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CN101031689B - 动力刮平犁 - Google Patents

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CN101031689B
CN101031689B CN200580031407XA CN200580031407A CN101031689B CN 101031689 B CN101031689 B CN 101031689B CN 200580031407X A CN200580031407X A CN 200580031407XA CN 200580031407 A CN200580031407 A CN 200580031407A CN 101031689 B CN101031689 B CN 101031689B
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拉斯·E.·斯坦因
马克·A.·皮蒂拉
迈克·R.·基兰雷宁
卡尔·B.·基兰雷宁
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Somero Enterprises Inc
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Abstract

一种轮式刮平装置(10),其可以在未硬化的混凝土表面或者路基材料表面上移动,并且可操控它建立期望等级的未硬化的混凝土表面或者地基表面。该装置包括轮式支座(12)和犁组件(14)。轮式支座可以具有一个前车架部分(212a)和一对前轮(224),这对前轮可转动地固定在前车架部分,此外,该装置还具有一个后车架部分(212b)和一对后轮(226),这对后轮可转动地固定在后车架部分。可以将犁组件可调地固定在前车架部分,并且通过促动器(230)可以相对于车架部分垂直地调节犁组件。犁组件包括至少一个犁构件(218)以接合并建立理想的水准面。

Description

动力刮平犁
技术领域
本发明总体上涉及耙平或者刮平装置,以刮平在地面或者表面上的未硬化的混凝土。
背景技术
在对混凝土盖板表面和地面进行施工的时候,为了放置混凝土,一个常见的工作就是通过斜道直接从混凝土运载卡车上将混凝土卸到地基上,在该处就形成了混凝土盖板。在某些情况下,例如卡车有前部卸料斜道的情况下,只需要卡车驾驶员就可以完成控制混凝土斜道离开驾驶员座位这个任务。然而,为了在随后的刮平或者整平过程中,将混凝土铺展为相当均匀的深度,需要相当多的体力劳动。自动化激光系统响应整平机器,例如由美国密歇根州Houghton的Somero公司所制造的激光整平机器(和/或例如美国专利4,655,633;4,930,935;6,129,481;6,152,647;6,183,160;6,588,976;和/或6,623,208所介绍的类型),在很大的范围内减少了整平混凝土的体力劳动。然而在很多情况下,例如不能使用整平机器时,仍然必须通过手工努力,以比较均匀的方式铺展开或者刮平混凝土,而这种劳动量相当大且花费较多。
因此,需要一种技术以改良刮平或者耙平装置和/或方法,该装置和方法需要较少的体力劳动,从而克服现有技术的缺点。
发明内容
本发明提供一种动力耙或犁装置,以刮平未硬化的混凝土。当该装置在未硬化的混凝土上向前移动并通过混凝土时,走在装置后的操作员移动和/或操控这些混凝土。该装置包括轮式底座部件和犁组件,其中犁组件被可调地固定在轮式底座部件上,并且可以通过调节犁组件使得混凝土刮平到理想水准面。可以调节犁组件以响应激光平面参考体系。犁组件可以包括振动构件以进行振动、压紧并且弄平混凝土,达到如同通过犁或平面调整装置所建立的理想水准面。
根据本发明的一个方面,一种轮式混凝土施工设备,其可在未硬化的混凝土表面(该混凝土已经放到地基表面上)移动,而且可操控它建立未硬化混凝土表面的理想水准面,该设备包括轮式支座,犁组件和控制器。轮式支座包括车架部分和一对车轮,这对车轮被可转动地固定到车架部分。轮式支座可以选择性地向前移动或者向后移动。犁组件固定到车架部分,它包括至少一个犁构件,当轮式支座向后移动时,这个犁构件可以接合混凝土。可操控该施工设备以响应安装在犁组件上的激光接受器的信号,使得轮式支座向后移动时,可以调节犁构件的高度以建立混凝土的理想水准面。控制器自动地控制犁构件的高度以响应轮式支座行进方向的方向信号指示,并且当方向信号表示轮式支座在向前方向上停止和移动至少一次的时候,控制器将不考虑激光接收器的信号,而对犁构件的高度进行控制。
根据本发明的另一方面,一种轮式混凝土施工设备,其可以在未硬化的混凝土表面移动,而且可操控它建立未硬化混凝土表面的理想水准面,该设备包括轮式支座,犁组件和用户输入。轮式支座选择性地向前移动或者向后移动。轮式支座由前车架部分和后车架部分组成,其中前车架部分由至少一个前轮支撑,而后车架部分枢轴地固定在前车架部分,并由至少一个后轮支撑。犁组件固定在前车架部分,它包括至少一个犁构件,当轮式支座向后移动时,这个犁构件可以接合并建立混凝土的理想水准面。可操控该施工设备以响应安装在犁组件上的激光接受器的信号,使得轮式支座向后移动时,可以调节犁构件的高度以建立混凝土的理想水准面。通过轮式混凝土施工设备的操作员,可以调节用户输入,使得轮式支座向后移动时,可以调节犁组件对混凝土向下的压力。
根据本发明的又一方面,一种轮式混凝土施工或加工装置或机器,其可以包括碰撞检测装置,该装置可操控以检测在上述轮式支座行进后方的、在每个上述车轮后面位置的、在车轮行驶在其上的地基表面的不规则处。可以操控控制器降低轮式支座的向后速度,以响应碰撞检测装置所检测的表面不规则处。控制器可以控制车架部分和/或犁组件,使得当至少一个车轮接合检测到的表面不规则处的时候,犁组件可以保持其理想的方向。当车轮通过检测到的表面不规则处后,可以控制控制器提高轮式支座的向后速度。轮式支座可以包含四轮支座,它具有前车架部分和后车架部分,其中前车架部分由一对前轮支撑,而后车架部分枢轴地固定在前车架部分,并由一对后轮支撑,此外还具有固定到前车架部分的犁组件。碰撞检测装置可以包括位于后车架部分的后部水平传感器,后部水平传感器可以检测后车架部分绕其纵向轴的倾斜,在这里检测到的倾斜表示一个接合了地基上表面不规则处的后轮。
根据本发明的又一方面,一种轮式刮平装置,其可以在未硬化的混凝土表面或地基材料表面移动,而且可操控它在未硬化混凝土表面或地基表面建立理想的水准面。这种轮式刮平装置包括轮式支座和犁组件。轮式支座包括车架部分、一对第一车轮和一对第二车轮,其中第一车轮可转动地固定在或者靠近车架部分的第一末端;而第二车轮可转动地固定在或者靠近车架部分的第二末端。第二车轮在基本垂直的枢轴线上可以枢轴地转动,使得当刮平装置在表面上移动时,这对第二车轮可以帮助操纵该装置。犁组件可调地固定在车架部分,并且通过制动器,犁组件可以相对于车架部分垂直地进行调节。犁组件包括至少一个犁构件,以接合未硬化的混凝土或地基材料,并且建立理想的水准面。
制动器是自动可调的,以响应激光校平系统。犁组件包括面向第一方向的第一犁构件和面向第二方向的第二犁构件,而第一方向通常与第二方向相反。当轮式支座向第一方向移动时,第一犁可以建立理想的水准面;而当轮式支座向第二方向移动时,第二犁则可以建立理想的水准面。可选地,犁组件可以在轮式支座的纵向轴上相对于轮式支座进行调节。
第一车轮可以被独立地可转动地驱动,使其移动或者操纵刮平装置通过未硬化的混凝土表面。第二车轮也可以可转动地被驱动以移动刮平装置。轮式支座包括手柄部分,它从轮式支座的第二末端伸出,并且与第二车轮相连,这样手柄部分的枢轴运动赋予了第二车轮相应的的枢轴运动,使其可以操控轮式支座。
根据本发明的又一方面,在未硬化的混凝土表面或者地基表面建立理想水准面的一种方法,其包括提供一种具有轮式支座和犁组件的轮式刮平装置。轮式支座包括车架部分、一对第一车轮和一对第二车轮,其中第一车轮可转动地固定到或者靠近车架部分的第一末端;而第二车轮可转动地固定到或者靠近车架部分的第二末端。将犁组件可调地固定在车架部分,并且通过制动器,犁组件可以相对于车架部分垂直地进行调节。犁组件包括至少一个犁构件,以接合并且建立理想的水准变。刮平装置在未硬化的混凝土表面或者地基表面上行进。当刮平装置在表面上行进时,犁组件相对于轮式支座进行调节以建立理想的水准面。第二车轮在通常垂直的枢轴线上枢轴地转动,使得当刮平装置在表面上行进时,这对第二车轮可以帮助操纵该装置。
根据本发明的又一方面,一种整平装置,它在位于相对模板之间的未硬化的混凝土表面上可以手工移动,并且可操控它使未硬化的混凝土表面平滑,以达到模板所设定的平面,该整平装置包括轮式部件(单元)、犁和混凝土表面施工构件、例如振动构件等。轮式部件(单元)具有车架部分和至少一个车轮,该车轮可转动地固定到车架部分。犁固定到车轮部分的后部,其包括一个间隔元件,使得在模板上的理想平面对犁进行间隔。混凝土表面施工构件至少能部分支撑模板,并在通常由模板和低于犁平面所界定的平面上,使未硬化的混凝土达到成品状态。
间隔元件可以包含一对间隔元件,沿着犁的下缘,把每个间隔元件放置在犁的末端或者接近末端。每个间隔元件可以包括一个围绕着犁的下缘的弯的下凸缘。
任选地,可以使用动力的、激光控制的、四轮的、铰接的、刮平犁和耙平装置或者四轮动力耙以压平混凝土表面。一种形式为,装置用来刮平或调平未硬化的混凝土和不坚固的地基材料。犁头组件固定在调平材料用的装置的前部,因此,犁头组件包括了激光调平系统,使其可以自动调平和动力耙平材料,达到理想的水准面高度。
本发明除了动力耙平的另一方面为一种装置,它能通过具有合适的和任选的辅助设备及附加装置的混凝土建筑压缩机,很容易适合其它用途。犁头组件可以很快地和/或很容易地从设备的前部分离开,然后安装上另一组件。例如,为了在新的未硬化的混凝土表面喷涂上涂层和密封物,设备可以改装成为具有喷杆的喷雾器,它含有喷雾嘴、加压液体抽运系统和液体材料的贮液器。任选地,例如,设备可以改装成为具有整平机头附件的自动化激光系统响应整平机器,以得到一个驱动通过混凝土、激光导向的混凝土刮平、整平和精整的机器。任选地,例如,设备可以改装成为软管手柄,使得在把混凝土从抽运部件(单元)抽到混凝土定位操作位置的施工现场,可以对混凝土抽运供给软管进行牵引和其它移动。任选地,例如,设备可以改装用于动力清扫器,它具有圆柱体的旋转刷子附件,刷子的旋转轴与被清扫的表面大略平行。
