CN106869004B - 一种蛇进式裂缝焊接机及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蛇进式裂缝焊接机，它包括机架，所述的机架的下部设置有行走***，所述的行走***包括差速器、驱动桥和轮胎，机架的前端设置有驾驶室和控制装置，机架上部设置有动力***、雷达裂缝检测仪、穿山甲钻机、供料***、冷却***、清污***和GPS定位装置，一种蛇进式裂缝焊接机的施工工艺，包括确定确定裂缝底部的三维坐标、设定钻头行进路线、启动发动机、启动穿山甲钻机工作、裂缝焊接、清理垃圾，本发明具有便于施工，焊接效果好、整洁美观、钻头可调节方向的优点。

Description

一种蛇进式裂缝焊接机及其施工工艺

技术领域

本发明属于公路裂缝焊接技术领域，特别涉及一种蛇进式裂缝焊接机及其施工工艺。

背景技术

路面出现裂缝后要及时处理，否则裂缝就很容易导致水的下渗，当外荷载作用时在结构层内部产生冲刷，从而导致裂缝发展加快，而半刚性类基层稳定性较差，极易产生水损害，造成基层松散破坏，最后导致路面结构性破坏。与车辙等病害相比，裂缝对路面的破坏更严重。裂缝对路面的寿命影响最大！

当前处理裂缝较好的技术是路面裂缝焊接技术，使用普通的裂缝焊接机械进行施工时路面上每隔1m左右就要打一个孔，对于较窄的裂缝甚至每隔0.5m左右就要打一个孔，打这么密的孔，施工结束后路面表面很不美观，且打孔太多也影响路面结构强度。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供便于施工，焊接效果好、整洁美观、钻头可调节方向的蛇进式裂缝焊接机及其施工工艺。

本发明采用的技术方案是这样实现的：一种蛇进式裂缝焊接机，它包括机架，所述的机架的下部设置有行走***，所述的行走***包括差速器、驱动桥和轮胎，机架的前端设置有驾驶室和控制装置，机架上部设置有动力***、雷达裂缝检测仪、穿山甲钻机、供料***、冷却***、清污***和GPS定位装置，所述的动力***包括发动机、变速箱、分动箱、液压马达和液压泵，所述的供料***包括储料箱，所述的储料箱连接有配比仪，所述的配比仪连接有空压机和进料管，所述的进料管设置有注射开关，进料管连接有输料管，所述的输料管端部设置有输料管出料口，所述的穿山甲钻机包括接头，所述的接头设置在输料管内部的一端，所述的接头中心通过轴承连接有驱动轴和鱼鳞轴，接头周边连接有进料管、进水管和出水管，所述的鱼鳞轴的端部连接有导向器，所述的导向器包括与鱼鳞轴固定连接的驱动筒，所述的驱动筒内部中间通过固定轴承连接有连接板，所述的连接板上均匀设置有顶杆套筒，所述的顶杆套筒的内部设置有顶杆，顶杆套筒的一端连接有液压管，所述的液压管连接有内置液压泵，所述的内置液压泵连接有内置液压马达，驱动筒的一端内部上下对应设置有定位销，所述的定位销连接有钻头，驱动筒的端部设置有弹性浮动轴承，所述的冷却***包括水箱和进水管，所述的进水管设置有进水阀，所述的清污***包括储污箱，水泵和出水管，所述的出水管设置有出水阀。

