專利名稱：道路建筑機械的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及道路建筑機械。
背景技術：
這樣的道路建筑機械，特別是路面銑刨機或路面再生機，需要用于處理地面或路面的水平基準，以便不會在處理地面或路面時原樣復制地面上現有的不規則性。相反，將通過處理過程把不規則性和波形整平至可能的最大程度。若沒有用于機架或工作工具的高度調節的基準值，在最壞的情況下，工作結果將復制所有不規則性和波形以及傾斜，這會給跟隨在后面的機器，諸如浙青鋪設機或壓路機產生平坦、均勻壓實的路面鋪設造成很大的難度。道路建筑機械包括由底盤承載于單個平面中的機架，其中底盤在地面或路面上移動。該底盤通過至少三個升降柱(或，對于小型壓路機，僅通過在后軸處的至少兩個升降柱)承載機架，該升降柱形成用于機架的高度調節裝置并且也可根據調平裝置的控制信號調節機架的平面，也涉及橫向傾斜度。調平裝置控制機架與當前在其上行駛的地面的距離。 已知為此目的可以通過設置在相鄰于工作鼓一側的側板掃描地面，或沿著道路建筑機械的行駛路徑張緊線繩，并可從機器上對其進行掃描。對于具有剛性安裝在機架上的工作鼓的機器，可以相對于機架測量該距離。對于其中工作鼓相對于機架可調節的機器，必須附加考慮工作鼓與機架的距離。在路面的情況下，有利的基準位置通常出現在路面中心，因為該處是路面上幾乎沒有任何損壞、變形或其它不規則性的地方。對此已知可以沿著路面中心移動相鄰于道路建筑機械的臺車(carriage)，所述臺車通過伸縮件連接到道路建筑機械。該伸縮件設計為調節臺車的不同橫向距離。位移傳感器安裝在可伸縮桿的自由端，所述位移傳感器檢測可伸縮桿相對于地面或路面的距離。使用伸縮件的解決方案可以提供下述優點當處理第二工作條帶或銑刨條帶(milling cut) 時，可以使用位于道路中心線一側或道路中心線上的同一基準位置。該技術方案的一個缺點是，由于大范圍延伸的可伸縮臂，不能排除可伸縮臂的相關變形，從而作為結果，距離測量可能被扭曲。
實用新型內容本實用新型的一個目標是提供一種上述類型的道路建筑機械或相應的控制道路建筑機械到路面的距離的方法，其中可以用更高的精度和更高的可重復性執行距離測量， 且設備相關的復雜度更低。上述目標由本實用新型的道路建筑機械實現。本實用新型提供一種道路建筑機械，其具有機架和在單個平面中承載機架的底盤，所述底盤在行駛方向上在地面上移動并包括根據調平裝置的控制信號調節機架的平面的位置的高度調節裝置，其中所述調平裝置測量在地面的當前基準位置處地面與機架的距離，并以機架的平面能夠在相對于地面的基準位置的調節后的正交距離處移動的方式控制高度調節裝置，其特征在于，發射器以剛性方式設置在機架上，且接收器能夠沿著當前基準位置相鄰于機架平行于并同步于機架移動；或接收器以剛性方式設置在機架上，且發射器能夠沿著當前基準位置相鄰于機架平行于并同步于機架移動；其中所述發射器發射表示基準平面的至少一個測量波束，所述測量波束能夠由接收器檢測，并表示平行于機架延伸的平面或平行于基準位置處地面延伸的平面；其中機架與當前基準位置的當前距離能夠通過基準平面的檢測到的位置測量。優選地，在本實用新型的道路建筑機械中，發射器或接收器能夠在機架側部能夠指定的距離處在地面上移動。優選地，在本實用新型的道路建筑機械中，工作鼓安裝在機架中，且發射器或接收器設置在正交于基準平面延伸并且還延伸通過銑刨鼓的旋轉軸線的平面中。優選地，在本實用新型的道路建筑機械中，發射器或接收器設置在臺車上，該臺車能夠在行駛方向上在地面上與機架同步地移動。優選地，在本實用新型的道路建筑機械中，發射器或接收器設置在臺車上，該臺車通過耦合元件以鉸接的方式連接到機架，該耦合元件能夠相對于機架的縱向橫向地伸縮。優選地，在本實用新型的道路建筑機械中，接收器包括多個傳感器，所述多個傳感器正交于基準位置處的地面設置或正交于平行于機架延伸的平面設置，所述傳感器分別測量基準平面到基準位置處的地面的距離，或基準平面到平行于工作鼓的旋轉軸線延伸的平面的距離。