压。

通过修补定位模块将钻头定位在待修补区域的上方，在通过修补确形模块确定待修补的区域整修的大小，大小确定后，钻头开始运行，按行径路线进行作业，清理钻头作业后的残渣，通过填补分析模块精准确定填补量，控制器控制第一阀体开启，填充修补材料，材料填充完毕后，控制器关闭第一阀体，激振器带动压实板对填充材料进行压实处理，其中修补定位模块准确有效定位钻头相对待修补区域的位置，极大的节省了定位找准的时间；修补确形模块根据当下的修补区域分析得到钻头的作业路径，使得作业目的更为精准；通过填补分析模块准确确定填充量，避免填充不足导致的二次或多次压实，以及避免填充量填充较多造成的浪费。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述高速公路用振动式修补压实装置的结构示意图；

图2为本发明所述辅助滚压部的结构示意图；

图3为本发明所述子铲板与地面贴合时所述收集装置的结构示意图；

图4为本发明所述子铲板向所述收集箱内倾斜时所述收集装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本发明提供一种高速公路用振动式修补压实装置，包括：

移动机构，其包括支撑部和移动部，所述支撑部包括主支撑板10和子支撑板11，所述主支撑板10设置为拱形结构，所述子支撑板11与所述主支撑板10的顶端平行，并连接在所述主支撑板10的下方，所述移动部包括设置在所述主支撑板10前后底端的滚压轮12，所述滚压轮12长度与所述主支撑板10的宽度相等，所述滚压轮12内设置第一夹层，所述第一夹层内设置第一加热层，所述第一加热层至所述滚压轮12最外侧的距离为1-1.5厘米。

搅拌机构，其包括箱体20以及设置在所述箱体20内的搅拌装置，所述箱体20内设置修补材料；所述箱体20设置在所述子支撑板11上，并卡固在所述主支撑板10的底端，所述箱体20底端设置贯穿所述子支撑板11的输料管21，所述输料管21上设置第一阀体。

修补装置，其包括设置在所述子支撑板11底端的钻头30部、振动压实部以及辅助滚压部34，所述钻头30部包括钻头30以及与所述钻头30连接的电机；所述振动压实部包括伸缩杆31、激振器32以及设置在所述激振器32底端的压实板33；所述辅助滚压部34以可转动并可伸缩的方式设置在所述振动压实部的后端。

智能修补模块，其设置在所述主支撑板10前端的驾驶室1内，所述智能修补模块包括控制器、连接到所述控制器的修补定位模块、修补确形模块以及填补分析模块；所述修补定位模块用于定位所述钻头30相对待修补面的位置，并传输至所述控制器，以控制所述滚压轮12的转动，使所述钻头30位于所述待修补面的正上方；所述修补确形模块用于扫描分析所述待修补面的大小和修补深度，以生成所述钻头30的行径路径，并传输至所述控制器；所述填补分析模块用于接收所述修补确形模块分析所得修补区域的大小以及深度，从而生成在压实状态下，填补所述带修补面所用的修补材料的量，并传输至所述控制器，以通过所述控制器控制所述第一阀体的启闭。

在上述方案中，通过将所述主支撑板10设置为拱形结构，使得主支撑板10底端具有更大的使用空间，便于底端修补装置的安装和使用；通过设置子支撑板11连接在主支撑板10内，不仅加固整体主支撑板10结构，同时便于箱体20的安装固定；通过在主支撑板10的前后端设置滚压轮12，便于移动机构行径的同时，便于通过滚压轮12对修补后的路面进行最后压实；通过在滚压轮12内设置第一加热层，并设置的距离滚压轮12外侧1-1.5厘米，便于第一加热层温度向外侧传递，加热的同时进行滚压，可有效提高滚压修补面的滚压效果。

通过直接在箱体20内设置搅拌装置，可直接装料，在行驶的过程中进行搅拌，提高整体修补的效率，修补材料通过输料管21输送，第一阀体控制量的输出，便于掌控修补区域的填充量；通过钻头30对待修补区域整形后，在进行修补材料填充，修补材料为现有技术中使用的修补材料，伸缩杆31选用气缸，带动所述激振器32和压实板33向下，以使所述压实板33对修补面进行压实处理；若修补区域较小，压实后通过辅助滚压部34进行滚压，压实效果更佳，避免因滚压轮12过大，修补区域较小，出现压实不均匀的现象；若修补区域较大，则采用滚压轮12进行滚压，其中，钻头30顶端均设置升降板，以控制钻头30的升降。

修补过程为：通过修补定位模块将钻头30定位在待修补区域的上方，在通过修补确形模块确定待修补的区域整修的大小，大小确定后，钻头30开始运行，按行径路线进行作业，清理钻头30作业后的残渣，通过填补分析模块精准确定填补量，控制器控制第一阀体开启，填充修补材料，材料填充完毕后，控制器关闭第一阀体，激振器32带动压实板33对填充材料进行压实处理，其中修补定位模块准确有效定位钻头30相对待修补区域的位置，极大的节省了定位找准的时间；修补确形模块根据当下的修补区域分析得到钻头30的作业路径，使得作业目的更为精准；通过填补分析模块准确确定填充量，避免填充不足导致的二次或多次压实，以及避免填充量填充较多造成的浪费，其中修补过程中，钻头30作业、填充料、喷水以及压实需要控制器控制滚压轮12移动，以使上述作业进行，均通过修补定位模块确定。

一个优选方案中，所述箱体20设置为圆柱体结构，所述箱体20的轴心与地面平行，所述箱体20的一侧设置进料口，所述箱体20内设置第二夹层，所述第二夹层内设置第二加热层，所述第一加热层和第二加热层分别受控于温控装置，所述温控装置受控于所述控制器。