这些适应性用途使得混凝土建筑压缩机成为具有高度实用性和利用率的机器。因此,本发明使混凝土建筑业的生产力、收益率显著提高,并大幅减低了劳动强度。
因此,本发明提供了一种刮平装置和方法,可以对未硬化的混凝土表面或者地基材料进行理想的和精确的刮平或者耙平。装置或设备或机器可以在每个方向上移动,以进行刮平或者建立未硬化的混凝土或地基材料的理想水准面或水平。可以自动调节犁使其维持理想的水准面或水平以响应激光参考体系,这样,在目标范围的适当平面上,可以将未硬化的混凝土或者地基材料刮平。可以单独操作或者控制设备的车轮,使得设备行进并通过未硬化的混凝土或地基材料,并且当其行进并通过未硬化的混凝土或地基材料时,可以转动或者操纵设备。当设备行进并通过未硬化的混凝土或地基材料时,通过手把或者类似物,可以操纵后轮以进一步增强对设备的操纵和控制。因此,本发明提供了一种刮平或者耙平装置或设备或机器,因为操作员仅仅需要走在设备后,(或者设备的前方,取决于装置行进的方向)并且控制和/或操纵设备以建立理想的水准面,所以本发明的装置可以充分减少刮平未硬化的混凝土或地基材料所需要的体力劳动。
本发明也提供了人行道整平机器,可操控它建立未硬化的混凝土的初始水准面,该初始水准面略高于理想的最终水准面,然后将未硬化的混凝土在初始水准面上修平并压紧,再对未硬化的混凝土进行振动以达到最终水准面,而不用使用激光调平、或者平面调整系统等。犁起了修剪或者建立未硬化的混凝土的初始水准面或水平的作用,这个初始水准面或水平高于混凝土表面施工构件或振动构件将要施工和/或振动和/或修平混凝土的水平或水准面。因此,犁为振动构件留下了少量多余的混凝土以进行压紧和修平,这样,振动构件使得混凝土盖板的表面增大。
根据以下结合附图的描述将使本发明的这些和其它的目标、优点、效果以及特征更加清楚。
附图说明
图1为根据本发明的动力刮平装置的立体图;
图2为图1中的动力刮平装置的俯视图;
图3为本发明的动力刮平装置中使用的液压系统的液压示意图;
图4为根据本发明的动力整平装置的立体图;
图5为根据本发明的另一个动力整平装置的立体图;
图6为图5中的动力整平装置的另一个立体图;
图7为图5和图6中的动力修平装置的整平附件的放大视图;
图8为图7中的整平附件末端的放大视图;
图9为本发明的整平装置的间隔构件的立体图;
图10为本发明的整平装置的装配构件的立体图;
图11为根据本发明的动力刮平装置的立体图;
图12为图11中的动力刮平装置的另一个立体图;
图13为图11和图12中的动力刮平装置的俯视图;
图14为动力刮平装置的另一个立体图,显示有操作员站在操作者平台上;
图15为本发明的动力刮平装置的立体图,显示有宽度更大的轮胎;
图16为本发明的刮平装置或整平装置中使用的控制系统的结构图;
图17为根据本发明的动力整平装置的侧视图;
图18为本发明的刮平装置或整平装置中使用的控制系统的结构图;
图19为根据本发明的另一个动力整平装置的侧视图;
图20为根据本发明的另一个动力整平装置的侧视图。
具体实施方式
现在,参考这些附图和其中所描述的说明性的实施例,一种动力耙或动力犁或刮平或耙平装置或机器10,当机器行进并通过未硬化的混凝土或地基材料时,可操控其耙平、犁平或者以其它方式对未硬化的混凝土或地基材料建立水准面。刮平装置10包括轮式底座部件12和犁头或组件14,其中犁组件14可调地固定在轮式底座部件12上,并且通过调整机构或联动装置16可对其进行相对调节。犁组件14包括刮平构件或犁,例如面向前的犁18a和面向后的犁18b,使其可以接合和刮平未硬化的混凝土或地基材料达到理想的水准面。如同下面将讨论的,犁18a、18b的水平或水准面可以相对于底座部件12进行调节,以响应激光平面生成系统的激光接受器20发出的信号。在下面还将介绍,可以通过走在装置后的操作员驱动和/或操控轮式底座部件12。
轮式底座部件12包含车架22,它是由一对橡胶轮胎车轮24支撑一端,而由一个单独的橡胶轮胎车轮26支撑另一端。通过各自的液压发动机或者类似物,可以使车轮转动,使得装置行进并通过未硬化的混凝土或地基材料。通过诸如手把28或者车轮26上的类似物,车轮26可以相对于车架22进行转动以操纵装置。在图示的实施例中,手把28可以托住控制板29,当操作员走在刮平装置后的时候,通过控制板29,操作员可以精确地控制刮平装置不同的阀门和发动机。
因此,刮平装置10是具有橡胶轮胎车轮、且人走在后面的机器,其中车轮包括两个前车轮和一个后车轮。驱动液压发动机的动力可以通过任何已知的动力源或动力装置提供,例如通过汽油动力内燃机或者类似物(尽管其它的动力装置,如电动机、柴油机等可以被使用,而不影响本发明的范围)。底座部件12可以包括机械车架和零件、贮液器中的液压用液体或液压油的供给、液压泵、控制阀、液压管路以及包括电池和充电系统的电力系统。
犁头组件14包括前端面犁18a和后端面犁18b,这样刮平装置可以在每个方向上进行操控。当通过驱动轮式支座部件的车轮发动机使犁头行进并通过材料时,对于不坚固的材料,例如新浇铸的混凝土或者地基材料如沙子、泥土、石子等,犁头组件14能够对其进行推或拉。
通过机械的联动装置或者提升机构16以及液压促动器30,将犁组件14固定在机器的前方。在图示的实施例中,通过联动装置或者提升机构16、液压促动器或汽缸30支撑了犁头或者犁组件14,其中联动装置或者提升机构16包括提升臂32、上系杆或头部支撑连杆34以及液压促动器或汽缸30,其中的液压促动器或汽缸30形成了垂直可动的机械联动装置。通过提升臂32和上连杆34相对于轮式支座12的后端的同时的枢轴运动,促动器30的延伸和缩回分别导致犁组件14相对于轮式支座12的下降和升起。联动装置16相对于轮式支座12和犁组件的运动,使得犁组件相对于轮式支座产生垂直往复运动,这样就使得犁组件相对于轮式支座12升起或降下时,犁组件和犁18a、18b大体上可以保持同样的方向。
犁18a、18b的高度可以通过具有激光接收器20的自动化激光控制系统进行控制,该接收器是由桅杆36固定在犁上。支撑着激光接收器20的桅杆36位于犁的中间部位。由图1可见,桅杆36可以固定在中心板37上,该板也固定在提升臂32和提升机构16的连杆34上。从板37的上部延伸的一对横梁37a向外、向下延伸到犁18a、18b以支撑犁18a、18b,并且增强犁的刚性。
通过桅杆36上的调整轴环36a,可以将激光接收器20调节到高于犁18a、18b的理想高度,其中的调整轴环36a使得桅杆36可以延伸或者缩回,而桅杆36可以为伸缩杆或桅杆或者类似物。激光发射机(未显示)为机器提供了激光参考平面。因此,可以自动地调节或者延伸/缩回以及控制促动器30,以响应激光参考平面系统,最好使用激光信标接收器和在工地建立激光参考平面的激光参考平面发生器,例如美国专利4,655,633和/或4,930,935所介绍的类型。例如,由Trimble Navigation公司提供的包含有GCR激光控制系统包装的标准激光控制系统适合于机器,使其有效地控制犁头的高度。当机器在运转时,激光系统可以控制液压阀,而液压阀反过来控制液压促动器30在犁上的位置,以响应在激光接收器上的激光参考平面的位置或平面。
运转期间,操作员站在单一后轮26的最近处,并且通过手把28和控制板29控制和操纵机器。前轮24可以通过诸如各自的液压驱动发动机35a、35b(图3)进行驱动,此外,当操作员在后部控制手把时,还可以单独地驱动前轮或者对前轮供以不均匀的动力,以帮助操纵机器。操作员还可以通过车把对后轮转变方向以操纵机器。然而,通过在后轮的自位轮作用效果(当单独驱动前轮使得机器运转时,这里的后轮可以在枢轴上自由地转动),也可以自动驾驶机器,这并不影响本发明的范围。
在优选的实施例中,两个液压流动控制阀40a、40b分别与前轮驱动发动机35a、35b相连,并且通过诸如固定在驾驶杆或转向轴或类似物上的机械的钢索(未显示)或小链条或构件或类似物,将手把转动,使得这两个阀开通。液压阀帮助控制机器的操纵,并且通过手把的转动,可以使液压阀开通。例如,当手把转向一个路线时,通过测定手把在那个方向上(左或右)转到什么程度,根据这个测定量,这些阀中的一个将被关闭。由于关闭了各自的液压阀,减少了输送到转弯处内部的各自驱动发动机的液压油的流量。这使得驱动发动机的流量产生差别,并且导致一个前轮转的比另一个快,而这反过来使得机器更容易转向左或右。
前轮轴组件除了提供推进动力以驱动机器和进行动力操纵外,还可以振动、倾斜机器和犁头,使其相对水平面左右侧动。例如,前轮可以固定在单轮轴构件或者副车架上(图1)。轮轴可以具有常规的水平旋转轴,在正常工作期间,当机器行进的时候,该轴一般与地面平行,并且通常与机器行进的方向延伸平行。通过促动器42(图3)如液压促动器等的延伸和缩回,对机器的左右倾斜或者振动进行控制,这里的促动器的第一末端固定在机器的车架上,而促动器的第二末端固定在轴轮或者副车架上。通过车把28上的控制板29上的控制开关或者控制杆,操作员可以控制机器和犁头的倾斜角度。
当底座部件的车轮碰到地基变化,而这些变化可能导致机器向左或向右倾斜时,支架和犁组件相对于轴轮或副车架的倾斜,使得机器和操作员可以调节犁头和犁,使其保持在相对于理想水准面的水平位置上。因此,操作员可以手动控制机器速度、机器的操纵、行进的正向和反向以及犁的侧向或者水平校准位置,而通过激光控制系统可以自动控制犁头的高度。在手把28上的控制板29上,可以对这些功能进行控制,在这里,操作员走在刮平装置10后,就可以很容易地实现这些功能。
任选地,可以想象,本发明的刮平装置或者机器可以交替地包含螺旋钻(或者其它用来移动或刮平或耙平未硬化的混凝土或地基材料的装置),该螺旋钻位于犁组件的前部或者后部,因此,当刮平装置向前移动并通过未硬化的混凝土或地基材料时,可以操控螺旋钻进行修剪或建立混凝土或地基的水准面高度。这样的一个实施例可以或者不可以在每个末端或者两个末端包含刮平犁。螺旋钻可以完全替代这个零件的功能,或者任选地,螺旋钻可以对接合以及混凝土或地基材料的刮平进行补充,而这并不影响本发明的范围。
