一种路面摊铺机摊铺系统及控制方法与流程

本发明涉及路面摊铺机技术领域，尤其涉及一种路面摊铺机摊铺系统及控制方法。

背景技术：

摊铺机是一种主要用于公路上基层和面层各种材料摊铺作业的施工设备。整个摊铺过程是由各种不同的系统相互配合完成的，主要包含行走系统、振动系统、振捣系统、输分料系统等。输分料系统包括螺旋分料系统和刮板输系统，物料依次经过刮板输系统和螺旋分料系统后被摊铺到路面上；振动系统和振捣系统用于对摊铺到路面上的物料进行压实，以保证路面的平整度和压实度；行走系统用于驱动整个摊铺机在路面上行走。

现有的摊铺机中，振动系统和振捣系统的频率恒定，然而，行走系统驱动整个摊铺机的行走速度会发生变化，当行走系统的速度发生变化时，容易导致单位面积内的路面振动次数和振捣次数较少，使得路面的平整度和压实度不佳；现有摊铺机中，输分料系统都是定量系统，操作手只能控制其启停，无法根据实际摊铺供料情况进行智能比例调整输分料速度。

因此，研发一种当行走系统的速度发生变化时，仍然可以适应性变化在单位面积内的路面振动次数和振捣次数，并且根据实际摊铺供料情况进行智能比例调整输分料速度，使得路面的平整度和压实度更佳的路面摊铺机摊铺系统是迫在眉睫的。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种路面摊铺机摊铺系统及控制方法，它能够在振动系统和振捣系统的频率恒定，行走系统的速度发生变化时，仍然保持单位面积内的路面振动次数和振捣次数，并且根据实际摊铺供料情况进行智能比例调整输分料速度，使得路面的平整度和压实度较好。

本发明的目的是这样实现的：一种路面摊铺机摊铺系统，包括：控制器、振动系统、振捣系统以及行走系统；

所述控制器的控制端与振动系统电连接的同时和振捣系统也电连接；

所述控制器的检测端与行走系统电连接，以获取所述行走系统的速度；所述控制器用于在所述行走系统的速度增大时控制所述振捣系统和所述振动系统的频率增大；所述控制器还用于在所述行走系统的速度降低时控制所述振捣系统和所述振动系统的频率降低。