優選地，在本實用新型的道路建筑機械中，接收器分別包括多個傳感器，所述多個傳感器正交于和平行于基準位置的地面或正交于和平行于平行于機架延伸的平面設置，所述傳感器允許對距離和傾斜度進行測量。優選地，在本實用新型的道路建筑機械中，發射器以直線方式、以扇形方式或以多至360度的角度發射相干光，且能夠由接收器檢測的所述光形成基準平面。優選地，在本實用新型的道路建筑機械中，接收器包括延伸到基準平面上方的透明殼體。優選地，在本實用新型的道路建筑機械中，在機架上的發射器定義多個測量波束的基準平面，所述基準平面平行于機架延伸，在與基準位置處的地面正交的方向上延伸到基準平面上方的接收器能夠平行于并同步于機架移動，所述接收器檢測基準平面到地面上的當前基準位置的距離。優選地，在本實用新型的道路建筑機械中，地面的基準位置沿著道路中心線定位。優選地，在本實用新型的道路建筑機械中，在地面上沿著基準位置的臺車的支撐裝置的距離選擇為適合于在移動方向上整平基準位置的任何不規則性。作為表示基準平面的測量波束指向設置為與發射器有距離的接收器這一事實的結果，可以高精度和高可重復性地測量從地面到基準平面的距離，而不需要與道路建筑機械同步地移動接收器或發射器的機構，那會影響測量結果。可以在開始工作之前校準測量
直ο檢測到的距離信號因此可以通過調平裝置直接控制機架到地面的距離。在該設置中，發射器或接收器可以在機架的側部可指定的距離處沿著地面上的漸進的基準位置移動。相對于道路建筑機械或機架的可指定的橫向距離被分別設計，以確定確定基準位置的位置，例如沿著道路中心線，所述基準位置與道路建筑機械一起移動。在多個工作條帶的情況下，可以由接收器使用作為處理第一工作條帶的基礎的同一基準位置執行這樣的掃描。優選地，將工作鼓安裝在機架上，且發射器或接收器設置在一平面中，該平面基本上正交于基準平面延伸并且還延伸通過銑刨鼓的旋轉軸線或在其附近延伸。將發射器或接收器設置在相同的與工作鼓的軸線基本上垂直的平面中允許測量的距離值可以由調平設備以沒有轉換的測量信號的形式控制機架的距離，因此控制工作鼓的距離。當相對于工作鼓的旋轉軸線，基準位置在行駛方向上位于該旋轉軸線的前方或后方時，需要進行轉換，以考慮到機架相對于行駛方向在縱向上的傾斜。優選地，發射器或接收器設置在臺車上，該臺車可以在行駛方向上沿著地面上的基準位置與機架同步地移動。在該設置中，發射器或接收器設置在優選具有滾輪的臺車上，該臺車在基準位置上行進。在該設置中，接收器相對于基準平面延伸跨過足夠的高度以便能夠檢測基準平面的位置。發射器或接收器設置在臺車上，該臺車通過相對于機架可橫向地伸縮的耦合元件以鉸接的方式連接到機架。例如，可以提供彼此有距離地設置的至少兩個鉸鏈，該鉸鏈的軸線平行于行駛方向或平行于銑刨鼓的軸線延伸。接收器可以包括在基準位置正交于地面設置或正交于機架設置的多個傳感器，所述傳感器能夠測量基準平面的位置。傳感器例如以正交于臺車行駛的地面延伸的方式設置在臺車上。或者，設置在機架上的傳感器正交于平行于機架延伸的平面延伸。在該設置中， 傳感器彼此串接，傳感器的距離決定測量的分辨率。傳感器例如是能夠檢測由光形成的基準平面的光敏傳感器。接收器還可以包括正交于和平行于相應平面延伸的多個傳感器，所述傳感器測量就距離和傾斜度而言的基準平面的位置。因此可以例如通過在平行于地面延伸的平面中設置多個傳感器，以不僅測量基準平面相對于當前基準位置的距離而且測量基準平面相對于當前基準位置的當前傾斜度。這樣，不但可以控制機架的距離且因此控制在工作鼓的高度處的工作工具的距離，而且附加地還能夠以機架平行于當前基準位置延伸的方式控制高度調節裝置。優選地，發射器以直線方式、以扇形方式或以多至360度的角度發射形式為相干光的測量波束，且基準平面由可由接收器檢測的所述光形成。在特別優選的實施方案中，在機架上的發射器定義平行于機架延伸的基準平面， 在與基準位置的地面基本上正交的方向上延伸到基準平面上方的接收器可以平行于并同步于機架移動，所述接收器檢測基準平面與當前基準位置的距離。