本申请要求于 2011 年 05 月 04 日提交中国专利局、 申请号为 201110113350.5、发明名称为"一种摊铺机及其找平 控制装置"的中国专利申 请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及工程机械领域， 具体地说， 涉及一种摊铺机及其找平控制 装置。

背景技术

随着高速公路施工质量要求的日益提高，在追 求高速、舒适的情况下， 对路面平整度的要求也越来越高。 因此， 摊铺机自动找平技术成为摊铺机 的一项关键技术， 路面平整度的控制精度是反映摊铺机综合性能 的重要指 标。

液压控制系统由于具有便于控制、 功率大、 平稳性好等优点， 常被作 为工程机械驱动元件中的首选， 也在目前的摊铺机找平控制装置中被广泛 使用， 其主要通过电磁换向阀控制调平油缸的动作， 从而调节熨平板仰角 变化， 达到调平目的。

但是在采用调平油缸实现找平控制过程时， 系统的响应速度慢， 不能 及时地调节熨平板仰角的变化， 影响路面的摊铺平整度； 采用液压控制， 控制精度较低， 难以快速准确定位； 采用左右两液压油缸进行调节， 其同 步性较差。 此外， 采用调平油缸还需要设置阀、 泵等液压系统元件， 其结 构复杂、 维护困难， 更换维护时容易导致液压油的泄露污染等问题 。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷和不足， 本发明的目的在于提供一种摊 铺机找平控制装置， 该装置结构筒单、 响应速度快、 控制精度高、 动作同 步性好。

本发明的摊铺机找平控制装置， 用于实现摊铺机的自动找平控制， 包 括：

熨平板， 所述熨平板两侧设置有第一传感器和第二传感 器；

第一、 第二找平控制器， 所述第一找平控制器连接第一传感器的输出 端， 所述第二找平控制器连接第二传感器的输出端 ； 第一电动部件， 所述第一电动部件包括第一步进电动机和第一 执行机 构， 所述第一步进电动机连接第一找平控制器的输 出端， 将第一找平控制 器的输出信号转化为旋转运动， 所述第一执行机构将旋转运动转化为直线 运动；

第二电动部件， 所述第二电动部件包括第二步进电动机和第二 执行机 构， 所述第二步进电动机连接第二找平控制器的输 出端， 将第二找平控制 器的输出信号转化为旋转运动， 所述第二执行机构将旋转运动转化为直线 运动；

第一、 第二牵引臂， 所述第一牵引臂的一端连接所述第一执行机构 ， 另一端连接所述熨平板， 所述第二牵引臂的一端连接所述第二执行机构 ， 另一端连接所述熨平板。

作为上述技术方案的优选，所述第一、第二传 感器为纵波仰角传感器。 作为上述技术方案的优选， 所述纵波仰角传感器包括滑杆， 所述滑杆 搁置在基准线上。

作为上述技术方案的优选， 所述第一、 第二电动部件为电动缸。

作为上述技术方案的优选， 通过控制所述第一、 第二找平控制器的输 出信号的脉沖个数， 控制第一、 第二步进电动机的转动角位移。

作为上述技术方案的优选， 通过控制所述第一、 第二找平控制器的输 出信号的脉沖频率， 控制第一、 第二步进电动机的转动速度。

本发明的另一个目的在于提供一种摊铺机， 该摊铺机包括上述的摊铺 机找平控制装置。

本发明的摊铺机及其找平控制装置， 根据第一、 第二传感器检测到的 偏差信号， 第一、 第二找平控制器分别发出指令信号给第一、 第二电动部 件，从而带动牵引臂的牵引点上升或下降， 实现摊铺机熨平板仰角的调节， 达到摊铺过程中调平的目的。 相对于现有的摊铺机找平控制装置， 本发明 结构筒单， 外部负载对系统影响小， 左右找平同步性好； 采用电动控制， 动态响应迅速， 控制精度高， 能明显提高摊铺平整度。 另外， 本发明还不 用担心零部件更换维护时液压油泄露污染的问 题， 维护性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案， 下面将对 实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作 筒单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例 ， 对于本领域普通技术人员 来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的 附图。

图 1是本发明的摊铺机找平控制装置其中一侧的� �构图。

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 有作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。

本发明的摊铺机找平控制装置包括左右两部分 系统，两部分结构相同。 为了说明上的清楚筒要， 仅对其中一侧的找平装置进行图示。 以第一侧为 例（即可以是左侧， 也可以是右侧）， 如图 1所示， 本发明的摊铺机找平控 制装置一侧至少包括熨平板 5、 第一找平控制器 1、 第一电动部件 2、 第一 牵引臂 3。