上述路面摊铺机摊铺系统中，还包括振动检测装置以及振捣检测装置；所述振动检测装置与所述振动系统电连接，同时和控制器的检测端电连接，以检测所述振动系统的频率；

所述振捣检测装置与振捣系统电连接，同时和控制器的检测端电连接，以检测所述振捣系统的频率。

上述路面摊铺机摊铺系统中，所述振动系统包括振动泵以及振动马达，所述控制器的控制端与振动泵的电磁阀电连接，所述振动泵与振动马达连通；

所述振动检测装置与振动马达电连接，同时和控制器的检测端电连接；

所述振捣系统包括振捣泵以及振捣马达，所述控制器的控制端与所述振捣泵的电磁阀电连接，所述振捣泵与振捣马达连通；

所述振捣检测装置与振捣马达电连接，同时和控制器的检测端电连接。

上述路面摊铺机摊铺系统中，还包括控制面板，所述控制面板上设置有振动开关以及振捣开关；

所述振动检测装置通过振动开关与控制器的检测端电连接；

所述振捣检测装置通过振捣开关与控制器的检测端电连接。

上述路面摊铺机摊铺系统中，还包括刮板输料系统、螺旋分料系统以及料位检测装置；

所述刮板输料系统和螺旋分料系统均与控制器的控制端电连接；

所述料位检测装置与控制器的检测端电连接，所述料位检测装置用于检测摊铺机料槽内的物料量。

上述路面摊铺机摊铺系统中，所述刮板输料系统包括刮板泵以及与刮板泵连通的刮板马达；所述螺旋分料系统包括螺旋泵以及与螺旋泵连通的螺旋马达；

所述控制器的控制端与刮板泵和螺旋泵均电连接；

所述控制器用于在料位检测装置检测出物料多时控制所述刮板泵和所述螺旋泵的转速减慢；

所述控制器还用于在料位检测装置检测出物料少时控制所述刮板泵和所述螺旋泵的转速增大。

上述路面摊铺机摊铺系统中，还包括刮板检测系统以及螺旋检测系统；

所述刮板检测系统与刮板马达电连接，同时和所述控制器的检测端电连接，以检测所述刮板马达的转速；

所述螺旋检测系统与螺旋马达电连接，同时和所述控制器的检测端电连接，以检测所述螺旋马达的转速。

一种路面摊铺机摊铺系统的控制方法如下：

根据所述行走系统的速度控制振动马达和振捣马达的转速，根据料位检测装置检测摊铺机料槽内物料的量，控制刮板马达和螺旋马达的转速；

当所述行走系统的速度增大时，控制所述振动马达和述振捣马达转速增大；

当所述行走系统的转速减小时，控制所述控制振动马达和所述振捣马达的转速减小；

同时，当所述料位检测装置检测出摊铺机料槽内的物料多时，控制所述刮板马达和所述螺旋马达的转速减小；

当所述料位检测装置检测出摊铺机料槽内的物料少时，控制所述刮板马达和所述螺旋马达的转速增大。

相比于现有技术，本发明具有以下优点：

本发明的一种路面摊铺机摊铺系统及控制方法，其振动系统和振捣系统均与控制器的控制端电连接，行走系统与控制器的检测端电连接；

控制器在获取到行走系统的速度值增大时，控制振动系统和振捣系统的频率增大，控制器获取到行走系统的速度值减小时，控制振动系统和振捣系统的频率减小；进而避免出部分路面的振动次数和振捣次数较少，保证了路面的平整度和压实度，能够智能控制摊铺机工作时物料的供给，并且根据摊铺速度智能控制振动频率和振捣频率，提升路面摊铺效果。

同时，根据摊铺机工作时料槽内的物料实际情况，智能比例控制刮板输料速度和螺旋分料速度，保证物料供给充分、适当。

附图说明

图1为本发明一种路面摊铺机摊铺系统的连接示意图，其中：

10：控制器；

20：控制面板；

30：振动系统；

40：振捣系统；

50：行走系统；

60：刮板输料系统；

70：螺旋分料系统；

80：料位检测装置；

201：振动开关；

202：振捣开关；

203：行走速度控制旋钮；

301：振动泵；

302：振动马达；

303：振动泵的电磁阀；

304：振动检测装置；

401：振捣泵；

402：振捣马达；

403：振捣泵的电磁阀；

404：振捣检测装置；

501：行走马达；

502：行走泵；

503：行走泵的电磁阀；

504：行走检测装置；

601：刮板泵；

602：刮板马达；

603：刮板泵的电磁阀；

604：刮板检测系统；

701：螺旋泵；

702：螺旋马达；

703：螺旋泵的电磁阀；

704：螺旋检测系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明加以说明：

如图1所示，一种路面摊铺机摊铺系统包括：控制器10、振动系统30、振捣系统40以及行走系统50；控制器10的控制端与振动系统30和振捣系统40电连接；控制器10的检测端与行走系统50电连接，以获取行走系统50的速度；控制器10用于根据行走系统50的速度制振动系统30和振捣系统40的频率。

本实施例中的控制器10可以有多种，示例性的，控制器10可以包括单片机或者可编程逻辑控制器等能够实现控制功能的装置。具体地，控制器10的检测端可以为控制器10用于接收检测信号的引脚，控制器10的控制端可以为控制器10用于发送控制信号的引脚。

行走系统50是用于驱动整个摊铺机在路面上行走的装置，示例性的，行走系统50可以包括行走马达501以及与行走马达501连通的行走泵502，行走马达501与摊铺机上的行走轮传动连接，在摊铺机工作时，行走泵502工作进而向行走马达501提供液压油，注入到行走马达501内的液压油驱动行走马达501转动，进而带动行走轮转动，以驱动摊铺机在路面上移动；当然本实施例中的行走系统50还可以包括电动机以及与电动机电连接的供电系统，电动机与摊铺机的行走轮传动连接，在摊铺机工作时，供电系统向电动机供电，进而驱动行走轮转动以带动摊铺机在路面上移动。