優選地，接收器包括延伸到基準平面上方的透明殼體，所述殼體包含正交于基準位置的地面的線形排布的傳感器。[0040]可以將多個傳感器設置在平行于當前基準位置的地面延伸的平面中。在優選實施方案中，沿著道路中心線定位地面的基準位置。發射器優選地設置在機架面對基準位置的一側。臺車的支撐裝置沿著基準位置在地面上的距離選擇為適合于在行駛方向上整平基準位置的任何不規則性。承載接收器的臺車優選地在縱向上、即在行駛方向上具有大的臺車車輪軸距。除了臺車車輪之外或代替或臺車車輪，也可以設置其它支撐裝置，諸如設置在臺車側部且顯著長于臺車車輪軸距的滑板(skid)。應理解，臺車也可以包括在每個輪軸處相鄰于彼此設置的兩個臺車車輪。或者，臺車也可以由滑板承載，或臺車車輪可以設置在滑板的端部。作為又一種選擇，可以在行駛方向上在臺車上或在滑板上例如彼此短距離地設置多個臺車車輪。為了根據調平裝置的控制信號控制在地面上移動的道路建筑機械的機架與相鄰于道路建筑機械的地面的基準位置的距離，其中測量機架到地面的距離，且當在地面上行駛時，機架與地面的基準位置保持在可調節的正交距離，該方法提供有平行于機架或平行于基準位置的地面延伸的基準平面由發射器的至少一個測量波束表示，其中由接收器檢測基準平面，從而測量銑刨鼓的軸線與基準位置的地面的距離，其中接收器基本上正交于平行于基準位置的地面延伸或平行于機架延伸的另一平面。具體來說，可以定義平行于機架延伸的基準平面，且在與基準位置的地面基本上正交方向上延伸到基準平面上方的接收器可以在機架的側部可指定距離處、沿著地面上的基準位置、以及平行于并同步于機架移動，所述接收器檢測地面的當前基準位置與基準平面的距離。在該設置中，優選地，當道路建筑機械開始工作時，將基準平面的當前位置保存為缺省值，并從該位置開始測量基準平面與當前基準位置的距離的任何偏差。
在下文中，參考附圖更詳細地說明本實用新型的實施方案。附圖示出圖1是道路建筑機械，特別是路面銑刨機的示意圖；圖2是路面上的工作狀況的示意俯視圖；圖3是根據本實用新型的在臺車上的接收器的示意圖；圖4是具有兩個接收器的替代實施方案的示意圖；圖5是沿著圖3中的線V-V的剖視圖；及圖6是示出滑板設置的另一替代實施方案的示意圖。
具體實施方式
圖1使用路面銑刨機作為示例示出道路建筑機械1。道路建筑機械1包括由底盤 4承載的機架2，該底盤例如含有履帶單元，所述底盤4通過設計為升降柱的至少三個高度調節裝置8連接到機架2。如圖2所示，該實施方案提供四個升降柱，這些升降柱可以用于將機架2移動到指定平面，該指定平面優選平行于停放底盤4的履帶單元的地面6延伸。對于水平的地面6，機架2通常可以水平地對準。[0057]圖1所示的路面銑刨機包括位于底盤4的履帶單元之間的工作鼓22。在路面銑刨機的情況下，工作鼓22是銑刨鼓。道路建筑機械的其它設計也可以例如在底盤4的后履帶單元或車輪的高度上具有銑刨鼓。用于傳輸銑刨出的地面材料的傳輸裝置可以按相同的方式設置在道路建筑機械1的前端7或后端。道路建筑機械1包括調平裝置10，該調平裝置接收表示機架2和地面6之間的距離的距離信號，并根據所述距離信號以使得機架2與地面且因此工作鼓22與地面保持指定距離的方式控制高度調節裝置8。為實現該效果，調平裝置10包括在操作者平臺上的輸入和操作裝置，以及發射器15，該發射器發射表示平行于機架2的平面延伸平面的測量波束 17。在該設置中，測量波束17指向接收器16，該接收器以通過對測量波束17敏感的傳感器 32檢測平行于機架2延伸的基準平面14到基準位置12的距離的方式，沿著基準位置12掃描地面6。發射器15可以發射單個測量波束17，可以發射相鄰于彼此設置且位于基準平面 14中的多個測量波束17，或可以在單個平面中以扇形方式發射測量波束17，多至360度的發射。發射器15可以連接在機架2上允許不受遮擋的視線到達接收器16的任何位置，且因此優選地在道路建筑機械1朝向基準位置12的一側連接到機架2。接收器16優選地在臺車沈上沿著基準位置12移動，所述臺車沈通過在機架2 側部可橫向伸縮的耦合元件觀以鉸接方式連接到機架2。