雷射路面構造深度檢測儀的製作方法

2023-11-30 16:09:41

專利名稱：雷射路面構造深度檢測儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於道路或其它類似構築物鋪面的鋪築、修復用的機器、工具或輔助設備技術領域，具體涉及到採用雷射檢測路面構造深度。
背景技術：
隨著交通道路的增加，車輛的快速增加，交通事故發生也在上升，根據交通事故調查研究表明，大多數交通事故與路面抗滑能力不足有關，特別是在路面有積水或冰雪的情況。影響交通事故的因素較多，路表抗滑性能差是其中的一個重要原因，如果改進路表抗滑性能，在很大程度上可以減少交通事故的發生。由於路面的抗滑性能受天氣、路表面的諸多因素影響，因此先進的檢測設備顯得尤為重要。
道路表面的凹凸稱為粗構造及構造深度，肉眼可見的突起，約0.5mm以上，輪胎和路面之間的排水能力與粗構造有關，降水過程中，輪胎與面層表面接觸面上的水膜厚度也與粗構造密切有關，常用粗糙或光滑來描述粗構造，粗構造主要影響高速行車時表層的抗滑能力，表面構造深度愈大，高速行車時表層的抗滑性能也愈大，路面抗滑性能是路面使用性能的重要組成部分，隨著路面使用時間的增加，路面抗滑性能逐漸下降，為了保證行車安全需及時對路面進行維修，而維修方案是依據路面現有抗滑能力的實際情況來確定。
道路表面構造深度通常用稱鋪砂法測定。鋪砂法具有定點測量、原理簡單、便於攜帶、結果直觀等優點，適用於測定瀝青路面和水泥混凝土路面表面構造深度，用以評定路面表面的粗構造深度及排水性能。但是一般認為手工鋪砂法誤差較大，其原因有很多，例如裝砂的方法無標準，以前不少人直接用量筒到裝砂的筒中裝砂，致使量筒中的緊密程度不一樣，影響砂量；還有攤砂用推平板無標準，以前的方法中橡膠厚1.5～2.5mm。砂攤開到多大程度為止，無明確規定，各人掌握都不一樣。總之，鋪砂法測試中人為因素太多，導致測試結果誤差較大。此外，鋪砂法存在速度慢、效率低、獲取數據難等缺點，對路程較長的公路只能選擇某些路段抽樣調查，降低了其測試結果對整個路段的路面構造評價的完整性。
當前交通部門迫切需要解決的一個技術問題是提供一種測試精度高的路面構造深度檢測儀器。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於克服上述鋪砂法檢測路面溝造深度的缺點，提供一種設計合理、效率高、自動化程度高、所測數據準確、使用方便的雷射路面構造深度檢測儀。
解決上述技術問題採用的技術方案是在左支板和右支板上設置裝有上滑塊的橫軌，上滑塊上設置縱軌，在橫軌或上滑塊上設置安裝有橫軌電動機的橫軌電動機固定架，橫軌電動機用聯接件與安裝在橫軌上的傳動機構相聯，在縱軌上設置下滑塊，在縱軌或下滑塊上設置旋轉編碼器和安裝有縱軌電動機的縱軌電動機固定架，縱軌電動機和旋轉編碼器用聯接件與安裝在縱軌上的傳動機構相聯，在下滑塊上設置雷射探頭，在右支板上設置通過導線與雷射探頭和旋轉編碼器相連接可編程控制器。
本發明的橫軌和縱軌上設置或不設置齒條。
本發明的傳動機構為皮帶傳動機構或絲槓傳動機構或齒條傳動機構或鏈輪鏈條傳動機構。
本發明採用雷射探頭安裝在沿縱軌移動的下滑塊上，縱軌安裝在沿橫軌移動的上滑塊上，雷射探頭可同時沿縱軌縱向移動和沿橫軌橫向移動，旋轉編碼器將雷射探頭的縱向和橫向移動的速度信號轉換成電信號輸出到可編程控制器，雷射探頭將探測到被測路面間的垂直距離或長度信號轉換成電信號輸出到可編程控制器，可編程控制器按事先設定的程序進行計算，計算出路面的構造深度。本發明具有設計合理、效率高、自動化程度高、所測數據準確、使用方便等優點，可用於檢測水泥路面和瀝青路面的構造深度。


