沥青路面智能化摊铺监测装置

1.本发明涉及沥青路面监测技术领域，具体涉及沥青路面智能化摊铺监测装置。


背景技术：

2.沥青路面，是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力，使路面平整少尘、不透水、经久耐用。因此，沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面，沥青路面的沥青类结构层本身，属于柔性路面范畴，但其基层除柔性材料外，也可采用刚性的水泥混凝土，或半刚性的水硬性材料。
3.我国的绝大部分高速公路采用沥青混凝土路面。高速公路路面出现的早期破坏，如裂缝、水破坏和坑槽等，这些现象大都与路面所受载荷存在密切关系。因此，有必要研究一套沥青路面载荷监测系统，实现对车辆荷载以及速度的监测，探索路面损伤的产生机理和发展规。
4.基于上述，本发明人发现：
5.当进行沥青路面铺设时，由于沥青路面的具有一定的长度，如果在该长度下的沥青路面上使用多个用于监测的设备，这样会大大增加沥青路面铺设时的监测成本，同时凝固中的沥青可能会包裹住监测设备，在后续过程中可能会使监测设备难以从沥青中脱离，甚至对监测设备造成损坏。
6.于是，有鉴于此，针对现有的结构予以研究改良，提供沥青路面智能化摊铺监测装置，以期达到更具有更加实用价值性的目的。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的上述缺陷，提供了沥青路面智能化摊铺监测装置，在进行监测实时，可实现对整个沥青路面的循环监测，进而实现单装置的多次利用，有效降低了沥青路面铺设时的监测成本。。
8.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
9.沥青路面智能化摊铺监测装置，其特征在于：包括
10.主支架，主支架自身具有调节功能，根据外部的路况，调整主支架的横向展开程度和垂直方向的倾斜程度，在主支架的底部设有若干个车轮；
11.监测组件，若干个监测组件设在主支架上，通过调整主支架垂直方向的倾斜程度，使得监测组件内部的监测器面朝沥青路面；
12.控制设备，控制设备安装在主支架上，且控制设备和主支架、车轮以及监测组件之间均电性相连。
13.按上述技术方案，主支架包括上位平台、若干个连接杆、工作平台、以及若干个立柱调节组件，在工作平台的周侧安装若干个立柱调节组件；立柱调节组件自身的高度和相邻立柱调节组件之间的距离，根据外部的路况可调整；上位平台通过若干个连接杆固定在
工作平台或者立柱调节组件上，且上位平台位于工作平台的上方；监测组件设在工作平台上，控制设备设在上位平台上，车轮安装在每个立柱调节组件的底部。
14.按上述技术方案，在主支架的上还设有辅助保护机构，在监测组件不使用时，辅助保护机构位于监测组件的下方；根据监测组件是否使用，具有展开和收纳两个状态。
15.按上述技术方案，立柱调节组件包括上柱体、液压柱、下柱体、以及电动折叠架，液压柱竖直布设，且液压柱固定安装在上柱体和下柱体之间；在每一个立柱调节组件的下柱体的底部安装一个车轮，电动折叠架的一端和上立柱的侧壁相连，电动折叠架的另一端和工作平台的侧壁相连；上位平台通过若干个连接杆固定在工作平台或者上柱体上；通过各个立柱调节组件的液压柱，控制工作平台的倾斜程度；通过电动折叠架调整支架整体的横向展开程度。
16.按上述技术方案，监测组件包括监测器、束缚架以及升降机构；在工作平台上间隔设有若干个通槽，通槽的形状和监测器的横截面尺寸相匹配；升降机构分为固定部和滑动部，滑动部在固定部上上下滑动；固定部设在工作平台上且位于通槽的侧部，滑动部通过束缚架和监测器固定相连，在升降机构的作用下，监测器在通槽内上下移动。
17.按上述技术方案，升降驱动机构包括驱动电机、支撑架、直杆、滚珠丝杠以及滑套，支撑架设在通槽周边的工作平台上，在支撑架上设置一个滚珠丝杠和若干个直杆，直杆和丝杠之间相互平行布设；驱动电机的输出轴和驱动电机的输出端穿过支撑架与滚珠丝杠相连，驱动滚珠丝杠转动；若干个滑套固定设在束缚架与升降驱动机构相连的端头，滑套的数量和直杆与滚珠丝杠的数量一致，其中一个滑套设有与滚珠丝杠相匹配的内螺纹，剩余滑套设有直杆相匹配的通孔。