具体地，可以通过行走检测装置504获取行走系统50的速度，行走检测装置504可以为在摊铺机上设置的速度传感器，速度传感器与控制器10的检测端电连接，通过速度传感器直接获取摊铺机的行走速度，进而将速度信号输送至控制器10。当然还可以通过编码器获取行走马达501的转速，进而将转速信号输送至控制器10，根据行走马达501的转速可以经过计算获得行走速度，因此可以直接根据转行走马达501的转速控制振动系统30和振捣系统40工作。

本实施例中，振动系统30和振捣系统40用于对路面进行预压实，以提高路面的压实度和平整度。具体地，振动系统30可以包括振动泵31和振动马达302，振动泵31与振动马达302连通，振动泵31与控制器10的控制端电连接，工作时，控制器10控制振动泵31工作，进而向振动马达302提供液压油，以驱动振动马达302转动，振动马达302带动与其传动连接的熨平板底板往复的按压地面，以提高地面的压实度和平整度。振捣系统40可以包括振捣马达402和振捣泵401，振捣泵401与振捣马达402连通，振捣泵401与控制器10的控制端电连接，工作时，控制器10控制振捣泵401工作，进而向振捣马达402提供液压油，以驱动振捣马达402转动，振捣马达402带动与其传动连接的振捣夯锤往复的按压地面，以提高地面的压实度和平整度。

在其他实现方式中，振动系统30可以包括振动电机，振动电机与熨平板底板传动连接，以带动熨平板底板往复的按压地面；相应的振捣系统40可以包括振捣电机，振捣电机与振捣夯锤传动连接，以带动振捣夯锤往复的按压地面。

具体地，控制器10在获取行走系统50的速度后，控制振动系统30和振捣系统40的频率。示例性的，振动系统30的频率可以为熨平板底板的频率，该频率由振动马达302的频率决定；振捣系统40的频率为振捣夯锤的频率，该频率由振捣马达402的频率决定。

本实施例中，控制器10用于在行走系统50的速度增大时控制振捣系统40和振动系统30的频率增大；具体地，振动系统30和振捣系统40的频率增大的程度可以与行走系统50的增大程度相同，即行走系统50速度的增大速率与振动系统30和振捣系统40频率的增大速率相同；当然振动系统30和振捣系统40的频率增大的程度也可以与行走系统50的增大程度不同，本领域技术人员可以根据具体的施工情况合理设置行走系统50速度的增大速率与振动系统30和振捣系统40频率的增大速率之间的关系。值得说明的是，本实施例中振动系统30和振捣系统40的频率可以相同也可以不同，本实施例对此不作限制；另外，在行走系统50的速度增大时，振动系统30和振捣系统40频率的增大程度可以相同也可以不同，本实施对此不作限制。

本实施例中，控制器10还用于在获取到行走系统50的速度为零时，控振动系统30和振捣系统40的频率为零，即控制振动系统30和振捣系统40停止工作。

具体地，振动泵301上设置有与其连通的振动泵的电磁阀303，振动泵的电磁阀303与控制器10的控制端电连接，以通过控制振动泵的电磁阀303来控制振动泵301向振动马达302输送液压油的流速，进而控制振动马达302的转速及频率；相同的，振捣泵401上设置有与其连通的振捣泵的电磁阀403，振捣泵的电磁阀403与控制器10的控制端电连接，以通过控制振捣泵的电磁阀403来控制振捣泵401向振捣马达402输送液压油的流速，进而控制振捣马达402的转速及频率。

本实施例提供的路面摊铺机摊铺系统的工作过程为：控制器10获取行走系统50的速度，当控制器10获取到行走系统50的速度值增大时，控制振动系统30和振捣系统40的频率增大，进而避免出现部分路面的振动次数和振捣次数较少；当控制器10获取到行走系统50的速度值减小时，控制振动系统30和振捣系统40的频率减小，以免部分路面振动或者振捣的次数过多，导致路面均匀性及平整度不佳。

本实施例提供的路面摊铺机摊铺系统，振动系统30和振捣系统40均与控制器10的控制端电连接，行走系统50与控制器10的检测端电连接；控制器10在获取到行走系统50的速度值增大时，控制振动系统30和振捣系统40的频率增大，控制器10获取到行走系统50的速度值减小时，控制振动系统30和振捣系统40的频率减小；进而避免出部分路面的振动次数和振捣次数较少，以免出现部分路面的平整度和压实度不佳。

