CN108118593B - 一种道路磨平施工装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于道路施工设备技术领域，具体公开了一种道路磨平施工装置，包括外壳及安装于外壳底面的支撑部，外壳为上端面封闭而下端面敞口的筒体，外壳内腔中部设有通过轴承固定连接于外壳上端面上的打磨机构，打磨机构上端连接驱动机构，打磨机构中部连接支撑升降机构，外壳侧面上侧设有吸尘装置；每相邻两支撑部之间均连接有防尘布。本发明可实现从上到下对路面上凸凹不平整部位逐层磨平，可处理路面上较大的凸出不平整部位，尤其是对半刚性基层和水泥混凝土路面板等平整度的处理。此装置工作效率高，工作范围大，且结构设计合理、巧妙，调节精确度高，应用价值高；此装置防尘效率和防尘效果较好，可减少环境污染，改善施工作业环境。

Description

一种道路磨平施工装置

技术领域

本发明属于道路施工设备技术领域，尤其涉及一种道路磨平施工装置。

背景技术

在道路工程施工中，为了提高路面的整体平整度和行车舒适性，往往要对由于施工瑕疵造成的局部凸凹不平的区域进行磨平处理，如混凝土桥面、半刚性基层表面以及混凝土路面板等。但是，由于是局部打磨，所以实际上大多数材料打磨去除量往往不是很大，因此，传统的打磨机械由于涉及设备成本、使用便利性等等原因往往不太适合。

在申请公布号为CN105133475B的专利中公开了一种防尘道路施工装置，其采用马达驱动转动时产生的螺纹式右压以及同时或同步的旋转，从而能够驱动打磨头进行同步的打磨旋转和左右平移，而仅仅使用一个马达，因此，结合对于局部凸出的打磨量的情况而减少了设备成本；并在打磨范围内使用吸尘装置进行吸尘，实现较为高效的防尘效果；还设置能够利用电机自动调节高度的腿部构件，并配合使用水平仪，能够根据路面的实际轮廓而现场快速调整整个设备的水平度，使得调整较为精准从而在打磨时能够保证打磨完成后的加工平面度。但其存在如下缺点：一旦打磨头打磨范围内有较大的凸块，则会阻挡打磨头的前进运行，还可能导致一端的腿部构件脱离路面而上翘，最终致使无法完成路面局部打磨工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种道路磨平施工装置，实现从上到下对路面上凸块逐层磨平，可处理路面上较大的凸出物体，装置的工作处理范围较大。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种道路磨平施工装置，包括下端开口的外壳，外壳下端设有支撑部，外壳内设有打磨机构，打磨机构包括转动连接在外壳上的套筒和驱动所述套筒转动的驱动部，套筒内设有转杆，转杆侧壁上设有凸块，套筒侧壁上设有供凸块上下滑动的条形孔，转杆上固定连接有弹性件，弹性件上端固定连接在套筒上，转杆位于套筒下方的侧壁上固定连接有环形套圈，环形套圈内设有环形空腔，环形套圈的侧壁上开设有与环形空腔连通的环槽，环形空腔内滑动连接有若干卡块，卡块上固定连接有水平设置的支撑杆，支撑杆穿过环槽，支撑杆远离卡块的一端固定连接有滑块，外壳的内壁上开设有供滑块上下滑动的滑槽，滑槽下端设有第一电磁铁，滑块内设有永磁体，永磁体靠近第一电磁铁的一侧的磁极与第一电磁铁的磁极相反，转杆的下端固定连接有用于打磨的打磨头。