18.按上述技术方案，在工作平台上设有内槽体，内槽体位于滚珠丝杠的正下方，驱动电机设于内槽体内；在支撑架上设有稳定架，稳定架位于滚珠丝杠的正下方，且稳定架的底部和支撑架的底部平齐，支撑架和稳定架共同置于工作平台的上表面。
19.按上述技术方案，束缚架由若干个l型支杆组成，l型支杆的数量和滑套的数量一致，l型支杆的一段竖直布设且彼此固定相连，l型支杆的竖直段的底端和监测器的顶端固定相连；l型支杆的另一端水平布设且以监测器为中心向外发散，l型支杆的水平段的端头和滑套固定相连；在l型支杆的竖直段之间的设有束线架，监测器内部元件通过束线架与控制设备相连。
20.按上述技术方案，在工作平台内部设有水平内腔，安装辅助保护机构设置于水平内腔内；辅助保护机构包括第一绕轴、第二绕轴、防护绕卷、直条、牵引绳以及步进电机，第一绕轴和第二绕轴相互平行布设在滑槽两端的水平内腔内，且监测组件位于第一绕轴和第二绕轴之间；防护绕卷的一端绕接于第一绕轴的侧面，防护绕卷的另一端固定设有直条，直条的两端分别与一个牵引绳的一端固定相连，牵引绳的另一端绕接于第二绕轴上；步进电机安装在工作平台的内腔内，且步进电机的输出轴通过联轴器与第二绕轴转动连接；第一绕轴的侧面设有扭矩弹簧，通过步进电机和扭转弹簧的配合，实现防护绕卷在展开和收纳两个状态之间的切换；
21.在水平内腔的内部开设有与直条配合滑动的滑槽，直条的两端均固定有卡位滑块。
22.按上述技术方案，控制设备包括控制器、移动电源、以及导线，控制器安装在上位
平台的顶部，在控制器的外侧设有防护框架，通过防护框架保护控制器；移动电源设在上位平台的底部，移动电源和控制器通过导线或无线信号与主支架、辅助保护机构、车轮以及监测组件内部的电器部件相连。
23.本发明具有以下有益效果：
24.1、在进行过沥青路面铺设时，利用主支架控制装置的跨度和高度，然后配合车轮控制整个装置移动；在进行监测实时，可实现对整个沥青路面的循环监测，进而实现单装置的多次利用，有效降低了沥青路面铺设时的监测成本。
25.2、设置辅助保护机构，辅助保护机构中的步进电机控制防护绕卷对八边形通槽进行阻塞，有效避免飞溅的沥青或者凝固中的沥青对监测器的影响，进而避免出现监测设备难以从沥青中脱离的问题，实现了对检测设备的有效保护。
26.3、在监测过程中，监测组件中的监测器可在升降驱动机构的驱动电机的控制下进行升降移动，在具体监测时，监测器穿过八边形通槽接近沥青路面实现监测，在完成监测时，监测器移动到八边形通槽内部。
附图说明
27.图1是本发明提供实施例的立体结构示意图；
28.图2是本发明提供实施例的主架体和工作平台的示意图一；
29.图3是本发明提供实施例的主架体和工作平台的示意图二；
30.图4是本发明提供实施例的监测组件的示意图；
31.图5是本发明提供实施例的辅助保护机构的示意图；
32.图6是图5中a部分放大后的示意图。
33.图中，1、主支架；1-1、上位平台；1-2、连接杆；1-3、工作平台；1-31、通槽；1-32、内槽体；1-33、滑槽；1-4、立柱调节组件；1-41、上柱体；1-42、液压柱；1-43、下柱体；1-44、电动折叠架；2、车轮；3、监测组件；3-1、监测器；3-11、束线架；3-2、束缚架；3-21、l型支杆；3-3升降机构；3-31、驱动电机；3-32、支撑架；3-33、直杆；3-34、滚珠丝杠；3-35、滑套；3-36、稳定架；4、控制设备；4-1、控制器；4-2、移动电源；4-3、导线；4-4、防护框架；5、辅助保护机构；5-1、第一绕轴；5-2、第二绕轴；5-3、防护绕卷；5-4、直条；5-5、牵引绳；5-6、步进电机；5-7、卡位滑块；5-8、扭转弹簧。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
35.参照图1～图6所示，本发明提供的沥青路面智能化摊铺监测装置，包括