因此,本发明的刮平装置可以使未硬化的混凝土和地基材料的粗略耙平的精确性变得容易并得到提高。刮平装置可以减轻劳动、提高生产力,并且对于不同类型的施工任务来说非常通用。本发明的刮平装置特别适于小型到中型的公司承包人,他们可能已经使用了不同类型的修平装置,例如,Somero Copperhead激光修平机和/或Copperhead XD激光修平机、或者不同类型的手持式振动整平板、和/或更简单的木制的“2x4”手持式振动整平板等。其中,Somero Copperhead激光修平机和/或Copperhead XD激光修平机由美国密歇根州Houghton的Somero公司都可商业得到,并在2003年12月5日提出申请的序列号为10/728,620、2002年10月2日提出申请的序列号为10/266,305以及2004年7月29日提出申请的序列号为10/902,528的这些美国专利中进行了介绍。本发明的刮平装置在重量上最好足够小足够轻,这样,该装置除了可用于地基现场外,还可用于高架层面,从而对混凝土输送卡车、输送泵、手推车等进行了补充。
本发明的刮平装置可以使泥土、沙子和石子等不坚固的土工作业原料变得平整,所以该装置还对有地基项目的承包人有帮助。通过激光控制系统,犁的高度自动保持在正确的高度上。这使得本发明非常适合于在浇铸混凝土之前或者在铺放预制的铺路石或“铺路材料”以修建车道或人行道之前,在相对小的范围内动力调平泥土、沙子或石子。精确地平整地基可以降低地基中低点的可能性以及混凝土中任何较厚部分的可能性,从而提高了混凝土的效率。另外,地基中的高点也减到最少,这减小了成品混凝土中较薄部分的可能性,这些较薄的混凝土会降低强度,使得发生破裂。预制的铺路石或铺路材料也可以铺放在更加精制的地基上,当铺放这些材料以修建诸如人行道、车道或者院子时,可以减少较高或者较低区域的可能性。
刮平装置主要可用于小型到中型的混凝土承包人,典型地,他们安装的混凝土板或铺砌的面积大约在2000~2000平方英尺范围内。这个范围包括了使用手动滚压的混凝土承包人以及已经使用了整平机的人,例如,激光整平产品的Somero Copperhead和Copperhead XD Line,这些机器由美国密歇根州Houghton的Somero公司都可商业得到,并在2003年12月5日提出申请的序列号为10/728,620、2002年10月2日提出申请的序列号为10/266,305以及2004年7月29日提出申请的序列号为10/902,528的这些美国专利中进行了介绍。本发明的这些轻质的耙平装置或刮平装置或设备或机器特别适合于在施工现场和高架层的表面使用,并且可以补充到其它未硬化的混凝土表面如内底面、外板条、车行道、斜坡、停车区等。
任选地,并参考图4,犁头组件可以从轮式底座部件12上拆下来,并且整平附件或整平装置114可以固定在轮式底座部件上,使机器适合成为整平机110以平整未硬化的混凝土。整平附件114包括犁或者刮平构件118以及振动构件119,其中振动构件119固定并位于犁118的后面。整平附件114固定在调整机构或联动装置16的后端,例如在提升臂32的后端、或以相似的方式作为上述的犁头组件。可以对整平附件114进行装配,使其在边模或构件上向前行进,其中的边模或构件是沿着未硬化的混凝土区或板材的侧面放置的,例如沿着人行道所用的浇铸的混凝土的侧面放置。如下所述,当轮式底座部件12和整平附件114沿着模板前进并穿过浇铸在或者放置在模版之间的未硬化的混凝土的时候,可以将犁118设置为高于模板的平面,而振动构件119可以放置在模板上。
整平附件114的犁118可以包括任何已知的犁平装置或者刮平构件,并且可以包括一个弯曲的材料接合表面,使得当整平机沿着模板行进时,该表面沿着混凝土区能够犁平和运送或者移动多余的未硬化的混凝土。通过固定架137和轮式底座部件12上的调整机构16之间的连接,犁118和整平附件114可以固定在轮式底座部件12上。
整平附件114的固定架137包括一对横梁137a,这对横梁从通常的水平梁或构件137c处沿着犁118的后部延伸,并且向上延伸指向横梁137a的中心接合处。托架或联接板137b放置于梁137a的中心接合处,以连接调整机构16的上系杆或头部支撑连杆34,而一对垂直构件137d在横梁137a和水平构件137c之间延伸,以连接调整机构16的提升臂132的末端。当整平附件114固定在调整机构16和轮式底座部件12的时候,横梁137a、水平构件137c和垂直构件137d支撑了犁118,并使犁的刚性提高。
整平附件的振动构件119固定在犁118的车架137上,并且位于犁118的后面或后部,例如可以通过一对固定构件或附加构件或连杆146进行固定。振动构件119可以包含任何已知类型的振动构件,例如在2003年12月5日提出申请的序列号为10/728,620、2002年10月2日提出申请的序列号为10/266,305以及2004年7月29日提出申请的序列号为10/902,528(律师代理申请案编号SOM01 P-326)的这些美国专利中所介绍的振动构件类型。振动构件119包括通常具有平面的、扁的以及光滑下平面的扁平构件,使其对未硬化的混凝土接合和加工。在图示的实施例中,振动构件119沿着纵向轴延伸,它包括一个较低的、扁的平面部分119a以及一对垂直壁或垂直轨条119b,这对垂直壁或垂直轨条119b向平面外延伸以加强或硬化平面部分,并且限制或者避免构件的偏斜。尽管图上显示并介绍了装置具有振动梁,但是整平装置和/或整平头可选择包括任何其它类型的混凝土表面施工设备或构件,例如滚筒、扁平的或者成型板等,当整平装置在未硬化的混凝土上行进时,这些施工设备或构件会接合和加工未硬化的混凝土表面,使其变平和/或变光滑。
振动构件119的振动是通过动力振动装置或发动机148完成的,而动力振动器装置或发动机148是通过动力源(未显示)提供动力的,例如汽油动力驱动马达或发动机、或电池供电式的驱动发动机等。在本领域都知道,振动器装置148包括一对重量偏心轴或构件,当振动构件119在未硬化的混凝土上行进时,可旋转地驱动这对重量偏心轴或构件,就会使得振动构件119发生振动。
任选地,并且参考图5-10,整平附件或装置114可以固定在调整机构或联动装置116上,而调整机构或联动装置116从人行道整平机110’的轮式底座部件或轮式支座112处向前延伸。在图示的实施例中,轮式部件112是具有一对车轮124的两轮部件,可旋转地驱动这对车轮124,会使得轮式底座部件在未硬化的混凝土表面上行进并通过该表面。轮式部件可以与2003年12月5日提出申请的序列号为10/728,620、2002年10月2日提出申请的序列号为10/266,305以及2004年7月29日提出申请的序列号为10/902,528(律师代理申请案编号SOM01P-326)的这些美国专利中所介绍的轮式底座部件相似。因为,在以上申请的专利中已经介绍了轮式底座部件112,所以在这里对轮式部件112不进行重复的详细讨论了。可以肯定地说,对轮式部件进行驱动或者提供动力,可以使其穿过未硬化的混凝土,并且通过手把128和控制板129,操作员可以操纵或者控制轮式部件。因为,这里仅仅有两个车轮支撑着轮式部件,所以轮式部件可以在它的轮轴周围充分地平衡,并且在运转期间,整平机114可以部分地支撑轮式部件的后端。
因此,如下所述,当向后方驱动轮式部件或者在未硬化的混凝土表面上向后行进并通过该表面(车轮沿着并在浇铸的/放置好的混凝土下面的地基表面滚动),并在轮式部件后拖着或拉着整平附件以建立混凝土的水准面并对混凝土进行振动、压紧和平整时,操作员可以走在轮式部件的前面。当完成一个整平路径时,操作员可以向下按手把128,使得整平装置或者附件114升高至高于混凝土表面,并且将机器移到另一个位置。任选地,轮式部件112可以包括在部件后端(整平头组件或装置的对面)的脚踏架或支撑腿113,使得在不使用整平装置的时候,可以支撑着部件的后端。在图示的实施例中,支撑腿113可以枢轴地固定在轮式部件的后端或周围,并且可以在提升的位置(如图5和图6所示)和较低的位置(未显示)之间旋转于枢轴上,这里的支撑腿向下枢轴地转动以接合地面,并支撑轮式部件的后端,使得在不使用整平设备时,能限制或避免构件的偏斜。
轮式部件的调整机构或联动装置116可与前述的联动装置16相似,并且可以包括提升臂132、上系杆或头部支撑连杆134以及液压促动器或汽缸130。通过提升臂132和上连杆134相对于轮式部件112后端同时的枢轴运动,促动器130的延伸和缩回分别导致整平附件114相对于轮式部件112下降和升起。联动装置116相对于轮式部件112和整平附件114的运动,使得整平附件相对于轮式部件产生垂直往复运动,这样就使得整平附件相对于轮式部件112升起或降下时,犁118和振动构件119大体上可以保持同样的方向。
在图示的实施例中,在固定架137的横梁137a的中心接合处,将上系杆134固定在托架137b上,并且通过在提升臂132的末端绕着连接销枢轴地转动整平机,可以调整上系杆134以调节整平机的冲角。从图4和图7可以看到,上系杆34、134可以处于两个图示的轮式底座部件之间的不同平面,因此,可以将上系杆固定在整平附件的固定架137的不同位置,这取决于特殊应用或者整平附件所固定的底座部件或支座。
运转期间,轮式部件112可以向后行进并通过未硬化的混凝土,例如在装有未硬化的混凝土的一对模板或侧壁150之间,并且界定了混凝土板的侧面和末端;例如在浇铸或者固化混凝土人行道的时候,沿着人行道的对边放置的模板。如图6和图8所示,犁118可以包括间隔构件或者元件152,间隔元件沿着犁的下缘,并在犁118的外端或朝向犁118的外端排列,使得整平附件在模板150和未硬化的混凝土上行进时,间隔元件可以沿着模板150行驶并放置在模板上。间隔元件152具有间隔或者提升功能,使得在高于模板的平面隔开犁的下缘,例如比模板平面高出大约1/4英寸,并且比放置在模板上并在模板上表面振动、平整混凝土的振动构件的平面也要高。