所述的动力***为行走***、穿山甲钻机和供料***提供动力。

所述的输料管、进水管、出水管和进料管均设置为柔性软管，并且进水管、出水管和进料管均设置在输料管内。

所述的鱼鳞轴由节轴和连接键组成。

所述的弹性浮动轴承内设置有弹簧和浮动钢珠。

所述的顶杆数量设置为24根。

一种蛇进式裂缝焊接机的施工工艺，所述的施工工艺包括如下步骤：

第一步：使用雷达裂缝检测仪确定裂缝底部的三维坐标，画出裂缝底部的三维曲线，作为施工的钻头行进路线，将钻头行进路线输入GPS定位装置和控制装置；

第二步：将施工设备移到施工位置，起动设备发动机；

第三步：取下穿山甲钻机，连接鱼鳞轴、钻头、导向器、输料管、进水管、出水管、液压管，启动穿山甲钻机，打开进水阀，穿山甲钻机按设定的钻头行进路线工作；

第四步：钻孔结束，从孔中取出穿山甲钻机钻孔作业装置，只保留输料管在孔中；

第五步：启动空压机，达到设定的压力，调节好配比仪确定各组份材料的用量和进量速度，打开注射开关和输料管出料口开关开始进行裂缝焊接；

第六步：当裂缝表面冒浆时关闭注射开关，输料管留在路面中；

第七步：用裂缝检测仪检测裂缝腔体中是否充满裂缝焊接料，如没充满补注直到充满；

第八步：关闭设备发动机，修整裂缝表面、清理垃圾。

本发明的有益效果：本发明一种蛇进式裂缝焊接机及其施工工艺，其包括了行走***、驾驶室、控制装置、动力***、雷达裂缝检测仪、穿山甲钻机、供料***、冷却***、清污***和GPS定位装置，通过动力***为行走***、穿山甲钻机和供料***提供动力，通过行走***可实现焊接机自走，并且通过雷达裂缝检测仪应用探地雷达技术，根据脉冲反馈的“异常点”的雷达波响应特征、单一均匀介质中垂直裂缝的雷达波响应特征、多层均匀介质中垂直裂缝的雷达波响应特征等原理，得到多层均匀层状介质中存在裂缝的数学模型及其雷达波响应数值模拟剖面图，利用控制装置对剖面图进行分析，识别裂缝的横向位置、上端点深度和相对宽窄等特征等，进而确定裂缝的位置、深度、宽度、斜度、走向、发育程度，并对裂缝进行三维座标定位，然后取下穿山甲钻机，打开进水阀，穿山甲钻机按设定的钻头行进路线工作，驱动轴由液压泵驱动，驱动轴和鱼鳞轴通过接头内的轴承键连接，当驱动轴和鱼鳞轴转动时接头不动，接头连接进料管、进水管和出水管，通过进水管和出水管连接的冷却***、清污***对钻孔过程中的钻头降温，并清楚杂污，鱼鳞轴连接导向器，导向器前端连接钻头，并且导向器内顶杆套筒内设有24根顶杆，均布在钻头尾部的半球面上，半球面上布有平台，一根顶杆对应一个平台，钻头转动时顶杆在半球面平台上滑动，鱼鳞轴转动时驱动内置液压马达工作，内置液压马达驱动内置液压泵，内置液压泵驱动顶杆水平运动，弹性浮动轴承在钻头的颈部，弹性浮动轴承的钢珠与轴承体有弹簧连接，可以保证钻头在旋转时钻头颈部在一定的范围内能向任意方向浮动，在控制装置上通过程序设定，调整不同的顶杆在半球面上的位置，可以使钻头尾部的半球面在任意方向转动，在定位销和弹性浮动轴承配合下，带动钻头前端向任意方向转动，以便于实现钻头的转动、平动、上进或下进，本发明具有便于施工，焊接效果好、整洁美观、钻头可调节方向的优点。

附图说明

图1是本发明一种蛇进式裂缝焊接机的结构示意图。

图2是本发明一种蛇进式裂缝焊接机的穿山甲钻机结构示意图。

图3是本发明一种蛇进式裂缝焊接机的导向器结构示意图。

图中：1、机架 2、发动机 3、变速箱 4、分动箱 5、差速器 6、驱动桥 7、轮胎8、驾驶室 9、控制装置 10、雷达裂缝检测仪 11、穿山甲钻机 12、GPS定位装置 13、液压马达 14、液压泵 15、储料箱 16、配比仪 17、空压机 18、进料管 19、注射开关20、输料管 21、输料管出料口 23、驱动轴 24、鱼鳞轴 25、进水管 26、出水管 27、导向器 28、驱动筒 29、连接板 30、顶杆套筒 31、顶杆 32、液压管 33、内置液压泵34、内置液压马达 35、定位销 36、钻头 37、弹性浮动轴承 38、水箱 39、 进水阀 40、储污箱 41、水泵 42、出水阀 43、节轴 44、连接键 45、弹簧 46、浮动钢珠。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1-3示，一种蛇进式裂缝焊接机，它包括机架1，所述的机架1的下部设置有行走***，所述的行走***包括差速器5、驱动桥6和轮胎7，机架1的前端设置有驾驶室8和控制装置9，机架1上部设置有动力***、雷达裂缝检测仪10、穿山甲钻机11、供料***、冷却***、清污***和GPS定位装置12，所述的动力***包括发动机2、变速箱3、分动箱4、液压马达13和液压泵14，所述的供料***包括储料箱15，所述的储料箱15连接有配比仪16，所述的配比仪16连接有空压机17和进料管18，所述的进料管18设置有注射开关19，进料管18连接有输料管20，所述的输料管20端部设置有输料管出料口21，所述的穿山甲钻机11包括接头，所述的接头设置在输料管20内部的一端，所述的接头中心通过轴承连接有驱动轴23和鱼鳞轴24，接头周边连接有进料管18、进水管25和出水管26，所述的鱼鳞轴24的端部连接有导向器27，所述的导向器27包括与鱼鳞轴24固定连接的驱动筒28，所述的驱动筒28内部中间通过固定轴承连接有连接板29，所述的连接板29上均匀设置有顶杆套筒30，所述的顶杆套筒30的内部设置有顶杆31，顶杆套筒30的一端连接有液压管32，所述的液压管32连接有内置液压泵33，所述的内置液压泵33连接有内置液压马达34，驱动筒28的一端内部上下对应设置有定位销35，所述的定位销35连接有钻头36，驱动筒28的端部设置有弹性浮动轴承37，所述的冷却***包括水箱38和进水管25，所述的进水管25设置有进水阀39，所述的清污***包括储污箱40，水泵41和出水管26，所述的出水管26设置有出水阀42。

