一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备的制作方法

本实用新型属于道路工程技术领域，具体来说，涉及一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备。

背景技术：

随着我国现代化事业的不断发展，交通运输业驶入了超常规发展的快车道，公路作为中短途运输的主力军，需求量越来越大同时对路面性能要求也越来越高。沥青混合料路面由于其良好的行车舒适性，优良的使用性能，建设速度快且维修方便，在高速公路建设中占据十分重要的地位。然而实践发现，当前公路建设仍略显滞后且现存路面许多已发生老化现象，无法满足人们日益丰富的出行需求，大力修缮、新建沥青混合料公路迫在眉睫。切缝是路面施工一个不可或缺的环节，直接影响路面性能的提升以及公路的使用寿命。因此，必须精确控制切缝长度、深度、间距等参数，选择合理切割时间。目前市面上常用切割机存在重复操作性较差、切缝参数控制精度低、无法实时反馈切割数据、工人劳动强度高等不足，使用很不方便。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种操作便捷、性能优异的基于并联机构的沥青混合料路面切割设备。

本实用新型所述的一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备，所述切割设备包括机架、并联运动装置、刀具驱动装置和电控系统四部分；所述机架由工作台9、立柱18、移动轮19、底座20和轮轴21组成；所述工作台9呈长方形，由对称安装在呈长方形框的底座20的立柱槽内的4根立柱18支撑；所述移动轮19通过与底座20轴孔同轴安装的轮轴21与底座20连接，安装在立柱18外侧，带动设备移动；所述并联运动装置由短导轨8、滑块用电机11、长导轨12、滑块13、万向副14、连杆15、球铰16和刀具提升台17组成；所述短导轨8由两根平行安装的导轨组成，安装工作台9的长边中间；所述长导轨12共两组，八字形对称分布在短导轨8两侧，每组由两根平行安装的导轨组成；所述滑块用电机11安装在导轨两侧；所述滑块13安装在导轨上并沿着导轨移动；所述连杆15有六根，一端通过万向副14与滑块13连接，另一端通过球铰16对应与六边形的刀具提升台17的六个角连接；所述刀具驱动装置的移动、转动和旋转由并联运动装置实现，并由刀具提升台17作为承重板；所述刀具驱动装置由刀具轴1、刀具2、刀具架3、传动带4、刀具旋转轴5、驱动电机6和旋转轴用电机7组成；所述刀具2通过刀具架3与刀具旋转轴5连接；所述驱动电机6固定在刀具提升台17下表面，通过传动带4使正下方的与刀具轴1同轴安装的刀具2绕横轴旋转，实现沥青混合料路面切割；所述旋转轴用电机7穿过并卡在刀具提升台17上，通过下方水平连接的刀具旋转轴5带动刀具2绕纵向旋转，实现切割方向改变；所述电控系统由计算机及传感采集块10组成，放置在机架顶部。

本实用新型所述的一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备，每组短导轨8及长导轨12的两根导轨紧密排布。

本实用新型所述的一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备，所述长导轨12与工作台9长边之间的夹角为20～30°。

本实用新型所述的一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备，所述长导轨12长度为短导轨8长度的3倍。

本实用新型所述的一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备，所述刀具提升台17为具有两平行短边的六边形，其短边与工作台9长边平行。

本实用新型所述的一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备，所述驱动电机6安装在刀具提升台17下侧，与刀具旋转轴5正平面间隙为10mm。

本实用新型所述的一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备，所述刀具2的半径最大值为最小值的2倍。

本实用新型所述的一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备，所述刀具架3为对称结构，与刀具旋转轴5正交安装。

本实用新型所述的一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备，所述传动带4为皮带。

本实用新型所述的一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备，所述旋转轴用电机7和滑块用电机11均采用伺服电机，旋转轴用电机7控制精度比滑块用电机11低1～2个等级。

与现有技术相比，本实用新型所述基于并联机构的沥青混合料路面切割设备采用立式箱体结构，占地面积小；使用计算机实现全自动化控制，操作便捷、精度高、节约人/财力成本，实时反馈切割数据便于控制切割参数；并联运动装置刚度强，有利于确保刀具稳定旋转，安全性能高；试验过程开始利用并联装置将刀具移动至相应位置，空间位置调整范围大；试验运行过程利用刀具旋转轴带动刀具绕纵轴旋转实现切割方向的微调，控制精度高；并联装置与刀具旋转轴两者相互配合实现路面的多等级切割；刀具架与地面距离大，可根据需要调整刀具半径；采用多类别电机驱动，合理利用资源、避免浪费；设备安装有移动轮，便于运输，减少工人劳动强度。

