具有可控边轮喷淋系统的压实的制造方法
【专利摘要】一种压实机(10)包括机架(12)和联接到该机架(12)上的压实元件(20)。边轮组件(24)也联接到机架(12)上并且可在升高结构和边轮(26)在压实元件(20)外侧接触基底(200)的下降结构之间进行调节。该压实机(10)进一步包括用于边轮(26)的喷淋系统(34)和与该喷淋系统(34)控制连通并被配置为响应于检测到边轮(26)的下降来指令该喷淋系统(34)的启动的控制装置。
【专利说明】具有可控边轮喷淋系统的压实机
【技术领域】
[0001]本发明总的涉及一种压实机，更具体涉及响应于检测到的下降启动压实机边轮的喷淋系统。
【背景技术】
[0002]各种不同的机器是已知的并被广泛地用来压实材料基底，例如铺路材料和各种型式的土壤。在铺砌系统范围内，压实机通常配有金属柱形滚筒或者由橡胶或者橡胶状材料制成的气动压实元件。对于某些铺砌工作的惯例是在单个联合铺路机中采用滚筒压实机和气动压实机。
[0003]滚筒压实机一般跟在铺路机后面并且“打碎”铺路机根据路基放置的铺路材料，进行初步处理以使铺路材料适合于随后的工作。气动压实机可跟在引导压实机后面并且执行往往被称为铺路材料“揉捏”的操作，以使铺路材料混合并且变均匀，为利用另一种滚筒压实机整饰做准备。
[0004]铺路材料典型情况下是由粘性烃以及砾石等等组成的。铺路材料在较高温度下沉积然后冷却以硬化成成品。众所周知的是，铺路材料的热的粘性烃成分会粘在联合铺路机中的机器上。在铺路材料粘在机器的地面接触零件(例如压实机的转动滚筒或者轮胎)上时，铺路材料垫料的质量受到损坏并且机器的继续运行本身也受到危害。
[0005]被配置为将水、释放剂等喷到转动的压实元件上的的各种机载喷淋系统被用来防止铺路材料粘着。一种常规的喷淋系统在滚筒压实机范围内是已知的，并且只要压实机在运动就连续自主地将液体喷到压实滚筒上。这些系统也已知用于如下气动压实机，其能够使操作者控制液体到轮胎上的喷淋，而不是连续操作。虽然这种已知的系统在近些年来已经足够，但在设计和控制压实机液体喷淋系统的方式上仍有广大的改进空间。
【发明内容】
[0006]一方面，压实机包括机架和压实元件，该压实元件联接到该机架并被配置为与位于压实机下方的基底转动接触。该压实机进一步包括联接到该机架并且包括边轮的边轮组件，该边轮组件可在第一结构和第二结构之间进行调节，在第一结构边轮升高而在第二结构边轮下降以在压实元件的外侧位置接触基底。压实机进一步包括被配置为将液体喷淋到边轮上以防止基底材料粘在边轮上的喷淋系统以及与该喷淋系统进行控制连通的控制装置。该控制装置被配置为检测边轮的下降并且响应地指令该喷淋系统的启动，因此液体在边轮接触基底的同时喷淋到边轮上。
[0007]另一方面，用于压实机的边轮系统包括具有边轮的边轮组件和致动机构，该致动机构被配置为联接到压实机的机架上并且适合于在第一结构和第二结构之间调节边轮组件，在第一结构边轮升高而在第二结构边轮下降以在压实机的可转动压实元件外侧位置接触基底。该系统进一步包括被配置将液体喷淋到边轮上以防止基底材料粘在边轮上的喷淋系统以及与该喷淋系统进行控制连通的控制装置。该控制装置被配置为检测边轮的下降并且响应地指令该喷淋系统的启动，因此液体在边轮接触基底的同时喷淋到边轮上。
[0008]又一个方面，一种控制用于边轮的喷淋系统的方法，该边轮被配置为在压实机中的可转动压实元件外侧位置接触基底，该方法包括检测边轮的下降，以及响应于检测到的下降指令喷淋系统的启动，因此液体在边轮接触基底的同时喷淋到边轮上，从而防止基底材料粘在边轮上。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是根据一种实施例的压实机的示意图；
[0010]图2是图1的压实机的一部分的示意图，显示出与基底接合的压实机的边轮；
[0011]图3是根据一种实施例的用于压实机的边轮系统的示意图；和
[0012]图4是流程图，图示出根据一种实施例的示例性控制过程。
【具体实施方式】
