找平儀器及具有其的銑刨機的製作方法

2023-05-18 23:40:01 3

本實用新型涉及路面施工領域，具體而言，涉及一種找平儀器及具有其的銑刨機。

背景技術：

隨著我國經濟的高度發展，人們的生活已經越來越離不開公路，現在除了一些經濟新區以及偏遠地區，我國很多的城市的公路網已經比較的健全了。

隨著路網使用年限的增加，公路會逐漸的老化，路面逐漸的出現凹凸不平，裂紋，物料脫離，已經路面過於光滑等等情況的產生，公路的養護和翻新已經逐漸成為城市建設的主要構成部分。在此過程中，極少會出現將公路整個毀掉重建的情況，只是會將路面的瀝青物料銑掉一層，重新鋪設一層瀝青油麵，這樣有利於有效的節省人工及物料成本，快速的恢復城市的正常交通秩序。

因此，銑刨機就在這一過程中扮演著舉足輕重的位置，其作用就是將需要翻新維修的路面整體的銑掉，去除路面的開裂、鬆散、光滑的一層。銑刨機包含前支腿、側邊板和後支腿等。

然而，利用上述方式存在的問題是，在銑刨路面的過程中，由於路面是已經被破壞的，是坑窪不平的。如果是單純的鎖定銑刨機的銑刨鼓，直接施工或者由現場施工人員憑藉肉眼和施工經驗來操作的話，在銑刨工作完成後，肯定無法將路面找平，路面將繼續延續以前的凹凸不平的狀況或者僅僅是有輕微的減少，這樣就會對以後的路面攤鋪施工造成比較大的難度。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在於提供一種找平儀及具有其的銑刨機，以解決現有技術中的對路面進行銑刨工作時難以對路面找平的問題。

為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種找平儀器，包括：轉輪；連接繩，連接繩的固定端固定在轉輪上，連接繩的自由端從轉輪上伸出，並在自由端伸出或縮回時帶動轉輪轉動；檢測裝置，檢測裝置安裝在轉輪上，用於檢測轉輪的轉動角度，並根據轉輪的轉動角度確定連接繩的伸縮長度。

進一步地，找平儀器還包括：儀器外殼，轉輪設置在儀器外殼內，儀器外殼的外周壁上設置有伸出孔，連接繩的自由端從伸出孔內穿出。

進一步地，找平儀器還包括：限位杆，限位杆與連接繩的自由端連接，防止連接繩的自由端縮回到儀器外殼內。

進一步地，檢測裝置包括：傳感運動部件，傳感運動部件安裝在轉輪上以隨轉輪同步轉動；感應部件，感應部件與傳感運動部件間隔設置，並在傳感運動部件轉動時感應轉輪的轉動角度。

進一步地，傳感運動部件的軸線與轉輪的軸線重合。

進一步地，感應部件與傳感運動部件相對設置。

進一步地，傳感運動部件內設置有磁性件，感應部件內設置有與磁性件相匹配的磁阻件，磁阻件內的磁阻值隨磁性件的運動而變化以感應轉輪的轉動角度。

進一步地，找平儀器還包括彈性件，彈性件與轉輪連接以使轉輪復位。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種銑刨機，包括上述的找平儀器。

進一步地，銑刨機包括機身和設置在機身上的側邊板，找平儀器的轉輪安裝在機身上，找平儀器的連接繩的自由端與側邊板連接。

進一步地，銑刨機還包括銑刨鼓，轉輪的軸線與銑刨鼓的軸線垂直。

進一步地，銑刨機還包括：控制裝置，控制裝置與找平儀器的檢測裝置信號連接，獲取檢測裝置所檢測到的連接繩的自由端的伸縮長度，並根據自由端的伸縮長度確定路面的凹凸變化。

進一步地，銑刨機還包括銑刨鼓，控制裝置與銑刨鼓通訊連接，並根據路面的凹凸變化控制銑刨鼓上升或下降。

本實用新型中的找平儀器包括轉輪、纏繞在轉輪上的連接繩以及安裝在轉輪上的檢測裝置，由於連接繩的自由端可以伸出或縮回，且在該自由端端伸出或縮回時，可以帶動轉輪轉動，這樣，檢測裝置可以檢測出轉輪的轉動角度，並根據該轉輪的轉動角度確定連接繩的伸縮長度。在此基礎上，如果將該連接繩的自由端與銑刨機的側邊板連接，那麼檢測裝置便可以檢測出側邊板的浮動高度，並根據該浮動高度確定路面的高低變化，即可以確定路面的凹凸變化，以此便可以控制對路面進行找平，使得公路趨於平整化。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據本實用新型的找平儀器的實施例的結構示意圖；