36.主支架1，主支架自身具有调节功能，根据外部的路况，调整主支架的横向展开程度和垂直方向的倾斜程度，在主支架的底部设有若干个车轮2；主架体用于支撑整个装置，车轮用于控制整个装置前进。
37.监测组件3，若干个监测组件设在主支架上，通过调整主支架垂直方向的倾斜程度，使得监测组件内部的监测器3-1面朝沥青路面；图中实施例采用3组监测组件。
38.控制设备4，控制设备安装在主支架上，且控制设备和主支架、车轮以及监测组件之间均电性相连。
39.具体的，参照图2和图3，主支架包括上位平台1-1、若干个连接杆1-2、工作平台1-3、以及若干个立柱调节组件1-4，在工作平台的周侧安装若干个立柱调节组件；立柱调节组件自身的高度和相邻立柱调节组件之间的距离，根据外部的路况可调整；上位平台通过若干个连接杆固定在工作平台或者立柱调节组件上，且上位平台位于工作平台的上方；监测组件设在工作平台上，控制设备设在上位平台上，车轮安装在每个立柱调节组件的底部。
40.工作平台在主架体内部，可起到一定的保护作用；同时配合监测组件可实现对沥青路面摊铺时的监测。
41.在上述一些实施例，在主支架的上还设有辅助保护机构5，在监测组件不使用时，辅助保护机构位于监测组件的下方；根据监测组件是否使用，具有展开和收纳两个状态。
42.具体的，立柱调节组件包括上柱体1-41、液压柱1-42、下柱体1-43、以及电动折叠架1-44，液压柱竖直布设，且液压柱固定安装在上柱体和下柱体之间；在每一个立柱调节组件的下柱体的底部安装一个车轮，电动折叠架的一端和上立柱的侧壁相连，电动折叠架的另一端和工作平台的侧壁相连；上位平台通过若干个连接杆固定在工作平台或者上柱体上；通过各个立柱调节组件的液压柱，控制工作平台的倾斜程度；通过电动折叠架调整支架整体的横向展开程度。
43.具体的，参照图4，监测组件包括监测器3-1、束缚架3-2以及升降机构3-3。在工作平台上间隔设有若干个通槽1-31，图中实施例监测器外形和通槽采用八边形结构。通槽的形状和监测器的横截面尺寸相匹配；升降机构分为固定部和滑动部，滑动部在固定部上上下滑动；固定部设在工作平台上且位于通槽的侧部，滑动部通过束缚架和监测器固定相连，在升降机构的作用下，监测器在通槽内上下移动。
44.监测器底部均含有多个监测探头，可分别监测沥青路面摊铺时的多个状态。然后利用束缚架固定于监测器的高度，升降驱动机构控制束缚架进行高度变化；进而控制监测器与沥青路面之间的距离。监测器穿过通槽时可到达工作平台的底部，此时可减少监测器与路面之间的距离，保证监测器的监测数据的准确。在未进行对沥青路面的探测时，利用辅助保护机构实现对监测器的保护，避免监测器受到飞溅的沥青的影响。
45.优选的，升降驱动机构包括驱动电机3-31、支撑架3-32、直杆3-33、滚珠丝杠3-34以及滑套3-35，支撑架设在通槽周边的工作平台上，在支撑架上设置一个滚珠丝杠和若干个直杆，直杆和丝杠之间相互平行布设；驱动电机的输出轴和驱动电机的输出端穿过支撑架与滚珠丝杠相连，驱动滚珠丝杠转动；若干个滑套固定设在束缚架与升降驱动机构相连的端头，滑套的数量和直杆与滚珠丝杠的数量一致，其中一个滑套设有与滚珠丝杠相匹配的内螺纹，剩余滑套设有直杆相匹配的通孔。
46.驱动电机工作时，可控制滚珠丝杠转动，此时利用束缚架与直杆之间的滑动连接，可控制束缚架进行上下升降，进而控制监测器进行上下升降移动。
47.优选的，在工作平台上设有内槽体1-32，内槽体位于滚珠丝杠的正下方，驱动电机设于内槽体内；在支撑架上设有稳定架3-36，稳定架位于滚珠丝杠的正下方，且稳定架的底部和支撑架的底部平齐，支撑架和稳定架共同置于工作平台的上表面。
48.进一步，束缚架由若干个l型支杆3-21组成，l型支杆的数量和滑套的数量一致，图中实施例采用4根l型支杆。l型支杆的一段竖直布设且彼此固定相连，l型支杆的竖直段的底端和监测器的顶端固定相连；l型支杆的另一端水平布设且以监测器为中心向外发散，l
型支杆的水平段的端头和滑套固定相连。在监测器高度下降时，l型结构的束缚架可增加监测器的下降深度。