圖1是本發明實施例1的主視圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明不限於這些實施例。
實施例1在圖1、2中，本實施例的雷射路面構造深度檢測儀是由左支板1、橫軌2、左同步輪軸3、左同步輪4、橫向同步帶5、上滑塊6、縱軌7、下滑塊8、橫軌電動機9、右同步輪10、橫軌電動機固定架11、右支板12、雷射探頭13、可編程控制器14、縱軌電動機固定架15、縱軌電動機16、後同步輪17、縱向同步帶18、旋轉編碼器19、聯軸器20、前同步輪21、前同步輪軸22、旋轉編碼器固定板23聯接構成。其中左同步輪軸3、左同步輪4、橫向同步帶5、右同步輪10聯接構成本實施例的橫向皮帶傳動機構，前同步輪21、前同步輪軸22、後同步輪17、縱向同步帶18聯接構成本實施例的縱向皮帶傳動機構。
在左支板1和右支板12的上端用螺紋緊固聯接件固定聯接有橫軌2，橫軌2的左側用螺紋緊固聯接件固定聯接有左同步輪軸3、右側用螺紋緊固聯接件固定聯接有橫軌電動機固定架11，左同步輪軸3上安裝有左同步輪4，橫軌電動機固定架11上用螺紋緊固聯接件固定聯接有橫軌電動機9，橫軌電動機9的輸出軸上安裝有右同步輪10，左同步輪4和右同步輪10外圍套裝有橫向同步帶5，橫軌電動機9可帶動橫向同步帶5轉動。在橫向同步帶5上用螺紋緊固聯接件固定聯接有上滑塊6，上滑塊6由橫向同步帶5帶動在橫軌2上橫向移動。在上滑塊6上用螺紋緊固聯接件固定聯接有縱軌7，在縱軌7上用螺紋緊固聯接件固定聯接有前同步輪軸22和旋轉編碼器固定板23，前同步輪軸22上安裝有前同步輪21，旋轉編碼器固定板23上用螺紋緊固聯接件固定聯接有旋轉編碼器19，旋轉編碼器19的輸入軸用聯軸器20與前同步輪21相聯接，前同步輪21轉動，帶動旋轉編碼器19的輸入軸轉動。在縱軌7上用螺紋緊固聯接件固定聯接有縱軌電動機固定架15，縱軌電動機固定架15上用螺紋緊固聯接件固定聯接有縱軌電動機16，縱軌電動機16的輸出軸上用聯接件安裝有後同步輪17，前同步輪21和後同步輪17外圍套裝有縱向同步帶18。在縱向同步帶18上用螺紋緊固聯接件固定聯接有下滑塊8，縱軌電動機16轉動，通過縱向同步帶18傳動，下滑塊8可在縱軌7上縱向移動，在下滑塊8上用螺紋緊固聯接件固定聯接有雷射探頭13，雷射探頭13用於向路面發射雷射，雷射探頭13將接收到被測路面間的垂直距離或長度轉換為0～20mA的電流信號輸出，由於路面的構造深度(即粗糙度)不同，轉換後的電流信號大小也會發生相應的變化。旋轉編碼器19將雷射探頭13沿縱向和橫向移動的位移信號轉換成電信號輸出。在右支板12上用螺紋緊固聯接件固定聯接有可編程控制器14，可編程控制器14通過導線與雷射探頭13和旋轉編碼器19相連接，可編程控制器14將雷射探頭13輸出的電信號和旋轉編碼器19輸出的雷射探頭13沿縱向和橫向移動的電信號按事先設定的程序進行計算，計算出路面的構造深度。
實施例2在本實施例中，將實施例1中的橫向皮帶傳動機構用絲槓螺套傳動機構替換，螺套通過螺紋聯接安裝在絲槓上，絲槓的一端安裝在橫軌2上、另一端用聯接件與橫軌電動機9的輸出軸相聯，上滑塊6安裝在螺套上。實施例1中的縱向皮帶傳動機構用絲槓螺套傳動機構替換，螺套通過螺紋聯接安裝在絲槓上，絲槓的一端安裝在縱軌7上、另一端用聯接件與縱軌電動機16的輸出軸相聯，下滑塊8安裝在螺套上。旋轉編碼器固定板23用螺紋緊固聯接件固定安裝在縱軌7上，在旋轉編碼器固定板23上用螺紋緊固聯接件固定安裝有旋轉編碼器19，旋轉編碼器19的輸入軸用聯軸器20與絲槓相聯接。其它零部件以及零部件的聯接關係與實施例1相同。
