用于熨平板加熱的集成發(fā)電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明總體涉及通過機器操作來將攤鋪材料的墊料鋪設在攤鋪表面上的攤鋪機，更具體地，涉及一種提高加熱過程效率和可靠性的辦法，該加熱過程用于將攤鋪機熨平板加熱至最佳溫度以便將墊料攤鋪在攤鋪表面上。
【背景技術】
[0002]當修建公路和停車場等時，攤鋪機可將諸如瀝青等攤鋪材料沉積在攤鋪表面上，從而形成平坦一致的車輛通行表面。建筑工地的攤鋪機(例如瀝青攤鋪機)通常是最先進的自動工程機械，專用于接收、傳送、分配、成型和部分壓縮瀝青材料。攤鋪機接受加熱至合適溫度的瀝青材料，使其流動甚至鋪展至攤鋪機前的接收漏斗。使用設置在漏斗底部的平行板條式輸送機或其它類型的輸送機將漏斗中的瀝青材料傳送至攤鋪機的尾部。從漏斗傳送的瀝青材料通過兩個相對的螺釘或鋪展輸送機或螺旋鉆沿著預設的傳送帶或墊料分布，自由流動的熨平板使得瀝青材料在攤鋪表面上成型并壓縮成為墊料。
[0003]操作者可手動控制攤鋪機及其零件的運行以分散瀝青材料并在攤鋪表面上制造墊料。在許多攤鋪機中，系統(tǒng)設置成自動操作并控制攤鋪過程以使攤鋪機穩(wěn)定操作，從而保證了墊料均勻地鋪設在攤鋪表面上，并且避免了墊層完整性和長度方面的缺陷。自動化系統(tǒng)可以包括對以下進行控制:攤鋪機的速度、散布瀝青材料的輸送機和螺旋鉆的作業(yè)、熨平板的豎直定位和溫度控制。可以在諸如鋪設一段高速公路或停車場的鋪路工作的初始設置過程期間設定控制設置。
[0004]在攤鋪過程中，熨平板必須被加熱，這樣當熨平板通過并且壓實墊料時熱的攤鋪材料才不會粘到底面上。熨平板具有將熨平板加熱至攤鋪所需要的溫度的多個電加熱元件。加熱元件經(jīng)由繼電器從攤鋪機的發(fā)電機接收電力。在大多數(shù)當前的攤鋪機中，諸如燃氣或柴油內(nèi)燃機之類的動力源具有驅(qū)動泵傳動的輸出軸。泵傳動繼而驅(qū)動向攤鋪機的各種系統(tǒng)提供氣壓、液壓和機械動力的多個泵和/或電機。泵或電機之一驅(qū)動向熨平板加熱元件提供電力的發(fā)電機。在這些應用中使用的大多數(shù)發(fā)電機提供頻率隨著動力源的輸出軸的轉速變化而變化的交流電(交流)。附加的整流電路或其他信號調(diào)節(jié)裝置被設置以將發(fā)電機的輸出轉換為具有近似恒定頻率的交流電。
[0005]如上所述，使用一串互連的組件導致電力損耗和效率降低，增加了攤鋪機的操作成本。一些攤鋪機裝置中，動力源與發(fā)電機之間的連接更加直接。例如，美國專利申請公布號2010/0296866(2010年11月25日公開)《攤鋪機和方法〃PaverandMethod，"》公開了安裝在用于攤鋪機機泵的取力齒輪、或者安裝在攤鋪機的底盤的懸架，或者安裝在攤鋪機的內(nèi)燃機的控制臺上的發(fā)電機。發(fā)電機可以通過永久傳動連接件(例如皮帶傳動或傳動軸)來驅(qū)動。然而，與以上描述相比，該公開發(fā)明沒有給出攤鋪機的加熱元件的任何替代連接方案。
[0006]在具有上述熨平板加熱裝置的攤鋪機的操作期間，在墊料被鋪在攤鋪表面上時熨平板溫度被維持在所期望的水平。通常，每一個熨平板加熱元件具有在接地故障的情況下跳閘以防止損壞組件的相應的斷路器。當接地故障發(fā)生時，斷路器跳閘，不另行向操作者發(fā)出相應加熱元件沒有接收電力的指示。攤鋪機在熨平板的一部分冷卻時繼續(xù)將墊料鋪設在攤鋪表面上，并且只有當部分墊料由于接觸部分受冷熨平板而產(chǎn)生了不利影響時，操作者才可能發(fā)現(xiàn)加熱元件的故障。