圖2示出了圖1中的找平儀器的A-A剖視圖；以及

圖3示出了根據本實用新型中的銑刨機的實施例的結構示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、轉輪；20、連接繩；30、檢測裝置；31、傳感運動部件；32、感應部件；40、限位杆；50、機身；51、前支腿；52、後支腿；60、側邊板；70、銑刨鼓；80、儀器外殼；90、彈性件；100、找平儀器。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。

本實用新型提供了一種找平儀器，請參考圖1至圖3，該找平儀器包括：轉輪10；連接繩20，連接繩20的固定端固定在轉輪10上，連接繩20的自由端從轉輪10上伸出，並在自由端伸出或縮回時帶動轉輪10轉動；檢測裝置30，檢測裝置30安裝在轉輪10上，用於檢測轉輪10的轉動角度，並根據轉輪10的轉動角度確定連接繩20的伸縮長度。

本實用新型中的找平儀器包括轉輪10、纏繞在轉輪10上的連接繩20以及安裝在轉輪10上的檢測裝置30，由於連接繩20的自由端可以伸出或縮回，且在該自由端端伸出或縮回時，可以帶動轉輪10轉動，這樣，檢測裝置30可以檢測出轉輪10的轉動角度，並根據該轉輪10的轉動角度確定連接繩20的伸縮長度。

在此基礎上，如果將該連接繩20的自由端與銑刨機的側邊板連接，那麼檢測裝置30便可以檢測出側邊板的浮動高度，並根據該浮動高度確定路面的高低變化，即可以確定路面的凹凸變化，以此便可以控制對路面進行找平，使得公路趨於平整化。

本實施例中的找平儀器的具體結構為，找平儀器還包括：儀器外殼80，轉輪10設置在儀器外殼80內，儀器外殼80的外周壁上設置有伸出孔，連接繩20的自由端從伸出孔內穿出。

為了防止連接繩20的自由端縮回到儀器外殼80的內部，進而阻礙檢測工作的進行，如圖2所示，找平儀器還包括：限位杆40，限位杆40與連接繩20的自由端連接，防止連接繩20的自由端縮回到儀器外殼80內。在使用該找平儀器時，將該限位杆40放置到儀器外殼80的外側，並使連接繩20的自由端與該限位杆40連接，便可以實現限位作用。

本實施例中的檢測裝置30的具體結構為，如圖1所示，檢測裝置30包括：傳感運動部件31，傳感運動部件31安裝在轉輪10上以隨轉輪10同步轉動；感應部件32，感應部件32與傳感運動部件31間隔設置，並在傳感運動部件31轉動時感應轉輪10的轉動角度。

在本實施例中，傳感運動部件31的軸線與轉輪10的軸線重合。通過使傳感運動部件31與轉輪10的軸線重合，可以使傳感運動部件31與轉輪10的旋轉中心線相同，有利於檢測該轉輪10的旋轉角度。

為了保證對轉輪10的旋轉角度的檢測，感應部件32與傳感運動部件31相對設置。

具體地，傳感運動部件31內設置有磁性件，感應部件32內設置有與磁性件相匹配的磁阻件，磁阻件的磁阻值隨磁性件的運動而變化以感應轉輪10的轉動角度。

此時，磁阻件在磁性件不動的時候是沒有磁阻阻值產生的，只有在磁性件開始運動之後才會有磁阻產生。

如圖1所示，本實施例中的用於傳感的元器件採用了變磁阻式傳感器，該傳感器內部的傳感器件分為了傳感運動部件31和感應部件32，互相之間無直接接觸，而是互相之間有一定距離，傳感運動部件31具有一定的磁性，其一端與固定纏繞鋼絲繩(連接繩20)的鋼輪(轉輪10)同心固定，可以隨著鋼絲繩與彈簧片(彈性件90)配合帶動，與鋼輪一起同心順逆旋轉，當傳感運動部件31旋轉以後，帶動其中心的磁性器件一起旋轉，這樣，與該傳感運動部件31同心相對放置的感應部件32內部的磁阻就會發生變化，從而達到將路面的高度變化轉化成電信號的目的。

將電阻器換成變磁阻式傳感器的好處就是不管鋼絲繩怎樣損壞，都是無法損壞傳感元器件的，只需要更換鋼絲繩就可以了，而且也消除了因為電阻器的內部質量材質以及其空轉等等因素造成的影響，可以更加準確的將地面的高低變化檢測出來並反饋到機器中去，是銑刨完畢的路面更加平整。