[0013]参见图1，图示出根据一种实施例的压实机10。压实机10包括机架12，机架包括前机架端16、后机架端14和位于前机架端16和后机架端14之间的操作者控制站18。可转动的压实元件，在所示实施例中为多个可转动的压实元件，联接到机架12并且以前组22和后组20进行设置。每个可转动的压实元件20和22都可包括气动压实元件或者轮胎，并且前组22可包括四个平行设置的这种轮胎，后组20也可包括四个平行设置的这种轮胎。压实机10可进一步包括具有联接到机架12的边轮组件24的边轮系统23。边轮组件24包括可用来选择性地扩大压实机10的压实轮迹、切割压实机10下方的基底或者进行这两者的边轮26。在所示实施例中，只显示了一个边轮组件，然而，备选方案是可预期的，其中使用多至四个边轮组件，两个组件与压实元件22和20的前组和后组的每一个相连。
[0014]边轮系统23进一步包括被配置为将液体喷淋到边轮26上以防止基底材料粘在边轮26上的喷淋系统34。本领域技术人员将熟悉热的铺路材料粘在与其接触的器具上的现象，并且液体乳胶或者淋水系统被用来防止铺路材料等等的粘着以避免这些问题。正如由接下来的描述进一步显而易见的，喷淋系统34可以对操作者来说更明显的方式进行控制以自动启动和停止，允许操作者将其注意力更多地集中在其他任务上。为此，系统23可进一步包括控制装置42，例如与喷淋系统34控制连通的计算机和存储计算机可执行代码的计算机可读存储器。边轮组件24可在第一结构和第二结构之间进行调节，在第一结构，边轮26升高，在第二结构，边轮26下降以在一个压实元件20 (特别是在图1中显示为靠近边轮组件24的最外侧的那个压实元件20)的外侧位置接触压实机10下方的基底。控制装置42可被配置为检测边轮26的下降并且响应地指令喷淋系统34的启动，因此液体喷淋到边轮26上同时接触基底。
[0015]系统23可进一步包括致动机构28，其被配置为联接到机架12上并且适合于在第一结构和第二结构之间调节组件24。致动机构28可包括可枢转地联接到机架12的用于边轮26的支撑臂和被配置为在第一位置和第二位置之间枢转支撑臂30的致动器32，第一位置对应于大致如图1所示的组件24的第一结构，而第二位置对应于组件24的第二结构。致动器32可包括液压致动器，在图1所示的状态下致动器32处于伸展位置并且可调节至缩回位置以将支撑臂30运动至其第二位置。在致动器32的缩回位置，边轮组件24处于第二结构并且可将致动器32的缩回力向下传递至压实机10下方的基底内，以便以本领域技术人员熟知的方式压实和/或切割基底。
[0016]喷淋系统34可进一步包括流体源40，其连接到安装在支撑臂30上的喷淋器36并取向为将流体源40供给的液体喷淋到边轮26上。喷淋系统34还可包括一个或多个附加的喷淋器38，其被配置为将流体源40供给的液体喷淋到压实元件20和22的外表面上。一个或多个喷淋器38可被理解为压实机10的主喷淋器，而喷淋器36可被理解为辅助喷淋器。正如在此进一步论述的，本发明阐述了一种根据需要由共用流体源40为喷淋器38和36中的一个或两个进行有效液体喷淋的独特策略。
[0017]现在参见图2，图示出压实机10的一部分，看起来边轮组件24已被调节至其第二结构，因此边轮26接触压实机10下方的基底200。致动机构28已被用来使边轮26下降，因此边轮26的切削刃65在基底200上形成新切割的整齐边缘202。取决于边轮26的结构，边缘202可包括直的竖直边缘或者倾斜边缘。致动器32已经缩回，因此边轮26将致动器32的缩回力向下传递至基底200内以使切削刃65穿透。喷淋系统34已经启动，因此喷淋器36将液体喷淋到边轮26上。液体经由流体管道46供给到喷淋器36，该流体管道应被理解为在喷淋器36和流体源40之间延伸并且可附接到支撑臂30。如上所述，致动机构28可包括可枢转的支撑臂30，并且致动器32可延伸和缩回以适当地枢转支撑臂30以升高或者降低边轮26，正如本例所示。支撑臂30可经由支架64安装到机架12。在其他实施例中，可以使用一些其它类型的连接机构，而不是与液压致动器联接的枢转支撑臂。
[0018]现在参见图3，显示出系统23的附加特征以及各个部件之间的示例性连接。致动器32可与压实机10的液压系统56相联，具有被配置为在致动器32和箱62之间传递流体的电致动阀58。常规的液压泵60可操作为以某一压力将液压流体供给到致动器32。阀58可具有几个不同位置，用来建立和中断致动器32和泵60/箱62之间的各种连接。控制装置42可与阀58或者执行类似功能的多个阀控制连通，以在此出于预期目的控制致动器32以及边轮26的升高和下降。