通过紧固件或者类似物,间隔构件152可以固定在或者附着在犁上,该紧固件穿透间隔元件152的孔152a(图9)延伸出来并进入到犁118内或至少部分地穿过犁118。从图8和图9可以最清楚地看到,间隔构件152可以包括弯的下凸缘152b,当间隔构件152固定在犁上的时候,它可以围绕或者部分围绕着犁118的下缘弯曲。因此,下凸缘152b具有间隔功能,并且当凸缘152b放置在模板上的时候,可以将刮板的下缘提升至高于模板150。弯的下凸缘152b也为犁提供了弯曲接合表面,可以使其沿着模板150的上表面行驶,并且限制或避免了在模板的上表面,犁的尖锐下缘会穿透或切开模板或者撞上毛刺或障碍物。
当轮式部件112向前行进并通过未硬化的混凝土时,通过将振动构件119连接或者固定在犁上的联接连杆146,在犁118后拖着或拉着振动构件119。每个联接连杆146可以连接犁118的架子137中的托架137e和振动构件119每侧的托架154。托架137e、154可以包含接收联接连杆146各自末端的U型托架。在图示的实例中,如图10所示,联接连杆146是一个伸长的构件,它在连杆的两端分别具有固定孔146a、146b,此外还有多个调整孔146c。通过穿过托架137e上的开口或孔137f(图8)并且穿过孔146a的固定销或者类似物,联接连杆146枢轴地固定在犁118的托架137e上,这样,当固定其上时,联接连杆就可以绕着固定销156枢轴地转动。通过穿透支架154上的开口154a(图8)以及联接连杆146上的孔146b的固定销或者类似物,联接连杆146的另一末端可以固定在振动构件119的托架154上。
任选地,可以将联接连杆146相对于振动构件进行固定,使得沿着模板拖拉振动构件时,能够使振动构件保持理想的冲角。联接连杆可以绕着穿过孔154a和154b的销进行枢轴转动,以调整振动构件的冲角,直至多孔或开口146c与托架154上的多孔154b(图8)中相应的一个孔排成一行。当对准了一组理想的开口时(这样振动构件就处于理想的冲角),可以将销子穿透对准的开口,使得相对于托架154和振动构件119固定了装配连杆146。因此,可以枢轴地转动联接连杆,并且可以将销子穿透所选好的一组对准的开口,使得振动构件具有相对于犁的理想的或者适合的冲角。
在人行道整平机运转期间,向后移动或驱动轮式部件并通过未硬化的混凝土和位于模板之间的混凝土,使得沿着模板并在放于模板之间的未硬化的混凝土上移动整平附件。当在犁后拖着振动构件,并将其放在模板上且沿着模板的上表面行进时,犁起了修剪或者建立混凝土水准面的作用,使其达到高于模板上表面的平面。因为联接连杆被枢轴地固定在犁的后部,所以振动构件可以相对于犁自由地浮动,从而可以将其放置在模板上,这这样,振动构件可以处于模板的高位,并且略低于犁118所建立的混凝土水准面的平面。
如图8所示,可以在犁的前方将未硬化的混凝土放在初始深度或放置深度或平面A,犁可以除去一些多余的未硬化的混凝土,这样,当犁在未硬化的混凝土上通过后,未硬化的混凝土就处于整平前的平面B。在犁的后面,振动构件在未硬化的混凝土上行进,并对未硬化的混凝土振动、压紧、整平和精整,使其达到理想到成品平面C,该平面通常与模板150的上表面平齐,并低于犁所建立的整平前的平面B。因此,振动构件对未硬化的混凝土振动和压紧,使其达到由模板150设定的较低的理想平面或者水准面。因此,人行道整平机可以用犁建立理想的初始水准面,并且将少量多余的高于理想最终水准面的未硬化混凝土提供给振动构件,以压紧、振动使其达到理想到最终水准面。因此,不使用具有激光接收器和激光平面生成装置等的自动激光控制系统,人行道整平机就可以在理想水准面上将混凝土整平,其成品表面得到提高。
现在参考图11-14,铰接的动力耙平机器或装置或设备210包括铰接的车轮底座212,它由四个橡胶轮胎车轮支撑,其中两个前轮224在前面,两个后轮226在后面,车轮底座212支撑了犁头组件214。动力可以通过任何已知的动力装置提供,例如汽油动力发动机或者类似物,如十三马力(或其它动力)的气候发动机、或者其它动力源或者动力装置,例如上面已经介绍的动力源或者动力装置。机器包括铰接的主支架212,它包含前车架部分212a(由前轮和前胎224支撑)、后车架部分212b(由后轮和后胎226支撑)和其它零件,例如贮液器中的液压油的供给、液压泵、控制阀、液压管路以及包括电池和充电系统的电力系统。
在图示的实施例中,通过机械联动装置216和液压促动器,将犁头组件214固定在机器的前车架部分,例如以上述的相似方式进行固定。刮板218的高度或者提升通过具有单一激光接收器220的自动化激光控制系统进行控制,该接收器是由垂直桅杆236固定在犁上的。远离机器安置的激光发射机(未显示)为机器的自动化激光控制系统提供或者生成激光参考平面。
如图14所示,机器操作员可以站在固定在机器后车架部分212b的平台227上。通过用户控制的输入,例如通过正好低于手把228的拇指控制的调节装置229,操作员可以控制推进速度、方向并操纵机器。手把228固定在机器的后车架部分212b,它可以包含填塞了泡沫的把手,使得操作员感觉舒适。通过机器一侧的双作用液压汽缸231(图12和13),可以使机器行进。转向汽缸231固定在前车架部分212a的末端和后车架部分212b的末端。因此,转向汽缸231的延伸和缩回提供了瞬时力,该瞬时力绕着铰接的车架的垂直轴进行作用,以操纵机器向左或向右。
比较合意的情况是,提供了四轮驱动推力系统的液压发动机可以驱动四个车轮中的每个车轮。液压释放制动器最好用于四轮中的两个或者更多。车轮和轮胎可以随意选择以适合特殊的施工条件。例如,窄的车轮和轮胎224、226(图11-14)主要用于将机器行驶通过在坚硬的或者其它压实的地基材料上的未硬化的混凝土。任选地,并且参考图15,宽的车轮和轮胎224’和226’可以安装在机器上,使其用于软质的或沙质的地基材料或者放在高架金属层面的未硬化的混凝土。宽轮胎可以在软质地基材料上具有更大的浮动性,并提高车轮在波纹金属层面材料上的接触和负荷分配。
犁头组件214是由提升臂232、上系杆或头部支撑连杆234以及液压促动器或汽缸230支撑的,其中的液压促动器或汽缸230形成了垂直可动的机械联动装置,例如上述的机械联动装置。犁头组件由前向犁和后向犁组成,激光接收器220固定在位于犁218中部的桅杆236上。犁头能推着或拉着不坚固的材料,例如新浇铸的混凝土、沙子、泥土或石子。标准激光控制系统,例如由Trimble Navigation公司提供的包含有GCR激光控制系统包装的标准激光控制系统(或者其它适合的激光控制系统),适合于机器,使其有效地控制犁头的高度。当机器在运转时,激光控制系统控制液压阀,而液压阀反过来控制液压促动器在犁上相对于激光参考平面的位置。
前轮224和前车架部分212a的轮轴组件或者副车架225除了提供推进动力以驱动机器和进行动力操纵外,还能振动或倾斜机器和犁头,使其相对水平面左右侧动。在图示的实施例中,前轮固定在单一的轮轴构件或轮轴组件或副车架225上,而车架部分212a枢轴地固定在轮轴组件225上,并且能绕着水平轴枢轴转动,在运转期间,当机器行进的时候,该水平轴一般与地面平行,并且通常与机器行进的方向延伸平行。通过促动器或液压汽缸238(或者其它的促动装置),控制机器相对于轮轴组件和车轮的左右倾斜或者振动,这里的汽缸或者促动器的第一末端固定在机器的车架部分212a上,而第二末端或者相反端固定在轴轮或者副车架225上。在这样的应用中,液压促动器可以包括具有单一活塞的双活塞杆油缸,因此,在每个方向上对给定部位所需要的液压油的量可以完全相同。因此,通过控制开关或者控制杆或者用户控制器的输入或者手把,操作员可以手动控制机器和犁头的倾斜角度。这使得当机器(例如机器前部的一个轮胎或者两个轮胎)碰到地基变化,而这些变化可能导致机器向左或向右倾斜时,机器和操作员可以调节犁头并使其保持在相对于理想水准面的水平位置上。
任选地,通过左右水平的水准传感器或者横坡水准传感器的信号输入,可以自动地控制犁的水平校准,其中这些传感器固定在机器前车架部分或周围。在大多数的机器操作模式条件下,操作员可以手动控制机器速度、机器的操纵、行进的正向和反向,而犁头的侧向或者水平校准位置由左右水平传感器和促动器控制。如上所述,通过激光控制系统的激光接收器所发出的输入信号,可以自动地控制犁头的高度。
机器控制系统的另一方面包括“自动耙平”或者“自动升起”控制器或控制系统或者其它的控制装置,可以操控这些装置在材料调平或耙平或水准面建立路径的末端自动地升起犁头组件(包括刮板)。例如,当向“相反的”行进方向驱动机器通过未硬化的混凝土时,犁将多余的未硬化的混凝土材料刮平和/或调平,使之达到理想的水准面。在这种操作模式下,通过激光接收器的高度校正信号(与激光接收器收到或者探测到激光信号或者激光平面发射机或发生器所发射的激光平面一样),可以自动控制犁头的高度,使其达到理想高度。
如图16所示,机器的控制系统240可以包括调节装置或者控制器242,它接收激光接收器220的信号,并且控制高度促动器或汽缸230,以响应激光接收器的信号。控制器242也接收指示机器行进方向的方向开关或指示器(或者车轮传感器或者其它的方向测定或者方向指示装置)所发出的信号。例如,控制器可以接收这样的方向开关的信号,该开关是指示机器在反向上进行(当机器用于犁平或耙平或整平未硬化的混凝土时,该方向为机器行进的正常方向),从而控制器可以控制高度促动器以响应激光接收器的校正信号,这样,当机器在混凝土上反向行进时,犁就保持在理想的平面或者水准面。
在材料耙平或者调平路径的末端,操作员可以停止机器,然后选择推进方向控制的“向前”行进方向位置。停止机器和/或推进方向控制的“向前”行进方向位置的选择可以自动地将信号(由方向开关或方向指示装置或车轮编码器或类似物发出的)提供给控制器,因此,控制器可以开动或者控制提升促动器或汽缸(例如犁提升汽缸的液压提升阀),使其抬起刮板,让刮板离开未硬化的混凝土材料以相应信号。在操作的这个部分中,激光接收器的任何“降低”信号都被暂时阻断(或者使激光接收器无效或者控制器以其它方式有效地忽略激光接收器的信号),以阻止犁向正确的水准面高度自动降低。一旦升高了犁和激光接收器,使得激光接收器超出传感范围,就不再需要阻断激光接收器的校正信号了。
