阅读说明：本技术 一种摊铺机熨平板负仰角纠正系统 (Paver screed negative elevation angle correction system ) 是由 朱涛 凌启东 周天沛 查剑林 范柏超 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：一种摊铺机熨平板负仰角纠正系统,大臂下端面沿大臂长度方向开设直线轨道,轨道内安装沿轨道长度方向布置的左、右支点轮,左右支点轮下方连接平衡臂,平衡臂上开圆孔和弧形孔,圆孔和弧形孔相对应的大臂内侧机体上设一对平行布置的纵梁；纵梁内设滑轨,滑轨内滑动装配滑块,滑块外端连接有与圆孔或弧形孔相适配的螺杆；圆形通孔侧纵梁上部或下部通过弹力元件与滑块连接,弹力元件的弹力大于平衡臂的重力；左支点轮和右支点轮旁分别安装有触轮式限位开关,限位开关与控制器电连接,控制器通过检测限位开关的开闭可以判断熨平板仰角的正负；找平油缸与控制器电连接。在熨平板仰角出现负仰角时系统及时作出反应,提高摊铺质量。(A paver screed negative elevation correction system is characterized in that a linear track is arranged on the lower end face of a large arm along the length direction of the large arm, left and right fulcrum wheels arranged along the length direction of the track are mounted in the track, a balance arm is connected below the left and right fulcrum wheels, a round hole and an arc-shaped hole are formed in the balance arm, and a pair of longitudinal beams arranged in parallel are arranged on a machine body on the inner side of the large arm corresponding to the round hole and the arc-shaped hole; a slide rail is arranged in the longitudinal beam, a slide block is assembled in the slide rail in a sliding way, and the outer end of the slide block is connected with a screw rod matched with the circular hole or the arc-shaped hole; the upper part or the lower part of the circular through hole side longitudinal beam is connected with the sliding block through an elastic element, and the elasticity of the elastic element is greater than the gravity of the balance arm; touch wheel type limit switches are respectively arranged beside the left fulcrum wheel and the right fulcrum wheel, the limit switches are electrically connected with the controller, and the controller can judge whether the elevation angle of the screed plate is positive or negative by detecting the opening and closing of the limit switches; the leveling oil cylinder is electrically connected with the controller. When the elevation angle of the screed plate is negative, the system reacts in time, and paving quality is improved.)

一种摊铺机熨平板负仰角纠正系统

技术领域

本发明涉及一种摊铺机熨平板负仰角纠正系统，属于摊铺机技术领域。

背景技术

摊铺机是修筑各种等级公路和市政道路以及广场、机场、停车场、堤坝以及沟渠的基层和面层的关键设备之一，熨平板在摊铺机尾部，其主要作用是对螺旋分料器所输送的沥青混凝凝土、稳定土等混合摊铺材料进行整平、整形以及预压实，为随后的压路机进一步压实提供能良好的工作条件。

如图1所示，摊铺机熨平装置在摊铺作业时，需要保持熨平板底板与物料有一个仰角α。也正是这个仰角的存在，使熨平装置所受到的作用力在稳定的工作状态下所构成的力矩系统合力矩为零。在前牵引点高度不变，摊铺的厚度出现增加的情况时，则α减小，力矩平衡系统被破坏，熨平板在复力的作用下，绕牵引点逆时针转动，摊铺层厚度减小，使α增大，直至α恢复至原值，在新的位置上熨平板将重新恢复至平衡状态；假如前牵引点高度提升，开始阶段，α增加，力矩平衡系统被破坏，熨平板在复力的作用下，绕牵引点顺时针转动，摊铺层厚度增加，使α减小，直至α恢复至原值，在新的位置上熨平板将重新恢复至平衡状态。因此，通过找平油缸的提升或下降，可以改变α大小，让熨平装置在新的位置建立平衡状态，从而改变摊铺的厚度，在一定程度上消除了路面凸凹因素对摊铺质量的不利影响。因此，摊铺机熨平板能保证摊铺质量的前提是熨平板在摊铺作业的过程中不能出现负仰角，即α必须大于0，否则熨平板不能工作在摊铺状态。

现有的摊铺机熨平板有时会出现α小于0的情况，这样就会导致熨平板底板前边缘低于后边缘，刮着物料往前移动，出现拉毛等现象，严重影响路面摊铺质量。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种摊铺机熨平板负仰角纠正系统，该系统能够实现对熨平板仰角的监测，当出现负仰角时能够及时作出纠正反应，使摊铺机始终保持在摊铺状态，提高路面摊铺质量。

