一种具有同步检测功能的市政路面施工设备

技术领域

本发明涉及道路施工技术领域，具体为一种具有同步检测功能的市政路面施工设备。

背景技术

道路是任何地区都至关重要的交通血脉，足可支撑起一个地区的经济发展，截止到2022年我国的公路网总里程已经达到519.8万公里，位列世界第一，纵横交错的公路网形成了一个全面连接的中国，但其中有接近三分之一的道路均是老旧的公路，随着行车的增加道路的损坏情况也在加剧，道路仍然需要不断地扩建和翻新，建造道路时，施工人员不能简单地只考虑将道路修平，还需要考虑道路排水及车辆低速过弯侧向压力的问题，所以一般的道路需要在直行道和弯道上修建出不同的斜度解决积水和车辆侧向压力的问题。

道路通常有基土层、碎石子缓冲层及沥青表层组成，在建造道路的过程中基土层及碎石子缓冲层均匀铺设，沥青表层通过铺设不同的厚度造出斜度，最重要的碎石子缓冲层反而没有均匀地承受车辆施加到沥青表层的压力，导致公路出现开裂塌陷等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有同步检测功能的市政路面施工设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有同步检测功能的市政路面施工设备，包括施工车，所述施工车上设置有控制器、防护箱，所述防护箱的内部设置有进料斗、落石板，所述进料斗的下方设置有控制机构，所述落石板位于进料斗的下方，落石板的一端伸出防护箱，落石板伸出防护箱的一端对称连接有一对拖杆，一对拖杆之间连接有地辊，所述地辊的表面粗糙不平，所述施工车的车头处设置有除尘器，所述除尘器的内部设置有风机、叶帘、检测机构、若干根导风管，所述叶帘位于风机的出风口处，所述检测机构及若干根导风管均设置在叶帘远离风机的一端，控制器与定位导航系统相连，道路的路径信息提前录入到控制器中，控制器控制施工车的行进方向，施工车在基土层上铺设碎石子形成道路的碎石子缓冲层，施工车的一侧并行有投放碎石子的工程车，施工车边行走工程车边向进料斗中投放碎石子。

进一步的，所述进料斗的上端与防护箱的外部连通，进料斗的中部设置有若干个上分隔板，每两个相邻的所述上分隔板之间为上隔间，每个上分隔板的顶部低于进料斗的顶部，每个上分隔板的底部与进料斗的底部平齐，所述控制机构包括落料控制板，所述落料控制板滑动安装在进料斗的底部，落料控制板对进料斗的底部开口的大小进行控制，碎石子进入到进料斗中以后被若干个上分隔板分散到所有的上隔间中，落料控制板控制碎石子掉落到落石板上的量，碎石子随后顺着落石板滑落到基土层上。

进一步的，所述控制机构包括第一伺服电机、第二伺服电机，所述第一伺服电机及第二伺服电机对称设置，第一伺服电机和第二伺服电机均与防护箱转动连接，所述第一伺服电机的电机轴上安装有第一丝杆套筒，所述第二伺服电机的电机轴上安装有第二丝杆套筒，所述落料控制板靠近第一伺服电机及第二伺服电机的一侧对称设置有第一丝杆与第二丝杆，所述第一丝杆及第二丝杆均与落料控制板转动连接，所述第一丝杆与第一丝杆套筒螺纹连接，所述第二丝杆与第二丝杆套筒螺纹连接，第一伺服电机及第二伺服电机与控制器电路连接，当铺设直的道路时，施工车一次行程铺设一条行车道的宽度，道路的中间需要高出两边高度，则落石板靠近道路边缘的一侧落下的碎石子量少于落石板靠近道路中间一侧落下的碎石子量，控制器驱动第一伺服电机及第二伺服电机同时运动，第一伺服电机带动第一丝杆套筒转动，使得第一丝杆向第一丝杆套筒的内部缩进，第二伺服电机带动第二丝杆套筒旋转，使得第二丝杆向第二丝杆套筒外部顶出，第一丝杆及第二丝杆拉动落料控制板发生倾斜，使得靠近道路边缘的上隔间底部被落料控制板遮挡得更多，靠近道路中间的上隔间底部被落料控制板打开的开口越大，中间部分的上隔间底部的开口大小则依次变化，从而确保同一时间内从不同的上隔间掉落到下隔间中的碎石子量不同且依次增加，靠近道路边缘铺设的碎石子厚度低于靠近道路中心铺设的碎石子厚度。

