[发明专利]包括铰接接头测力的压实系统

说明书

一种压实系统包括：第一框架；通过铰接接头联接到所述第一框架的第二框架；经由第一推进马达可操作地联接到第一框架的第一推进设备，所述第一推进设备构造成响应于由第一推进马达施加的动力在工作表面上推进压实系统；可操作地联接到所述第二框架上的压实滚筒，所述压实滚筒构造成经由与工作表面的滚动接合来压实工作表面；力传感器，其配置和布置成产生指示通过铰接接头传递的推进力的信号；和可操作地联接到力传感器的控制器。所述控制器配置成至少部分地基于来自力传感器的信号来确定压实系统在工作表面上的压实性能。

技术领域

本发明总的涉及压实系统，更具体地涉及表面材料压实系统，其包括测量通过铰接接头的力和配置成用于至少部分地基于所测得的铰接接头力来确定压实系统的压实性能的控制器。

背景技术

已知压实系统和结合压实系统的机器用于压实表面材料以增加该表面材料的密度或硬度。需要表面压实的应用的示例包括为了避免地面进一步自然沉降的建筑工地、需要将垃圾压实到最小体积的垃圾填埋场、以及为了避免沥青进一步沉降并因此避免道路或停车场未来开裂的沥青道路和停车场。

可以监测这些材料的压实的量以确定何时该材料被压缩到期望的密度或硬度。而在过去，采用了各种用于确定压实的量的方法。例如，可在任一随意的或预定的位置来进行材料密度的直接测量。该测量可通过去除用于密度测量的材料的芯样来进行，或者通过沙或水置换设备来进行。替代地，可通过一些不干扰材料的方法例如通过核子测量仪、电磁测量设备等进行测量。

用于确定被压实的材料的密度或硬度的上述方法只提供为测试选定的样本位置的密度指示。此外，上述方法通过人员进行测试而需要额外的时间和工作，这可能会增加成本并降低压实过程的效率。另外，上面讨论的干扰一部分已压实区域的方法在某些情况下、例如在压实停车场的柏油路面时是不期望的，因为对表面材料的干扰可对成品形成不利影响。

题为“Compaction Quality Assurance Based Upon Quantifying CompactorInteraction with Base Material(基于量化压实机与基础材料的相互作用的压实质量保证)”的美国专利No.6,973,821(以下简称“`821专利”)说明了基于压实机和基础材料之间的下沉变形相互作用来机载确定压实质量的有效设施和方法。由`821专利所描述的一个策略包括监测压实机和基础材料之间的能量相互作用。`821专利还指出，推进动力对应于由压实机向基础材料输送的压实能量，并且可以用作用于监测上述能量相互作用的基础。

然而，`821专利描述的设施和方法可以受益于新的设施和方法，以进一步减少不确定性并促进机载确定压实质量的精度。因此，本发明的各方面解决用于改进现有技术中确定压实质量和/或其它挑战的上述机会。

应该理解的是，进行这样的背景描述是为了帮助读者，而不是承认任何所指出问题自身在本领域先前已知。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种压实系统包括：第一框架；通过铰接接头联接到第一框架的第二框架；经由第一推进马达可操作地联接到第一框架的推进设备，所述推进设备构造成响应由第一推进马达施加的动力在工作表面上推进压实系统；可操作地联接到第二框架的压实滚筒，所述压实滚筒构造成经由与工作表面的滚动接合来压实工作表面；力传感器，其配置和布置成产生指示通过铰接接头传递的推进力的信号；和可操作地联接到力传感器的控制器。所述控制器配置成至少部分地基于来自力传感器的信号来确定压实系统在工作表面上的压实性能。

本发明的另一方面提供一种用于通过压实系统压实工作表面的方法。该压实系统包括经由铰接接头可操作地联接到压实滚筒上的推进设备，构造和布置成用于产生指示经由铰接接头从推进设备传递到压实滚筒的推进力的信号的力传感器，以及可操作地联接到力传感器的控制器。该方法包括：通过向接触工作表面的推进设备供给推进动力而在工作表面上推进压实系统；响应在工作表面上推进压实系统而压实工作表面；并且至少部分地基于来自力传感器的信号通过控制器确定压实系统在工作表面上的压实性能。