为了实现上述目的，本发明提供一种摊铺机熨平板负仰角纠正系统，包括牵引臂、大臂和找平油缸，找平油缸装设于牵引臂右端，所述的大臂下端面沿大臂长度方向开设有直线轨道，轨道内滑动安装有沿轨道长度方向布置的左支点轮和右支点轮，左支点轮和右支点轮的下方连接水平平衡臂，所述平衡臂上沿其长度方向开设有圆形通孔和以所述圆形通孔为圆心的弧形通孔，在圆形通孔和弧形通孔相对应的大臂内侧的摊铺机机体上设有一对纵向平行布置的纵梁，大臂的纵向移动范围位于纵梁上端与下端之间的长度范围内；

两纵梁内开设滑轨，滑轨内分别滑动装配有滑块，两滑块的外端分别固定连接有分别与圆形通孔和弧形通孔相适配的螺杆一和螺杆二，所述螺杆一和螺杆二垂直于滑块水平设置，其伸出滑轨的部分分别与圆形通孔和弧形通孔连接；

其中，圆形通孔所在一侧对应的纵梁上部或下部通过弹力元件与滑块连接，且弹力元件的弹力大于平衡臂的重力；

左触轮式限位开关安装在左支点轮旁，其触轮位置略高于左支点轮，当左触轮式限位开关与轨道的接触面和左支点轮与轨道的接触面处于同一平面时，左触轮式限位开关发出接触信号；

右触轮式限位开关安装在右支点轮旁，其触轮位置略高于右支点轮，当右触轮式限位开关与轨道的接触面和右支点轮与轨道的接触面处于同一平面时，右触轮式限位开关发出接触信号；

左触轮式限位开关、右触轮式限位开关和找平油缸均与控制器电连接。

进一步地，所述的弹力元件为拉簧，其上端与纵梁的上部连接，下端与圆形通孔连接。

进一步地，所述的弹力元件为弹簧，其下端与纵梁的下部连接，上端与圆形通孔连接。

进一步地，所述的滑轨包括左端板、右端板、后端板、左延伸挡板、右延伸挡板、内延伸挡板一和内延伸挡板二，左端板和右端板之间通过后端板连接，左端板和右端板远离后端板的一端分别连接向右延伸的左延伸挡板和向左延伸的右延伸挡板，左延伸挡板右端和右延伸挡板左端分别连接水平伸入滑轨内部的内延伸挡板一和内延伸挡板二，内延伸挡板一和内延伸挡板二之间形成条形缺口，所述螺杆一和螺杆二穿过所述条形缺口与滑轨内的滑块进行连接。

进一步地，所述的滑块与滑轨形状和尺寸相适配，其与滑轨上端板、下端板、后端板、左延伸挡板、右延伸挡板、内延伸挡板一和内延伸挡板二的接触面上设有多个滚珠，所述滚珠滑动嵌于滑块外壁上开设的球形槽或滚珠孔内，所述球形槽或滚珠孔的直径略小于滚珠的直径；所述的滚珠的中心在横向上不在同一平面或在纵向上非均匀分布，确保滑块与滑轨能适配。

进一步地，所述的圆形通孔设置于平衡臂的左侧，弧形通孔设置于平衡臂的右侧。

进一步地，所述的圆形通孔设置于平衡臂的右侧，弧形通孔设置于平衡臂的左侧。

进一步地，所述的控制器的型号为西门子S7-1200。

本发明通过在大臂下端面开设直线轨道，轨道内滑动安装有沿轨道长度方向布置的左支点轮和右支点轮，左支点轮和右支点轮通过连接杆连接有设置在轨道下方的水平平衡臂，平衡臂通过在其上开设的圆形通孔和弧形通孔与纵梁上设置的滑轨通过滑块进行连接，平衡臂开设圆形通孔的一侧，设置于大臂内侧的摊铺机机体上的纵梁通过弹力元件与滑块进行连接，且弹力元件的弹力大于平衡臂的重力，在工作前，将大臂调节为α＝0的状态，然后将平衡臂调节至与大臂平行的状态，此时，左支点轮和右支点轮同时落在大臂轨道内，启动工作后，大臂在找平油缸的带动下，作提升或降低动作，平衡臂与大臂的平行状态被不断打破，当大臂提升时，α>0，右支点轮悬空，断开与轨道的连接，控制器不能检测到右触轮式限位开关的信号，左支点轮与轨道接触，控制器能检测到左触轮式限位开关的信号，控制器对接收到的信号数据进行分析和处理，判断为工作状态正常，不干涉找平油缸工作；当大臂降低至α＝0时，左支点轮和右支点轮同时与轨道接触，控制器能同时检测到左右触轮式限位开关的信号，控制器对接收到的信号数据进行分析和处理，并向找平油缸发出锁死的命令，防止继续降低牵引点；当大臂因降低幅度过大导致α<0时，左支点轮悬空，断开与轨道的连接，控制器不能检测到左触轮式限位开关的信号，右支点轮与轨道接触，控制器能检测到右触轮式限位开关的信号，控制器对接收到的信号数据进行分析和处理，并向找平油缸发出提升牵引点的命令，直至α>0；该负仰角纠正系统实现对熨平板仰角的监测，并在负仰角出现时能够及时作出反应，使摊铺机始终保持在摊铺状态，有效地提高了路面摊铺质量。

