專利名稱：雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種路面測量裝置，更確切地說是一種用于測定路面彎沉值的激光自動彎沉儀。
背景技術(shù)：
自動彎沉儀是測定路面彎沉值的高效自動化設(shè)備，可對路面進(jìn)行高密集點的測量，繪出整條路面詳細(xì)的強(qiáng)度分布圖，自動彎沉儀為經(jīng)過改裝的重型車，汽車的底盤下面安裝有測量機(jī)構(gòu)，本實用新型就是對測量機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)。
測量機(jī)構(gòu)的組成見圖1所示，導(dǎo)向架1的兩端為前支架2和后支架3，測量架4可相對于導(dǎo)向架1前后運(yùn)動，其上設(shè)有前導(dǎo)柱5、阻尼機(jī)構(gòu)6和空氣回彈阻尼器7，兩側(cè)設(shè)有測量臂8。自動彎沉儀在測定彎沉?xí)r，測量機(jī)構(gòu)(測量架)置于路面上，汽車以一恒定速度前進(jìn)，測量臂8上的測頭在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用下，剛好正對著汽車左右輪的輪隙，汽車?yán)^續(xù)往前走，測量機(jī)構(gòu)的測頭隨著汽車荷載的逼近，隨地面的彎曲沉降而向下移動，彎沉越來越大，數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)不斷地記錄著測頭的這個位移變化，直至測量臂的測頭越過后輪中軸線約15cm采集到最大彎沉峰值時停止數(shù)據(jù)采集，測量機(jī)構(gòu)在完成前一點的彎沉測量后，汽車底盤上的后緩沖彈簧牽引并推動測量架4迅速由測量時的靜止達(dá)到車速，然后由移步卷揚(yáng)機(jī)繼續(xù)拉動測量機(jī)構(gòu)以二倍車速到達(dá)下一個測量點，測量架停下來，這樣周而復(fù)始，一步接著一步，測量連續(xù)不斷地進(jìn)行，在這個過程中，移動卷揚(yáng)機(jī)拉動測量機(jī)構(gòu)的鋼絲繩是一個易損件，一旦鋼絲繩斷了，整個測量機(jī)構(gòu)就依靠后緩沖彈簧和后梁防撞機(jī)構(gòu)推動向前跟車運(yùn)動，由于單導(dǎo)柱系統(tǒng)在后緩沖彈簧和后梁防撞機(jī)構(gòu)在橫向沒有空間進(jìn)行定位，因此單導(dǎo)柱系統(tǒng)的平移，會直接造成測量機(jī)構(gòu)的水平移動，造成車輪對測量機(jī)構(gòu)的損壞。另外，單導(dǎo)柱系統(tǒng)位于車輛正中位置，而這個位置是汽車本身的傳動軸的位置，因此在非測量狀態(tài)，需要將導(dǎo)柱卸下，以提升測量機(jī)構(gòu)，保證正常的車輛行駛，每次測量前，再將導(dǎo)柱裝上，才能開始測量，給測量準(zhǔn)備工作帶來很大的額外工作量。
除上述缺陷外，在舊有產(chǎn)品中，測量過程中的傳感器系統(tǒng)采用電磁夾持式的機(jī)電傳感器，絕對行程短(100毫米)，測量精度低(0.1毫米)，針對路面上的復(fù)雜路況，測量結(jié)果容易因為超出量程和讀數(shù)誤差造成大的錯誤結(jié)果，且在每一個測量點的測量過程中，所有的數(shù)據(jù)通過有線電纜上行傳輸?shù)轿挥谲噹麅?nèi)的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)中，由于測量結(jié)構(gòu)和汽車底盤之間是一個不停運(yùn)動的過程，有線電纜與測量機(jī)構(gòu)間的接觸摩擦，非常容易造成傳輸電纜的磨損乃至斷線。
實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有自動彎沉儀存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、操作簡便、運(yùn)行平穩(wěn)、測量精度高且測量數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)碾p導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀。該自動彎沉儀的雙導(dǎo)柱系統(tǒng)加寬了測量機(jī)構(gòu)在測量周期末端的約束寬度，減少了測量機(jī)構(gòu)橫向移動的自由度，保證了測量機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向，有效減少了軋梁的可能性，雙導(dǎo)柱系統(tǒng)比單導(dǎo)柱系統(tǒng)，減少了測量準(zhǔn)備時拆卸導(dǎo)柱的工作量，有效提升了車輛正常行駛時的離地間隙。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀，包括車體和測量機(jī)構(gòu)，測量機(jī)構(gòu)通過提升、下放機(jī)構(gòu)設(shè)置在車體底部，測量機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向架、測量架和測量臂，測量臂位于測量架的兩側(cè)，其上安裝有探測頭，測量架的前端并排地設(shè)有兩個直立的前導(dǎo)柱，導(dǎo)向架的結(jié)構(gòu)與兩個前導(dǎo)柱相適配。