在全抬起位置,可以使犁头达到一个点,在该点,犁的提升臂或者提升机构可以接触限位开关,而这个限位开关可以限制犁头的进一步升高。在这个位置,当操作员向前驱动机器通过未硬化的混凝土时,犁在抬起位置保持静止(并且可以将犁扣紧或锁紧在抬起位置)。在过程的这个步骤中,犁没有对材料进行刮平或者调平。在向前的行进路径的末端,操作员可以再次停止机器的行进。操作者可以再次选择推进控制的“反向”位置,并且也可以选择开关以再一次降低犁头,使其与混凝土接合(任选地,可以自动降低犁头以响应反向位置的选择或者机器反向的运动,或者在正向行进后,响应轮式装置的停止)。由于犁被带到理想的水准面,当操作者在相反的行进方向上驱动机器时,激光控制系统再次控制和建立和保持犁的刀刃在正确的高度。在最后整平操作之前,要重复很多次半自动的“自动耙平”或者“自动升起”过程,以完成混凝土的理想的刮平和平整。因此,“自动耙平”或者“自动升起”系统使得操作员在操控机器的时候,可以选择减少必需的控制输入的次数。
机器控制系统的另一方面可以称之为“自动拖曳”功能。“自动拖曳”功能是由可调的用户输入或者安全阀输入246(图16)提供的,而用户输入或者安全阀输入246反过来又控制或者调节位于升降液压回路内的限压控制阀248的位置(例如通过机器的控制器242或者其它控制器或者控制系统)。可调的安全阀位于操作员的控制台,并在操作员的工作半径以内。实际的限压控制阀可以位于犁的提升油缸回路的供压管路内。通过旋转操作员控制台上的可调把手,操作员可以可调地限定用来降低或者以其它方式向下驱动犁组件的最大液压。这有效地调节并限定了犁上可用的向下力,使得犁与材料充分地接合以进行动力耙平。如图16所示,控制阀248可以直接通过用户输入246直接控制,或者通过控制器242控制(控制器242可以接收信号或者用户输入246的输入),使得控制阀248可以调整由犁组件在混凝土表面所施加的向下的压力。
例如,在相反的行进方向上驱动机器时,当犁碰到过量的不坚固的地基材料或者未硬化的混凝土时,操作员通过调整“自动拖曳”位置,可以选择减小犁向下的力。通过还原“自动拖曳”位置,只要犁碰到了要移动的过量负荷,犁就将慢慢上升并且脱离材料部分。因此,在给定条件下,机器上的负荷将降低到一定程度,使其与机器的牵引力和可用的发动机马力更紧密地相配。因而,实际上不用安装驱动推进车轮的液压发动机,就有可能最大限度地扩大机器的生产力,或者在高牵引力时由于牵引力的损失而使车轮自身旋转。因此,“自动拖曳”功能使得操作员能够很容易地调节材料与犁的接合度,并且提升了机器生产力的最大可用程度。任选地,通过机器的调节装置或者控制器或者控制系统,可以自动调节或者还原犁向下的压力,以响应车轮/轮胎在地基上的滑动或者其它输入的检测(例如犁逆着已积聚在犁上的材料向后运动所产生阻力的阻力测定),这种检测可以指示犁上多余的材料,这些多余的材料限定了混凝土施工或者加工机器或装置向后的进程。
参考图17,铰接的动力耙或犁或整平板或混凝土施工或加工机器或装置或设备310包括铰接的车轮底座312,它由四个橡胶轮胎车轮支撑,其中两个前轮324在前车架部分312a,两个后轮326在后车架部分312b。前车架部分312a支撑了犁和/或整平头组件314。轮式支座或底座可以与前述的轮式支座完全相似,所以,在这里对轮式支座就不进行重复的详细讨论了。
在图示的实施例中,犁头组件314包括一个具有犁构件318和振动构件319的整平头组件。任选地,并如图17所示,整平头组件318可以包括材料移动装置或螺旋钻321,因此,振动构件在对未硬化的混凝土进行振动、压紧和修平以达到理想水准面之前,犁构件可以粗略地建立混凝土水准面,并且螺旋钻可以进一步建立混凝土的理想水准面。整平头可以利用下述专利中所介绍的相似装置:如美国专利4,655,633;4,930,935;6,129,481;6,152,647;6,183,160;6,588,976;和/或6,623,208和/或2003年12月5日提出申请的序列号为10/728,620、2002年10月2日提出申请的序列号为10/266,305以及2004年7月29日提出申请的序列号为10/902,528(律师代理申请案编号SOM01 P-326)、2004年3月19日提出申请的序列号为10/804,325(律师代理申请案编号SOM01 P-322)的美国专利。在图示的实施例中,整平头组件314固定在完全刚性的吊杆316上,而吊杆316是从轮式底座部件312的前车架部分312a处延伸出来的。通过至少一个高度促动器或液压汽缸330,可以调节刮板318、螺旋钻321和振动构件319的高度,而高度促动器或液压汽缸330是由具有激光接收器320的自动化激光控制系统进行控制,其中这个接收器320是由垂直的桅杆336固定在犁上。远离机器安置的激光发射机(未显示)为机器的自动化激光控制系统提供或者生成激光参考平面。
如图17所示,机器操作员可以站在固定在轮式支座312后车架部分312b的平台327上。通过用户控制的输入,例如以上述的相似方式,操作员控制推进速度、方向并操纵机器。通过位于机器一侧的或者面向机器一侧的双作用液压汽缸331,可以使机器行进。转向汽缸331固定在前车架部分312a的末端和后车架部分312b的末端。因此,转向汽缸331的延伸和缩回提供了瞬时力,该瞬时力绕着铰接的车架的垂直轴331a进行作用,以操纵机器向左或向右。任选地,提供了两轮或四轮驱动推力系统的液压发动机可以驱动每个后轮或前轮或者轮式支座所有四个车轮中的每个车轮。
在图示的实施例中,后车架部分312b可以绕着其纵向轴350相对于固定臂或连接臂或连接构件352进行枢轴转动,而连接构件352枢轴地固定在前车架部分312a上,并相对于前车架部分312a绕着轮式支座312的垂直枢轴线331a枢轴地转动。例如,后车架部分可以在圆柱形的接收构件内可转动地接收圆柱形的连接臂,在那里连接臂可以在圆柱形的接收构件内旋转或者枢轴地转动,使得后车架部分相对于连接臂和前车架部分可以枢轴转动或倾斜。因此,后车架部分312b可以绕着两个轴相对于前车架部分枢轴地转动。为了使前车架部分和后车架部分之间具有理想的自由度,任选地,通过其它的枢轴装置,例如滚珠和承窝类型的排列或者万向接头或者挠性连接构件等,可以将后车架部分枢轴地固定在前车架部分。
如图17所示,前轮324和前车架部分312a的轮轴组件或副车架325能够绕着纵向的枢轴线354振动或倾斜机器和犁头,使其相对水平面左右侧动。在图示的实施例中,前轮固定在轮轴或副车架325上,而前车架部分312a枢轴地固定在轮轴或副车架上,并且能绕着纵向枢轴线354枢轴地转动。通过促动器或液压汽缸338(或者其它的促动装置),可以控制前车架部分(以及整平头组件)的左右倾斜或者振动,这里的汽缸或者促动器的第一末端固定在机器的车架部分312a上,而第二末端或者相反端固定在轴轮或者副车架225上,例如上面已经所介绍的。
如图17所示,前车架部分312a可以包括前部水平传感器或者倾斜传感器或者横坡水平传感器356(如图所示,这些传感器可以固定在的前车架部分312a,或者可以固定在整平头组件)。可以操控前部水平传感器356检测前车架部分(或整平头组件)绕着纵向轴354的左右倾斜或者枢轴运动。控制系统360的调节装置358(图18)可以对前部水平传感器356的信号作出响应,并且可以操控该调节装置开动、调节或者控制促动器338,使其对前车架部分312a相对于轮轴组件325和前轮的倾斜进行控制,以便使整平头组件完全保持在平面上或者理想的方向上。即使是当机器沿着地基表面并在地基表面上向后行进且通过混凝土的时候,在车轮碰到凸起或者表面不规则处或者不平坦的地形时,车轮和轮轴组件可能倾斜的时候,整平头组件也保持在平面上或者理想的方向上。
当后轮(例如通过碰撞检测装置或者控制系统360等)碰到地基表面上的凸起或者表面不规则处的时候,可以操控混凝土整平或者施工装置的控制系统,以检测这些凸起或者表面不规则处,然后可以减小或者降低机器的速度(通过还原或者控制机器驱动系统364的输出)以预先防止前轮碰到凸起,这样,当前轮随后碰到表面不规则处时,由于降低了行进的速度,所以调节装置358和促动器338可以更容易地适应表面的不规则处。在图示的实施例中,碰撞检测装置包括后部水平传感器或者倾斜传感器或者横坡水平传感器362,可以操控这些传感器检测后车架部分312b绕其纵向轴350的左右倾斜或者枢轴运动,例如以前部传感器356相似的方式进行检测。如图18所示,当轮式支架向后行进且通过混凝土时,当后轮326中的一个车轮碰到物体或凸起或不平坦的地形或者表面不规则处的时候(例如图17上的物体),控制系统360的调节装置或控制器358也可以收到后部水平传感器362的信号以进行检测。为了响应后部水平传感器362的信号,该传感器指示了足够多的或者临界的凸起或不平坦的地形或表面不规则处,调节装置358减慢了车轮的驱动速度,以便降低轮式支座部件向后的行进速度。这样,当前轮碰到检测到的凸起或者表面不规则处的时候,轮式支座部件将以较慢的速度或者降低的速度行进。
调节装置358也可以接收速度或距离或行进指示装置或指示器368的输入信号(这些指示装置或者指示器可以包括车轮编码器、轮速传感器、距离传感器和/或计时装置等)。因此,调节装置358可以检测到什么时候前轮324已通过所检测到的凸起或表面不规则处,(例如,由于碰撞检测至少等于前部与后部车轮或轮轴之间的距离,所以可以在行进速度的基础上通过计算行进的距离,和/或测定所行进距离的时间,或者通过其它适当的距离或时间或速度探测或检测装置)。在调节装置确定了前轮已经通过了所检测的凸起之后,调节装置可以提高机器行进的速度,使其恢复为检测到凸起以前的行进速度。
因此,本发明的控制系统供了一种可以更快地通过混凝土表面的增强型犁平或整平装置和方法。这是由于当车轮在充分平滑的地基表面上行进时,机器可以以更快的速度前进,但是如果碰到了表面的不规则处,机器的速度将自动地减慢,因而,该装置和方法使得前车架部分或整平头组件对倾斜控制的响应度提高。因此,操作员可以为平滑的地基设定机器的速度使之达到理想的级别,此外,当机器碰到凸起或者其它表面不规则处时,控制系统将自动调节速度使之达到适当的速度级别。可以想像,控制系统可以调节或者改变速度的降低程度,而这速度的降低程度取决于机器后轮所检测到的或者碰到的凸起的大小或高度。
