[發明專利]包括鉸接接頭測力的壓實系統

有效

• 申請號: 201610806141.1
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN107304560B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: R·烏特羅特;T·弗雷利赫
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒路面機械公司
• 主分類號: E02D3/026
• 分類號: E02D3/026
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 牛曉玲;吳鵬

一種壓實系統包括：第一框架；通過鉸接接頭聯接到所述第一框架的第二框架；經由第一推進馬達可操作地聯接到第一框架的第一推進設備，所述第一推進設備構造成響應于由第一推進馬達施加的動力在工作表面上推進壓實系統；可操作地聯接到所述第二框架上的壓實滾筒，所述壓實滾筒構造成經由與工作表面的滾動接合來壓實工作表面；力傳感器，其配置和布置成產生指示通過鉸接接頭傳遞的推進力的信號；和可操作地聯接到力傳感器的控制器。所述控制器配置成至少部分地基于來自力傳感器的信號來確定壓實系統在工作表面上的壓實性能。

技術領域

本發明總的涉及壓實系統，更具體地涉及表面材料壓實系統，其包括測量通過鉸接接頭的力和配置成用于至少部分地基于所測得的鉸接接頭力來確定壓實系統的壓實性能的控制器。

背景技術

已知壓實系統和結合壓實系統的機器用于壓實表面材料以增加該表面材料的密度或硬度。需要表面壓實的應用的示例包括為了避免地面進一步自然沉降的建筑工地、需要將垃圾壓實到最小體積的垃圾填埋場、以及為了避免瀝青進一步沉降并因此避免道路或停車場未來開裂的瀝青道路和停車場。

可以監測這些材料的壓實的量以確定何時該材料被壓縮到期望的密度或硬度。而在過去，采用了各種用于確定壓實的量的方法。例如，可在任一隨意的或預定的位置來進行材料密度的直接測量。該測量可通過去除用于密度測量的材料的芯樣來進行，或者通過沙或水置換設備來進行。替代地，可通過一些不干擾材料的方法例如通過核子測量儀、電磁測量設備等進行測量。

用于確定被壓實的材料的密度或硬度的上述方法只提供為測試選定的樣本位置的密度指示。此外，上述方法通過人員進行測試而需要額外的時間和工作，這可能會增加成本并降低壓實過程的效率。另外，上面討論的干擾一部分已壓實區域的方法在某些情況下、例如在壓實停車場的柏油路面時是不期望的，因為對表面材料的干擾可對成品形成不利影響。

題為“Compaction Quality Assurance Based Upon Quantifying CompactorInteraction with Base Material(基于量化壓實機與基礎材料的相互作用的壓實質量保證)”的美國專利No.6,973,821(以下簡稱“`821專利”)說明了基于壓實機和基礎材料之間的下沉變形相互作用來機載確定壓實質量的有效設施和方法。由`821專利所描述的一個策略包括監測壓實機和基礎材料之間的能量相互作用。`821專利還指出，推進動力對應于由壓實機向基礎材料輸送的壓實能量，并且可以用作用于監測上述能量相互作用的基礎。

然而，`821專利描述的設施和方法可以受益于新的設施和方法，以進一步減少不確定性并促進機載確定壓實質量的精度。因此，本發明的各方面解決用于改進現有技術中確定壓實質量和/或其它挑戰的上述機會。

應該理解的是，進行這樣的背景描述是為了幫助讀者，而不是承認任何所指出問題自身在本領域先前已知。

發明內容

根據本發明的一個方面，一種壓實系統包括：第一框架；通過鉸接接頭聯接到第一框架的第二框架；經由第一推進馬達可操作地聯接到第一框架的推進設備，所述推進設備構造成響應由第一推進馬達施加的動力在工作表面上推進壓實系統；可操作地聯接到第二框架的壓實滾筒，所述壓實滾筒構造成經由與工作表面的滾動接合來壓實工作表面；力傳感器，其配置和布置成產生指示通過鉸接接頭傳遞的推進力的信號；和可操作地聯接到力傳感器的控制器。所述控制器配置成至少部分地基于來自力傳感器的信號來確定壓實系統在工作表面上的壓實性能。

本發明的另一方面提供一種用于通過壓實系統壓實工作表面的方法。該壓實系統包括經由鉸接接頭可操作地聯接到壓實滾筒上的推進設備，構造和布置成用于產生指示經由鉸接接頭從推進設備傳遞到壓實滾筒的推進力的信號的力傳感器，以及可操作地聯接到力傳感器的控制器。該方法包括：通過向接觸工作表面的推進設備供給推進動力而在工作表面上推進壓實系統；響應在工作表面上推進壓實系統而壓實工作表面；并且至少部分地基于來自力傳感器的信號通過控制器確定壓實系統在工作表面上的壓實性能。