[0007]由于在當前的攤鋪機中，在向熨平板加熱元件提供動力的過程中存在效率低和性能風險，所以需要改進對熨平板加熱元件的供電和輸電，并改進對接地故障情況的處理措施以將對由攤鋪機鋪設的墊料的不利影響減到最小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在本發(fā)明的一個方面中，公開了一種用于將攤鋪材料的墊料鋪設在攤鋪表面上的攤鋪機。攤鋪機可包括牽引機和熨平板。牽引機可具有:動力源，其具有輸出軸；泵驅(qū)動裝置，其與動力源的輸出軸連接；發(fā)電機，其與泵驅(qū)動裝置集成，并與動力源的輸出軸有效連接以驅(qū)動發(fā)電機的轉子并產(chǎn)生交流電；第一功率轉換器，其與發(fā)電機有效連接以接收發(fā)電機所產(chǎn)生的交流電，進而將交流電轉換成直流電(直流)并輸出直流電；以及牽引機控制器，其與發(fā)電機有效連接以接收控制信號，并與第一功率轉換器有效連接以傳輸并接收控制信號。熨平板可包括:區(qū)域電力配電箱，其具有多個主區(qū)域主干線；以及多個熨平板加熱元件，其與牽引機控制器有效連接以傳輸控制信號。區(qū)域電力配電箱可與牽引機控制器有效連接以傳輸并接收控制信號，并與第一功率轉換器有效連接以從第一功率轉換器接收直流電，其中，將在區(qū)域電力配電箱接收到的直流電分布在所述多個主區(qū)域主干線之間。
[0009]來自區(qū)域電力配電箱的所述多個主區(qū)域主干線中的每一個與所述多個熨平板加熱元件中的對應一個有效連接，以從區(qū)域電力配電箱轉移直流電，并且，所述多個熨平板加熱元件產(chǎn)生熱量以將熨平板加熱至預定的攤鋪溫度。
[0010]在本發(fā)明的另一方面中，公開了一種用于操作攤鋪機以將攤鋪材料的墊料攤鋪在攤鋪表面上的方法。該方法可包括:將攤鋪機的動力源的輸出軸有效連接到發(fā)電機的輸入軸以驅(qū)動發(fā)電機的轉子并產(chǎn)生交流電，其中，發(fā)電機與攤鋪機的泵驅(qū)動器集成，將來自發(fā)動機的交流電輸出至第一功率轉換器，在第一功率轉換器將交流電轉換為直流電，將直流電從第一功率轉換器輸出至攤鋪機的熨平板的區(qū)域配電箱，將在區(qū)域配電箱接收的直流電分配至多個熨平板加熱元件，以及通過從區(qū)域配電箱接收的直流電使多個熨平板加熱元件發(fā)熱以加熱熨平板到預定的攤鋪溫度。
[0011 ] 其他方面由本專利的權利要求書限定。
【附圖說明】
[0012]圖1是攤鋪機的透視圖；
[0013]圖2是圖1的攤鋪機的側視圖；
[0014]圖3是在圖1的攤鋪機中實施的根據(jù)本發(fā)明的配電組件的示意圖；以及
[0015]圖4是在圖1的攤鋪機中實施的根據(jù)本發(fā)明的熨平板熱控制組件的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]盡管下文詳細闡述了多種不同實施例的【具體實施方式】，但是應當理解，法律上的保護范圍由本專利結尾的權利要求書來限定。【具體實施方式】應被解釋為僅僅是示例性的，并沒有描述每個可能的實施例，因為就算有可能，但是描述每個可能的實施例也是不實際的。使用現(xiàn)代技術或者在本專利的申請日之后開發(fā)的技術能夠?qū)嵤┐罅刻娲膶嵤├?，但后者仍屬于權利要求書限定的的范圍?nèi)。