任选地,且本发明的具有两轮支座或底座或部件的犁平或耙平或整平机器所独具的(例如,美国专利4,655,633;4,930,935;6,129,481;6,152,647;6,183,160;6,588,976;和/或6,623,208和/或2003年12月5日提出申请的序列号为10/728,620、2002年10月2日提出申请的序列号为10/266,305以及2004年7月29日提出申请的序列号为10/902,528(律师代理申请案编号SOM01 P-326)的这些美国专利中所介绍的两轮式装置),碰撞检测装置或系统可以包括一个可移动的灵敏元件,如车轮或滚筒或类似物,该元件可以放置在轮式支座的每个车轮的头部(在行进的后方),使得各自的车轮在碰到凸起或者表面不规则处之前,该灵敏元件就可以碰到并且检测任何凸起或者地基表面的不规则处。例如,可以将一个车轮或者滚筒固定在从轮式支座向后向下延伸出来的臂上,因此,所检测到的臂向上的运动(例如臂向上的枢轴运动)就指示了车轮或者滚筒碰到了地基表面的凸起。
因此,当一个前轮或者两个前轮碰到了所检测到的凸起或者表面不规则处时,机器的行进速度就降低到减慢的速度,这样,当前轮碰到凸起并在其上滚动时,调节装置和倾斜促动器338就可以更加容易地将整平头完全保持在与前轮324和轮轴组件325转动或扭转一样的平面或者理想方向上。因此,后轮的感知作用就用于自动减慢(预调)机器的行进速度,这样,在控制器计算的碰撞作用期间,机器就可以以减慢的行进速度继续进行整平过程。前车架横坡控制系统有助于将吊杆和整平头平面充分保持在横坡方向上,并且机器行进速度的暂时减慢有助于使控制系统在各自组分的性能范围内保持响应。然后,在控制器计算完行进距离总数之后(例如通过编码器或者类似物所感知的行进距离),当机器已经清除了碰撞作用时,机器可以恢复其以前的行进速度。如果没有生成更多的凸起(后车架斜坡)信号,并且地基保持充分的平滑或者平坦,整平机可以继续以其较快的行进速度进行整平。尽管显示并介绍了检测前车架部分的左右倾斜及减慢机器速度,以期望前车架部分和整平头达到相似的左右倾斜,除此之外,本发明的机器也可以检测后车架的斜度变化(例如当两个车轮都碰到同一凸起或者表面不规则处的时候,就可能发生这种情况),并且机器可以慢下来以期望前车架部分的车轮/轮胎所碰到的情况相似(当机器以减慢的速度行进时,为了对整平头组件进行斜度调整)。
任选地,并且如图19所示,混凝土施工或者加工装置和机器310’可以包括轮式支座312和固定在轮式支座312前车架部分312a的整平头组件314’。整平头组件314’包括车架370、振动构件319’和犁组件318’,其中振动构件319’固定在车架370上,而犁组件318’可调地固定在车架370上,通过一对促动器可以调节犁组件318’,并对桅杆336上的各自的激光接收器320作出响应,以建立混凝土的理想水准面,这样,当与机器在地基和混凝土上行进时,振动构件就可以振动、压紧并弄平混凝土,使之达到理想的水准面。在图示的实施例中,整平头组件314’固定在前车架部分312a,并且浮在混凝土表面上或者由混凝土表面支撑着,例如以2003年12月5日提出申请的序列号为10/728,620、2002年10月2日提出申请的序列号为10/266,305以及2004年7月29日提出申请的序列号为10/902,528(律师代理申请案编号SOM01 P-326)的这些美国专利中所介绍的方式浮着或者支撑着。促动器可以在整平头组件的相反端或者在相反端附近对各自激光接收器作出响应,并且可以调节或者控制促动器以调整切开混凝土的程度,以便当机器沿着混凝土行进时,为浮动的振动构件建立理想的水准面。任选地,整平头还可以包括上面介绍过的螺旋钻。
在图示的实施例中,通过上臂联动装置334和下臂联动装置332,整平头组件314’枢轴地固定在前车架部分312a,并且通过提升汽缸或者促动器330’,整平头组件314’可以相对于前车架部分312a升高或者降低。在整平过程运行期间,通过上提升臂联动装置和下提升臂联动装置的完全自由的枢轴运动,以及选定的提升臂汽缸的自由运动或者自由浮动,可以使整平头浮在振动构件上的混凝土表面。使用这个设计,可以将前部横坡传感器或者倾斜传感器设置在放在混凝土表面的振动构件上,因此,犁促动器可以对倾斜传感器作出响应,使得整平头组件充分保持在理想的方向上,而机器的前车架部分和后车架部分通过各自的纵向枢轴线在不平坦的地基材料上自由地振动。
任选地,上臂联动装置的上连杆334是个可调节长度的连接,它可以包括线性传动装置,例如电动线性传动装置或者类似物。线性传动装置可以包括一个完全刚性的构件,根据整平头车架370上的斜度水平传感器372的信号,可以自动调节线性传动装置以改变其长度。当轮式支座的车轮在地基上碰到凸起或者斜坡,整平头组件可能倾斜时,斜度水平传感器372可以感知整平头组件的斜度或偏角。这样一种可调的提升臂传动装置和斜度传感器的排列使其能够控制整平头的斜度,这样,当机器的车轮在地基上碰到凸起或者斜坡时,整平头的斜度可以保持完全不变。如上所述,后车架部分可以包括斜度检测传感器和调节装置,当检测到足够多的或者临界的斜度变化时,调节装置可以减慢机器行进的速度,以期望前轮/轮胎和整平头组件遇到相似的斜度变化。
根据整平头组件的设计重量和混凝土条件,可以添加或者减去整平头上的“重量”。因此,通常自由浮动的提升汽缸330’可以选择性地作为“恒力”促动器起作用,由操作员选定。因此,操作员可以使促动器或者汽缸延伸或缩回或成为完全刚性的或者被锁住。这样的应用可以使得操作员在混凝土表面增加或者减少整平头向下的压力,以便调节振动/浮动构件在混凝土表面上施加理想大小的力。任选地,机器可以包括可变调节的扭转弹簧或者其它偏置元件或弹簧,它们位于下提升臂和前车架部分之间的枢轴上。这样一种排列可以通过整平头的运动范围抵消整平头的重量,例如,用在顶置车库门的扭转弹簧通过其运动范围抵消门的重量,以其相似的方式可以对整平头的重量进行抵消。
机器也可以包括前述的凸起预测和速度控制系统,当前轮碰到凸起并在其上滚动时(由于通过后车架部分的凸起检测装置或传感器可以预先检测凸起,所以以减慢的速度进行滚动),这里的促动器338可以将前车架部分保持在完全水平或理想方向上。然而,任选地,在该实施例中,由于可以在整平头组件中提供倾斜传感器,所以可以除去前部水平传感器或横坡传感器或倾斜传感器356。
任选地,并参考图20,本发明的混凝土施工或犁平或整平机器410可以包括轮式支座或底座或部件412,其中整平头组件414固定在轮式支座412的前末端或者后末端。整平头组件414可以与上述的整平头组件314’完全相似,并且可以以与上述相似的方式,将整平头组件414固定在轮式支座上,以便完全浮在混凝土表面上或者由混凝土表面支撑着,所以在这里对整平头组件不进行重复的详细讨论了。整平头组件中常用的或者相似的零件或元件列于图20上,其中使用了图19所用的相似的参考号码,但是在每个参考号码上加了100。
同样,轮式支座412与前述的轮式支座312可以完全相似,所以在这里对轮式支座就不进行重复的详细讨论了。然而,轮式支座412的前部412a包括前车架部分413a,它枢轴地固定在轮轴组件425上,并且通过促动器438(例如上面所述的)可相对于轮轴组件枢轴地转动;此外,轮式支座412的前部412a还包括可枢轴转动的支撑臂或支撑车架413,它枢轴地固定在前车架部分413a,并且可以绕着水平轴413c枢轴转动。通过联动装置432、434和促动器430,将整平头组件414固定在能枢轴转动的支架413b的前部413d(例如以前述的将整平头组件314’固定在前车架部分312a相似的方式进行固定)。
如图20所示,支架413b的枢轴线413c通常是水平的,并垂直于机器行进的方向。当机器的车轮行驶过地基上的凸起和不规则处时,支架与轮式支座前车架部分的中间点联接可以减小提升臂不必要的的高度变化以及整平头的斜度(仰角)的不必要的变化。可以枢轴转动的支架枢轴地固定在轮式支座上,靠近其中间点和轮式支座前端的后部,因为当机器行驶过混凝土时,这样一种排列减少了提升臂联动装置的高度变化(以及因此的整平头组件的高度变化)。这是一种理想的排列,因为进行整平时,希望整平头保持水平的俯仰角,这样就不会推翻整平头的理想仰角。
通过可调的促动器474或者类似物,可枢轴转动的支架413b的前端部分413b可调地连接着前车架部分413a的前端。在混凝土施工装置或机器的运转期间,位于支架与前车架部分的前部之间的促动器可以自由地伸缩。然而,可以将小促动器474选择性地锁在固定位置,使得提升汽缸或者促动器430将整平头升高或者提升使其离开混凝土。当促动器处于自由浮动模式时,整平头组件由混凝土上的振动构件支撑着,例如2003年12月5日提出申请的序列号为10/728,620、2002年10月2日提出申请的序列号为10/266,305以及2004年7月29日提出申请的序列号为10/902,528(律师代理申请案编号SOM01 P-326)的这些美国专利中所述的。
可以进一步想象,当混凝土表面部分支撑着振动构件时,促动器474也可以起恒力促动器的作用,以帮助控制振动构件向下压力或者向上压力的理想值。压力传感器或者负载元件(未显示)可以固定在振动器和整平头的车架之间,并且可以感知振动器施加在混凝土表面的垂直力的大小。可以将压力传感器或者负载元件的输出信号指引到控制器,使其调节恒力促动器的输出力,为混凝土表面提供理想的向下压力。
任选地,支架413b的前部413d可以枢轴地固定在支架413b的水平部分413e,因此,在支架413b的水平部分413e的前端(或者在支撑臂的后端与轮式支座412的前部412a之间的附件),支架413b的前部413d可以绕着垂直的枢轴线枢轴地转动。当铰接的轮式支座被连接起来或者驶向一侧时,这样一种枢轴的排列使得整平头组件绕着垂直的枢轴线并相对于轮式支座的枢轴运动可以减少或者减轻整平头的侧向运动。任选地,可以装配促动器(未显示)或者类似物,使得支架被锁住或者浮在垂直的枢轴线上。可以开动促动器以控制或者调节支架在枢轴线上以及侧向方向上相对于轮式支座的位置或方位。
尽管显示和介绍了在地基表面上驱动装置并操控其犁平或者建立混凝土的理想水准面和/或振动或者整平未硬化的混凝土,本发明的轮式施工或加工装置或机器适合于犁平或者整平其它材料,例如地基材料(如泥土、沙子、石子或者类似物),或者放置在或者浇铸在地基表面的其它未硬化材料(例如其它类型的混凝土、水泥、沥青或类似物),而这并不影响本发明的范围。