本实施例中，路面摊铺机摊铺系统还包括振动检测装置304以及振捣检测装置404；振动检测装置304与振动系统30和控制器10的检测端电连接，以检测振动系统30的频率；振捣检测装置404与振捣系统40和控制器10的检测端电连接，以检测振捣系统40的频率。如此设置，控制器10可以实时获取振动系统30和振捣系统40的频率，实现了闭环控制。

示例性的，当振动系统30包括振动泵31和振动马达302时，振动检测装置304可以包括与振动马达302连接的速度传感器，速度传感器与控制器10的检测端电连接，进而根据速度传感器检测出振动马达302的转速；当然振动检测装置304还可以包括其他的能够检测出振动马达302转速的装置。相同的，当振捣系统40包括振捣泵401和振捣马达402时，振捣检测装置404可以包括与振捣马达402连接的速度传感器，速度传感器与控制器10的检测端电连接，进而根据速度传感器检测出振捣马达402的转速；当然振捣检测装置404还可以包括其他的能够检测出振捣马达402转速的装置。

本实施例中，控制器10获取到振动系统30的频率后，将振动系统30的第一实测频率与设定的振动频率范围进行比较，若第一实测频率大于等于振动频率范围内的最大值，则行走系统50的速度继续增大，控制器10控制振动系统30的频率维持在该第一实测频率；若第一实测频率小于振动频率范围内的最大值，则控制器10控制振动系统30的频率随行走系统50的速度增大而增大。相同的，控制器10获取到振捣系统40的频率后，将振捣系统40的第二实测频率与设定的振捣频率范围进行比较，若第二实测频率大于等于振捣频率范围内的最大值，则行走系统50的速度继续增大，控制器10控制振捣系统40的频率维持在该第二实测频率，若第二实测频率小于振捣频率范围内的最大值，则控制器10控制振捣系统40的频率随行走系统50的速度增大而增大。值得说明的是，本实施例对振动频率范围和振捣频率范围不作限制，本领域技术人员可以根据行走系统50的速度合理的设置振动频率范围和振捣频率范围，振动频率范围和振捣频率范围可以随着行走系统50速度的变化而变化。

本实施例中，路面摊铺机摊铺系统还包括控制面板20，控制面板20上设置有振动开关201以及振捣开关202，振动检测装置304通过振动开关201与控制器10的检测端电连接，振捣检测装置404通过振捣开关202与控制器10的检测端电连接。通过振动开关201可以控制振动检测装置304与控制器10检测端之间的连接或者切断，进而控制振动系统30是否进行闭环控制。相同的，通过振捣开关202可以控制振捣检测装置404与控制器10检测端之间的连接或者切断，进而控制振捣系统40是否进行闭环控制。

示例性的，振动开关201和振捣开关202可以为设置在控制面板20上的按钮。具体地，控制面板20可以为显示面板，相应的振动开关201和振捣开关202可以为显示在显示面板上的虚拟按键。

进一步地，路面摊铺机摊铺系统还包括行走泵的电磁阀503，行走泵的电磁阀503与行走泵502连通，控制面板20上还设置有行走速度控制旋钮203，行走速度控制旋钮203与行走泵的电磁阀503电连接，以控制行走马达501的转速。

本实施例中，路面摊铺机摊铺系统还包括刮板输料系统60、螺旋分料系统70以及料位检测装置80，刮板输料系统60和螺旋分料系统70均与控制器10的控制端电连接，料位检测装置80与控制器10的检测端电连接，料位检测装置80用于检测螺旋分料系统70分料完毕后料槽内的物料量，控制器10用于根据料位检测装置80检测的结果控制刮板泵601和螺旋泵701的转速。

具体地，刮板输料系统60将物料输送至料槽内，通过螺旋分料系统70将物料均匀稳定的分布在熨平板之前，通过料位检测装置80可以获取到料槽内的物料量，当料槽内的物料堆积较多时，控制器10控制螺旋分料系统70的螺旋马达702转速减慢，同时控制刮板输料系统60的刮板马达602转速减慢，以适应摊铺速度以及摊铺所需的物料的量；当然检测到料槽内的物料堆积较少时，控制器10控制螺旋分料系统70的螺旋马达702转速加快，同时控制刮板输料系统60的刮板马达602转速加快，加速摊铺供料以及分料，以适应摊铺速度；之后通过熨平板将物料摊铺到路面上，再经过振动系统30和振捣系统40对物料进行压实和平整。