所述測量臂通過測量基準(zhǔn)三角架安裝在測量架的兩側(cè)，前導(dǎo)柱也固定在測量基準(zhǔn)三角架上。
所述探測頭為激光傳感器，測量基準(zhǔn)三角架上安裝有與其配套的激光電控盒。
所述測量機(jī)構(gòu)上設(shè)有一組無線電臺，激光傳感器獲得的信號采樣數(shù)據(jù)通過該無線電臺傳輸?shù)较到y(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理部分。
所述測量架末端安裝有行走輪，在行走輪的轉(zhuǎn)軸上裝有激光電源發(fā)電機(jī)。
所述導(dǎo)向架兩邊與前導(dǎo)柱相配合的內(nèi)側(cè)間距從前向后先逐漸增大、然后平行、再逐漸縮小。
所述導(dǎo)向架前端固定有前導(dǎo)軌支架，并在前端內(nèi)側(cè)設(shè)有橡膠墊。
所述車體前端的底部設(shè)有用于拉動測量架的移步卷揚(yáng)機(jī)，兩者之間通過鋼絲繩相互連接。
本實用新型采用了分立方式的雙導(dǎo)柱系統(tǒng)，雙導(dǎo)柱在測量機(jī)構(gòu)前端導(dǎo)向架內(nèi)側(cè)，當(dāng)移步卷揚(yáng)機(jī)向前拖動測量架前行時，雙導(dǎo)柱可以在導(dǎo)向架的約束下，引導(dǎo)測量架在限定的空間范圍內(nèi)運(yùn)動，保證了測量架在進(jìn)行測量時位置的精確性，雙導(dǎo)柱系統(tǒng)被限制在左右間隙非常小的活動空間中，當(dāng)移步卷揚(yáng)機(jī)的牽引鋼絲出現(xiàn)斷裂情況時，測量機(jī)構(gòu)仍然能夠在后緩沖機(jī)構(gòu)的推動下，保持隨車前行的方向，不會出現(xiàn)左右方向的平移，從而避免了由于平移可能造成的車輪對測量機(jī)構(gòu)的損壞。另外，雙導(dǎo)柱系統(tǒng)對稱地分布在汽車傳動軸的兩側(cè)，在車輛正常行駛(非測量狀態(tài))時，測量架被提升，以便于測試車的正常行駛，采用雙導(dǎo)柱系統(tǒng)，避開了導(dǎo)柱與傳動軸的空間位置沖突，測量機(jī)構(gòu)可以比舊有產(chǎn)品提得更高，將離地間隙提高到240毫米，減小了汽車正常行駛時，由于路面凹凸可能給測量系統(tǒng)造成的傷害。
此外，采用激光位移傳感器進(jìn)行測距，提高了測量精度和測量范圍，延長了系統(tǒng)的壽命，無線信號傳輸則避免了有線傳輸中的線路磨損，降低了設(shè)備的使用和維護(hù)成本。


圖1為現(xiàn)有單導(dǎo)柱式測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1的右視圖；圖4為實用新型中測量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為激光傳感器探測地面彎沉的測量原理示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
附圖標(biāo)記說明如下
1——現(xiàn)有導(dǎo)向架2——前支架3——后支架4——現(xiàn)有測量架5——現(xiàn)有單個前導(dǎo)柱6——阻尼機(jī)構(gòu)7——空氣回彈阻尼器8——現(xiàn)有測量臂9——導(dǎo)流罩10——車箱11——配重 12——發(fā)電機(jī)13——后警燈 14——保險杠15——后提起支架 16——導(dǎo)向架17——轉(zhuǎn)向架 18——前支架19——測量架 20——牽引機(jī)21——提升裝置 22——橡膠墊23——測量臂 24——測量基準(zhǔn)三角架25——激光位移傳感器 26——激光電控盒27——行走輪 28——前導(dǎo)柱29——前導(dǎo)軌支架 30——載重車輪如圖2、圖3所示，該自動彎沉測試儀在原車基礎(chǔ)上加裝如下部分駕駛室頂加裝導(dǎo)流罩9及爆閃警燈，在車底盤主梁上裝車箱10，配重11、發(fā)電機(jī)12、后警燈13、工具箱等配加其上，主梁后端加裝保險杠14，車后輪前的主梁上裝后提起支架15，其中部裝導(dǎo)向架16的后擺軸；轉(zhuǎn)向架17通過前支架18與車主梁固定聯(lián)接，導(dǎo)向架16的前導(dǎo)向輪在其導(dǎo)軌滑動，測量架19托放在導(dǎo)向架16下的地面上，前端的鋼絲繩由牽引機(jī)20的絞盤卷揚(yáng)牽引，行車時測量架靠提升裝置21完成，車輛正常行駛狀態(tài)時，由提升裝置21和后提起支架15將測量機(jī)構(gòu)提離地面，正常行駛，進(jìn)入檢測狀態(tài)時，提升裝置21和后提起支架15將測量機(jī)構(gòu)放到地面上，由導(dǎo)向架16自動完成測量機(jī)構(gòu)的定位，開始進(jìn)行檢測。