[0019]正如上所述，流体管道46可在流体源40和喷淋器36之间延伸。在实际实现策略中，流体管道46可在流体源40的泵44和喷淋器36之间延伸，并且控制装置42可被配置为经由输出控制指令以开启泵44来指令喷淋系统34的启动。以根据接下来的论述变得显而易见的方式，控制装置42可进一步被配置为，在边轮26与压实机10下方的基底接触之ill，经由输出控制指令以开启栗44来王动地指令嗔淋系统34的启动。嗔淋系统34可进一步包括至少部分位于流体管道46内的电致动阀48，并且控制装置42可被进一步配置为经由将控制指令输出到阀48以打开流体管道46来指令启动，使得经由泵44泵送的液体可被传送至喷淋器36用于喷淋到边轮26的外表面67上。流体源40可更进一步地包括与泵44相连的箱50以及在泵44和第二喷淋器38之间延伸的第二流体管道52。第二电致动阀54可至少部分地设置在第二流体管道52内，并且与控制装置42可控地联接。
[0020]同样图示于图3的是与控制装置连通的操作者输入设备66和被配置为定位于操作者控制站18并且也与控制装置42连通的显示器72。操作者输入设备66可包括操纵杆并被配置为以常规方式控制压实机10的行驶方向和行驶速度。操作者输入设备66还可由操作者使用以要求边轮26升高和下降。为此，设备66可包括第一控制按钮68和第二控制按钮70，第一控制按钮68可被按下以将边轮升高请求68输出到控制装置42，而第二控制按钮70可被按下以将边轮下降请求输出到控制装置42。需要提醒的是，控制装置42被配置为检测边轮26的下降和升高，并且分别响应地指令喷淋系统34的启动和停止。在实现下降和升高的检测方面有若干种不同方式，例如带有传感器以检测边轮组件24的位置变化的装备系统23，或者例如通过监控阀58的状态。
[0021]在实际实现策略中，控制装置42可被配置为基于设备66的状态检测边轮26的下降。为此，设备66可被理解为具有多个不同状态，包括表示边轮26的要求的下降和升高的第一状态，诸如按下按钮70预定时间，以及表示边轮26的要求的升高的第二状态，诸如按下按钮68预定持续时间。预定持续时间例如可以是一秒。响应于检测到边轮26的要求下降，控制装置42可以在此描述的方式指令喷淋系统34的启动，并且并行或者在先地指令阀58的调节，因此致动器32缩回以使边轮26下降。响应于要求升高边轮26，控制装置42可适当地响应指令调节阀58，并且指令喷淋系统34的停止。在一种实施例中，经由调节边轮组件24将边轮26升高到其第一结构可通过指令致动机构28的位置来实现。与此相反，早前的策略设想只有在接收升高指令时才运动边轮致动器，换句话说，只有在操作者按下按钮时才升高边轮。在本例中，可响应于按钮68的一次下按，例如按下预定持续时间，来指令致动机构28 —直调节至升高位置。位置传感器可与组件24相联以提供证实到达升高位置的反馈，或者举例来说，控制可采取经由控制阀门58的开环。
[0022]由于请求下降边轮26的检测可发生在边轮26实际下降至与基底接触之前，以及在某些情况下甚至可能发生在开始下降边轮26之前，控制装置42可被理解为被配置为检测边轮26的预期下降。启动喷淋系统34的合适的控制指令，例如开启泵44的指令和打开阀48的指令，可以足够的时间输出，其中在边轮26接触基底之前或者至少在接触并且与其重合时，开始经由喷淋器36将液体喷淋在边轮26上。
[0023]工业实用件
[0024]总体参考附图，但是现在特别参考图4，给出流程图100，图示出根据一种实施例的示例性控制过程。流程图100的过程可起始于步骤102，并且前进到步骤104以接收边轮下行/下降请求或者边轮上行/升高请求，例如接收以从设备66传递至控制装置42的信号进行编码或者经由设备66与控制装置42的交互接收的这种请求。由步骤104，过程可前进到步骤106以查询边轮系统23是否能够工作。在启动压实机10时，例如转动其点火钥匙时，系统23可默认为不能工作状态，而在启动压实机10之后，只要系统23已经使用，系统23可保持在工作状态。如果在步骤106，系统23不能工作，该过程将前进到步骤108以查询请求是否已经启动(active)预定持续时间，诸如一秒或者更长。如果否，过程可返回以再次执行步骤104。如果是，过程可前进到步骤116以使系统23工作并且将在显示器72上提示用户系统状态。显示器72可显示例如表示工作状态的图标或者亮灯。