為了實現該效果，至少兩個鉸接件設置在臺車沈和機架2之間，其軸線優選地平行于行駛方向9或平行于銑刨鼓軸線23。為了也能夠測量傾斜度的差異，可以例如在可伸縮桿和臺車沈之間設置球窩接頭，在該情況下則必須確保臺車沿著基準位置12行進。可伸縮的耦合元件觀設計用于允許臺車沈到機架2有可變的橫向距離。如果在寬路面的情況下，道路建筑機械1需要在地面6上在多個條帶中行駛，則該可伸縮特征允許相同的基準位置12可被選擇用于每個條帶。如圖2所示，基準位置12可以在車道方向寬度的中心附近延伸，因為該位置顯示出地面6的最少的損壞、變形、或波形。圖2示出發射器15的全向發射。例如在多個接收器16例如設置在道路建筑機械 1的前端和后端的情況下，這樣發射測量波束17來定義基準平面14是有利的。即使基準位置12到機架2的橫向距離不同，以類似于扇形的方式發射測量波束17也已經足以允許執行距離測量。在極端情況下，如果測量波束17可以指向接收器16，則例如激光二極管的單個測量波束17是足夠的。圖3示出設置在臺車沈上的接收器16的實施方案，該臺車可以沿著地面6上的基準位置12在臺車滾輪30上移動。傳感器32的設置是示意性地示出的，且在最簡單的情況下，可以是正交于地面6的基準位置12的傳感器32的線形設置。基準平面14表示為虛線，傳感器32接收表示為黑點的測量信號。應理解，各個傳感器之間的距離越小，分辨率越高。在背景中，工作鼓22示意性地示出為圓形以表示接收器16的優選位置在正交于地面6延伸的平面中延伸通過銑刨鼓軸線23。如上文所述，也可以在道路建筑機械1的前端和后端設置兩個臺車26。在該情況下，也可以測量基準平面14的縱向傾斜度。為了在銑刨鼓軸線23的高度控制機架2的距離，調平裝置10必須執行從道路建筑機械1的幾何數據得出的轉換。圖4示出第二實施方案，其中兩個接收器16彼此有距離地設置在臺車沈上。基準平面14被示出具有可通過兩個接收器16的傳感器32測量的縱向傾斜度。圖5示出圖3的實施方案的橫截面，從中可以清楚看到在與地面平行的設置中的傳感器32的可能設置。在最簡單的實施方案中，在接收器16的殼體38中只有一個傳感器位于與地面平行的平面中，所述殼體38例如由丙烯酸玻璃組成。或者，多個傳感器32然而也可以設置在單個平面中。圖5示出例如八個傳感器32。若利用該傳感器32設置不需要測量傾斜度，則在任何一個時刻只激活在平面中接收到最強的信號的那個傳感器32。然而，特別是僅作為示例具有圓形形狀的殼體38具有較大尺寸時，傳感器32的圓形設置也可以測量基準平面14的傾斜度，作為道路建筑機械1 的機架2的縱向傾斜度和橫向傾斜度。該設置的一個先決條件是臺車沈保持平行于機架2，除此之外，其以鉸接的方式耦合到機架2，即以圍繞平行于銑刨鼓軸線23延伸的軸線鉸接的方式，且以相對于正交于銑刨鼓軸線23延伸并在行駛方向9上平行的軸線鉸接的方式耦合到機架。最后，圖6示出又一實施方案，其中具有兩個接收器16，但當然也可以只包括一個接收器16。該實施方案提供在臺車沈的至少一側設置的滑板40，所述滑板40具有這樣的長度，該長度允許對基準位置12的地面上的任何縱向波形進行改進的整平。在未示出的附加實施方案中，臺車車輪30也可以設置在滑板40的端部。所示的實施方案中示出發射器15設置在機架上，接收器16設置在可移動臺車沈上。應理解，相反的設置也是可能的，即發射器15設置在可移動臺車沈上，而接收器設置在機架上。在該情況下，可以在指定的高度從臺車沈朝向機架發射一個或多個測量波束17， 接收器16的傳感器32正交于平行于機架2延伸的平面設置在道路建筑機械1的側部的適當位置上。當定義在所有方向上發射或至少在道路建筑機械1的方向上發射的基準平面14 時，還有可能在道路建筑機械1的前端和后端設置兩個接收裝置，從而其也可以用來檢測例如道路建筑機械的縱向傾斜度。如果除了正交于機架2的平面設置的傳感器32，接收裝置還包括這樣平行于機架2設置的傳感器，則也可以測量機架2相對于地面6的基準位置 12的橫向傾斜度。對此應注意，道路建筑機械1主要以指定的橫向傾斜度操作以便確保排走新修建的路面上的水。
