一种井盖修复车及自动铣刨系统.pdf

本发明公开了一种井盖修复车，包括装载车，以及安装在装载车上的沥青混凝土箱、井盖运输箱、控制盒、臂架机构、液压支撑腿、刀盘和抓臂，装载车上设有沥青混凝土箱，装载车后部的井盖运输箱内安装回转转盘，回转转盘连接回转马达，由回转马达驱动回转转盘旋转；回转转盘上安装臂架机构，臂架机构末端安装铣刨机构和抓取机构；装载车后部的底端设有液压支撑腿，液压支撑腿、回转马达、臂架机构、铣刨机构和抓取机构通过液压系统驱动，液压系统连接控制盒。本发明集铣刨、吊装、沥青混凝土填充于一体，替代了人工的繁重劳动，缩短维修养护时间，降低维修养护成本，相对于现行路面破损井盖养护规范，缩短了维修养护时间。

权利要求书
1.  一种井盖修复车，其特征在于，包括装载车(1)，以及安装在装载车上的沥青混凝土箱(2)、井盖运输箱(6)、控制盒(7)、臂架机构、液压支撑腿(8)、刀盘(22)和抓臂(21)，所述装载车(1)上设有沥青混凝土箱(2)，所述装载车(1)后部的井盖运输箱(6)内安装回转转盘(9)，所述回转转盘(9)连接回转马达(10)，由回转马达(10)驱动回转转盘旋转；所述回转转盘(9)上安装臂架机构，所述臂架机构末端安装铣刨机构和抓取机构；所述装载车(1)后部的底端设有液压支撑腿(8)，所述液压支撑腿(8)、回转马达(10)、臂架机构、铣刨机构和抓取机构通过液压系统驱动，所述液压系统连接控制盒(7)。

2.  如权利要求1所述的一种井盖修复车，其特征在于，所述臂架机构包括臂架主臂(11)、臂架副臂(14)、一级油缸(12)、二级油缸(13)、三级油缸(15)和铣刨进给油缸(16)，所述臂架主臂(11)一端通过转轴固定在回转转盘(9)上，另一端固定通过转轴固定在臂架副臂(14)中部；所述一级油缸(12)一端固定在回转转盘(9)上，另一端通过转轴固定在臂架主臂(11)中部；所述二级油缸(13)的一端通过转轴固定在臂架主臂(11)中部，另一端固定在臂架副臂(14)的一端，所述臂架副臂(14)的另一端通过转轴固定在铣刨进给油缸(16)的中部；所述三级油缸(15)的一端通过转轴固定在臂架副臂(14)中部，另一端通过转轴固定在铣刨进给油缸(16)的一端，所述铣刨进给油缸(16)的另一端固定铣刨机构；所述一级油缸(12)、二级油缸(13)、三级油缸(15)和铣刨进给油缸(16)分别连接液压系统。

3.  如权利要求1所述的一种井盖修复车，其特征在于，所述铣刨机构至少包括铣刨马达(17)、刀盘(22)和铣刨齿(23)，所述刀盘(22)固定于臂架 机构末端，所述刀盘(22)顶端设有铣刨马达(17)，所述铣刨马达(17)通过传动机构驱动刀盘(22)旋转，所述刀盘(22)底面设有铣刨齿(23)，所述铣刨马达(17)连接至液压系统。

4.  如权利要求1所述的一种井盖修复车，其特征在于，所述抓取机构至少包括抓臂油缸(20)和抓臂(21)，所述抓臂(21)至少由两个抓爪机械连锁安装于抓臂油缸(20)的一端，抓臂油缸(20)的另一端固定于臂架机构末端，抓臂油缸(20)上下伸缩带动抓臂(21)的抓爪开合，所述抓臂油缸(20)连接液压系统。

5.  如权利要求1所述的一种井盖修复车，其特征在于，所述沥青混凝土箱(2)至少包括箱体内设置的绞龙(3)，所述绞龙(3)连接出料马达(4)，所述出料马达(4)连接至液压系统。

