[发明专利]沥青碾磨机控制件和方法

说明书

相关申请的交叉引用

无。

关于联邦政府资助研究或开发的声明

不适用。

背景技术

本发明涉及沥青碾磨机和方法以及用于这种机器的控制件。沥青碾磨机通常用于将现有的沥青道路准备好以进行重铺。尽管可以仅用另一层新沥青铺路材料在现有沥青道路上进行铺路，由于多种原因不期望这样做。应理解的是，例如，使用另外的沥青对道路进行重复铺设可导致道路升高至相对于周围地形不期望的高程。这对于那些通过路缘和侧路界定道路以及道路中存在检修孔开口的情况来说尤其值得注意。对于这样的道路，在现有的沥青铺路上添加甚至是单层沥青是不可接受的。此外，沥青路面的上部在重铺即将开始时处于失修状态是常见情况。另外，随后时间推移，沥青路面还可具有展开的纵向起伏。显然，仅在不规则或劣化的路面上方添加一层沥青可导致铺设的表面不如所期望的那样平滑或耐用。出于这些原因，通常的做法是，通过从道路去除现有沥青的部分、生成相对平滑、稳固的表面以便于施加新沥青层来准备好用于重铺的沥青道路。该过程具有如下另外的优势：可以将从道路去除的沥青材料作为随后重铺处理的部分再次使用。

沥青从待通过为该处理设计的沥青碾磨机进行重铺的道路的顶面被去除。将理解的是，能够控制碾磨处理的深度和所得到表面的高程是至关重要的。由于表面的高程将在很大程度上确定重铺道路的高程和方位，必须进行仔细地研磨或刮削。此外，研磨成太低高程的路基将需要比重铺材料的期望用量多的用量。另一方面，研磨成太高高程的路基将导致重铺表面太高或者导致重铺的沥青层太薄。另外，由于通常在一系列两个或多个平行的、毗邻的碾磨经过通过碾磨机来碾磨道路，相邻的碾磨区域被研磨成相同高程是至关重要的。

各种控制件已用于碾磨机，例如那些感测与碾磨路径相邻定位的带线。大多数碾磨机控制件使用在相邻表面上滑动的侧板，传感器监测板的垂直移动，并且控制件使用传感器输出来控制碾磨深度。许多碾磨机控制件在机器的两侧使用侧板，用于使研磨参照每侧的相邻表面。其它的碾磨等级和斜坡控制系统使用声示踪器，声示踪器利用指向下、然后被反射回到传感器的声能脉冲来测量基准表面、带线或路缘高程。其它系统增加了总站，总站目标位于碾磨机上，其与斜坡传感器相结合，使得能够相对于期望等级监测和控制机器的移动。

对于相对简单的任务，普通方法将侧板提升至切割头，然后降低头直到达到期望深度。这可以在两侧或者仅在一侧来完成，并且使用横向斜坡传感器来获得在另一侧的期望等级。如果需要除了均匀切割深度之外的一些来校正路面，需要不同的方法。在这种情况下，调查员将用各个点处的期望深度以及可能为那些点处的斜度的指示来标记路面。该方法需要机器操作员观察这些标记物，并且手动地调节控制点以生成目标深度之间的平滑转换。对于更加复杂的表面，很难这样做，需要操作员不断地进行调节。尽管使用总站的三维系统能够自动地进行转换并且提供非常精确的结果，但是在使用时存在其它困难。一种困难是总站的视线可能受到交通或其它障碍物的阻碍。另外，如果沥青碾磨机的工作路径延伸得足够远，则可能需要从一个总站到另一总站的转换。

发明内容

提供用于碾磨沥青碾磨机所行进的沥青铺路表面的类型的沥青碾磨机的沥青碾磨机控制件。机器具有碾磨机主体以及安装到碾磨机主体的下部上的可旋转碾磨鼓，碾磨鼓的底面接触沥青铺路表面以将表面碾磨至相对高程或设计高程。机器进一步包括多个机器主体支撑件，可以调节机器主体支撑件以提升或降低碾磨机主体和可旋转碾磨鼓相对于沥青铺路表面的高度。这限定了通过鼓进行碾磨所得到的表面的高程。控制件包括：浮动板，其安装到碾磨机和可旋转碾磨鼓一侧，用于在与待碾磨区域相邻的未碾磨沥青铺路表面上方滑动。浮动板能够相对于机器主体和可旋转碾磨鼓垂直地移动。控制件包括在机器主体上的GNSS接收器，所述GNSS接收器用于确定浮动板的两维坐标。控制件包括存储器，所述存储器存储限定未碾磨沥青铺路表面的三维地图的数据并且存储限定待通过沥青碾磨机碾磨的设计表面的数据。控制件包括传感器，所述传感器用于检测浮动板相对于机器主体和未碾磨沥青铺路表面的相对垂直位置并且提供传感器输出。最后，控制件包括处理器，所述处理器响应于GNSS接收器和传感器，并且与存储器相结合地运行，用于确定在碾磨机运转的区域中设计表面的期望高程，用于确定碾磨鼓的底面的高程，并且用于产生校正值，所述校正值指定碾磨机鼓被提升或降低以使碾磨机鼓的底面到达设计表面的期望高程的量。