附图说明

图1是摊铺机熨平板底板与物料之间的夹角α的形成简图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是α＝0时，平衡臂与轨道平行的第一种实施方式示意图；

图4是α＝0时，平衡臂与轨道平行的第二种实施方式示意图；

图5是α＝0时，平衡臂与轨道平行的第三种实施方式示意图；

图6是α＝0时，平衡臂与轨道平行的第四种实施方式示意图；

图7是α＝0时，平衡臂与轨道平行的第五种实施方式示意图；

图8是α＝0时，平衡臂与轨道平行的第六种实施方式示意图；

图9是α＝0时，平衡臂与轨道平行的第七种实施方式示意图；

图10是α＝0时，平衡臂与轨道平行的第八种实施方式示意图；

图11是滑块与滑轨配合的结构示意图；

图12为平衡臂的结构示意图。

图中：1、牵引臂，2、大臂，3、找平油缸，4、轨道，5、左支点轮，6、右支点轮，7、平衡臂，8、圆形通孔，9、弧形通孔，10、机体，11、纵梁，12、螺杆一，13、滑轨，14、滑块，15、螺杆二，16、左触轮式限位开关，17、右触轮式限位开关，18、拉簧，19、弹簧，20、左端板，21、右端板，22、后端板，23、左延伸挡板，24、右延伸挡板，25、内延伸挡板一，26、内延伸挡板二，27、滚珠。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图2和图12所示，一种摊铺机熨平板负仰角纠正系统，包括牵引臂1、大臂2和找平油缸3，找平油缸3装设于牵引臂1右端，所述的大臂2下端面沿大臂2长度方向开设有直线轨道4，轨道4内滑动安装有沿轨道4长度方向布置的左支点轮5和右支点轮6，左支点轮5和右支点轮6的下方连接水平平衡臂7，所述平衡臂7上沿其长度方向开设有圆形通孔8和以所述圆形通孔8为圆心的弧形通孔9，在圆形通孔8和弧形通孔9相对应的大臂2内侧的摊铺机机体10上设有一对纵向平行布置的纵梁11，大臂2的纵向移动范围位于纵梁11上端与下端之间的长度范围内；两纵梁11内均开设滑轨13，滑轨13内分别滑动装配有滑块14，两滑块14的外端分别固定连接有分别与圆形通孔8和弧形通孔9相适配的螺杆一12和螺杆二15，所述螺杆一12和螺杆二15垂直于滑块14水平设置，其伸出滑轨13的部分分别与圆形通孔8和弧形通孔9连接；

其中，圆形通孔8所在一侧对应的纵梁上部或下部通过弹力元件与滑块14连接，且弹力元件的弹力大于平衡臂7的重力；

左触轮式限位开关16安装在左支点轮5旁，其触轮位置略高于左支点轮5，当左触轮式限位开关16与轨道4的接触面和左支点轮5与轨道4的接触面处于同一平面时，左触轮式限位开关16发出接触信号；

右触轮式限位开关17安装在右支点轮6旁，其触轮位置略高于右支点轮6，当右触轮式限位开关17与轨道4的接触面和右支点轮6与轨道4的接触面处于同一平面时，右触轮式限位开关17发出接触信号；