本基础方案的工作原理在于：使用本装置时，先将本装置放置在待打磨的地面上，然后第一电磁铁通电产生磁性。由于滑块内设有与第一电磁铁磁极相反的永磁体，所以第一电磁铁产生磁性后会对永磁体产生吸附力，而滑块滑动连接在滑槽内，所以滑块会沿着滑槽向下滑动。由于滑块与支撑杆固定连接，所以滑块向下滑动会带动支撑杆向下移动；而支撑杆穿过环槽且靠近转杆的一端设有卡块，卡块滑动连接在环形套圈内的环形空腔内，所以支撑杆向下运动时通过环槽会对环形套圈施加一个向下的力。同时由于环形套圈固定连接在转杆上，而转杆通过凸块滑动连接在套筒上的条形孔内，所以环形套圈受到向下的力时会带动转杆向下运动，从而凸块在条形孔内向下滑动。同时由于转杆上固定连接有弹性件，因此转杆向下运动时会使弹性件发生弹性变形。当转杆下端的打磨头的下表面接触到地面上的突起物时，转杆会停止下降。然后启动驱动部，驱动部驱动套筒进行转动。由于转杆上的凸块滑动连接在条形孔内，因此套筒转动时，条形孔会对凸块施加力带动凸块一起运动，即带动转杆进行转动。转杆转动带动打磨头转动，从而打磨头对地面上的突起物进行打磨。由于环形套圈内设有环形空腔，环形套圈的侧壁上设有与环形空腔连通的环槽，而支撑杆上的卡块滑动连接在环形空腔内，因此转杆转动时，卡块会在环形空腔内滑动。即卡块是稳定不动的，而卡块与转杆之间在转杆转动的作用下产生相对运动，所以转杆转动对支撑杆没有影响。打磨头打磨突起物时，第一电磁铁会对永磁体持续施加磁性力，即打磨头会受到向下的力，因此打磨头打磨掉一层突起物后，打磨头会继续下降，从而打磨头继续打磨下一层突起物。当凸起物被打磨完成后，停止驱动部，第一电磁铁断电。由于弹性件处于弹性变形状态，因此弹性件会对转杆有弹性恢复力，从而弹性件会带动转杆向上运动直到支撑杆和凸块均复位。

本基础方案的有益效果在于：本发明通过在转杆侧壁上设置凸块，套筒对应凸块的位置设有供凸块上下移动的条形孔，使得套筒转动时，条形孔的侧边能推动挡块运动，从而推动转动杆和打磨头转动。同时，通过设置环形套圈、支撑杆、永磁体和第一电磁铁，使得第一电磁铁带动支撑杆运动时，支撑杆带动环形套圈运动，从而环形套圈带动支撑杆及打磨头向下运动；而转动杆转动时，环形套圈随之转动，环槽转动，支撑杆不转动，且支撑杆上的卡块稳定位于环形空腔内。本发明结构简单，设计合理且巧妙，性价比高，应用价值较高。本方案带动打磨头从上到下移动，驱动部驱动打磨头旋转，实现了从上到下对路面上凸块逐层磨平的过程，可处理路面上较大的凸出物体，装置的工作处理范围较大，应用价值高。

进一步，转杆内设有空腔，空腔内设有输水管，输水管上端穿过套筒且连接有供水源，打磨头的侧壁上均匀布有喷水口，打磨头内部设有连通喷水口和输水管的送水管。优点在于，在打磨凸起物的同时，水体经输水管和送水管，从喷水口喷出，还利用了打磨头转动对水体产生的离心力，促进水体冲出喷水口，刚好对打磨过程中产生的尘土进行沉积，大大减少飞扬的尘土，起到防尘的效果，保护了工作环境，保障了工作人员的健康。

进一步，支撑部包括若干固定柱以及套接于固定柱外侧的调节柱，所述固定柱上螺纹连接有调节环体，所述调节柱下端沿其周边设有外凸的沿边条，所述调节环体内设有与调节柱下端及其沿边条相适配的转动槽。优点在于，通过转动调节环体即可带动调节柱上升或下降，每转动一点，调节柱一定会发生在竖直方向上的移动，调节精度较高，提高了装置的适应性。

进一步，每相邻两个固定柱之间均连接有防尘布，所述防尘布的上下两边分别连接在调节柱和固定柱上，外壳内设有吸尘装置。优点在于，可以避免打磨产生的尘土四处飞扬，很好的处理了尘土，减少了粉尘污染，保护了工作环境，保障了工作人员的健康。