进一步的，所述落石板由三张钢板连接而成，落石板的中部设置有弹性底板，落石板设置有若干个下分隔板，每两个相邻的所述下分隔板之间为下隔间，所述下分隔板的数量与上分隔板的数量相同，若干所述上隔间的位置与若干个下隔间的位置一一对应，当铺设弯道时，无论是左转弯道还是右转弯道，弯道外侧大圆弧段的路面高度需要高出弯道内侧小圆弧段的路面高度，控制器通过计算弯道的曲率计算路面的最佳倾斜角度，控制第一伺服电机及第二伺服电机转动将路面倾斜角度转换成落料控制板的倾斜度，从而通过控制每处下隔间碎石子的落料量，达到控制路面高度变化的功能，从每个下隔间中落到基土层上的碎石子高度之间存在阶梯状差异，地辊在拖杆的带动下滚过碎石子的表面，地辊表面粗糙的纹理防止滑动破坏碎石子表面，地辊利用自身重量将每段碎石子之间的落差压平，形成连接过渡。

进一步的，每个相对应的上隔间及下隔间之中设置有双曲轴，每个所述双曲轴穿过弹性底板，每个双曲轴的两端均与防护箱转动安装，双曲轴的中部设置有上偏心轴及下偏心轴，所述上偏心轴位于上隔间中，所述下偏心轴位于落石板的底部，铺设碎石子的同时曲柄电机带动小曲柄转动，小曲柄通过联动杆带动所有的双曲轴转动，每个双曲轴转动时，上偏心轴在上隔间中心转动，对经过落料控制板位置的碎石子进行波动搅散，防止碎石子在落料控制板出现卡顿现象，起到加速碎石子下料速度的作用。

进一步的，所述落石板的底部设置有曲柄电机，所述曲柄电机上安装有小曲柄，所述小曲柄上设置有联动杆，所述联动杆与每个下偏心轴转动连接，所述双曲轴上还设置有两个叩击短柱，一个所述叩击短柱位于下隔间之中靠近弹性底板的位置处，另一个叩击短柱位于落石板下方靠近弹性底板的位置处，双曲轴同时带动两个叩击短柱转动，弹性底板倾斜设置，双曲轴每转动一圈，两个叩击短柱依次敲击到弹性底板上一次，弹性底板不断地震动，在弹性底板上滑动的碎石子在震动的作用下分布得更加均匀平整，碎石子铺设到基土层后更加的平整均匀。

进一步的，所述检测机构包括若干个检测管，若干个所述检测管均布设置在除尘器中，每个检测管中设置有金属伸缩鼓，所述金属伸缩鼓呈波纹管状，金属伸缩鼓的底部开设有小孔，金属伸缩鼓底部的边缘与检测管密封连接，金属伸缩鼓的顶部设置有牵引柱，所述牵引柱的顶部设置有圆销，所述检测管内还设置有杠杆、滑动变阻器，所述杠杆转动安装在检测管内，杠杆靠近牵引柱的一端开设有滑槽，所述圆销滑动安装在滑槽中，所述杠杆靠近滑动变阻器的一端安装有金属触点，所述金属触点与滑动变阻器相接触，风机向施工车前行的方向吹风，将基土层上的尘土以及垃圾吹开，避免影响碎石子的铺设质量，检测管的下方形成低压区，若基土层的表面存在凹坑，除尘器下方多出了凹坑的空间，风机喷出的气流经过凹坑时速度变慢，使得检测管的下方的低压区气压升高，金属伸缩鼓在自身弹性的作用下撑开，牵引柱向上移动，圆销带动杠杆摆动，杠杆带动金属触点在滑动变阻器上移动，金属触点与滑动变阻器通过电路与控制器连接；

若基土层的表面存在凸起，气流经过凸起时速度变快，检测管的下方的气压继续降低，金属伸缩鼓收缩，牵引柱向下移动并通过杠杆改变金属触点在滑动变阻器上的位置，控制器通过监测每个滑动变阻器中电流大小便可判断基土层的表面平整度，若出现严重的凹凸不平则需要停止铺设碎石子，由人工先对基土层路面进行处理。

进一步的，若干根所述导风管均布排列在除尘器中，若干根导风管的直径由除尘器的中部向两侧的方向依次增大，若干个导风管将风机吹出的风向除尘器上部导出，直径大的导风管导流的气流大，直径小的导风管导流的气流小，即从施工车中部向前吹出的气流大，越向两侧的气流越小，使得基土层上的垃圾或者层土被吹向两边，不会在前方堆积。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、通过第一伺服电机和第二伺服电机控制第一丝杆及第二丝杆拉动落料控制板倾斜，使得靠近道路边缘的上隔间底部被落料控制板遮挡得更多，靠近道路中间的上隔间底部被落料控制板打开的开口越大，中间部分的上隔间底部的开口大小则依次变化，从而确保同一时间内从不同的上隔间掉落到下隔间中的碎石子量不同且依次增加，以控制每处下隔间碎石子的落料量，达到控制路面高度变化的功能。

