[发明专利]控制摊铺机作业的方法、装置、系统和摊铺机

说明书

技术领域

本发明涉及机械领域，更具体地，涉及一种控制摊铺机作业的方法、装置、系统和摊铺机。

背景技术

摊铺机是路面施工的关键设备，摊铺机质量的好坏直接影响路面的使用寿命和行车舒适性；熨平板作为摊铺机路面成型工作装置，熨平板执行机构的控制、结构、变形量等对路面的质量有着直接的影响；熨平板对路面的压实力影响路面的密实度和平整度；若在不同路段，熨平板对路面的压实力有变化，就会导致路面的纵向密实度不均匀，严重影响行车的舒适性和使用寿命；

如图1所示的摊铺机在水平路面作业时的受力分析示意图，其中，提升油缸、调平油缸与熨平板铰接相连，牵引大臂与熨平板刚性相连，找平仪固定在熨平板上，传感臂可绕中心点自由转动，传感臂另一端因自身所受的重力(简称为“自重”)压在基准钢绳上；在摊铺过程中，要求熨平板处于浮动状态即提升油缸可上下自由滑动，让熨平板的自重完全压在摊铺骨料上，保证骨料被充分压实压紧；摊铺过程中，熨平板底板与水平面有一夹角α，α越大，熨平板底部的骨料压缩比越大，需要的压实力也越大，根据作用力与反作用力相等的原理，骨料对熨平板支撑力F也越大；反之亦然；熨平板受到如下四个力：重力G，底部骨料的支撑力F，骨料的阻力，大臂的牵引力；四个力处于平衡状态；

因任何原因打破熨平板的上述平衡状态，导致熨平板相对基准绳上升或下降，固定在熨平板上的找平装置(即上述找平仪和传感臂)与垂直方向的夹角b发生变化而偏离初始值，熨平板下降使b角变大，找平装置会输出信号让调平油缸向上运动，熨平板仰角α变大，进入熨平板底部物料增多，熨平板底部的骨料压缩比变大，骨料对熨平板的支撑力变大，熨平板上升，找平装置与垂直方向的夹角b重新回到初始值b0再次进入平衡状态；熨平板使b角变小，找平装置会输出信号让调平油缸向下运动，熨平板仰角α变小，进入熨平板底部物料减少，熨平板底部的骨料压缩比变小，骨料对熨平板的支撑力变小，熨平板下降，找平装置与垂直方向的夹角b重新回到初始值b0再次进入平衡状态；

当摊铺水平路面时，底部骨料的支撑力F与熨平板的重力G在垂直熨平板底部方向的分力g大小相等，方向相反，是一对平衡力；同时，根据力学知识可知g＝G*Cosα；F＝g。

如图2所示的摊铺机在非水平路面作业时的受力分析示意图，摊铺机进行上坡摊铺作业，假设摊铺机的其他工况都完全一样，仅仅路基由水平路基改成斜坡路基时，设路基的坡度为θ＞0度，且熨平板的仰角是α′，此时，熨平板自重在垂直熨平板底部方向分力g′为G*(Cos(α′+θ))；假设g′＝g，即α′+θ＝α；又θ＞0，所以α′＜α，即斜坡路基摊铺时骨料压缩比小于水平摊铺，由此得出当相同物理特性物料压缩比不一样却压实力为一样，这显然是矛盾的；假设g′＞g，即α′+θ＜α；又θ＞0，所以α′＜＜α，即斜坡路基摊铺时骨料压缩比远远小于水平路基摊铺，但当相同物理特性物料压缩比小时所需的压实力反而变大，这显然也是矛盾的；因此只有g′＜g是合理的，即熨平板的压实力变小了，密实度变小了，即在其他条件完全一样的情况下，斜坡路基摊铺后的路面密实度低于水平路基。

针对相关技术中斜坡路基与水平路基摊铺后的路面密实度不一致的问题，目前尚未提出有效解决方案。

发明内容

本发明目的在于提供一种控制摊铺机作业的方法、装置、系统和摊铺机，以至少解决上述斜坡路基与水平路基摊铺后的路面密实度不一致的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种控制摊铺机作业的方法，包括：摊铺机在作业时，获取当前路基与水平面之间的角度值；根据获取的角度值控制摊铺机的熨平板对当前路基垂直方向的压力为指定值。

其中，获取当前路基与水平面之间的角度值包括：通过路基倾角传感器获取当前路基与水平面之间的角度值。

其中，根据获取的角度值控制摊铺机的熨平板对当前路基垂直方向的压力为指定值包括：根据获取的角度值调整提升油缸内液压油的压强P，使熨平板在垂直当前路基方向的压力为指定值。

上述指定值为熨平板的重力G。

上述根据获取的角度值调整提升油缸内液压油的压强P包括：控制器根据获取的角度值调整提升油缸内液压油的压强P＝(G-G*Cosθ)*L0/(L1*S)；其中，S为提升油缸上腔的横截面积；L0为熨平板的重力G对调平油缸铰接点的力臂；L1为提升油缸的压力对调平油缸铰接点的力臂；θ为当前路基与水平面之间的角度值。