进一步，所述滑槽顶部的外壳内设有与永磁体上侧磁极相同的第二电磁铁，所述第一电磁铁和第二电磁铁的通电电路中设有电流变送器。优点在于，第二电磁铁通电后可产生与永磁体磁性相同的磁斥力，即促使永磁体远离第二电磁铁而向第一电磁铁的方向移动，有利于保障打磨头的下移操作，提高打磨效率。电流变送器可提供呈线性变化的电流，而电磁铁的磁力与电流的大小成正比，采用电流变送器可使得第一电磁铁和第二电磁铁的磁力呈线性变化；永磁体下降时，弹性件发生弹性形变产生阻碍支撑杆下移的拉力，且这个拉力随着支撑杆的下移而呈线性关系增大，此时，通过采用电流变送器提供渐增的电流，可使得第一电磁铁和第二电磁铁的磁力呈线性增大，抵消前述拉力，有利于维持支撑杆的匀速下降，提高打磨效果，提高装置的稳定性。

进一步，所述外壳上端面设有水平仪。优点在于，便于精确调整装置的水平度，提高装置的打磨效果。

进一步，所述固定柱上沿其高度方向设有刻度。优点在于，使支撑部的调节距离可视化数字化，更为直观地进行调整动作，为调节提供便利。

进一步，驱动部包括安装于外壳顶壁上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴穿过外壳顶壁位于外壳内部且与套筒平行，所述驱动电机的输出轴与连接套筒之间通过齿轮副连接。优点在于，结构简单，有利于后续的维修工作的进行。

进一步，调节环体的横截面为正六边形。优点在于，通过扳手即可对调节环体进行调节，提高了装置的操作性。

进一步，所述外壳侧面下部对应打磨头的位置设有透明的观察窗。优点在于，便于实施观察打磨头的位置及运作情况。

附图说明

图1是本发明一种道路磨平施工装置实施例的结构示意图；

图2为图1中A-A截面的结构示意图；

图3为图1中B-B截面的结构示意图；

图4为支撑部的结构示意图；

图5为图4中C-C截面的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图标记说明：外壳1、支撑部2、滚珠轴承3、吸尘装置4、套筒5、弹簧6、转杆7、凸块8、条形孔9、打磨头10、喷水口11、送水管12、输水管13、驱动电机14、齿轮副15、环形套圈16、支撑杆17、卡块18、环槽19、滑块20、滑槽21、永磁体22、第一电磁铁23、底座24、固定柱25、调节柱26、内螺纹27、调节环体28、外螺纹29、沿边条30、转动槽31、防尘布32、连接件33、观察窗34、第二电磁铁35、水平仪36、刻度37。

如图1所示，一种道路磨平施工装置，包括外壳1即等间距固定安装在外壳1下端的支撑部2，外壳1未上端封闭下端开口的筒体。支撑部2包括至少两个等间距固定安装在外壳1下端固定柱25，本实施例中固定柱25为四个，四个固定柱25的下端均通过连接件33固定连接有底座24，固定柱25位于底座24的中部。如图4、图5所示，固定柱25的外表面上设有外螺纹29，固定柱25上套设有调节环体28，调节环体28的内壁上设有与外螺纹29适配的内螺纹27，调节环体28和固定柱25螺纹连接。本实施例中，调节环体28的横截面为正六边形，通过扳手即可对调节环体28进行调节，简化了装置的操作。固定柱25上套设有调节柱26，调节柱26的上端固定连接在外壳1的下端，调节柱26的下端沿其周边设有外凸的沿边条30，即调节柱26下端及其沿边条30的截面结构为L形，本实施例中T形或L形的相关结构，均能满足相应部位的安装需求，即既能支持连接双方的相对转动关系，又能同步上下移动。调节环体28内设有与调节柱26下端及其沿边条30相适配的转动槽31，调节环体28的下端转动连接在转动槽31内。每相邻两个固定柱25之间均连接有防尘布32，防尘布32的上下两边分别连接在调节柱26和固定柱25上。为了更为直观地进行支撑部2的调整动作，所述固定柱25上沿其高度方向设有刻度37。能使支撑部2调节距离可视化数字化，为调节提供便利。