一种蛇进式裂缝焊接机的施工工艺，所述的施工工艺包括如下步骤：

第一步：使用雷达裂缝检测仪确定裂缝底部的三维坐标，画出裂缝底部的三维曲线，作为施工的钻头行进路线，将钻头行进路线输入GPS定位装置和控制装置；

第二步：将施工设备移到施工位置，起动设备发动机；

第三步：取下穿山甲钻机，连接鱼鳞轴、钻头、导向器、输料管、进水管、出水管、液压管，启动穿山甲钻机，打开进水阀，穿山甲钻机按设定的钻头行进路线工作；

第四步：钻孔结束，从孔中取出穿山甲钻机钻孔作业装置，只保留输料管在孔中；

第五步：启动空压机，达到设定的压力，调节好配比仪确定各组份材料的用量和进量速度，打开注射开关和输料管出料口开关开始进行裂缝焊接；

第六步：当裂缝表面冒浆时关闭注射开关，输料管留在路面中；

第七步：用裂缝检测仪检测裂缝腔体中是否充满裂缝焊接料，如没充满补注直到充满；

第八步：关闭设备发动机，修整裂缝表面、清理垃圾。

本发明一种蛇进式裂缝焊接机及其施工工艺，其包括了行走***、驾驶室、控制装置、动力***、雷达裂缝检测仪、穿山甲钻机、供料***、冷却***、清污***和GPS定位装置，通过动力***为行走***、穿山甲钻机和供料***提供动力，通过行走***可实现焊接机自走，并且通过雷达裂缝检测仪应用探地雷达技术，根据脉冲反馈的“异常点”的雷达波响应特征、单一均匀介质中垂直裂缝的雷达波响应特征、多层均匀介质中垂直裂缝的雷达波响应特征等原理，得到多层均匀层状介质中存在裂缝的数学模型及其雷达波响应数值模拟剖面图，利用控制装置对剖面图进行分析，识别裂缝的横向位置、上端点深度和相对宽窄等特征等，进而确定裂缝的位置、深度、宽度、斜度、走向、发育程度，并对裂缝进行三维座标定位，然后取下穿山甲钻机，打开进水阀，穿山甲钻机按设定的钻头行进路线工作，驱动轴由液压泵驱动，驱动轴和鱼鳞轴通过接头内的轴承键连接，当驱动轴和鱼鳞轴转动时接头不动，接头连接进料管、进水管和出水管，通过进水管和出水管连接的冷却***、清污***对钻孔过程中的钻头降温，并清楚杂污，鱼鳞轴连接导向器，导向器前端连接钻头，并且导向器内顶杆套筒内设有24根顶杆，均布在钻头尾部的半球面上，半球面上布有平台，一根顶杆对应一个平台，钻头转动时顶杆在半球面平台上滑动，鱼鳞轴转动时驱动内置液压马达工作，内置液压马达驱动内置液压泵，内置液压泵驱动顶杆水平运动，弹性浮动轴承在钻头的颈部，弹性浮动轴承的钢珠与轴承体有弹簧连接，可以保证钻头在旋转时钻头颈部在一定的范围内能向任意方向浮动，在控制装置上通过程序设定，调整不同的顶杆在半球面上的位置，可以使钻头尾部的半球面在任意方向转动，在定位销和弹性浮动轴承配合下，带动钻头前端向任意方向转动，以便于实现钻头的转动、平动、上进或下进，本发明具有便于施工，焊接效果好、整洁美观、钻头可调节方向的优点。