[0025]如果在步骤106系统23能够工作，过程可前进到步骤110以查询正在接收什么请求。如果请求是边轮上行/升高请求，该过程可前进到步骤112以查询请求是否已经启动(active)预定持续时间，诸如一秒或者更长。如果是，过程可前进到步骤114以使系统23不能工作并在显示器72上提示用户系统状态，然后继续以再次执行步骤104。如果在步骤112请求没有启动一秒或者更长或者其它预定持续时间，过程可前进到步骤118。
[0026]自步骤116，当步骤112的结果是假的时自步骤112，或者在步骤110确定边轮下行/下降请求时，该过程到达步骤118以查询喷水泵是否启动。在步骤118，可以确定例如泵44是否开启并且泵送。如果在步骤118泵44是启动的，过程可前进到步骤122以启动阀48。如果泵44在步骤118是没有启动的，过程可前进到步骤120以启动泵44，然后再到步骤122。应当理解的是，步骤122和120可以并行执行，但是也可以顺序进行。总之，启动阀48的结果，换句话说，打开泵44和喷淋器36之间的管道46的结果一般是将液体喷淋到边轮26上。由步骤122开始，过程可返回以再次开始，或者可终止于步骤124。
[0027]如上所述，压实机10可以是气动压实机，其中主喷淋器38将诸如水的液体喷淋到压实元件20和22上。在采用由橡胶或者橡胶状材料制成的轮胎的气动压实机中，一般不需要连续地喷淋轮胎来防止铺路材料粘着于其上。因此，在压实机10在铺敷铺路材料时，喷淋器38在大部分时间是不启动的。因此，在泵44开启并且阀48打开以喷淋边轮26同时，喷淋器38是闲置的，并且阀54可以是关闭的。这与某些其它压实机喷淋系统设计，例如由滚筒压实机获知的那些设计形成对比，在那些设计中只要压实机运动，滚筒的淋水系统就连续操作。因为气动压实机中压实元件的连续喷淋不是必要的，一般合乎需要的是，只要不需要将水喷淋到任何一个压实元件20、22或者边轮系统23上就关闭泵44。通过采用查询泵44状态的控制逻辑，边轮系统23可独立于喷淋压实元件20、22进行喷淋，而不需要单独的泵。换句话说，虽然利用用于喷淋器36和喷淋器38的两个单独的泵的实施例可完全(well)落入本发明的范围，与这种系统相比在此具体论述和图示的实施例可能会在零件数量、复杂性和费用方面具有优势。该策略还能实现边轮系统23作为常驻在已有压实机上的已有喷淋系统34的寄生子系统安装压实机。
[0028]本说明书仅仅用于图示目的而不应被解释为以任何方式使本发明的范围变窄。因此，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明的整体合理的范围和本质的情况下，可对当前公开的实施例进行各种变型。根据附图和所附权利要求的检查，其他方面、特征或者优势将变得显而易见。
【权利要求】
1.一种压实机(10),包括: 机架(20)； 压实元件(20，22)，其联接到机架(12)上并能够与压实机(10)下方的基底(200)转动接触； 边轮组件(24)，其联接到机架(12)并且包括边轮(26)，该边轮组件(24)能够在第一结构和第二结构之间进行调节，在第一结构，边轮(26)升高，在第二结构，边轮(26)下降以在压实元件(20)的外侧位置接触基底(200)； 喷淋系统(34)，其能够将液体喷淋到边轮(26)上以防止基底(200)的材料粘到边轮(26)上；和 控制装置(24)，其与喷淋系统(34)控制连通，并能够检测边轮(26)的下降并响应地指令喷淋系统(34)的启动，使得液体在边轮(26)接触基底(200)的同时喷淋到边轮(26)上。
2.如权利要求1所述的压实机(10)，其中: 控制装置(42)进一步能够检测边轮(26)的预期下降并响应地指令喷淋系统(34)的启动，使得液体在与基底(200)接触时喷淋在边轮(26)上； 其中，边轮组件(24)进一步包括联接到机架(12)的用于边轮(26)的支撑臂(30)以及能够枢转支撑臂(30)以在第一结构和第二结构之间调节边轮组件(24)的致动器(32)；以及 该致动器(32)处于伸展位置并且能够调节至缩回位置，在该缩回位置，边轮组件(24)处于第二结构并且边轮(26)将致动器(32)的缩回力向下传递至基底(200)内。