外壳1的上部的侧壁上设有吸尘装置4，吸尘装置4的吸尘口位于外壳1内。外壳1内设有打磨机构，打磨机构包括套筒5，套筒5为上端封闭下端开口的筒体。套筒5的上端的侧壁上固定连接有滚珠轴承3，滚珠轴承3的外圈固定连接在外壳1的顶壁上。外壳1的顶壁上固定连接有驱动电机14，驱动电机14的输出轴穿过外壳1顶壁位于外壳1内部且与套筒5平行，驱动电机14的输出轴与连接套筒5之间通过齿轮副15连接，具体地，驱动电机14的输出轴上固定连接有第一齿轮，套筒5的侧壁上套设有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮相互啮合。为了能够精确调整装置的水平度，所述外壳1上端面设有水平仪36。为本装置提供水平调节的基准，便于精确调整装置的水平度，为装置的工作打下一个优良的基础。

如图2、图3所示，套筒5内设有转杆7，转杆7为圆柱杆，转杆7的上端与套筒5的顶壁之间连接有弹性件，本实施例中弹性件为弹簧6。弹簧6的下端固定连接在转杆7的顶壁上，弹簧6的上端固定连接在套筒5的顶壁上。转杆7上部的侧壁上固定连接有向外凸起的凸块8，凸块8滑动连接在套筒5的条形孔9内，凸块8的外端位于套筒5外，自然状态下，转杆7在弹簧6的弹力作用下使凸块8位于条形孔9的上端。转杆7位于套筒5下方的侧壁上固定连接有环形套圈16，环形套圈16内开设有环形空腔，环形套圈16的侧壁上开设有与环形空腔连通的环槽19内，环形空腔内滑动连接有若干滑块20，本实施例中滑块20数量为四个，相邻两个滑块20与转杆7的轴心形成的夹角为90度。卡块18的体积大于环槽19的面积使卡块18无法从环槽19中脱离出。每个卡块18上均固定连接有水平设置的支撑杆17，支撑杆17与卡块18相互垂直，相对的两个支撑杆17位于同一水平直线上。支撑杆17远离卡块18的一端固定连接有滑块20，外壳1的内壁上开设有供滑块20上下滑动的滑槽21，滑块20滑动连接在滑槽21内。滑槽21的上端固定连接有第二电磁铁35，滑槽21的下端固定连接有第一电磁铁23，滑块20内固定连接有永磁体22，永磁体22与第一电磁铁23的磁性相同，永磁体22与第二电磁铁35的磁性相反,第一电磁铁23和第二电磁铁35的通电电路中设有电流变送器，有利于维持支撑杆17的匀速下降，提高打磨效果，提高装置的稳定性。自然状态下，转杆7在弹簧6弹力的作用下使滑块20位于滑槽21的顶端。转杆7的下端固定连接有打磨头10，打磨头10的下表面为磨砂面，在本实施例中，滑槽21的长度、条形孔9的长度均与打磨头10的最大升降行程相等。打磨头10的侧壁上周向均布有若干喷水口11，转杆7的内部开设有空腔，空腔内容纳有输水管13，输水管13上端穿过套筒5顶壁位于套筒5外，输水管13的上端连接有供水源，输水管13的下端位于打磨头10内，打磨头10内部设有连通喷水口11和输水管13下端的送水管12。外壳1下部侧壁对应打磨头10的位置设有透明的观察窗34，观察窗34位于相邻两个滑槽21之间，便于工作时观察打磨头10的位置及运作情况。

