[發(fā)明專利]用于測定表示壓實機接觸狀態(tài)的接觸范圍的裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410545564.3
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104562898A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·威爾沃克;W·弗爾科爾;F·克普夫
• 申請（專利權(quán)）人: 哈姆股份公司
• 主分類號: E01C19/23
• 分類號: E01C19/23;E02D3/026
• 代理公司: 北京市路盛律師事務(wù)所 11326
• 代理人: 唐超塵;王桂玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于測定表示壓實機軋輥與待壓實的地基的接觸狀態(tài)的接觸范圍的裝置和方法。

背景技術(shù)

通常采用自動化的地面壓實機壓實地基，例如土地、不同種類的巖石或者道路建設(shè)中的瀝青，這些地面壓實機以一個或者必要時多個壓實機軋輥駛過待壓實的地基并且通過壓力負(fù)載、必要時結(jié)合振蕩運動或者振動運動使得待壓實的地基的結(jié)構(gòu)材料變得緊密。由于施加在地基上的壓力負(fù)載，相比于待壓實的地基通常明顯更堅硬的壓實機軋輥將在待壓實的地基中產(chǎn)生沉陷凹坑。這種地基越堅硬或者說已經(jīng)變得越來越緊密，壓實機軋輥進入地基的結(jié)構(gòu)材料中深度就會越小，這導(dǎo)致隨著剛性的增加或者說緊密程度的增加使壓實機軋輥在待壓實的地基上的接觸寬度就越小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于測定表示壓實機軋輥與待壓實的地基的接觸狀態(tài)的接觸范圍的裝置和方法，該裝置和該方法使得能夠以簡單并且可靠的方式和方法推斷出待壓實的地基的結(jié)構(gòu)材料的壓實狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的第一方案，通過一種用于測定表示壓實機軋輥和待壓實的地基之間的接觸狀態(tài)的接觸范圍的裝置實現(xiàn)該目的，該裝置包括在可圍繞壓實機軋輥旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動的壓實機軋輥的至少一個采集圓周區(qū)域上的產(chǎn)生接觸信號的至少一個接觸傳感器，其中該接觸信號指示采集圓周區(qū)域與待壓實的地基的接觸起始位置和接觸終止位置。

通過根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的裝置提供這樣的信息，該信息表示在壓實機軋輥的一整圈中，與采集圓周區(qū)域相關(guān)的、采集圓周區(qū)域與待壓實的地基相接觸的那部分。該部分越大，即接觸起始位置和接觸終止位置之間的間隔越大，那么壓實機軋輥和待壓實的地基之間的接觸范圍就越大，這表示，壓實機軋輥相對較深地進入待壓實的地基的材料中并且該材料因此被壓實地不那么緊密。隨著壓實程度的增加，壓實機軋輥進入到待壓實的地基的結(jié)構(gòu)材料中更淺，這表示，又在壓實機軋輥的整個一周或者整個周長中與待壓實的地基接觸的這部分減小。通過根據(jù)本發(fā)明的裝置所測定的接觸范圍使得能夠推斷出待壓實的地基的緊密程度，并因此能夠用于確定在待壓實的地基上的進一步壓實以及處理措施。

為了通過根據(jù)本發(fā)明的裝置能夠在壓實機軋輥運動過程中更精確地或者說多次測定接觸范圍，使分別具有至少一個接觸傳感器的多個采集圓周區(qū)域圍繞壓實機軋輥旋轉(zhuǎn)軸線分布地優(yōu)選設(shè)置在壓實機軋輥的相同的軸向區(qū)域中。對此，采集圓周區(qū)域以基本相等的例如約90°的圓周間距相互設(shè)置是特別有利的。由于采集圓周區(qū)域的均勻間隔設(shè)置能夠以規(guī)定的時間推移提供各個采集圓周區(qū)域的周期性的采集樣本并且用于做出評估。

通過在至少一個、優(yōu)選每個采集圓周區(qū)域中在壓實機軋輥的軋輥面的內(nèi)側(cè)上設(shè)置至少一個接觸傳感器而能夠避免接觸傳感器在壓實操作過程中的損壞。例如可以使這種接觸傳感器構(gòu)造為：

-聲學(xué)的傳感器，優(yōu)選超聲波傳感器或者哨子傳感器；或者

-鍵控傳感器；或者

-壓力傳感器。

這些都是能夠在相對簡單的結(jié)構(gòu)中以可靠的方式和方法推斷出各個接觸傳感器、即各個采集圓周區(qū)域定位的區(qū)域是否與待壓實的地基接觸的傳感器。

為了能夠具體評估由接觸傳感器所提供的信號，還設(shè)有用于采集壓實機軋輥的旋轉(zhuǎn)定位的旋轉(zhuǎn)定位采集裝置。與各個接觸傳感器輸出的接觸信號相比，關(guān)于壓實機軋輥的旋轉(zhuǎn)定位的信息的提供能夠以特別有利的方式用于獲得關(guān)于壓實機軋輥與待壓實的地基的不對稱的接觸情況、特別是通過壓實機軋輥的前進運動而通常在待壓實的地基中所產(chǎn)生的前部波浪的出現(xiàn)情況的信息。

對此例如可以規(guī)定，旋轉(zhuǎn)定位采集裝置包括至少一個接觸傳感器和與該至少一個接觸傳感器進行采集相互作用、且不可與壓實機軋輥一起圍繞壓實機軋輥旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動的至少一個旋轉(zhuǎn)定位參考區(qū)域。

因為本發(fā)明利用壓實機軋輥圍繞其壓實機軋輥旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動，在這種轉(zhuǎn)動過程中測定關(guān)于各個采集圓周區(qū)域形成接觸以及終止接觸的信息，所以根據(jù)一個特別有利的變型方案，接觸范圍能夠表示壓實機軋輥的與待壓實的地基相接觸的圓周區(qū)域。該圓周區(qū)域可以通過長度、例如周長區(qū)域或者角度區(qū)段表示。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方案，通過一種用于優(yōu)選借助根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的裝置測定表示壓實機軋輥與待壓實的地基的接觸狀態(tài)的接觸范圍的方法實現(xiàn)前述目的，該方法包括：在壓實機軋輥圍繞壓實機軋輥旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動的過程中采集壓實機軋輥的至少一個采集圓周區(qū)域和待壓實的地基之間的接觸。