使用空气清理表面的设备、系统和方法_2

文档序号:9400938阅读:来源:国知局
杆140和框架110之间的铰接可以允许具有不同高度的牵引钩或接收器的牵引车辆,牵引杆140的经牵引末端147可以安装到所述牵引钩或接收器上或安装到所述牵引钩或接收器中。此外,铰接可以适应在牵引车辆和道路表面清理系统100之间的道路表面中的起伏。
[0017]用于拉动(或推动)实例实施例的道路表面清理系统100的牵引车辆可以是能够移动所述系统的任何合适的车辆。在一些实施例中,牵引杆140的经牵引末端147可以(例如通过吊杆或可伸缩臂)间接耦合到牵引车辆,使得表面清理系统100可以不正好位于牵引车辆后方,如下文将进一步描述。
[0018]如下文进一步详细描述,实例实施例的道路表面清理系统可以通过经由气刀130朝向待清理表面引导经加压空气来起作用。气刀可以通过至少一个入口供应有经加压空气,例如在气刀的第一末端132和气刀的第二末端134上的入口。第一软管165可以将经压缩空气供应到第一末端132,且第二软管170可以将经压缩空气供应到第二末端134。第一软管165和第二软管170中的每一者可以连接到歧管150,所述歧管将经加压空气分布到软管。歧管可以由一或多个压缩机供应,所述压缩机通过一或多个软管连接到入口 155。
[0019]通过压缩机供应的经加压空气可以包含从压缩过程残留的油或油蒸汽。由此,为了防止待清理的道路表面使油沉积在其上,可以在经加压空气源和气刀之间实施一或多个过滤器以在将经加压空气用于清理道路表面之前从所述经加压空气去除油。
[0020]图2图示如从道路表面清理系统的侧面观察的气刀130,该图没有所述系统的其余部分的组件以便于图示和理解。如所图示,气刀130包含安装托架210,其经配置以将气刀130安装到框架(例如图1的框架110)。安装托架210可以通过可调整紧固件附接到框架,使得气刀130相对于框架的位置是可调整的。气刀130相对于框架的位置的可调性允许气刀130相对于待清理的道路表面的更加精确的定位,同时维持距表面足够的距离以在框架在所述表面中的起伏或顶点上方移动时避开障碍物且避免刮擦所述表面。气刀130在表面上方的实例工作高度可以在约二分之一英寸和两英寸之间,或优选地在一些使用中为约一英寸。然而,因为实施例可以用于清理较大碎片或用于提供较高温度的空气流,所以取决于待清理的碎片的类型、经加压空气的温度以及正被清理的表面的类型,气刀130在表面上方的高度可以大大增加到约12英寸。
[0021]气刀130可以界定细长孔口 220,经加压空气通过所述细长孔口从气刀130排出。经加压空气在两端132和134处被接收在气刀处。尽管所图示的气刀的实例经配置以从气刀的两端接收经加压空气,但替代实施例可以从仅一个末端、或从沿着气刀的长度安置的一或多个孔口接收经加压空气。在气刀的两端132、134处接收经加压空气的优点是可以实现离开细长孔口 220的空气的更加一致的压力。所图示的实例的细长孔口 220通过附接到气刀130的主体136的顶板230和底板235界定。尽管一些实施例的细长孔口 220可以通过气刀的一体地形成的部分界定(例如在经挤压通道中),但所图示的实施例包含可调整宽度的孔口 220。紧固件240沿着顶板的长度安置且可以经配置以允许细长孔口 220的宽度的可调性。实例细长孔口宽度可以是约0.005到约0.050英寸,或约0.010英寸。
[0022]可调整宽度的细长孔口可能有利于允许在孔口 220的长度上实现更加一致的流动。例如,经加压空气的流速可能倾向于在更靠近气刀主体136到经加压空气入口处(例如,接近气刀末端132、134)更高,使得将接近气刀末端的孔口 220宽度调整成更窄而接近气刀的中间的孔口宽度更宽可以在细长孔口的长度上实现更加一致的流动。此外,细长孔口的可调整宽度可以帮助补偿材料和制造差异、气刀偏转以及气刀的弯曲。
[0023]如图2中所图示,细长孔口指向下方、朝向道路表面且在通过箭头200图示的框架的移动的方向上。细长孔口可以指向下方、朝向待清理的道路表面,使得离开细长孔口的经加压空气的平面刀片状流(即,刀)以在三十度和六十度之间、或优选地在一些使用中在四十五度左右的角度撞击待清理的道路表面。
[0024]在操作期间,图1的道路表面清理系统100可以在牵引车辆(或如上文所提到的吊杆)后方被牵引。歧管150可以供应有经加压空气,所述经加压空气通过歧管150分布到第一软管165和第二软管170两者。经加压空气在气刀的第一末端132和第二末端134处被接收且经引导通过气刀的主体136以通过细长孔口 220离开。
