铺路机输出监视系统技术方案

一铺路机可包括一动力源、一牵拉系统、一构造成容纳铺设材料的料斗，以及构造成从料斗传输铺设材料的一个或多个传输器。铺路机还可包括一构造成铺设一铺设材料的铺层的刮板。该铺路机还可包括至少一个前传感器，其安装在铺路机的前部并构造成测量从一表面到前传感器的高度，以及至少一个后传感器，其安装在铺路机上并构造成测量从铺层的表面到后传感器的高度。铺路机还可包括一构造成确定铺层厚度的控制器，其通过确定由至少一个前传感器测量的一个或多个前高度和由至少一个后传感器测量的一个或多个后高度之间的差值来确定铺层厚度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一用于监视一铺路机的输出的系统和方法，具体来说，涉及一用于监视铺路材料层的厚度和光滑度以及自动控制铺路机诸功能的系统和方法。
技术介绍
在筑路时可使用铺路机来铺设大量的铺路材料。因为铺路材料可以很广泛，并因为数量可以很大，所以，铺设路面的厚度偏离所要求的厚度可造成成本增加的后果。如果铺设的铺层太厚，则路还未铺完铺路公司就可能已经用完了材料，并被迫去购置添加的材料。如果铺层太薄，则铺设路面实施得质量差，促使路面过早损坏而需要花费钱进行修理。铺层的光滑程度是铺设性能的另一重要因素。例如，如果铺设路面具有隆起的表面，则当车辆的轮胎驱过隆起表面时，增加的力将作用在突起的隆起表面上。除了行路人和货物须经历差的行车质量之外，施加在隆起表面上的增加的力可导致路面过早损坏。因此，提供一合适和均匀厚度的铺层并不自然地使得铺设就执行得很好。例如，如果在一不均匀的地表上面铺设一均匀厚度的铺层，则由于铺层将具有与地表同样的不均匀度而使铺层的光滑度将会变差。除了厚度和光滑度之外，铺设密度在铺设性能上可起到一重要的作用。为了产生一均匀密度的铺设，铺设应该是均匀密实的。为了均匀地压实铺设，其温度应该保持一致，因为具有较高温度的铺设比具有较低温度的铺设可铺设得更密实。因此，铺设密度的均匀性依赖于施加到一表面上的铺设温度的均匀性。人们已经开发出试图控制铺路机的输出的各种系统。例如，于1995年2月28发表的授予Fujita等人的美国专利No.5,393,167(‘167专利)介绍了一铺路机，其沿机器的侧边具有高度传感器，用来测量铺设装置相对于正在铺设的预先存在的表面的高度。然而，‘167专利不测量传感器相对于已经铺设的实际铺层的高度。因此，‘167专利根据铺设装置的测量高度来估计或近似铺层的厚度，而不是测量铺层本身。再者，‘167专利不监视铺层的光滑度。此外，‘167专利不监视铺层的温度。本专利技术揭示的控制系统旨在克服一个或多个上述的问题。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术涉及一铺路机。该铺路机可包括一动力源、一牵拉系统、一构造成容纳铺设材料的料斗，以及构造成从料斗传输铺设材料的一个或多个传输器。铺路机可包括一构造成铺设一铺设材料的铺层的刮板。该铺路机还可包括至少一个前传感器，其安装在铺路机的前部并构造成测量从一表面到前传感器的高度，以及至少一个后传感器，其安装在铺路机上并构造成测量从铺层的表面到后传感器的高度。铺路机还可包括一构造成确定铺层厚度的控制器，其通过确定由至少一个前传感器测量的一个或多个前高度和由至少一个后传感器测量的一个或多个后高度之间的差值来确定铺层厚度。在另一方面，本专利技术涉及一用来确定铺设材料的铺层厚度的方法。该方法可包括从一邻近于铺路机的前部的表面取得一个或多个前高度测量值，以及从一邻近于铺路机的后部的表面取得一个或多个后高度测量值。可以确定一个或多个前高度测量值和一个或多个后高度测量值之间的差值。附图的简要说明附图说明图1是根据一揭示的示范实施例的铺路机的示意的立体图；图2是根据一揭示的示范实施例的铺路机的示意的侧视图；图3是根据一揭示的示范实施例的铺路机的控制系统方框图；图4是根据一揭示的示范实施例的铺路机的示意的俯视图。具体实施例方式图1是一铺路机10的视图。尽管铺路机10在图中显示为一沥青铺路机，但本专利技术揭示的控制系统可以用于任何类型铺设材料的任何类型的铺路机上。本揭示的控制系统可使用的示范的铺设材料包括沥青、混凝土，以及诸如粉碎的砂砾之类的疏松的团聚材料。铺路机10可包括一具有一动力源14的拖拉机12，一个或多个拖拉装置16，以及一容纳铺设材料的料斗18。