如圖4所示，測量機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)向架16、測量架19、測量臂23等部件組成，測量臂23位于測量架19的兩側(cè)，通過測量基準(zhǔn)三角架24安裝在測量架19的前端，測量臂23上安裝有激光位移傳感器25，測量基準(zhǔn)三角架24上安裝有與其配套的激光電控盒26，測量架19的末端安裝有行走輪27，在行走輪27的轉(zhuǎn)軸上裝有激光電源發(fā)電機(jī)，采用激光位移傳感器進(jìn)行位移測量，使得位移測量的絕對行程(路面彎沉范圍)超過400毫米，激光測距的測量精度達(dá)到0.6微米，其測量原理如圖5所示，載重車輪30的上下偏移量為路面彎沉值H，激光位移傳感器25的探測值為h，兩個前導(dǎo)柱28直立地固定在測量基準(zhǔn)三角架24的上表面，導(dǎo)向架16與前導(dǎo)柱28相配合的內(nèi)側(cè)間距從前向后先逐漸增大、然后平行、再逐漸縮小，導(dǎo)向架16前端固定有前導(dǎo)軌支架29，并在前端內(nèi)側(cè)設(shè)有橡膠墊22。測量機(jī)構(gòu)上還設(shè)有一組無線電臺(圖中未示出)，激光測距獲得的信號采樣數(shù)據(jù)，通過該無線電臺傳輸?shù)较到y(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理部分，采用無線傳輸方式，將汽車底盤和測量機(jī)構(gòu)之間的電纜連接直接分開，避免了舊系統(tǒng)由于電纜磨損可能造成的系統(tǒng)故障。
本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀，包括車體和測量機(jī)構(gòu)，測量機(jī)構(gòu)通過提升、下放機(jī)構(gòu)設(shè)置在車體底部，測量機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向架、測量架和測量臂，測量臂位于測量架的兩側(cè)，其上安裝有探測頭，其特征在于，測量架的前端并排地設(shè)有兩個直立的前導(dǎo)柱，導(dǎo)向架的結(jié)構(gòu)與兩個前導(dǎo)柱相適配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀，其特征在于，所述測量臂通過測量基準(zhǔn)三角架安裝在測量架的兩側(cè)，前導(dǎo)柱也固定在測量基準(zhǔn)三角架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀，其特征在于，所述探測頭為激光傳感器，測量基準(zhǔn)三角架上安裝有與其配套的激光電控盒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀，其特征在于，所述測量機(jī)構(gòu)上設(shè)有一組無線電臺，激光傳感器獲得的信號采樣數(shù)據(jù)通過該無線電臺傳輸?shù)较到y(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀，其特征在于，所述測量架末端安裝有行走輪，在行走輪的轉(zhuǎn)軸上裝有激光電源發(fā)電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀，其特征在于，所述導(dǎo)向架兩邊與前導(dǎo)柱相配合的內(nèi)側(cè)間距從前向后先逐漸增大、然后平行、再逐漸縮小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀，其特征在于，所述導(dǎo)向架前端固定有前導(dǎo)軌支架，并在前端內(nèi)側(cè)設(shè)有橡膠墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀，其特征在于，所述車體前端的底部設(shè)有用于拉動測量架的移步卷揚(yáng)機(jī)，兩者之間通過鋼絲繩相互連接。
專利摘要本實用新型公開了一種雙導(dǎo)柱式激光自動彎沉儀，它包括車體和測量機(jī)構(gòu)，測量機(jī)構(gòu)通過提升、下放機(jī)構(gòu)設(shè)置在車體底部，測量機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向架、測量架和測量臂，測量臂位于測量架的兩側(cè)，其上安裝有探測頭，測量架的前端并排地設(shè)有兩個直立的前導(dǎo)柱，導(dǎo)向架的結(jié)構(gòu)與兩個前導(dǎo)柱相適配。本實用新型的雙導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)減少了測量機(jī)構(gòu)橫向移動的自由度，保證了測量機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方向，有效減少了軋梁的可能性和測量準(zhǔn)備時拆卸導(dǎo)柱的工作量，其激光位移傳感器提高了測量精度和測量范圍，延長了系統(tǒng)的壽命，無線信號傳輸則避免了有線傳輸中的線路磨損，降低了設(shè)備的使用和維護(hù)成本。
文檔編號G01N3/32GK2863870SQ20062000228
公開日2007年1月31日 申請日期2006年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者呼六福, 高立基, 侯君輝 申請人:呼六福, 高立基, 侯君輝