2、通过风机向施工车前行的方向吹风，将基土层上的尘土以及垃圾吹开，同时检测管的下方形成低压区，若基土层的表面存在凹坑，若基土层的表面存在凸起，则检测管的下方的气压继续降低，金属伸缩鼓收缩检测管的下方的低压区气压升高，将金属伸缩鼓转变成若干个滑动变阻器上电流大小的变化，从而达到对路面平整度进行监测的功能。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的前视结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明的内部结构示意图；

图4是本发明除尘器的内部结构示意图；

图5是本发明进料斗与流量控制板的连接关系示意图；

图6是本发明联动杆的连接结构示意图；

图7是本发明防护箱的内部结构示意图；

图8是本发明图7中A区域的局部放大图；

图中：1、施工车；2、控制器；3、防护箱；4、进料斗；5、上分隔板；6、落料控制板；701、第一伺服电机；702、第二伺服电机；801、第一丝杆；802、第二丝杆；9、落石板；10、下分隔板；11、弹性底板；12、曲柄电机；13、联动杆；14、双曲轴；15、叩击短柱；16、拖杆；17、地辊；18、除尘器；19、风机；20、叶帘；21、检测管；22、金属伸缩鼓；23、牵引柱；24、杠杆；25、滑动变阻器；26、导风管。

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。

请参阅图1-图8，本发明提供技术方案：一种具有同步检测功能的市政路面施工设备，包括施工车1，施工车1上设置有控制器2、防护箱3，防护箱3的内部设置有进料斗4、落石板9，进料斗4的下方设置有控制机构，落石板9位于进料斗4的下方，落石板9的一端伸出防护箱3，落石板9伸出防护箱3的一端对称连接有一对拖杆16，一对拖杆16之间连接有地辊17，地辊17的表面粗糙不平，施工车1的车头处设置有除尘器18，除尘器18的内部设置有风机19、叶帘20、检测机构、若干根导风管26，叶帘20位于风机19的出风口处，检测机构及若干根导风管26均设置在叶帘20远离风机19的一端，控制器2与定位导航系统相连，道路的路径信息提前录入到控制器2中，控制器2控制施工车1的行进方向，施工车1在基土层上铺设碎石子形成道路的碎石子缓冲层，施工车1的一侧并行有投放碎石子的工程车，施工车1边行走工程车边向进料斗4中投放碎石子，碎石子进入到进料斗4中以后被五个上分隔板5分散到所有的上隔间中，落料控制板6控制碎石子掉落到落石板9上的量，碎石子随后顺着落石板9滑落到基土层上。

进料斗4的上端与防护箱3的外部连通，进料斗4的中部设置有五个上分隔板5，每两个相邻的上分隔板5之间为上隔间，每个上分隔板5的顶部低于进料斗4的顶部，每个上分隔板5的底部与进料斗4的底部平齐，控制机构包括落料控制板6，落料控制板6滑动安装在进料斗4的底部，落料控制板6对进料斗4的底部开口的大小进行控制，控制机构包括第一伺服电机701、第二伺服电机702，第一伺服电机701及第二伺服电机702对称设置，第一伺服电机701和第二伺服电机702均与防护箱3转动连接，第一伺服电机701的电机轴上安装有第一丝杆套筒，第二伺服电机702的电机轴上安装有第二丝杆套筒，落料控制板6靠近第一伺服电机701及第二伺服电机702的一侧对称设置有第一丝杆801与第二丝杆802，第一丝杆801及第二丝杆802均与落料控制板6转动连接，第一丝杆801与第一丝杆套筒螺纹连接，第二丝杆802与第二丝杆套筒螺纹连接。

第一伺服电机701及第二伺服电机702与控制器2电路连接，当铺设直的道路时，施工车1一次行程铺设一条行车道的宽度，道路的中间需要高出两边高度，则落石板9靠近道路边缘的一侧落下的碎石子量少于落石板9靠近道路中间一侧落下的碎石子量，控制器2驱动第一伺服电机701及第二伺服电机702同时运动，第一伺服电机701带动第一丝杆套筒转动，使得第一丝杆801向第一丝杆套筒的内部缩进，第二伺服电机702带动第二丝杆套筒旋转，使得第二丝杆802向第二丝杆套筒外部顶出，第一丝杆801及第二丝杆802拉动落料控制板6发生倾斜，使得靠近道路边缘的上隔间底部被落料控制板6遮挡得更多，靠近道路中间的上隔间底部被落料控制板6打开的开口越大，中间部分的上隔间底部的开口大小则依次变化，从而确保同一时间内从不同的上隔间掉落到下隔间中的碎石子量不同且依次增加，靠近道路边缘铺设的碎石子厚度低于靠近道路中心铺设的碎石子厚度。