铺路机10还可包括一通过牵引臂22附连到拖拉机12的刮板20，刮板被牵引在拖拉机12后面，以便散布和将铺设材料压实为铺设在一铺设表面26上的铺层24。刮板20可包括一个或多个螺旋钻28，以便散布铺设材料。此外，铺路机10可包括一附连到刮板20和/或牵引臂22的传感器框架30。传感器框架30可包括一个或多个前高度传感器32、一个或多个后高度传感器34、一组右侧高度传感器36、一组左侧高度传感器38，以及一个或多个后温度传感器40。铺路机10还可包括一操作者工作站42。操作者工作站42包括一座椅44和一可安装在一机架48上的控制台46。操作者工作站42可包括一控制器50，以及一用来接受用户输入和对用户显示信息的用户接口52。尽管拖拉装置16在图中显示为履带，但拖拉装置16也可以是轮子或任何其它类型的拖拉装置。例如，铺路机10可既包括履带也包括轮子。现参照图2，铺路机10可包括容纳铺设材料的料斗18。铺设材料可从供应铺设材料到工地的卡车中倾倒到料斗18内。铺路机10可包括一个或多个位于料斗18底部的传输器54。传输器54可并排地定位，并向后至拖拉机12后部彼此平行地运行。传输器54可从料斗18将铺设材料运输到拖拉机12后方，在那里，铺设材料可掉落在拖拉机12后面刮板20前面的铺设表面26上而形成堆56(示于图2的剖开部分58中)。当铺路机10向前移动时，堆积的材料56可以均匀地散开并被刮板20压实。传输器54的速度可以变化而致使堆积材料56高一点或低一点。通过相对于铺路机10移动的速度变化传输器的速度可提高或降低堆的高度。例如，如果传输器速度相对于铺路机速度较高，则铺设材料可累积在拖拉机12后面刮板20前面，因此，造成一较高的材料堆。如果传输器速度相对于铺路机速度较低，则铺设材料可在铺设表面26的一较长的幅度上散开，因此，造成一较低的材料堆。各个传输器的速度可以独立地变化。传输器54独立地变化速度可以朝向铺路机10的一侧或另一侧增加或减小堆的高度。该特征可用来将不留心倾向一侧的材料堆弄平坦，或故意地形成一倾向一侧的材料堆。刮板20可均匀地分散材料堆56并在铺设表面26上将铺设材料压实成铺层24。刮板20在图中显示为一浮动式的刮板。然而，刮板20可以是用于任何类型铺设材料的任何类型的刮板。刮板20可以通过牵拉臂22在牵拉点60处附连到拖拉机12。通过用刮板高度致动器62提升和/或降低牵拉点60处的牵拉臂22，可调整刮板20的高度。刮板高度致动器62可以是任何合适的致动器，例如，液压缸。当铺路机10移动时，刮板20可以相对于牵拉点60处的牵拉臂22的高度基本保持一致的高度浮动在铺设材料层上。刮板20可包括旋转钻28，其用来在刮板20下方均匀地分散材料堆56。尽管附图仅示出一个旋转钻28，但铺路机10可具有一单一的旋转钻或任何数量的旋转钻。在一示范的实施例中，铺路机10可包括两个旋转钻28，它们可端对端地对齐，并交叉地位于刮板20内。各旋转钻28可以独立地被控制，以便控制铺路机10的输出。不同的旋转钻设置可用来对供应到刮板的铺设材料的不平衡进行补偿，或甚至在铺路机10的输出中形成要求的不平衡。各旋转钻28的速度可以独立地变化。例如，如果一个传输器要比另一个运输更多铺设材料，则材料堆56将朝向机器的一侧变高。增加铺路机10一侧上的旋转钻速度使材料堆变高，可通过均匀地分散铺设材料来纠正倾向一侧的堆高度。旋转钻28的高度也可调整。可以调整旋转钻的高度以便将旋转钻28定位在合适的高度，从而充分地分散材料堆。在铺设材料分散之后，刮板20可将铺设材料光顺和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一铺路机，包括：一动力源；一牵拉系统；一构造成容纳铺设材料的料斗；以及构造成从料斗传输铺设材料的一个或多个传输器；一构造成铺设一铺设材料的铺层的刮板；至少一个前传感器，安装在铺路机的前部上并构 造成测量从一表面到前传感器的高度；至少一个后传感器，安装在铺路机上并构造成测量从铺层的表面到后传感器的高度；以及一构造成确定铺层厚度的控制器，通过确定由至少一个前传感器测量的一个或多个前高度和由至少一个后传感器测量的一个或多 个后高度之间的差值来确定铺层厚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DM奥尔松，MJ索拉蒂，
申请(专利权)人：卡特彼勒铺筑材料产品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]