6.  一种自动铣刨系统，用于控制权利要求1-5任一项所述井盖修复车，其特征在于，包括控制盒(7)，以及与控制盒(7)分别电路连接的取力器转速传感器(71)、刀盘转速传感器(72)、语音模块(73)、显示模块(74)和微动开关(75)，所述刀盘转速传感器(72)安装在铣刨机构上测定刀盘的转速，所述取力器转速传感器(71)安装于液压系统的取力器上，所述铣刨机构上安装定位器，所述定位器上安装微动开关(75)。

7.  如权利要求6所述的一种自动铣刨系统，其特征在于，所述微动开关(75)随铣刨机构上下移动，与地面接触达到一定压力时，发送信号给控制盒(7)，控制盒(7)控制液压系统驱动铣刨马达(17)工作，进而驱动刀盘(22)旋转，同时取力器转速传感器(71)和刀盘转速传感器(72)的数值通过显示模块(74)。

8.  如权利要求7所述的一种自动铣刨系统，其特征在于，当取力器转速传 感器(71)和刀盘转速传感器(72)检测到的转速下降到预定数值时，控制盒(7)控制语音模块(73)进行提示，并再无接收到控制盒(7)的输入信号时，控制液压系统停止供油给铣刨马达(17)，使得刀盘停止旋转。