因此,本发明可以提供一种混凝土施工或加工装置或机器,其包括用来刮平混凝土的犁组件和/或用来整平或者平滑和压紧混凝土的整平头组件。犁头组件或者整平头组件可以固定在两轮的或者三轮的或者四轮的部件或者底座上,可以相对于轮式部件调节犁头组件或者整平头组件,以响应激光接收器,从而在理想的水准面上建立和/或整平混凝土。任选地,犁或者整平头组件可以固定在轮式部件上,并且可以相对于轮式部件自由地浮动,因此,通过平面调整装置或犁/整平头组件的犁建立了水准面,以响应在犁/整平头组件上的促动器和激光接收装置。机器可以包括一个控制系统,在完成一个路径后,可以操控该系统自动抬高犁/整平头组件,并且当机器沿着并穿过混凝土移到另一个路径起始处的时候,可使犁/整平头组件保持在抬高的位置上。机器可以包括一个含有向下压力调节装置的控制系统,该调节装置控制或增大/降低犁/整平头组件施加在混凝土表面的向下压力,这样,当犁/整平头组件在混凝土表面行进时,犁/整平头组件可以将积聚在犁上的多余的混凝土抬起。机器可以包括一个控制系统,该系统可以检测地基上的凸起或者表面不规则处,并且可以通过轮式部件的一个车轮自动调节轮式部件的速度,以响应凸起或者不平坦地形的检测,这样,机器可以在不平坦的地形上降低速度,通过增加机器的时间使其在通常水平的方向上调节或者保持犁/整平头,使得混凝土在这些范围内的等级或者平整性提高。
因此,为了使混凝土的放置和整平这些连续操作便利和得到补充,并且易化及补充建筑工业上用于地基制备的不坚固的和易展开的材料的弄平和正确调平过程,本发明适合于为混凝土表面进行理想的、简单的但是完全精确的刮平。该机器的另一个优点就是机器操作员可以站在或者坐在机器上,把他的脚脱离混凝土和/或不坚固的材料。在机器使用期间,这个优点提高了机器使用的舒适性和个人的安全性。例如,操作员不可能将他的脚陷在不坚固的材料如未硬化的混凝土中,或者在不坚固的和易流动的材料所遮盖的物体上绊倒。另外,机器还可以以较高的速度行进,而且可以以站着和坐着的设计为操作员提供工作区域的指挥视角,这显著地提高了人走在后面类型的机器的生产力。另外,在混凝土建筑业内,本发明的机器为具有机器的操作员提供高水平的利用率,这是因为可以将机器随意改装以用作混凝土涂层喷雾器、激光响应整平机器、混凝土泵动软管手柄和表面清扫器。机器也可以适于其它应用,而不影响本发明的范围。
为了使混凝土的放置和整平这些连续操作便利和得到补充,并且易化及补充建筑工业上用于地基制备的不坚固的和易展开的材料的弄平和正确调平过程,本发明也可以提供一种设备和方法,用来在未硬化的混凝土表面上完成理想的和精确的刮平。设备或者机器可以在任一方向上移动,以刮平或建立未硬化的混凝土或地基材料的理想的水准面或平面。可以自动地调节犁使其保持理想的的水准面或平面,以响应激光参考系统,这样,在目标范围上就将未硬化的混凝土或者地基材料刮平到适当的平面。可以单独操作或者控制机器的车轮,使得设备行进并通过未硬化的混凝土或地基材料,并且当设备行进并通过未硬化的混凝土或地基材料时,可以转动或者操纵设备。当设备行进并通过未硬化的混凝土或地基材料时,通过手把或者类似物,可以操纵后轮以进一步增强对设备的操纵和控制。任选地,轮式底座部件可以包括具有前轮和后轮的铰接的车架。一个车架部分可以支撑着犁头或整平头或其它附加装置或头组件或类似物,而另一个车架部分可以提供一个具有平台的操作员控制台,在犁平或刮平或整平或其它混凝土加工操作期间,操作员可以站在控制台上。
本发明也提供一种人行道整平机器,可操控它建立一个略高于最终水准面的初始水准面,然后在初始水准面上整平未硬化的混凝土,再对未硬化的混凝土进行压紧、振动以达到最终水准面,而不用使用激光调平、或者平面调整系统等。犁在模板上行驶,并且用间隔构件或元件将犁的下缘隔开,使之高于模板平面,这样,犁就修剪并建立了一个高于模板平面的水准面。振动构件的平面部分或表面放在模板上,并在犁后沿着模板行进,这样,振动构件的平坦表面就对多余的混凝土进行振动、压紧、整平和平滑,使之达到模板设定的平面。因此,犁起了修剪或者建立未硬化的混凝土的初始水准面或水平的作用,这个初始水准面或平面高于振动构件将要振动和整平混凝土的平面或水准面。因此,犁为振动构件留下了少量多余的混凝土以进行压紧和修平,这样,振动构件使得混凝土板的表面增大。
在不背离本发明原则的情况下,可以对具体描述的实施例进行改变和改进,正如专利法原则所解释的,这些原则仅由所附的权利要求的范围来限定。

Claims (41)

1.一种轮式混凝土施工装置(210),其可以在未硬化的混凝土表面移动,并且可操控它建立未硬化的混凝土表面的理想水准面,所述的轮式混凝土施工装置包括:
轮式支座(212),其具有一个车架部分和至少两个车轮,所述至少两个车轮可转动地固定在上述车架部分,上述轮式支座可以选择性地向前移动或者向后移动;
犁组件(214),其固定在上述车架部分,上述犁组件包括至少一个犁构件(218),使得上述轮式支座向后移动时,这个犁构件(218)可以接合混凝土,可以操控上述轮式混凝土施工装置以响应固定在上述犁组件上的激光接收器(220)的信号,使得上述轮式支座向后行进时,可以调节上述犁组件的高度以建立混凝土的理想水准面;
控制器(242),可以用来自动控制上述犁组件的高度,以响应指示轮式支座行进方向的方向信号,并且当上述方向信号表示上述轮式支座在上述向前方向上停止和移动至少一次的时候,上述控制器将不考虑上述激光接收器的信号,而对上述犁构件的高度进行控制。
2.根据权利要求1所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,当上述方向信号表示上述轮式支座在上述前进方向上停止和移动至少一次的时候,上述控制器将不考虑上述的激光接收器的信号,而将上述犁组件抬离混凝土表面,并达到一个升高的位置。
3.根据权利要求2所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,将上述犁组件从抬高的位置上降低以接合混凝土表面,以响应降低输入,上述降低输入包括用户输入和上述方向信号之一,该方向信号是用来指示上述轮式支座在上述向后方向上停止和移动至少一次,在收到上述降低输入指令后,上述控制器将对上述犁组件进行调节以响应上述激光接收器的信号。
4.根据权利要求1所述的轮式混凝土施工装置,包括用户输入(246),当上述轮式支座向后行进时,可以调节该用户输入以调整上述犁组件对混 凝土向下的压力。
5.根据权利要求1所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,轮式支座包括一个碰撞检测装置(362),该装置可操控以检测在上述轮式支座行进后方的、在每个上述车轮后面位置的、车轮在其上行进的地基表面的不规则处(366),上述控制器可以操控以降低上述轮式支座向后的速度,以响应上述碰撞检测装置对表面不规则处的检测,上述控制器控制上述车架部分和上述犁组件中的至少一个,使得当至少一个上述车轮与检测到的表面不规则处接合的时候,上述犁组件可以完全保持在理想的方向。
6.根据权利要求5所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,当上述车轮通过检测到的表面不规则处后,可以操控上述控制器提高上述轮式支座向后的速度。
7.根据权利要求5所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述轮式支座的车架部分包括前车架部分(212a)和后车架部分(212b),其中前车架部分(212a)由一对前轮(224)支撑,而后车架部分(212b)枢轴地固定在上述的前车架部分,并由一对后轮(226)支撑,此外,上述的犁组件固定在上述前车架部分。
8.根据权利要求7所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述的碰撞检测装置包括位于上述后车架部分的后部水平传感器(362),上述的后部水平传感器检测了上述后车架部分绕其纵向轴(350)的倾斜,检测到的倾斜表示了上述后轮之一接合了地基上表面不规则处。
9.根据权利要求8所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述的控制器控制了上述前车架部分和犁组件中的一个,以响应位于上述前车架部分和犁组件之一的前部水平传感器(356),使得当上述前轮之一与检测到的表面不规则处接合的时候,上述犁组件可以完全保持在理想的方向,上述的前部水平传感器检测了上述前车架部分绕其纵向轴(354)的倾斜。
10.根据权利要求1所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述轮式支座的车架部分包括前车架部分(212a)和后车架部分(212b),其中前车架部分(212a)由至少一个前轮(224)支撑,而后车架部分(212b) 枢轴地固定在上述前车架部分,并由至少一个后轮(226)支撑,此外,上述的犁组件固定在上述的前车架部分。
11.根据权利要求10所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述犁组件被可调地固定在上述前车架部分,并且由上述的前车架部分支撑。
12.根据权利要求10所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述犁组件固定在支撑臂(413b)上,而在上述至少一个前轮后部的一个位置,将支撑臂(413b)固定在上述前车架部分,上述支撑臂从上述位置延伸,并伸向上述至少一个前轮的前方。
13.根据权利要求12所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述的犁组件和支撑臂可绕着垂直枢轴线和水平枢轴线(413c)相对于上述前车架部分进行枢轴转动,上述的水平枢轴线横向延伸,并且横切于上述轮式支座行进的方向。
14.根据权利要求10所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述的犁组件固定在上述前车架部分,并且当轮式支座向后行进时,犁组件至少由混凝土表面支撑。