由於該找平儀器要反覆工作，故該找平儀器需要能夠回位，如圖1所述，找平儀器還包括彈性件90，彈性件90與轉輪10連接以使轉輪10復位。優選地，該彈性件90為彈簧片。

具體地，連接繩20為鋼絲繩，鋼絲繩伸出的時候帶動了轉輪的轉動，而彈性件90可以帶動轉輪迴轉復位，進而使鋼絲繩回縮。

本實用新型還提供了一種銑刨機，如圖3所示，銑刨機包括上述的找平儀器100。本實用新型中的銑刨機具有上述的找平儀器，可以檢測出側邊板60的浮動高度，並可以根據該浮動高度確定路面的高低變化，即可以確定路面的凹凸變化，以此便可以控制對路面進行找平，使得公路趨於平整化。

找平儀器100的具體安裝方式為，銑刨機包括機身50和設置在機身50上的側邊板60，找平儀器100的轉輪10安裝在機身50上，找平儀器100的連接繩20的自由端與側邊板60連接。這樣，可以比較方便地檢測出側邊板60的浮動高度。優選地，銑刨機還包括前支腿51和後支腿52，機身50通過前支腿51和後支腿52支撐。

在本實施例中，如圖3所示，銑刨機還包括銑刨鼓70，轉輪10的軸線與銑刨鼓70的軸線垂直。本實施例通過使轉輪10的軸線與銑刨鼓70的軸線垂直，可以比較方便地檢測出側邊板60的浮動高度。

為了確定路面的凹凸變化，銑刨機還包括：控制裝置，控制裝置與找平儀器100的檢測裝置30信號連接，獲取檢測裝置30所檢測到的連接繩20的自由端的伸縮長度，並根據自由端的伸縮長度確定路面的凹凸變化。

為了使路面趨於平整化，銑刨機還包括銑刨鼓70，控制裝置與銑刨鼓70通訊連接，並根據路面的凹凸變化控制銑刨鼓70上升或下降。

在施工的過程中，需要有輔助性的儀器來輔助機器的銑刨工作，儘量的減少或者達到理想的狀況，使公路趨於平整化。本申請中的找平儀器是專門輔助銑刨機工作的，用於路面銑刨機的縱向找平儀器。整套的儀器是由一個縱向找平儀器跟一根用於銑刨機與儀器之間的連接的電纜構成的。儀器內部構成包含了機械結構和內部的電路結構。

機械結構包含一個由彈簧片繃緊的鋼輪，一根鋼絲繩一端固定並纏繞在剛輪上，另一端通過儀器外殼上的開孔伸到外面，並在開口外面用一小段銅質圓柱固定在鋼絲繩上，使其回縮時候卡在儀器外殼開孔處，防止鋼絲繩完全回縮，使內部彈簧片突然完全放鬆，崩壞內部結構。這樣，鋼絲繩就可以自由抽出或者縮回，並保持一定的張緊力。內部的電路結構包括傳感器件，接收電路，放大電路，轉換電路等幾個部分

以前的用於銑刨機的縱向找平儀器中，傳感器件用的就是一個電位器。這個電位器本身就是有摩擦存在，時間長了就會導致電位器內部器件之間的接觸因為磨損而失效，從而導致儀器整體損壞。而且，儀器的機械結構的鋼絲繩在長期頻繁的使用過程中，會因為磨損而導致崩斷。

如果使用電位器作為傳感元器件，按照以往的安裝方式，電位計的轉動軸是直接插在固定鋼絲繩的鋼輪裡面的，如果鋼絲繩崩斷，那麼由於彈簧片的回彈力，直接就會電位計的崩壞，造成不必要的損失和高額的維修費。

另外，由於傳統的電位器內部是採用的機械結構，眾所周知，機械式多轉電位器很容易產生空轉，而且在使用過程中線性度受其本身質量等原因影響較大，例如內部繞線電阻絲的材質，拉絲的粗細等等。這樣，就可能導致需要檢測的路面高度變化與傳感器件的對應關係與希望達到的狀態產生較大偏差，影響測量的效果，從而導致測量數據不準，影響施工的質量。

在安裝儀器時，儀器被固定到銑刨機銑刨鼓中軸線的垂直線附近，通過螺絲安裝到機器的外殼上去，其安裝孔需要廠家根據機器自身情況提前預留。安裝的時候儀器鋼絲繩出口端朝向地面，並偏離水平地面垂直線一定的角度，鋼絲繩連接到攤鋪機的側邊板上，安裝的位置需要廠家根據機器自身的響應速度等等條件自行設定。但是要求是鋼絲繩必須要沿著其自身從儀器的出口位置垂直於儀器出口面的方向連接到側邊板上去，以防止不必要的磨損和更加準確的將地面的高度變化傳遞到儀器中去。