在上述方案中，所述箱体20横向平置在子支撑板11上，便于控制整个装置的高度，避免整体装置太高，重心不稳；通过在箱体20内设置第二加热层，避免寒冷天气下修补材料冻结，通过温控装置控制第一加热层和第二加热层分别处于不用的要求温度，以保证滚压轮12的滚压效果，以及修补材料的正常使用。

一个优选方案中，所述辅助滚压部34包括主连接杆340、辅助滚轮341以及子连接杆342，所述主连接杆340设置为伸缩杆31，所述主连接杆340包括主杆和适配并置于所述主杆内的子杆，所述子杆的底端设置位于所述主杆内的第一气缸，以使所述子杆上下移动；所述辅助滚轮341与地面平行并设置在所述子杆的底端；所述子连接杆342设置为第二气缸，所述第二气缸的第一端连接至所述主杆，所述第二气缸的第二端连接至所述子支撑板11的底端；所述主杆的顶端设置滑块，所述子支撑板11的底端设置有与所述滑块适配的滑槽，所述滑块卡固在所述滑槽内，并连接第三气缸，以使所述滑块前后移动；所述第一气缸、第二气缸以及第三气缸均受控于所述控制器。

在上述方案中，如图2所示，通过第一气缸推动子杆向下移动，带动所述辅助滚轮341向下移动，并通过第二气缸调整角度，以使辅助滚轮341贴合置于修补面上方，然后通过第三气缸带动所述滑块移动，以使所述主杆前后移动，从而实现辅助滚轮341在修补压实面上的辅助滚压，以提高修补面压实的效果。

一个优选方案中，还包括设置在所述辅助滚压部34后端的喷水装置，所述喷水装置包括水箱40和喷水部，所述水箱40置于所述子支撑板11的顶端，所述水箱40的对称端设置位于所述箱体20另一侧的储料箱，所述喷水部包括喷水管41和喷头42，所述喷水管41贯穿所述子支撑板11连通至所述水箱40，所述喷水管41上设置第二阀体，所述喷头42置于所述喷水管41的底端。

在上述方案中，通过设置喷水装置，在修补材料填充后，通过雾化喷水，避免修补材料与辅助滚压部34以及滚压轮12之间的粘连，更利于压实的有效进行，保证压实的效果；所述喷水管41与置于子支撑板11上的水箱40相连，用水更为方便，所述喷头42为雾化喷头42，节约用水，水箱40外侧可在寒冷天气下包裹保温层，其中储料箱可用于存储未搅拌前的修补材料，便于及时补给修补材料进行填充，储料箱、水箱40以及箱体20均处于主支撑板10的拱形结构内，安全稳固，同时架构了空间结构层，设置储料箱的同时，保证驾驶室的设置空间。

一个优选方案中，还包括设置在所述子支撑板11底端，并位于所述钻头30外侧的鼓风清理装置，所述鼓风清理装置包括设置在所述钻头30一侧的风机50以及设置在所述钻头30另一侧并与所述风机50相对的收集装置，所述收集装置包括收集箱51和以可升降方式连接的收集铲板，所述收集箱51外侧设置开口52，所述收集铲板设置在所述开口52处，所述收集铲板包括主铲板53和以可转动的方式设置在所述主铲板53底端的子铲板54，所述子铲板54内设置可左右移动的延伸板55，所述子铲板54第一端连接在所述主铲板53底端内侧，所述子铲板54的第二端延伸至所述收集箱51的外侧；所述子铲板54置于地面上方时，所述风机50运作将修补残渣吹至所述子铲板54上，所述子铲板54上升过程中，所述子铲板54与所述主铲板53之间夹角小于90度，所述子铲板54在上升至所述开口52上方时，所述子铲板54与所述主铲板53之间夹角大于90度。

在上述方案中，如图3和4所示，通过子支撑板11底端设置鼓风清理装置，在钻头30操作之后，开启风机50将路面残渣吹至下降至地面贴合的子铲板54上，子铲板54与主铲板53之间连接气缸，气缸的伸缩控制子铲板54与主铲板53之间的夹角，从而在风机50停止工作，子铲板54上升时，使子铲板54向内倾斜，从而防止残渣掉落,；子铲板54上升至开口52处使，通过使子铲板54向外倾斜，同时延伸板55向外延伸至收集箱51内，使子铲板54上的残渣更容易落入收集箱51内，避免掉落。通过风机50鼓吹，收集铲升降收集的方式，将路面修补产生的残渣快速有效的清理，避免修补垃圾遗留在路面，造成的行车安全问题，并且减轻了环卫工人的劳动强度，其中，子铲板54的升降由设置在主铲板53内的伸缩气缸控制。

一个优选方案中，所述子支撑板11底端设置摄像装置，所述摄像装置连接至显示屏，所述显示屏连接至所述控制器，位于所述驾驶室内。

在上述方案中，通过子支撑板11的底端设置摄像装置，便于驾驶员直观的看到子支撑板11底端的修补进程以及修补的效果，便于驾驶员核对以进行相应的后续操作。

一个优选方案中，所述智能修补模块还包括预警监测模块，所述预警监测模块用于监测所述箱体20、水箱40以及收集箱51内的存储量，并在所述箱体20内修补材料不足、所述水箱40内水不足以及所述收集箱51内所述修补残渣超出设定阈值时，分别启动不同的预警提示。

在上述方案中，通过预警监测模块分别监测箱体20、水箱40以及收集箱51的使用情况，便于及时补给修补材料、水，以及及时清理收集箱51内的修补残渣，避免造成修补中断，拖延修补时间，不同的预警提示，便于驾驶员直观获知信息，提供修补效率，避免给交通造成长时间的阻断。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。