实施例2

如图1-3示，一种蛇进式裂缝焊接机，它包括机架1，所述的机架1的下部设置有行走***，所述的行走***包括差速器5、驱动桥6和轮胎7，机架1的前端设置有驾驶室8和控制装置9，机架1上部设置有动力***、雷达裂缝检测仪10、穿山甲钻机11、供料***、冷却***、清污***和GPS定位装置12，所述的动力***包括发动机2、变速箱3、分动箱4、液压马达13和液压泵14，所述的供料***包括储料箱15，所述的储料箱15连接有配比仪16，所述的配比仪16连接有空压机17和进料管18，所述的进料管18设置有注射开关19，进料管18连接有输料管20，所述的输料管20端部设置有输料管出料口21，所述的穿山甲钻机11包括接头，所述的接头设置在输料管20内部的一端，所述的接头中心通过轴承连接有驱动轴23和鱼鳞轴24，接头周边连接有进料管18、进水管25和出水管26，所述的鱼鳞轴24的端部连接有导向器27，所述的导向器27包括与鱼鳞轴24固定连接的驱动筒28，所述的驱动筒28内部中间通过固定轴承连接有连接板29，所述的连接板29上均匀设置有顶杆套筒30，所述的顶杆套筒30的内部设置有顶杆31，顶杆套筒30的一端连接有液压管32，所述的液压管32连接有内置液压泵33，所述的内置液压泵33连接有内置液压马达34，驱动筒28的一端内部上下对应设置有定位销35，所述的定位销35连接有钻头36，驱动筒28的端部设置有弹性浮动轴承37，所述的冷却***包括水箱38和进水管25，所述的进水管25设置有进水阀39，所述的清污***包括储污箱40，水泵41和出水管26，所述的出水管26设置有出水阀42。

所述的动力***为行走***、穿山甲钻机11和供料***提供动力。

所述的输料管20、进水管25、出水管26和进料管18均设置为柔性软管，并且进水管25、出水管26和进料管18均设置在输料管20内。

所述的鱼鳞轴24由节轴43和连接键44组成。

所述的弹性浮动轴承37内设置有弹簧45和浮动钢珠46。

所述的顶杆31数量设置为24根。

一种蛇进式裂缝焊接机的施工工艺，所述的施工工艺包括如下步骤：

第一步：使用雷达裂缝检测仪确定裂缝底部的三维坐标，画出裂缝底部的三维曲线，作为施工的钻头行进路线，将钻头行进路线输入GPS定位装置和控制装置；

第二步：将施工设备移到施工位置，起动设备发动机；

第三步：取下穿山甲钻机，连接鱼鳞轴、钻头、导向器、输料管、进水管、出水管、液压管，启动穿山甲钻机，打开进水阀，穿山甲钻机按设定的钻头行进路线工作；

第四步：钻孔结束，从孔中取出穿山甲钻机钻孔作业装置，只保留输料管在孔中；

第五步：启动空压机，达到设定的压力，调节好配比仪确定各组份材料的用量和进量速度，打开注射开关和输料管出料口开关开始进行裂缝焊接；

第六步：当裂缝表面冒浆时关闭注射开关，输料管留在路面中；

第七步：用裂缝检测仪检测裂缝腔体中是否充满裂缝焊接料，如没充满补注直到充满；

第八步：关闭设备发动机，修整裂缝表面、清理垃圾。

本发明一种蛇进式裂缝焊接机及其施工工艺，其包括了行走***、驾驶室、控制装置、动力***、雷达裂缝检测仪、穿山甲钻机、供料***、冷却***、清污***和GPS定位装置，通过动力***为行走***、穿山甲钻机和供料***提供动力，通过行走***可实现焊接机自走，并且通过雷达裂缝检测仪应用探地雷达技术，根据脉冲反馈的“异常点”的雷达波响应特征、单一均匀介质中垂直裂缝的雷达波响应特征、多层均匀介质中垂直裂缝的雷达波响应特征等原理，得到多层均匀层状介质中存在裂缝的数学模型及其雷达波响应数值模拟剖面图，利用控制装置对剖面图进行分析，识别裂缝的横向位置、上端点深度和相对宽窄等特征等，进而确定裂缝的位置、深度、宽度、斜度、走向、发育程度，并对裂缝进行三维座标定位，然后取下穿山甲钻机，打开进水阀，穿山甲钻机按设定的钻头行进路线工作，驱动轴由液压泵驱动，驱动轴和鱼鳞轴通过接头内的轴承键连接，当驱动轴和鱼鳞轴转动时接头不动，接头连接进料管、进水管和出水管，通过进水管和出水管连接的冷却***、清污***对钻孔过程中的钻头降温，并清楚杂污，鱼鳞轴连接导向器，导向器前端连接钻头，并且导向器内顶杆套筒内设有24根顶杆，均布在钻头尾部的半球面上，半球面上布有平台，一根顶杆对应一个平台，钻头转动时顶杆在半球面平台上滑动，鱼鳞轴转动时驱动内置液压马达工作，内置液压马达驱动内置液压泵，内置液压泵驱动顶杆水平运动，弹性浮动轴承在钻头的颈部，弹性浮动轴承的钢珠与轴承体有弹簧连接，可以保证钻头在旋转时钻头颈部在一定的范围内能向任意方向浮动，在控制装置上通过程序设定，调整不同的顶杆在半球面上的位置，可以使钻头尾部的半球面在任意方向转动，在定位销和弹性浮动轴承配合下，带动钻头前端向任意方向转动，以便于实现钻头的转动、平动、上进或下进，本发明具有便于施工，焊接效果好、整洁美观、钻头可调节方向的优点。