[0017]還應當理解，除非在本文中有明確術語定義，否則均不明確或隱含地，在其一般含義在外，對術語的含義進行限制，并且這些術語也不應解釋為限于根據(jù)本專利的任何段落(除了權利要求書的語言之外)中作出的任何陳述的范圍內(nèi)。在一定程度上，本專利末尾的權利要求書中引用的任何術語在本文中以單一意義的方式引用，這僅是為了清楚起見，以便不使讀者感到混淆，并不意味著這種權利要求術語被隱含地或以其他方式限制到上述單一意義。
[0018]圖1是攤鋪機10的圖示。雖然在附圖中攤鋪機10被描繪為瀝青攤鋪機，但本公開的控制系統(tǒng)可在用于任何類型的攤鋪材料的任何類型的攤鋪機上使用，該任何類型的攤鋪材料可在攤鋪表面12上形成材料層并且其中電力被供應至熨平板加熱元件。攤鋪機10包括牽引機14、一個或多個牽引裝置18和用于容納攤鋪材料的料斗20，該牽引機14具有動力源16，例如氣輪機、燃氣或柴油內(nèi)燃機、電機等。該牽引裝置18通過傳動機構(未示出)可有效地耦合到動力源16以驅(qū)動牽引裝置18并推進攤鋪機10。雖然在附圖中牽引裝置18被示出為履帶，牽引裝置18也可以替換為滾輪或任何其他類型的牽引裝置。牽引裝置18也可以是不同類型的牽引裝置的組合。例如，攤鋪機10可包括履帶和滾輪。
[0019]攤鋪機10還包括通過牽引臂24連接到牽引機14并且被拖曳在牽引機14之后的熨平板22，以將攤鋪材料攤開并壓實到攤鋪表面12上的墊料26中。熨平板22可包括用于將攤鋪材料攤開至熨平板22的側向延伸的一個或多個螺旋鉆28。此外，攤鋪機10包括連接至熨平板22和/或牽引臂24的傳感器框架30。傳感器框架30可以包括一個或多個傳感器32，其可以感測與攤鋪機10的操作相關的各種參數(shù)的值，例如攤鋪機10在不同位置的高度、以及攤鋪材料、熨平板22和墊料26的溫度。
[0020]攤鋪機10還包括供一個或多個操作者使用的操作站34。操作站34包括基座36和可以安裝在底座40上的操作控制臺38。操作站34包括牽引機控制器或電子控制模塊(ECM)42以及用于接收用戶輸入和向操作者顯示信息的人機界面44。人機界面44可具有按鈕、開關、表盤、控制桿、觸摸屏以及可以允許操作者向牽引機ECM42輸入命令以控制攤鋪機10的各種組件的操作的其他控制裝置。
[0021]攤鋪機10的料斗20包含將形成為攤鋪表面12上的墊料26的攤鋪材料?？稍跀備仚C10的前部將攤鋪材料從將攤鋪材料運送至作業(yè)地點的卡車中倒入料斗20。參照圖2，攤鋪機10在料斗20的底部可包括一個或多個輸送器46。輸送器46可以并排設置，并沿著攤鋪機10的中線在料斗20的中心附近彼此平行地延伸。料斗20 —般構造成從料斗20的側面朝著中心供應攤鋪材料，輸送器46可將攤鋪材料從料斗20運送至牽引機14的后部，傾倒在熨平板22前部的牽引機14的后面以及在攤鋪表面12上堆成堆48(如圖2的切圖50所示)。當攤鋪機10向前行進時，材料堆48可均勻地散布并被加熱的熨平板22壓緊。料斗20的外側處的部分材料可能無法供應至輸送器46，而是聚集在料斗20的側面。把料斗的左右兩側鉸接起來有助于將聚集的材料匯集在一起，這樣，料斗兩