實施例3在本實施例中，將實施例1中的橫向皮帶傳動機構用齒條齒輪傳動機構替換，縱向皮帶傳動機構用齒條齒輪傳動機構替換。在橫軌2和縱軌7上加工有直齒，也可在橫軌2和縱軌7上安裝齒條，橫軌電動機固定架11用螺紋緊固聯接件固定安裝在上滑塊6上，齒輪用聯接件與橫軌電動機9的輸出軸相聯，齒輪與橫軌2上的直齒嚙合。縱軌電動機固定架15用螺紋緊固聯接件固定安裝在下滑塊8上，齒輪用聯接件與縱軌電動機16的輸出軸相聯，齒輪與縱軌7上的直齒嚙合。旋轉編碼器固定板23用螺紋緊固聯接件固定安裝在下滑塊8上，在旋轉編碼器固定板23上用螺紋緊固聯接件固定安裝有旋轉編碼器19，旋轉編碼器19的輸入軸用聯軸器20與齒輪相聯接。其它零部件以及零部件的聯接關係與實施例1相同。
實施例4在本實施例中，將實施例1中的橫向皮帶傳動機構用鏈輪鏈條傳動機構替換，從動鏈輪用聯接件安裝在左同步輪軸3上，主動鏈輪用聯接件與橫軌電動機9的輸出軸相聯，主動鏈輪與從動鏈輪通過鏈條相聯，上滑塊6安裝在鏈條上。縱向皮帶傳動機構用鏈輪鏈條傳動機構替換，從動鏈輪用聯接件安裝在前同步輪軸22上，主動鏈輪用聯接件與縱軌電動機16的輸出軸相聯，主動鏈輪與從動鏈輪通過鏈條相聯，下滑塊8安裝在鏈條上，旋轉編碼器固定板23用螺紋緊固聯接件固定安裝在縱軌7上，在旋轉編碼器固定板23上用螺紋緊固聯接件固定安裝有旋轉編碼器19，旋轉編碼器19的輸入軸用聯軸器20與主動鏈輪相聯接。其它零部件以及零部件的聯接關係與實施例1相同。
權利要求
1.一種雷射路面構造深度檢測儀，其特徵在於在左支板(1)和右支板(12)上設置裝有上滑塊(6)的橫軌(2)，上滑塊(6)上設置縱軌(7)，在橫軌(2)或上滑塊(6)上設置安裝有橫軌電動機(9)的橫軌電動機固定架(11)，橫軌電動機(9)用聯接件與安裝在橫軌(2)上的傳動機構相聯，在縱軌(7)上設置下滑塊(8)，在縱軌(7)或下滑塊(8)上設置旋轉編碼器(19)和安裝有縱軌電動機(16)的縱軌電動機固定架(15)，縱軌電動機(16)和旋轉編碼器(19)用聯接件與安裝在縱軌(7)上的傳動機構相聯，在下滑塊(8)上設置雷射探頭(13)，在右支板(12)上設置通過導線與雷射探頭(13)和旋轉編碼器(19)相連接可編程控制器(14)。
2.按照權利要求1所述的雷射路面構造深度檢測儀，其特徵在於所說的橫軌(2)和縱軌(7)上設置或不設置齒條。
3.按照權利要求1所述的雷射路面構造深度檢測儀，其特徵在於所說的傳動機構為皮帶傳動機構或絲槓傳動機構或齒條傳動機構或鏈輪鏈條傳動機構。
全文摘要
一種雷射路面構造深度檢測儀，在左支板和右支板上設裝有上滑塊的橫軌，上滑塊上設縱軌，橫軌或上滑塊上設裝有橫軌電動機的橫軌電動機固定架，橫軌電動機與安裝在橫軌上的傳動機構相聯，在縱軌上設下滑塊，縱軌或下滑塊上設旋轉編碼器和安裝有縱軌電動機的縱軌電動機固定架，縱軌電動機和旋轉編碼器用傳動機構相聯，下滑塊上設雷射探頭，右支板上設可編程控制器。旋轉編碼器將雷射探頭的縱向和橫向移動的速度信號轉換成電信號輸出到可編程控制器，雷射探頭將探測到被測路面間的垂直距離或長度信號轉換成電信號輸出到可編程控制器，可編程控制器計算出路面的構造深度。本發明可用於檢測水泥路面和瀝青路面的構造深度。
文檔編號G01B11/30GK1912543SQ20061010507
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月30日 優先權日2006年8月30日
發明者劉廷國, 袁恆, 左獻寶 申請人:河南省高遠公路養護設備有限公司