49.在l型支杆的竖直段之间的设有束线架3-11，监测器内部元件通过束线架与控制设备相连。利用束线架对软导线进行束缚，在监测器移动时可避免软导线缠绕到监测器或者其他构件外侧，保证整个装置的正常工作状态。
50.具体的，参照图5和图6，在工作平台内部设有水平内腔，安装辅助保护机构设置于水平内腔内；辅助保护机构包括第一绕轴5-1、第二绕轴5-2、防护绕卷5-3、直条5-4、牵引绳5-5以及步进电机5-6，第一绕轴和第二绕轴相互平行布设在滑槽两端的水平内腔内，且监测组件位于第一绕轴和第二绕轴之间；防护绕卷的一端绕接于第一绕轴的侧面，防护绕卷的另一端固定设有直条，直条的两端分别与一个牵引绳的一端固定相连，牵引绳的另一端绕接于第二绕轴上；步进电机安装在工作平台的内腔内，且步进电机的输出轴通过联轴器与第二绕轴转动连接；第一绕轴的侧面设有扭矩弹簧5-8，通过步进电机和扭转弹簧的配合，实现防护绕卷在展开和收纳两个状态之间的切换。
51.步进电机工作并正向转动时，控制第二绕轴转动，此时可带动牵引绳移动，并带动直条和防护绕卷移动，直到绕接在第二绕轴上，且防护绕卷覆盖整个八边形通槽，此时可避免铺设的沥青飞溅进而沾附到监测器的探头上，进而影响监测器的探头在后续使用时的正常运作；当需要打开八边形通槽时，步进电机逆向转动，在扭矩弹簧的作用下，第一绕轴带动防护绕卷进行收卷，实现八边形通槽的打开，并便于监测器的通过，进而进行监测器的监测功能。
52.优选地，在水平内腔的内部开设有与直条配合滑动的滑槽1-33，直条的两端均固定有卡位滑块5-7。直条在滑槽滑动，可带动防护绕卷同步移动，此时由于卡位滑块的设置，且卡位滑块4048在滑槽3内滑动，可保证直条滑动时的稳定性。
53.具体的，控制设备包括控制器4-1、移动电源4-2、以及导线4-3，控制器安装在上位平台的顶部，在控制器的外侧设有防护框架4-4，通过防护框架保护控制器；移动电源设在上位平台的底部，移动电源和控制器通过导线或无线信号与主支架、辅助保护机构、车轮以及监测组件内部的电器部件相连。
54.本发明的工作原理：
55.一、在进行整个沥青路面智能化摊铺监测时，首先将装置移动到需要监测的位置，具体为：
56.1、通过电动折叠架控制两个立柱调节组件之间的距离；同时，在调节电动折叠架的长度时，调节连接杆的倾斜程度。
57.2、控制液压柱的伸缩，进一步调整整个立柱调节组件的延伸长度，配合电动折叠架的延展性，增加整个装置在使用时针对不同地形的沥青路面的适应效果。
58.3、控制车轮将整个装置移动到指定的监测位置即可。
59.二、利用控制设备配合三组监测组件实现对沥青路面铺设时的监测，具体为：
60.1、升降驱动机构中的驱动电机工作，控制滚珠丝杠转动，并利用束缚架与直杆之间的滑动连接，控制束缚架进行上下升降，进而控制监测器进行下降移动。
61.2、与此同时，辅助保护机构中的步进电机逆向转动，在扭矩弹簧的作用下，第一绕轴带动防护绕卷进行收卷，实现八边形通槽的打开，监测器穿过八边形通槽，并到达工作平
台的底部，此时减少监测器与路面之间的距离，保证监测器的监测数据的准确。
62.在单次监测完成时，如上述方法，升降驱动机构中的驱动电机反向转动，控制束缚架和监测器升高。同时辅助保护机构中的工作并正向转动时，控制第二绕轴转动，此时可带动牵引绳移动，并带动直条和防护绕卷移动，直到绕接在第二绕轴上，且防护绕卷覆盖整个八边形通槽。此时可避免铺设的沥青飞溅进而沾附到监测器的探头上，进而影响监测器的探头在后续使用时的正常运作。
63.在整个装置工作时，控制设备负责进行操控，并负责连接整个装置与外界之间的信号。移动电源负责提高整个装置的能源；三个监测器底部均含有多个监测探头，可分别监测沥青路面摊铺时的多个状态。同时在监测器升降时，由于束线架对导线进行束缚，在监测器移动时可避免导线缠绕到监测器或者其他构件外侧，可保证整个装置的正常工作状态。
64.这样即可完成整个装置在沥青路面摊铺监测中的使用。
65.以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。