落石板9由三张钢板连接而成，落石板9的中部设置有弹性底板11，落石板9设置有五个下分隔板10，每两个相邻的下分隔板10之间为下隔间，下分隔板10的数量与上分隔板5的数量相同，五个上隔间的位置与五个下隔间的位置一一对应，当铺设弯道时，无论是左转弯道还是右转弯道，弯道外侧大圆弧段的路面高度需要高出弯道内侧小圆弧段的路面高度，控制器2通过计算弯道的曲率计算路面的最佳倾斜角度，控制第一伺服电机701及第二伺服电机702转动将路面倾斜角度转换成落料控制板6的倾斜度，从而通过控制每处下隔间碎石子的落料量，达到控制路面高度变化的功能，从每个下隔间中落到基土层上的碎石子高度之间存在阶梯状差异，地辊17在拖杆16的带动下滚过碎石子的表面，地辊17表面粗糙的纹理防止滑动破坏碎石子表面，地辊17利用自身重量将每段碎石子之间的落差压平，形成连接过渡。

每个相对应的上隔间及下隔间之中设置有双曲轴14，每个双曲轴14穿过弹性底板11，每个双曲轴14的两端均与防护箱3转动安装，双曲轴14的中部设置有上偏心轴及下偏心轴，上偏心轴位于上隔间中，下偏心轴位于落石板9的底部，落石板9的底部设置有曲柄电机12，曲柄电机12上安装有小曲柄，小曲柄上设置有联动杆13，联动杆13与每个下偏心轴转动连接，双曲轴14上还设置有两个叩击短柱15，一个叩击短柱15位于下隔间之中靠近弹性底板11的位置处，另一个叩击短柱15位于落石板9下方靠近弹性底板11的位置处，铺设碎石子的同时曲柄电机12带动小曲柄转动，小曲柄通过联动杆13带动所有的双曲轴14转动，每个双曲轴14转动时，上偏心轴在上隔间中心转动，对经过落料控制板6位置的碎石子进行波动搅散，防止碎石子在落料控制板6出现卡顿现象，起到加速碎石子下料速度的作用，双曲轴14同时带动两个叩击短柱15转动，弹性底板11倾斜设置，双曲轴14每转动一圈，两个叩击短柱15依次敲击到弹性底板11上一次，弹性底板11不断地震动，在弹性底板11上滑动的碎石子在震动的作用下分布得更加均匀平整，碎石子铺设到基土层后更加的平整均匀。

检测机构包括若干个检测管21，若干个检测管21均布设置在除尘器18中，每个检测管21中设置有金属伸缩鼓22，金属伸缩鼓22呈波纹管状，金属伸缩鼓22的底部开设有小孔，金属伸缩鼓22底部的边缘与检测管21密封连接，金属伸缩鼓22的顶部设置有牵引柱23，牵引柱23的顶部设置有圆销，检测管21内还设置有杠杆24、滑动变阻器25，杠杆24转动安装在检测管21内，杠杆24靠近牵引柱23的一端开设有滑槽，圆销滑动安装在滑槽中，杠杆24靠近滑动变阻器25的一端安装有金属触点，金属触点与滑动变阻器25相接触，风机19向施工车1前行的方向吹风，将基土层上的尘土以及垃圾吹开，避免影响碎石子的铺设质量，检测管21的下方形成低压区，若基土层的表面存在凹坑，除尘器18下方多出了凹坑的空间，风机19喷出的气流经过凹坑时速度变慢，使得检测管21的下方的低压区气压升高，金属伸缩鼓22在自身弹性的作用下撑开，牵引柱23向上移动，圆销带动杠杆24摆动，杠杆24带动金属触点在滑动变阻器25上移动，金属触点与滑动变阻器25通过电路与控制器2连接；

若基土层的表面存在凸起，气流经过凸起时速度变快，检测管21的下方的气压继续降低，金属伸缩鼓22收缩，牵引柱23向下移动并通过杠杆24改变金属触点在滑动变阻器25上的位置，控制器2通过监测每个滑动变阻器25中电流大小便可判断基土层的表面平整度，若出现严重的凹凸不平则需要停止铺设碎石子，由人工先对基土层路面进行处理。