说明书一种井盖修复车及自动铣刨系统
技术领域
本发明涉及一种井盖修复车及自动铣刨系统。
背景技术
随着我国经济的发展，高速公路以及城市道路交通量越来越大，因此要求公路、城市道路的维修单位对公路、城市道路的病害及时迅速的修复才能保证交通的正常。在城市道路上会分布着一些城市排水、通讯电缆、电力电缆的井盖，在车辆载荷的反复作用下，井盖周边路面经常发生破碎、沉陷，随即产生开裂破损，严重的会出现井圈松动、严重影响交通安全、道路拥堵和道路美观，对这些病害必须进行修补或更换，才能保证交通顺畅及行车安全。
目前的解决方式有两种，一种是传统作业，采用人工加小型机械；另外一种是近几年逐渐发展起来采用铣刨机构为主，人工与小型机械为辅的作业方式(此种作业方式欧美国家采用较多，因用滑移装载机改装铣刨机构，购机成本及配件售后较复杂，成本较高，国内并不多见)。这两种作业方式都存在以下缺点：1)高噪声：如空压机、风镐、切缝机等)；2)效率不高；3)维修人员劳动强度大；4)费工、费事、费料且污染大；5)施工质量无法保证，施工期间经常造成车辆拥堵。
发明内容
本发明提出了一种井盖修复车及自动铣刨系统，集铣刨、吊装、沥青混凝土填充于一体，替代了人工的繁重劳动，缩短维修养护时间，降低维修养护成本，相对于现行路面破损井盖养护规范，缩短了维修养护时间，缩短了交通封 道时间，破损井盖维修养护快，节省人力，节约维修成本，施工内在质量得到保证，施工外观质量美观。
本发明具体是通过以下技术方案来实现：
一种井盖修复车，包括装载车，以及安装在装载车上的沥青混凝土箱、井盖运输箱、控制盒、臂架机构、液压支撑腿、刀盘和抓臂，所述装载车上设有沥青混凝土箱，所述装载车后部的井盖运输箱内安装回转转盘，所述回转转盘连接回转马达，由回转马达驱动回转转盘旋转；所述回转转盘上安装臂架机构，所述臂架机构末端安装铣刨机构和抓取机构；所述装载车后部的底端设有液压支撑腿，所述液压支撑腿、回转马达、臂架机构、铣刨机构和抓取机构通过液压系统驱动，所述液压系统连接控制盒。
进一步地，所述臂架机构包括臂架主臂、臂架副臂、一级油缸、二级油缸、三级油缸和铣刨进给油缸，所述臂架主臂一端通过转轴固定在回转转盘上，另一端固定通过转轴固定在臂架副臂中部；所述一级油缸一端固定在回转转盘上，另一端通过转轴固定在臂架主臂中部；所述二级油缸的一端通过转轴固定在臂架主臂中部，另一端固定在臂架副臂的一端，所述臂架副臂的另一端通过转轴固定在铣刨进给油缸的中部；所述三级油缸的一端通过转轴固定在臂架副臂中部，另一端通过转轴固定在铣刨进给油缸的一端，所述铣刨进给油缸的另一端固定铣刨机构；所述一级油缸、二级油缸、三级油缸和铣刨进给油缸分别连接液压系统。
进一步地，所述铣刨机构至少包括铣刨马达、刀盘和铣刨齿，所述刀盘固定于臂架机构末端，所述刀盘顶端设有铣刨马达，所述铣刨马达通过传动机构驱动刀盘旋转，所述刀盘底面设有铣刨齿，所述铣刨马达连接至液压系统。
进一步地，所述抓取机构至少包括抓臂油缸和抓臂，所述抓臂至少由两个抓爪机械连锁安装于抓臂油缸的一端，抓臂油缸的另一端固定于臂架机构末端，抓臂油缸上下伸缩带动抓臂的抓爪开合，所述抓臂油缸连接液压系统。
进一步地，所述沥青混凝土箱至少包括箱体内设置的绞龙，所述绞龙连接出料马达，所述出料马达连接至液压系统。
一种自动铣刨系统，用于控制所述井盖修复车，包括控制盒，以及与控制盒分别电路连接的取力器转速传感器、刀盘转速传感器、语音模块、显示模块和微动开关，所述刀盘转速传感器安装在铣刨机构上测定刀盘的转速，所述取力器转速传感器安装于液压系统的取力器上，所述铣刨机构上安装定位器，所述定位器上安装微动开关。
进一步地，所述微动开关随铣刨机构上下移动，与地面接触达到一定压力时，发送信号给控制盒，控制盒控制液压系统驱动铣刨马达工作，进而驱动刀盘旋转，同时取力器转速传感器和刀盘转速传感器的数值通过显示模块。
进一步地，当取力器转速传感器和刀盘转速传感器检测到的转速下降到预定数值时，控制盒控制语音模块进行提示，并再无接收到控制盒的输入信号时，控制液压系统停止供油给铣刨马达，使得刀盘停止旋转。
本发明产生的有益效果为：本发明采用取力器转速传感器和刀盘转速传感器来检测作业转速，并通过显示单元动态显示监测到的转速值，相对于现有技术凭主观感受，具有监测准确，实时性，提高了井盖铣刨作业的操作稳定安全性；同时整体的结构设计通过控制盒来控制马达的启动，进行整个装置的运动，保证铣刨作业的智能化与安全性，减少了操作人员的劳动强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明铣刨井盖时的示意图；
图4为本发明各控制单元安装的示意图；
图5为本发明控制系统框架示意图。
具体实施方式
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。