附图说明

图1：本实用新型的结构主视图；图2：本实用新型的结构正视图；图3：本实用新型的结构上视图；其中，刀具轴-1、刀具-2、刀具架-3、传动带-4、刀具旋转轴-5、驱动电机-6、旋转轴用电机-7、短导轨-8、工作台-9、计算机及传感采集块-10、滑块用电机-11、长导轨-12、滑块-13、万向副-14、连杆-15、球铰-16、刀具提升台-17、立柱-18、移动轮-19、底座-20、轮轴-21。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型所述的桥梁结构模数支承式伸缩缝防堵塞装置做进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不限于此。

实施例1

一种基于并联机构的沥青混合料路面切割设备，所述切割设备包括机架、并联运动装置、刀具驱动装置和电控系统四部分；所述机架由工作台9、立柱18、移动轮19、底座20和轮轴21组成；所述工作台9呈长方形，由对称安装在呈长方形框的底座20的立柱槽内的4根立柱18支撑；所述移动轮19通过与底座20轴孔同轴安装的轮轴21与底座20连接，安装在立柱18外侧，带动设备移动；所述并联运动装置由短导轨8、滑块用电机11、长导轨12、滑块13、万向副14、连杆15、球铰16和刀具提升台17组成；所述短导轨8由两根平行安装的导轨组成，安装工作台9的长边中间；所述长导轨12共两组，八字形对称分布在短导轨8两侧，每组由两根平行安装的导轨组成；所述滑块用电机11安装在导轨两侧；所述滑块13安装在导轨上并沿着导轨移动；所述连杆15有六根，一端通过万向副14与滑块13连接，另一端通过球铰16对应与六边形的刀具提升台17的六个角连接；所述刀具驱动装置的移动、转动和旋转由并联运动装置实现，并由刀具提升台17作为承重板；所述刀具驱动装置由刀具轴1、刀具2、刀具架3、传动带4、刀具旋转轴5、驱动电机6和旋转轴用电机7组成；所述刀具2通过刀具架3与刀具旋转轴5连接；所述驱动电机6固定在刀具提升台17下表面，通过传动带4使正下方的与刀具轴1同轴安装的刀具2绕横轴旋转，实现沥青混合料路面切割；所述旋转轴用电机7穿过并卡在刀具提升台17上，通过下方水平连接的刀具旋转轴5带动刀具2绕纵向旋转，实现切割方向改变；所述电控系统由计算机及传感采集块10组成，放置在机架顶部。

所述每组短导轨8及长导轨12的两根导轨紧密排布。所述长导轨12与工作台9长边之间的夹角为25°。所述长导轨12长度为短导轨8长度的3倍。所述刀具提升台17为具有两平行短边的六边形，其短边与工作台9长边平行。所述驱动电机6安装在刀具提升台17下侧，与刀具旋转轴5正平面间隙为10mm。所述刀具2的半径最大值为最小值的2倍。所述刀具架3为对称结构，与刀具旋转轴5正交安装。所述传动带4为皮带。所述旋转轴用电机7和滑块用电机11均采用伺服电机，旋转轴用电机7控制精度比滑块用电机11低1个等级。

与现有技术相比，本实用新型采用立式箱体结构，占地面积小；使用计算机实现全自动化控制，操作便捷、精度高、节约人/财力成本，实时反馈切割数据便于控制切割参数；并联运动装置刚度强，有利于确保刀具稳定旋转，安全性能高；试验过程开始利用并联装置将刀具移动至相应位置，空间位置调整范围大；试验运行过程利用刀具旋转轴带动刀具绕纵轴旋转实现切割方向的微调，控制精度高；并联装置与刀具旋转轴两者相互配合实现路面的多等级切割；刀具架与地面距离大，可根据需要调整刀具半径；采用多类别电机驱动，合理利用资源、避免浪费；设备安装有移动轮，便于运输，减少工人劳动强度。