15.根据权利要求14所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述的犁组件包括振动构件(319),使得上述犁构件建立了理想的水准面后,振动构件可以对混凝土进行振动和平滑。
16.根据权利要求1所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述车轮被可转动地驱动,使得上述混凝土施工装置在未硬化的混凝土表面上行进并通过该表面。
17.一种轮式混凝土施工装置,其可在未硬化的混凝土表面上移动,并且可操纵它建立未硬化的混凝土表面的理想水准面,所述的轮式混凝土施工装置包括:
轮式支座(212),其可以选择性地向前移动或者向后移动,所述的轮式支座包括前车架部分(212a)和后车架部分(212b),其中前车架部分(212a)由至少一个前轮(224)支撑,而后车架部分(212b)枢轴地固定在上述的前车架部分,并由至少一个后轮(226)支撑;
犁组件(214),其固定在上述前车架部分,上述犁组件包括至少一个 犁构件(218),使得上述轮式支座向后移动时,这个犁构件(218)可以接合并建立混凝土的理想水准面,可以操控上述轮式混凝土施工装置以响应固定在上述犁组件上的激光接收器(220)的信号,使得当上述轮式支座向后行进时,可以调节上述犁组件的高度以建立混凝土的理想水准面;
用户输入(246),可以通过上述轮式混凝土施工装置的操作员调节用户输入,使得上述轮式支座向后行进时,可以调整上述犁组件对混凝土向下的压力。
18.根据权利要求17所述的轮式混凝土施工装置,包括控制器(242),该控制器用来自动控制上述犁组件的高度,以响应指示上述轮式支座行进方向的方向信号,并且当上述方向信号表示上述轮式支座在上述向前方向上停止和移动至少一次的时候,上述控制器将不考虑上述激光接收器的信号,而对上述犁构件的高度进行控制。
19.根据权利要求18所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述的至少一个后轮为一对后轮,并且上述的至少一个前轮为一对前轮。
20.根据权利要求19所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述轮式支座包括位于后车架部分的后部倾斜传感器(362),可以操控该传感器检测上述后车架部分绕其纵向轴的倾斜,检测到的倾斜表示了上述后轮之一接合了车轮所行进地基上的表面不规则处,可以操控上述控制器降低上述轮式支座向后的速度,以响应上述碰撞检测装置对表面不规则处的检测,上述控制器控制上述车架部分和犁组件中的至少一个,使得当上述前轮中的至少一个与检测到的表面不规则处接合的时候,上述犁组件可以完全保持在理想的方向。
21.根据权利要求20所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,当上述前轮通过检测到的表面不规则处后,可操控控制器提高轮式支座向后的速度。
22.根据权利要求17所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述犁组件可调地固定在上述前车架部分,并且由上述前车架部分支撑。
23.根据权利要求17所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述犁组件固定在支撑臂(413b)上,而在上述至少一个前轮后部的一个位 置,支撑臂(413b)固定在上述前车架部分,上述的支撑臂从上述位置延伸,并伸向上述至少一个前轮的前方。
24.根据权利要求23所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述犁组件和支撑臂可绕着垂直枢轴线和水平枢轴线相对于上述前车架部分进行枢轴转动,上述的水平枢轴线横向延伸,并且横切于上述轮式支座行进的方向。
25.根据权利要求17所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述的犁组件固定在上述前车架部分,并且当轮式支座向后行进时,犁组件至少由混凝土表面支撑。
26.根据权利要求25所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述犁组件包括振动构件(319),使得当上述犁构件建立了理想水准面后,振动构件可以对混凝土进行振动和平滑。
27.根据权利要求17所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述车轮被可转动地驱动,使得上述混凝土施工装置在未硬化的混凝土表面上行进并通过该表面。
28.一种轮式混凝土施工装置,其可在未硬化的混凝土表面上移动,并且可操纵它建立未硬化的混凝土表面的理想水准面,所述的轮式混凝土施工装置包括:
轮式支座(312),其具有一个车架部分和至少两个车轮,所述至少两个车轮可旋转地固定在上述的车架部分,上述轮式支座可以选择性地向前移动或者向后移动;
犁组件(314),其固定在上述车架部分,上述犁组件包括至少一个犁构件(318),使得上述轮式支座向后移动时,这个犁构件(318)可以接合混凝土,可以操控上述轮式混凝土施工装置以响应固定在上述犁组件上的激光接收器(320)的信号,使得上述轮式支座向后行进时,可以调节上述犁组件的高度以建立混凝土的理想水准面;
碰撞检测装置(362),该装置可操控以检测在上述轮式支座行进后方的、在每个上述车轮后面位置的、车轮在其上行进的地基表面的不规则处;
控制器(358),可以操控该控制器降低上述轮式支座向后的速度,以 响应上述碰撞检测装置对表面不规则处的检测,上述控制器控制上述车架部分和上述犁组件中的至少一个,使得当至少一个上述的车轮与检测到的表面不规则处接合的时候,上述犁组件可以完全保持在理想的方向。
29.根据权利要求28所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,当上述的车轮通过检测到的表面不规则处后,可以操控上述控制器提高上述轮式支座向后的速度。
30.根据权利要求28所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述轮式支座的车架部分包括前车架部分(312a)和后车架部分(312b),其中前车架部分(312a)由一对前轮(324)支撑,而后车架部分(312b)枢轴地固定在上述前车架部分,并由一对后轮(326)支撑,此外,上述的犁组件固定在上述的前车架部分。
31.根据权利要求30所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述碰撞检测装置包括位于上述后车架部分的后部水平传感器(362),上述的后部水平传感器对上述后车架部分绕其纵向轴的斜面(350)进行检测,检测到的斜面表示了上述后轮之一接合了表面不规则处。
32.根据权利要求31所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述控制器控制了上述前车架部分和犁组件中的一个,以响应位于上述前车架部分和犁组件之一的前部水平传感器(356),使得当上述前轮之一与检测到的表面不规则处接合的时候,上述犁组件可以完全保持在理想的方向,上述的前部水平传感器对上述前车架部分绕其纵向轴(354)的斜面进行检测。
33.根据权利要求32所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述前轮固定在轮轴组件(325)上,并且上述车架部分枢轴地固定在上述轮轴组件上,并且能绕着上述前车架部分的水平轴枢轴地转动,而前车架部分的水平轴与上述混凝土施工装置的行进方向延伸平行,上述控制器绕着上述前车架部分的纵向轴转动上述车架部分,以响应上述前部水平传感器。
34.根据权利要求30所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述犁组件被可调地固定在上述前车架部分,并且由上述的前车架部分支撑。 
35.根据权利要求30所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述犁组件固定在支撑臂(413b)上,而在上述前轮后部的一个位置,将支撑臂(413b)固定在上述前车架部分,上述支撑臂从上述位置延伸,并伸向上述前轮的前方。
36.根据权利要求35所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述犁组件和支撑臂可绕着垂直枢轴线和水平枢轴线相对于上述前车架部分进行枢轴转动,上述的水平枢轴线横向延伸,并且横切于上述轮式支座行进的方向。
37.根据权利要求30所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述犁组件固定在上述前车架部分,并且当轮式支座向后行进时,犁组件至少由混凝土表面支撑。
38.根据权利要求37所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述犁组件包括振动构件(319),使得当上述犁构件建立了理想水准面后,振动构件可以对混凝土进行振动和平滑。
39.根据权利要求28所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述控制器自动地控制上述犁组件的高度,以响应指示轮式支座行进方向的方向信号,并且当上述方向信号表示上述轮式支座在上述向前方向上停止和移动至少一次的时候,上述控制器将不考虑上述激光接收器的信号,而将上述犁组件抬离混凝土表面,并达到一个升高的位置。
40.根据权利要求28所述的轮式混凝土施工装置,包括用户输入(246),当上述轮式支座向后行进时,可以调节该用户输入以调整上述犁组件对混凝土向下的压力。
41.根据权利要求28所述的轮式混凝土施工装置,其特征在于,上述车轮被可转动地驱动,使得上述混凝土施工装置在未硬化的混凝土表面上行进并通过该表面。 
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