權利要求1.一種道路建筑機械，其具有機架和在單個平面中承載機架的底盤，所述底盤在行駛方向上在地面上移動并包括根據調平裝置的控制信號調節機架的平面的位置的高度調節裝置，其中所述調平裝置測量在地面的當前基準位置處地面與機架的距離，并以機架的平面能夠在相對于地面的基準位置的調節后的正交距離處移動的方式控制高度調節裝置，其特征在于，發射器以剛性方式設置在機架上，且接收器能夠沿著當前基準位置相鄰于機架平行于并同步于機架移動；或接收器以剛性方式設置在機架上，且發射器能夠沿著當前基準位置相鄰于機架平行于并同步于機架移動；其中所述發射器發射表示基準平面的至少一個測量波束，所述測量波束能夠由接收器檢測，并表示平行于機架延伸的平面或平行于基準位置處地面延伸的平面；其中機架與當前基準位置的當前距離能夠通過基準平面的檢測到的位置測量。
2.根據權利要求1所述的道路建筑機械，其特征在于，發射器或接收器能夠在機架側部能夠指定的距離處在地面上移動。
3.根據權利要求1或2所述的道路建筑機械，其特征在于，工作鼓安裝在機架中，且發射器或接收器設置在正交于基準平面延伸并且還延伸通過銑刨鼓的旋轉軸線的平面中。
4.根據權利要求1所述的道路建筑機械，其特征在于，發射器或接收器設置在臺車上， 該臺車能夠在行駛方向上在地面上與機架同步地移動。
5.根據權利要求1所述的道路建筑機械，其特征在于，發射器或接收器設置在臺車上， 該臺車通過耦合元件以鉸接的方式連接到機架，該耦合元件能夠相對于機架的縱向橫向地伸縮。
6.根據權利要求3所述的道路建筑機械，其特征在于，接收器包括多個傳感器，所述多個傳感器正交于基準位置處的地面設置或正交于平行于機架延伸的平面設置，所述傳感器分別測量基準平面到基準位置處的地面的距離，或基準平面到平行于工作鼓的旋轉軸線延伸的平面的距離。
7.根據權利要求1所述的道路建筑機械，其特征在于，接收器分別包括多個傳感器，所述多個傳感器正交于和平行于基準位置的地面或正交于和平行于平行于機架延伸的平面設置，所述傳感器允許對距離和傾斜度進行測量。
8.根據權利要求1所述的道路建筑機械，其特征在于，發射器以直線方式、以扇形方式或以多至360度的角度發射相干光，且能夠由接收器檢測的所述光形成基準平面。
9.根據權利要求1所述的道路建筑機械，其特征在于，接收器包括延伸到基準平面上方的透明殼體。
10.根據權利要求1所述的道路建筑機械，其特征在于，在機架上的發射器定義多個測量波束的基準平面，所述基準平面平行于機架延伸，在與基準位置處的地面正交的方向上延伸到基準平面上方的接收器能夠平行于并同步于機架移動，所述接收器檢測基準平面到地面上的當前基準位置的距離。
11.根據權利要求1所述的道路建筑機械，其特征在于，地面的基準位置沿著道路中心線定位。
12.根據權利要求4或5所述的道路建筑機械，其特征在于，在地面上沿著基準位置的臺車的支撐裝置的距離選擇為適合于在移動方向上整平基準位置的任何不規則性。
專利摘要本實用新型涉及一種道路建筑機械，在具有機架、底盤的道路建筑機械中，底盤包括根據調平裝置的控制信號調節機架平面的位置的高度調節裝置，調平裝置測量在當前基準位置的地面到機架的距離，并以機架的平面可在相對于地面的基準位置的調節后的正交距離處移動的方式控制高度調節裝置，發射器剛性設置在機架上且接收器可沿當前基準位置相鄰于機架平行并同步于機架移動，或接收器剛性設置在機架上且發射器可沿當前基準位置相鄰于機架平行并同步于機架移動，發射器發射表示基準平面的至少一個測量波束，其可由接收器檢測并表示平行于機架或基準位置的地面延伸的平面，機架與當前基準位置的當前距離可通過基準平面的檢測到的位置測量。
文檔編號E01C23/088GK202107979SQ20112018426
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月2日 優先權日2010年6月2日
發明者C·巴里馬尼, C·貝爾寧, G·亨, R·穆勒, T·施密特 申請人:維特根有限公司