儀器的工作過程是，按照上述的描述，將用於路面銑刨機的縱向找平儀器安裝到機器上去，在機器工作是，機器本身通過安裝在四個支腿上的履帶前後移動，機器的側邊板一直是與需要銑刨的路面接觸的，相對連接並浮動於銑刨機自身。

當沿著機器的前進方向上，路面上出現了凸起或者凹陷的時候，機器會整體的上升或者下降，但是由於側邊板相對機身是浮動的，所以側邊板會做出一個與機身動向相反的一個動作，即機器本身上升，側邊板則會下降，機器本身下降，側邊板則會上升。

由於儀器固定在機器外殼上，並且通過鋼絲繩與側邊板相連接，這樣，就會將路面的形狀變化通過側邊板傳遞到儀器中去，並通過傳感器件將路面的高低變化轉化成電信號，並反饋到機器中去，用於修正機器的銑刨鼓的銑刨深度，達到找平的目的。

在鋼絲繩連接到側邊板的時候，施工人員需要通過需要銑刨的深度來設定鋼絲繩抽拉的長度，儀器的鋼絲繩纏繞可抽拉部分的長度是50cm左右，在設定鋼絲繩連接到側邊板上的抽出長度的時候要保證當銑刨鼓抬到最高位置或者最低位置的時候鋼絲繩距離其極限的伸縮位置還有3cm以上的可移動空間，以保證在施工的過程中可以完整的探測到路面的所有高低變化，銑刨工作的精確度。

在工作過程中，首先將機器設定到工作狀態，設定好機器的銑刨深度，通過機器控制器設定找平儀器的零點後開始工作，如果路面是平整，則儀器鋼絲繩不會動作，儀器也不會產生任何輸出，機器正常工作推進。

當機器遇到凸起或者凹陷的時候，機器本身將上升或者下降，邊板下降或者上升，鋼絲繩就會伸出或者收縮，帶動鋼輪轉動，鋼輪再帶動傳感器件的傳感運動器件轉動，使傳感感應器件中的磁阻發生改變，產生電信號。

電信號經過儀器內部的接收電路傳遞到儀器處理電路中，經過信號放大電路放大信號，經過計算電路計算輸出大小，經過轉換電路將輸出的模擬信號轉換成CAN信號，並通過連接電纜傳遞到機器控制器中，由機器控制器針對機器本身情況經過計算以後輸出控制信號控制機器升降，當鋼絲繩伸出的時候，說明機器遇到了凸起路面，儀器傳遞信號到控制器，控制機器最終帶動銑刨鼓下降，深銑路面，將凸起變平。

當鋼絲繩收縮的時候，說明機器遇到了凹陷路面，儀器輸出信號到控制器控制機器最終帶動銑刨鼓上升，使銑刨深度變淺或者不銑路面，使凹陷接近或者達到水平，最終達到銑刨路面平整的目的。

儀器安裝在銑刨機機殼上，而銑刨鼓也是與機身一體固定的，所以當機身動作的時候，銑刨鼓與儀器會產生相同方向的動作。在工作的過程中，銑刨機控制器是通過控制機器前支腿51的伸縮使銑刨機產生前俯和後仰的動作來帶動銑刨鼓向上或者向下來調整銑刨的深度的，後支腿52在工作的過程中是固定不動的，除非需要改變預先設定好的銑刨深度，才會改變伸縮長度，而這個是通過銑刨機自身控制系統來控制的。

當銑刨機遇到了凸起或者凹陷之後，由於機器側邊板浮動，隨之使連接在側邊板的鋼絲繩產生伸縮，從而產生向下或者向上的信號，銑刨機控制器接收到儀器輸出的信號之後，會控制銑刨機前支腿向下或者向上的動作，機身動作帶動銑刨鼓向下或者向上的過程，同時也帶動了儀器向下或者向上的動作。

此時，就會產生鋼絲繩回縮或者伸出，當機身的動作完全抵消了凸起的高度或者凹陷的深度的時候，鋼絲繩的回縮和伸出也抵消了其之前的伸出和回縮的長度，使儀器重新回到了設定好的零位，停止輸出，達到了閉環反應的效果。

本方案中的儀器的傳輸信號採用的是CAN通訊的數位訊號，更加準確地傳輸數據，方便儀器的維修檢測，更能保證施工探測的準確性。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。