左触轮式限位开关16、右触轮式限位开关17和找平油缸3均与控制器电连接，控制器的型号优选为西门子S7-1200。

需说明的是，大臂2的下端面可以为现有的带有弧度的形状，只需保证从下端面深入内部开设的轨道4保持为直线槽即可，当然大臂2的下端面也可为平直段。

作为弹力元件的一种实施方式，所述的弹力元件为拉簧18，与纵梁11的上部连接。

作为弹力元件的另一种实施方式，所述的弹力元件为弹簧19，与纵梁11的下部连接。

作为滑轨13的一种优选方式，如图11所示，所述的滑轨13包括左端板20、右端板21、后端板22、左延伸挡板23、右延伸挡板24、内延伸挡板一25和内延伸挡板二26，左端板20和右端板21之间通过后端板22连接，左端板20和右端板21远离后端板22的一端分别连接向右延伸的左延伸挡板23和向左延伸的右延伸挡板24，左延伸挡板23右端和右延伸挡板24左端分别连接水平伸入滑轨13内部的内延伸挡板一25和内延伸挡板二26，内延伸挡板一25和内延伸挡板二26之间形成条形缺口，所述螺杆一12和螺杆二15穿过所述条形缺口与滑轨13内的滑块14进行连接。

作为滑块14的一种优选方式，如图11所示，所述的滑块14与滑轨13形状和尺寸相适配，其与滑轨13左端板20、右端板21、后端板22、左延伸挡板23、右延伸挡板24、内延伸挡板一25和内延伸挡板二26的接触面上设有多个滚珠27，所述滚珠27滑动嵌于滑块14外壁上开设的球形槽或滚珠孔内，所述球形槽或滚珠孔的直径略小于滚珠27的直径；所述的滚珠27的中心在横向上不在同一平面或在纵向上非均匀分布，以确保滑块14与滑轨13相适配。

作为一类实施方式，如图3至图6所示，圆形通孔8设置于平衡臂7的左侧，弧形通孔9设置于平衡臂7的右侧。仰角α＝0时，由于熨平板的设计不同，大臂2与水平面可呈正夹角也可呈负夹角，即大臂2为左低右高或左高右低的状态，由于弹力元件的弹力大于平衡臂7的重力，故弹性元件所连接的平衡臂7一侧的左支点轮5始终与轨道4接触，将平衡臂7以与圆形通孔8连接的螺杆为中心在使其在弧形通孔9内旋转一定的角度，直至右支点轮6与轨道4接触，此时，左支点轮5和右支点轮同时落在轨道4内，平衡臂7与轨道4平行，分别拧紧圆形通孔8和弧形通孔9处的螺母，将平衡臂7固定在纵梁11上。

作为另一类实施方式，如图7至图10所示，圆形通孔8设置于平衡臂7的右侧，弧形通孔9设置于平衡臂7的左侧。仰角α＝0时，由于熨平板的设计不同，大臂2与水平面可呈正夹角也可呈负夹角，即大臂2为左低右高或左高右低的状态，由于弹力元件的弹力大于平衡臂7的重力，故弹性元件所连接的平衡臂7一侧的右支点轮5始终与轨道4接触，将平衡臂7以与圆形通孔8连接的螺杆为中心在使其在弧形通孔9内旋转一定的角度，直至左支点轮6与轨道4接触，此时，左支点轮5和右支点轮同时落在轨道4内，平衡臂7与轨道4平行，分别拧紧圆形通孔8和弧形通孔9处的螺母，将平衡臂7固定在纵梁11上。

摊铺机开始摊铺工作后，大臂2在找平油缸3的带动下，作提升或降低动作，平衡臂7与大臂2的平行状态被不断打破，当大臂2提升时，α>0，右支点轮6悬空，控制器不能检测到右触轮式限位开关的信号，左支点轮5与轨道4接触，控制器能检测到左触轮式限位开关的信号，控制器对接收到的信号数据进行分析和处理，判断为工作状态正常，不干涉找平油缸工作；当大臂2降低至α＝0时，左支点轮5和右支点轮6同时与轨道4接触，控制器能同时检测到左右触轮式限位开关的信号，控制器对接收到的信号数据进行分析和处理，并向找平油缸3发出锁死的命令，防止继续降低牵引点；当大臂2因降低幅度过大导致α<0时，左支点轮5悬空，断开与轨道4的连接，控制器不能检测到左触轮式限位开关的信号，右支点轮6与轨道4接触，控制器能检测到左触轮式限位开关的信号，控制器对接收到的信号数据进行分析和处理，并向找平油缸3发出提升牵引点的命令，直至α>0；该负仰角纠正系统实现对熨平板仰角的监测，并在负仰角出现时能够及时作出反应，使摊铺机始终保持在摊铺状态，有效地提高了路面摊铺质量。