3.如权利要求1所述的压实机(10)，其中: 喷淋系统(34)进一步包括泵(44)，并且控制装置(42)进一步能够在边轮(26)接触基底(200)之如经由输出控制指令以开启栗(44)来指令所述启动； 其中，喷淋系统(34)进一步包括在泵(44)和取向成将液体喷淋到边轮(26)的外表面(67)上的喷淋器(36)之间延伸的流体管道(52)和至少部分位于该流体管道(52)内的电致动阀(48);和 喷淋系统(34)进一步包括与泵(44)相连的箱(50)，在泵(44)和能够将液体喷淋到压实元件(20，22)上的第二喷淋器(36)之间延伸的第二流体管道(52)和至少部分位于第二流体管道(52)内的第二电致动阀(48)。
4.如权利要求3的压实机，其中，压实元件(20，22)是多个气动压实元件(20，22)中的一个。
5.一种用于压实机(10)的边轮系统(23)，包括: 边轮组件(29)，其包括边轮(26)和能够联接到压实机(10)的机架(12)并且适合于在第一结构和第二结构之间调节边轮组件(24)的致动机构(28)，在第一结构，边轮(26)升高，在第二结构，边轮下降以在压实机(10)的可转动压实元件(20，22)外侧的位置接触基底(200)； 喷淋系统(34)，其能够将液体喷淋到边轮(26)上以防止基底(200)的材料粘到边轮(26)上；和 控制装置(42)，其与喷淋系统(34)控制连通，并能够检测边轮(26)的下降并响应地指令喷淋系统(34)的启动，使得液体在边轮(26)接触基底(200)的同时喷淋到边轮(26)上。
6.如权利要求5的系统(23)，其中:致动机构(28)包括支撑臂(30)和联接到支撑臂(30)的致动器(32)，并且喷淋系统(34)进一步包括安装到支撑臂(30)并被取向成将液体喷淋到边轮(26)的外表面(67)上的喷淋器(36)； 喷淋系统(34)进一步包括箱(50)、连接到箱(50)的泵(44)、在泵(44)和喷淋器(36)之间延伸的流体管道(46)和至少部分位于流体管道(46)内的电致动阀(48);和 控制装置(42)进一步能够经由将控制指令输出到泵(44)和电致动阀(48)来指令喷淋系统(34)的启动。
7.如权利要求6的系统(23)，进一步包括与控制装置(42)连通并且具有多个不同状态的操作者输入设备(66)，其中，控制装置(42)能够基于操作者输入设备￠6)的状态检测下降；其中，操作者输入设备(66)具有表不要求边轮(26)下降的第一状态和表不要求边轮(26)升高的第二状态，控制装置(42)进一步能够响应于要求的边轮(26)升高指令喷淋系统(34)的停止。
8.如权利要求7的系统(23)，其中，控制装置(42)进一步能够响应于要求的升高指令致动机构(28)的位置。
9.一种控制边轮(26)的喷淋系统(34)的方法，边轮能够在压实机(10)中的可转动压实元件(20)外侧的位置接触基底(200)，该方法包括如下步骤: 检测边轮(26)的下降；和 响应于检测到的下降指令喷淋系统(34)的启动，因此液体在边轮(26)接触基底(200)的同时喷淋到边轮(26)上，从而防止基底(200)的材料粘在边轮(26)上。
10.如权利要求9的方法，进一步包括响应于所指令的启动并且在边轮(26)接触基底(200)之前，开启泵(44)，以及打开流体位于泵(44)和取向成将液体喷淋到边轮(26)上的喷淋器(36)之间的阀(48)的步骤； 其中，检测边轮(26)下降的步骤包括根据操作者输入设备￠6)的状态检测预期的下降；和 压实机(10)包括具有连接到泵(44)并能够将液体喷淋到可转动压实元件(20)上的主喷淋器(36)的气动压实机(10)，并且每一个开启和打开步骤都发生在主喷淋器(36)停用时。
【文档编号】E01C19/28GK104160091SQ201380011473
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年2月25日 优先权日:2012年2月29日
【发明者】M·W·莱斯, M·L·诺顿 申请人:卡特彼勒路面机械公司