具体实施时，首先将固定柱25下端的底座24放置在需要局部磨平的路面位置。然后根据水平仪36的水平基准调节支撑部2直至水平仪36显示水平。支撑部2的具体调节过程为：用扳手夹住调节环体28的外侧面然后拧动，使得调节环体28上升或者下降，从而带动调节柱26进行升降。然后，第一电磁铁23和第二电磁铁35通电，电流变送器提供呈线性变化的电流，滑块20内的永磁体22受到第一电磁铁23和第二电磁铁35的磁力作用。第一电磁铁23对永磁体22产生磁吸力，第二电磁铁35对永磁体22产生磁斥力，其中磁吸力和磁斥力在电流变送器的作用下呈线性变化，因此滑块20带动支撑杆17竖直向下运动。支撑杆17通过环形套圈16带动转杆7和打磨头10向下运动，凸块8在条形孔9内向下移动，弹簧6被继续拉伸。当打磨头10的下表面接触到路面上突起物的顶部时，打磨头10会停止下降。然后启动驱动电机14，打开供水源。驱动电机14通过第一齿轮和第二齿轮带动套筒5转动，套筒5上的条形孔9推动凸块8进行转动，从而凸块8带动转杆7和打磨头10转动。打磨头10的下表面的磨砂面对地面的突起物进行磨平处理。当滑块20移动至滑槽21的底部时，凸块8位于条形孔9的下端，打磨头10的下表面刚好贴合于水平路面，很好的将路面的突起物磨平。在打磨突起物时，供水源通过输水管13和送水管12将水输送至喷水口11，水从喷水口11中喷洒出。同时，打磨头10转动会使喷水口11中的水产生离心力，从而促进水从喷水口11中喷洒出，喷洒出的水对打磨过程中的尘土进行沉淀，并且尘土会被防尘布32阻隔在四个固定柱25之间的范围内，大大减少飞扬的尘土，少量逃逸飞扬的尘土还能内外壳1上部的吸尘装置4吸收。路面的突起物被磨平之后，关闭供水源，停止驱动电机14和吸尘装置4，从而打磨头10停止转动。然后将第一电磁铁23和第二电磁铁35断电，转杆7和打磨头10在弹簧6的作用下进行上升复位，使凸块8位于条形孔9上端，滑块20位于滑槽21上端。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种道路磨平施工装置，包括下端开口的外壳，外壳下端设有支撑部，外壳内设有打磨机构，其特征在于：打磨机构包括转动连接在外壳上的套筒和驱动所述套筒转动的驱动部，驱动部包括安装于外壳顶壁上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴穿过外壳顶壁位于外壳内部且与套筒平行，所述驱动电机的输出轴与连接套筒之间通过齿轮副连接；套筒内设有转杆，转杆侧壁上设有凸块，套筒侧壁上设有供凸块上下滑动的条形孔，自然状态下，转杆在弹性件的弹力作用下使凸块位于条形孔的上端；转杆上固定连接有弹性件，弹性件上端固定连接在套筒上，转杆位于套筒下方的侧壁上固定连接有环形套圈，环形套圈内设有环形空腔，环形套圈的侧壁上开设有与环形空腔连通的环槽，环形空腔内滑动连接有若干卡块，卡块的体积大于环槽的面积使卡块无法从环槽中脱离出；卡块上固定连接有水平设置的支撑杆，支撑杆穿过环槽，支撑杆远离卡块的一端固定连接有滑块，外壳的内壁上开设有供滑块上下滑动的滑槽，滑槽下端设有第一电磁铁，滑块内设有永磁体，永磁体靠近第一电磁铁的一侧的磁极与第一电磁铁的磁极相反，转杆的下端固定连接有用于打磨的打磨头。

2.根据权利要求1所述的道路磨平施工装置，其特征在于：转杆内设有空腔，空腔内设有输水管，输水管上端穿过套筒且连接有供水源，打磨头的侧壁上均匀布有喷水口，打磨头内部设有连通喷水口和输水管的送水管。

3.根据权利要求1所述的道路磨平施工装置，其特征在于：支撑部包括若干固定柱以及套接于固定柱外侧的调节柱，所述固定柱上螺纹连接有调节环体，所述调节柱下端沿其周边设有外凸的沿边条，所述调节环体内设有与调节柱下端及其沿边条相适配的转动槽。

4.根据权利要求2所述的道路磨平施工装置，其特征在于：每相邻两个固定柱之间均连接有防尘布，所述防尘布的上下两边分别连接在调节柱和固定柱上，外壳内设有吸尘装置。

5.根据权利要求2所述的道路磨平施工装置，其特征在于：所述滑槽顶部的外壳内设有与永磁体上侧磁极相同的第二电磁铁，所述第一电磁铁和第二电磁铁的通电电路中设有电流变送器。

6.根据权利要求2所述的道路磨平施工装置，其特征在于：所述外壳上端面设有水平仪。

7.根据权利要求3所述的道路磨平施工装置，其特征在于：所述固定柱上沿其高度方向设有刻度。

8.根据权利要求3所述的道路磨平施工装置，其特征在于：调节环体的横截面为正六边形。

9.根据权利要求4所述的道路磨平施工装置，其特征在于：所述外壳侧面下部对应打磨头的位置设有透明的观察窗。

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