熨平板 5的第一侧设置有第一传感器 4。 该传感器用于检测熨平板 5 的位置信息， 该传感器可以是为横波传感器与纵波传感器的 组合， 也可以 为激光传感器、 超声波传感器、 接触式平衡梁和浮动找平装置中的一种， 本发明并不受限于此。 作为优选， 第一传感器 4为纵波仰角传感器。 纵波 仰角传感器可以通过多种方式检测熨平板 5的位置信息， 优选在该纵波仰 角传感器上设置有滑杆， 该滑杆搁置在基准线上。 当摊铺机作业路面发生 变化如位于低洼处时， 熨平板 5仰角会突然减小， 第一传感器 4即将该仰 角变化的偏差信号转换为电信号。 第一传感器 4的输出端连接第一找平控 制器 1 , 则第一传感器 4发送的电信号被第一传感器 4接收。 第一找平控 制器 1根据该电信号发送指令信号给第一电动部件 2。 该指令信号可以是 根据偏差信号按照一定的控制规律调制成的一 系列的控制脉沖信号。

第一电动部件 2包括第一步进电动机 21和第一执行机构 22, 其中第 一步进电动机 21连接第一找平控制器 1的输出端，将该输出端的输出信号 转化为旋转运动， 第一执行机构 22将旋转运动转化为直线运动。本领域技 术人员可以采用多种形式的第一执行机构 22, 实现从第一步进电动机 21 的旋转运功到直线运动的转换， 本发明并不受限于此。 作为优选， 第一电 动部件 2可以为电动缸， 该电动缸将步进电动机和丝杠一体化设计， 以将 旋转运功转换为直线运动。

第一步进电动机 21是一种将电脉沖信号转化为角位移的设备，� ��步进 电动机驱动器接收到一个脉沖信号， 便驱动电动机按设定的方向旋转一个 角位移。 本领域技术人员可以采用多种形式的调制脉沖 信号， 以将偏差信 号转换为被第一步进电动机 21接收的控制脉沖信号，只要该控制脉沖信号 能够控制步进电动机的旋转运动即可， 本发明并不受限于此。 优选地， 可 以通过控制第一找平控制器 1的输出信号的脉沖个数， 控制第一步进电动 机 21的转动角位移，而且还可以通过控制第一找� ��控制器 1的输出信号的 脉沖频率，控制第一步进电动机 21的转动速度。通过上述角位移和转动速 度的调节， 可以精确控制第一电动部件 2的旋转运动和直线运动， 从而实 现准确定位的目的。

第一牵引臂 3的一端连接第一电动部件 2的第一执行机构 22, 另一端 连接熨平板 5。 通过第一执行机构 22的直线运动， 带动第一牵引臂 3的上 升或下降， 从而调整熨平板 5的仰角到合理的位置。

以一个工作过程为例， 如果摊铺机作业路面为低洼处时， 第一传感器 4检测到熨平板 5仰角突然减小，发送偏差信号到第一找平控� �器 1 ,第一 找平控制器 1输出相应的控制脉沖信号至第一电动部件 2, 然后从第一步 进电动机 21的旋转运动转换到第一执行机构 22的直线运动， 该直线运动 带动牵引臂 3的上升， 从而使熨平板 5仰角增大。 通过一系列的循环反馈 控制， 使偏差信号趋于零， 熨平板 5的仰角保持在调整好的最佳角度， 达 到精确调平的目的， 从而保证摊铺路面的平整度。

以上仅对本发明摊铺机找平控制装置的其中一 侧进行了说明， 其另一 侧的结构相同， 包括第二找平控制器、第二电动部件和第二牵 引臂等结构， 在此不再赘述。

除了上述摊铺机找平控制装置， 本发明还提供一种包括上述找平控制 装置的摊铺机， 该摊铺机的其它各部分的结构参考现有技术， 本文不再赘 述。 综上所述， 本发明的摊铺机及其找平控制装置， 根据第一、 第二传感 器检测到的偏差信号， 第一、 第二找平控制器发出指令信号给第一、 第二 电动部件， 从而带动牵引臂 3的牵引点上升或下降， 实现摊铺机熨平板 5 仰角的调节， 达到摊铺过程中调平的目的。 相对于现有的摊铺机找平控制 装置， 本发明具有以下优点：

1、 结构筒单

本发明采用电动部件实现执行控制， 减少了现有技术中需要采用调平 油缸时设置的阀、 泵等液压系统元件， 因此系统结构筒单， 外部负载对系 统影响小。

2、 动态响应迅速、 控制精度高

本发明通过调节控制器输出信号的脉沖个数， 可以快速精确控制电动 部件的运动， 从而实现准确定位的目的， 能明显提高摊铺平整度。 采用电 动部件， 不仅动态响应迅速， 控制精度高， 而且左右找平同步性好。

3、 维护性好

本发明的摊铺机控制装置不用担心更换维护时 液压油泄露污染的问 题， 维护性好。

因此， 本发明的有益效果是显而易见的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 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。