如图1～3所示一种井盖修复车，包括装载车1，以及安装在装载车上的沥青混凝土箱2、井盖运输箱6、控制盒7、臂架机构、液压支撑腿8、刀盘22和抓臂21，所述装载车1上设有沥青混凝土箱2，所述装载车1后部的井盖运输箱6内安装回转转盘9，所述回转转盘9连接回转马达10，由回转马达10驱动回转转盘旋转；所述回转转盘9上安装臂架机构，所述臂架机构末端安装铣刨机构和抓取机构；所述装载车1后部的底端设有液压支撑腿8，所述液压支撑腿8、回转马达10、臂架机构、铣刨机构和抓取机构通过液压系统驱动，所述液压系统连接控制盒7。修复车驶至装载新井盖处，吊装新井盖至井盖运输箱上，打开液压支撑腿8，支撑起装载车，回转马达驱动回转转盘9转动，带动臂架机构、 铣刨机构旋转至需吊载的井盖处，通过调整臂架油缸控制铣刨机构与井盖座同圆心，铣刨机构抓臂油缸根据井盖座大小伸长，从而使得抓臂伸出，卡在井座沿边上，达到固定匹配状态，在回转转盘和臂架的协调匹配下，将新井盖座吊载至井盖运输箱。
臂架机构包括臂架主臂11、臂架副臂14、一级油缸12、二级油缸13、三级油缸15和铣刨进给油缸16，所述臂架主臂11一端通过转轴固定在回转转盘9上，另一端固定通过转轴固定在臂架副臂14中部；所述一级油缸12一端固定在回转转盘9上，另一端通过转轴固定在臂架主臂11中部；所述二级油缸13的一端通过转轴固定在臂架主臂11中部，另一端固定在臂架副臂14的一端，所述臂架副臂14的另一端通过转轴固定在铣刨进给油缸16的中部；所述三级油缸15的一端通过转轴固定在臂架副臂14中部，另一端通过转轴固定在铣刨进给油缸16的一端，所述铣刨进给油缸16的另一端固定铣刨机构；所述一级油缸12、二级油缸13、三级油缸15和铣刨进给油缸16分别连接液压系统。整个臂架机构一级油缸12、二级油缸13、三级油缸15的伸缩运动完成对臂架主臂11、臂架副臂14位置移动，同时铣刨进给油缸16末端固定刀盘保持垂直，进而铣刨进给油缸16的伸缩，保证刀盘在垂直方向的运动。
铣刨机构至少包括铣刨马达17、刀盘22和铣刨齿23，所述刀盘22固定于臂架机构末端，所述刀盘22顶端设有铣刨马达17，所述铣刨马达17通过传动机构驱动刀盘22旋转，所述刀盘22底面设有铣刨齿23，所述铣刨马达17连接至液压系统。其中本实施例中铣刨马达17匹配连接主动链轮18，从动链轮19与刀盘22上端面连接，主动链轮18联动从动链轮19，进而实现联动，带动刀盘旋转工作。当然本发明的传动方式除了链传动之外，替代方案可以是齿轮传动等其他联动方式。
抓取机构至少包括抓臂油缸20和抓臂21，所述抓臂21至少由两个抓爪机械连锁安装于抓臂油缸20的一端，抓臂油缸20的另一端固定于臂架机构末端，抓臂油缸20上下伸缩带动抓臂21的抓爪开合，所述抓臂油缸20连接液压系统。该抓取机构很容易实现，而且也在很多领域应用到，本实施例中主要通过抓臂油缸20的伸缩杆带动实现该功能，便于整体控制。
进一步沥青混凝土箱2至少包括箱体内设置的绞龙3，所述绞龙3连接出料马达4，所述出料马达4连接至液压系统。本实施例中，沥青混凝土箱2顶部设置仓门、进出料口，实现混合、进出料的目的。
如图4～5所示一种自动铣刨系统，用于控制所述井盖修复车，包括控制盒7，以及与控制盒7分别电路连接的取力器转速传感器71、刀盘转速传感器72、语音模块73、显示模块74和微动开关75，所述刀盘转速传感器72安装在铣刨机构上测定刀盘的转速，所述取力器转速传感器71安装于液压系统的取力器上，所述铣刨机构上安装定位器，所述定位器上安装微动开关75。
当铣刨机构定位器向下运动，与破旧井盖匹配，安装在定位器上端的微动开关75与地面接触，当达到一定压力时，发送信号给控制盒7，控制盒7通过液压系统控制铣刨马达17工作，继而驱动刀盘旋转，铣刨齿23以预定转速开始铣刨井盖周边沥青路面，同时取力器转速传感器71和刀盘转速传感器72会监测出取力器的转速和从动链轮的转速，数值显示系统会通过显示模块74显示数值。当铣刨井盖过程中，铣刨齿23跟随刀盘按既定转速正常工作，当取力器转速传感器和从动链轮转速传感器检测到的转速下降到一定数值时，说明路面层级已达水泥层级，控制盒7接收到信号，则做出判断转速低于一定数值时，一方面通过语音模块73提示系统进行提示，并再无接收到外界输入信号时则通过液压系统停止供油给铣刨马达17，使得刀盘22停止旋转，停止铣刨作业；当 开始铣刨马达17驱动链轮传动，进行铣刨作业时，语音提示系统会发出第一种提示声，提示操作人员注意操作安全；当传感器监测到刀盘铣刨转速下降到某一数值时，控制盒7会控制语音提示系统发出第二种提示声，提示操作人员铣刨机构是否继续进行铣刨作业，当在一定时间内，操作人员不通过相关按键回应，则通过液压系统停止供油给铣刨马达17，使得刀盘停止旋转，停止铣刨作业，此时发出第三种提示声，提示操作人员进行下一步作业。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。