Claims (7)

1.一种蛇进式裂缝焊接机，它包括机架，其特征在于：所述的机架的下部设置有行走***，所述的行走***包括差速器、驱动桥和轮胎，机架的前端设置有驾驶室和控制装置，机架上部设置有动力***、雷达裂缝检测仪、穿山甲钻机、供料***、冷却***、清污***和GPS定位装置，所述的动力***包括发动机、变速箱、分动箱、液压马达和液压泵，所述的供料***包括储料箱，所述的储料箱连接有配比仪，所述的配比仪连接有空压机和进料管，所述的进料管设置有注射开关，进料管连接有输料管，所述的输料管端部设置有输料管出料口，所述的穿山甲钻机包括接头，所述的接头设置在输料管内部的一端，所述的接头中心通过轴承连接有驱动轴和鱼鳞轴，接头周边连接有进料管、进水管和出水管，所述的鱼鳞轴的端部连接有导向器，所述的导向器包括与鱼鳞轴固定连接的驱动筒，所述的驱动筒内部中间通过固定轴承连接有连接板，所述的连接板上均匀设置有顶杆套筒，所述的顶杆套筒的内部设置有顶杆，顶杆套筒的一端连接有液压管，所述的液压管连接有内置液压泵，所述的内置液压泵连接有内置液压马达，驱动筒的一端内部上下对应设置有定位销，所述的定位销连接有钻头，驱动筒的端部设置有弹性浮动轴承，所述的冷却***包括水箱和进水管，所述的进水管设置有进水阀，所述的清污***包括储污箱，水泵和出水管，所述的出水管设置有出水阀。

2.如权利要求1所述的一种蛇进式裂缝焊接机，其特征在于：所述的动力***为行走***、穿山甲钻机和供料***提供动力。

3.如权利要求1所述的一种蛇进式裂缝焊接机，其特征在于：所述的输料管、进水管、出水管和进料管均设置为柔性软管，并且进水管、出水管和进料管均设置在输料管内。

4.如权利要求1所述的一种蛇进式裂缝焊接机，其特征在于：所述的鱼鳞轴由节轴和连接键组成。

5.如权利要求1所述的一种蛇进式裂缝焊接机，其特征在于：所述的弹性浮动轴承内设置有弹簧和浮动钢珠。

6.如权利要求1所述的一种蛇进式裂缝焊接机，其特征在于：所述的顶杆数量设置为24根。

7.如权利要求1所述的一种蛇进式裂缝焊接机的施工工艺，其特征在于：所述的施工工艺包括如下步骤：

第一步：使用雷达裂缝检测仪确定裂缝底部的三维坐标，画出裂缝底部的三维曲线，作为施工的钻头行进路线，将钻头行进路线输入GPS定位装置和控制装置；

第二步：将施工设备移到施工位置，起动设备发动机；

第三步：取下穿山甲钻机，连接鱼鳞轴、钻头、导向器、输料管、进水管、出水管、液压管，启动穿山甲钻机，打开进水阀，穿山甲钻机按设定的钻头行进路线工作；

第四步：钻孔结束，从孔中取出穿山甲钻机钻孔作业装置，只保留输料管在孔中；

第五步：启动空压机，达到设定的压力，调节好配比仪确定各组份材料的用量和进量速度，打开注射开关和输料管出料口开关开始进行裂缝焊接；

第六步：当裂缝表面冒浆时关闭注射开关，输料管留在路面中；

第七步：用裂缝检测仪检测裂缝腔体中是否充满裂缝焊接料，如没充满补注直到充满；

第八步：关闭设备发动机，修整裂缝表面、清理垃圾。