示例性地，料位检测装置80可以包括红外检测系统，红外检测系统与控制器10的检测端电连接；当物料位于料槽内时，红外检测系统检测与物料之间的距离，根据距离判断物料的多少，根据物料的量比例控制螺旋马达702和刮板马达602的转速；具体地，可以沿垂直于水平面的方向间隔的设置两个红外检测系统，位于下部的红外检测系统检测出料槽内的物料多时，控制器10控制螺旋马达702和刮板马达602的转速减慢，相反的，当检测出料槽内的物料少时，控制器10控制螺旋马达702和刮板马达602的转速加快，以适应摊铺速度。

本实施例中，刮板输料系统60包括刮板泵601以及与刮板泵601连通的刮板马达602，螺旋分料系统70包括螺旋泵701以及与螺旋泵701连通的螺旋马达702；控制器10的控制端与刮板泵601和螺旋泵701电连接；控制器10用于在物料检测装置80检测出物料量少时控制刮板泵601和螺旋泵701的转速增大，控制器10还用于在物料检测装置80检测出物料量多时控制刮板泵601和螺旋泵701的转速减小。如此设置，可以避免行走速度增大时摊铺到路面上的物料不足，同时也可以避免在行走速度减小时摊铺到路面上的物料过多。

具体地，控制器10用于在摊铺机料槽内物料少时控制刮板泵601和螺旋泵701的转速增大，在摊铺机料槽内物料多时控制刮板泵601和螺旋泵701的转速减小，本领域技术人员可以根据具体的施工情况合理设置料槽内物料的多少与刮板泵601和螺旋泵701的转速的关系。值得说明的是，本实施例中刮板泵601和螺旋泵701的转速可以相同也可以不同，本实施例对此不作限制。

本实施例中，还包括刮板检测系统604以及螺旋检测系统70，刮板检测系统604与刮板马达602和控制器10的检测端电连接，以检测刮板马达602的转速，螺旋检测系统704与螺旋马达702和控制器10的检测端电连接，以检测所述螺旋马达702的转速。螺旋检测系统704可以将检测的螺旋马达702的转速输送至控制器10，实现螺旋分料系统70的闭环控制；相同的，刮板检测系统604可以将检测的刮板马达602的转速输送至控制器10，实现刮板输料系统60的闭环控制。

示例性的，刮板检测系统604可以包括与刮板马达602传动连接的速度传感器，速度传感器与控制器10的检测端电连接，以检测刮板马达602的转速；相同的，螺旋检测系统704可以包括与螺旋马达702传动连接的速度传感器，速度传感器与控制器10的检测端电连接，以检测螺旋马达702的转速。

在本实施例中，上述一种路面摊铺机摊铺系统的控制方法如下：

根据行走系统50的速度控制振动马达302和振捣马达402的转速，根据料位检测装置80检测料槽内的物料量，控制刮板马达602和螺旋马达702的转速；当行走系统50的速度增大时，控制振动马达302和振捣马达402的转速增大，当行走系统50的转速减小时，控制控制振动马达302和振捣马达402的转速减小；当料位检测装置80检测料槽内的物料少时，刮板马达602以及螺旋马达702的转速增大，当料位检测装置80检测料槽内的物料多时，刮板马达602以及螺旋马达702的转速减小。

如此设置，可以在控制器10在获取到行走系统50的速度值增大时，控制振动系统30和振捣系统40的频率增大，控制器10获取到到行走系统50的速度值减小时，控制振动系统30和振捣系统40的频率减小；进而避免出部分路面的振动次数和振捣次数较少，以免出现部分路面的平整度和压实度不佳。另外摊铺机料槽内的物料不足时，控制刮板马达602和螺旋马达702的转速增大，以加快摊铺供料速度，以免路面上的物料不足，相反摊铺机料槽内的物料过多时，控制刮板马达602和螺旋马达702的转速减小，以免料槽堆料导致摊铺效果不佳。

具体的连接关系和控制过程与实施例1中描述的过程大体相似，在此不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体成型，可以是机械连接，也可以是电连接或者彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。