[0025]图3图示如从上方观察的图1的道路表面清理系统。如图所示,气刀130以相对于行进方向200的角度Θ安置。角度Θ可以在零和九十度之间,其中零平行于行进方向200且九十度垂直于行进方向。角度Θ可以相对于行进方向如所图示向左对准,或向右对准。角度Θ可以是可调整的且可以基于应用(例如正从表面清理的材料的类型)来选择。在其中从沥青或混凝土道路表面去除水的实例实施例中,角度Θ可以优选地在约四十度和七十度之间,且更优选地如所图示为约六十度。
[0026]此外,因为作为压缩的结果经加压空气可以加热至周围空气温度之上,所以进入气刀以及离开至待清理的表面的经加压空气可能具有高温。这可以有益于使道路表面变干,因为热量将促进水蒸发。在一些实施例中,当道路表面清理系统用于使道路表面变干时,热量可以通过加热器引入到经加压空气或间接引入在道路表面上以加速变干过程。
[0027]图4图示图3的视图的气刀130,该图没有框架110或辅助组件以便于图示和理解。如图所示,气刀130以相对于行进方向200约六十度的角度Θ进行布置。离开气刀130的细长孔口的空气流用箭头A到F表示。当道路表面清理系统在箭头200的方向上前进时,且当通过沿着箭头A的路径的空气朝前且部分相对于行进方向横向地吹动水或碎片时,将水或碎片吹到箭头B的路径中。当气刀沿着行进方向200前进时,沿着箭头B的路径的空气将接近水或碎片且所述水或碎片将被朝前且横向地吹到箭头C的路径中。当气刀130沿着行进方向200前进时,此级联(cascade)持续,直到将碎片或水横向地吹出所述气刀的路径。这产生在箭头250的方向上将水和/或碎片刮擦或扫出气刀130的路径的“橡皮辊”效果。
[0028]如所属领域的技术人员明白,将水和/或碎片引导到气刀130的一个侧面可以视需要允许道路表面清理系统的第二次或另外连续的经过进一步在箭头250的方向上移动水或碎片。任选地,与图1和3中所图示的单一系统相比,一系列的道路表面清理系统可以用于清理更宽的地带。
[0029]尽管本发明的实施例可以根据其既定用途按比例缩放,所以在关于气刀可以有多长以充分沿着细长孔口的长度传递一致的空气流的可扩展性上可能存在限制。此外,在供应到歧管中的空气的体积和压力上的限制可能限制可以有效地使用的气刀的长度。在实例实施例中,经加压空气可以约一百镑每平方英寸(psi)供应到图1的气刀。
[0030]申请人已经发现用以产生能够比图1和3中所图示的单一系统清理更宽的地带的道路表面清理方法和系统的根据本发明的实施例的方法和系统。图5图示包含连接在一起的三个框架310的此实例实施例。连接有框架的机构允许沿着至少两个轴的接合和旋转,如下文将进一步描述。图5描绘将框架310的正面连接在一起的支撑杆360和将框架310的背面连接在一起的支撑杆365。
[0031]所图示的实施例描绘歧管350,其经布置以将在歧管350处接收的经加压空气分布到三个气刀330中的每一者。尽管图5的实施例示出具有耦合在一起的三个气刀330的三个框架310,但本文中所描述的系统是模块化的,使得任何数目的框架310和气刀330都可以与所图示的框架和气刀类似的方式接合在一起。耦合在一起的表面清理系统的数目可以(例如)基于需要清理的道路表面的宽度、针对道路表面的进入点(例如,进入道路、门等)的宽度或用于将经加压空气供应到歧管的压缩机的能力来确定。气刀330可以具有用以充分清理表面和/或使表面变干的最小压力且最小体积的空气,使得所使用的压缩机的能力可以指定在保持对清理道路表面和/或使道路表面变干有效时可以耦合在一起的气刀330的最大数目。例如,图5的实例实施例可能需要在100 psi处的经压缩空气且可能需要约1500到约4500立方英尺每分钟(cfm)的空气以充分使宽度约18英尺的表面变干。
[0032]根据图5的实施例,耦合到歧管350的压缩机提供经压缩空气,其通过软管355分布到三个气刀330中的每一者。如关于图1到4的实施例所描述,气刀330中的每一者可以在气刀的两端供应有经加压空气。任选地,如上文所提到,气刀可以包含沿着其长度安置的孔口,通过所述孔口可以接收经加压
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