若干根导风管26均布排列在除尘器18中，若干根导风管26的直径由除尘器18的中部向两侧的方向依次增大，若干个导风管26将风机19吹出的风向除尘器18上部导出，直径大的导风管26导流的气流大，直径小的导风管26导流的气流小，即从施工车1中部向前吹出的气流大，越向两侧的气流越小，使得基土层上的垃圾或者层土被吹向两边，不会在前方堆积。

本发明的工作原理：使用本发明中的施工设备铺设碎石子时，道路的路径信息提前录入到控制器2中，控制器2控制施工车1的行进方向，施工车1的一侧并行有投放碎石子的工程车，施工车1边行走工程车边向进料斗4中投放碎石子，第一伺服电机701及第二伺服电机702与控制器2电路连接，当铺设直的道路时，施工车1一次行程铺设一条行车道的宽度，道路的中间需要高出两边高度，则落石板9靠近道路边缘的一侧落下的碎石子量少于落石板9靠近道路中间一侧落下的碎石子量，控制器2驱动第一伺服电机701及第二伺服电机702同时运动，第一伺服电机701带动第一丝杆套筒转动，使得第一丝杆801向第一丝杆套筒的内部缩进，第二伺服电机702带动第二丝杆套筒旋转，使得第二丝杆802向第二丝杆套筒外部顶出，第一丝杆801及第二丝杆802拉动落料控制板6发生倾斜，使得靠近道路边缘的上隔间底部被落料控制板6遮挡得更多，靠近道路中间的上隔间底部被落料控制板6打开的开口越大，中间部分的上隔间底部的开口大小则依次变化，从而确保同一时间内从不同的上隔间掉落到下隔间中的碎石子量不同且依次增加，靠近道路边缘铺设的碎石子厚度低于靠近道路中心铺设的碎石子厚度。

当铺设弯道时，无论是左转弯道还是右转弯道，弯道外侧大圆弧段的路面高度需要高出弯道内侧小圆弧段的路面高度，控制器2通过计算弯道的曲率计算路面的最佳倾斜角度，控制第一伺服电机701及第二伺服电机702转动将路面倾斜角度转换成落料控制板6的倾斜度，从而通过控制每处下隔间碎石子的落料量，达到控制路面高度变化的功能，从每个下隔间中落到基土层上的碎石子高度之间存在阶梯状差异，地辊17在拖杆16的带动下滚过碎石子的表面，地辊17表面粗糙的纹理防止滑动破坏碎石子表面，地辊17利用自身重量将每段碎石子之间的落差压平，形成连接过渡。

铺设碎石子的同时曲柄电机12带动小曲柄转动，小曲柄通过联动杆13带动所有的双曲轴14转动，每个双曲轴14转动时，上偏心轴在上隔间中心转动，对经过落料控制板6位置的碎石子进行波动搅散，防止碎石子在落料控制板6出现卡顿现象，起到加速碎石子下料速度的作用，双曲轴14同时带动两个叩击短柱15转动，弹性底板11倾斜设置，双曲轴14每转动一圈，两个叩击短柱15依次敲击到弹性底板11上一次，弹性底板11不断地震动，在弹性底板11上滑动的碎石子在震动的作用下分布得更加均匀平整，碎石子铺设到基土层后更加的平整均匀。

风机19向施工车1前行的方向吹风，将基土层上的尘土以及垃圾吹开，避免影响碎石子的铺设质量，检测管21的下方形成低压区，若基土层的表面存在凹坑，除尘器18下方多出了凹坑的空间，风机19喷出的气流经过凹坑时速度变慢，使得检测管21的下方的低压区气压升高，金属伸缩鼓22在自身弹性的作用下撑开，牵引柱23向上移动，圆销带动杠杆24摆动，杠杆24带动金属触点在滑动变阻器25上移动，金属触点与滑动变阻器25通过电路与控制器2连接；

若基土层的表面存在凸起，气流经过凸起时速度变快，检测管21的下方的气压继续降低，金属伸缩鼓22收缩，牵引柱23向下移动并通过杠杆24改变金属触点在滑动变阻器25上的位置，控制器2通过监测每个滑动变阻器25中电流大小便可判断基土层的表面平整度，若出现严重的凹凸不平则需要停止铺设碎石子，由人工先对基土层路面进行处理，若干个导风管26将风机19吹出的风向除尘器18上部导出，直径大的导风管26导流的气流大，直径小的导风管26导流的气流小，即从施工车1中部向前吹出的气流大，越向两侧的气流越小，使得基土层上的垃圾或者层土被吹向两边，不会在前方堆积。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。