一种公路施工用废旧沥青剔除装置的制作方法

1.本发明涉及公路沥青路面施工领域，特别是涉及一种公路施工用废旧沥青剔除装置。


背景技术：

2.对于公路沥青路面的维护，现有的方法是利用机械臂机构带动锯片将路面切割，后利用机械臂上的铲刀将废旧沥青铲起并运至施工车辆上的回收箱内，这种方法相较于传统的人力开凿降低了工人的劳动量，但却需要使用者操纵机械臂施工，施工过程中操作繁琐，效率低，且对使用机械臂的工人专业要求高。
3.而在铲刀铲起废旧沥青时，铲刀前侧的废旧沥青受到铲刀的挤压力而聚集并溢出切槽内，这样仍需要工人对溢出的沥青进行清扫，加剧了人力负担；同时，现有的废旧沥青剔除装置通常是集废旧沥青切割和废旧沥青回收于一体，虽然对废旧沥青的处理工序进行了集成，但是车体也被制造的较长，不利于车体的行进和转弯。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种公路施工用废旧沥青剔除装置，能够降低工人的施工专业要求且自动化程度高，同时能够有效避免废旧沥青从切槽内溢出。
5.其解决的技术方案是，一种公路施工用废旧沥青剔除装置，包括车体，车体左端限位铰接有活动架，初始状态时活动架在正视视角下位于逆时针转动的极限位置，活动架上竖直滑动连接有横板，横板下端固定有竖直的支柱，支柱下端活动连接有竖直的支轴，支轴上固定有连接架，连接架上连接有对置于活动架前后两侧的切割装置，切割装置包括转动连接在连接架上的横向设置的往复丝杠，往复丝杠上螺旋传动有横向滑动连接在连接架上的滑块，滑块上转动连接有轴线沿前后方向设置的齿轮，齿轮上啮合有固定在连接架上的横向设置的齿条，齿轮上同轴固定连接有锯片，两个往复丝杠由安装在连接架上的第一动力装置驱动，支轴由安装在横板上的第二动力装置驱动，使得支轴自转90度后停止，横板和车体之间连接有第三动力装置。
6.优选的，所述的第三动力装置包括沿前后方向设置并转动连接在车体上的偏转轴，偏转轴上固定有对置于活动架前后两侧的横向设置的联动杆，横板的前后端面上分别开有沿横板长度方向设置的滑槽，两个联动杆与两个滑槽一一对优选的，所述的应，联动杆左端固定有置于滑槽内并与滑槽滑动配合的滑杆，车体上安装有伺服电机，伺服电机的输出轴上套固有主动齿轮，主动齿轮上啮合有套固在偏转轴上的从动齿轮，横板与活动架之间阻尼滑动连接。
7.优选的，所述的两个锯片均置于连接架的内侧，车体上转动连接有置于偏转轴右侧并沿前后方向设置的驱动轴，驱动轴上套固有与两个锯片横向对应的第一传送辊，第一传送辊整体关于活动架前后对称，第一传送辊的前后两端面上分别滑动贴合有由右上方向
左下方倾斜的挡条，挡条的上端与驱动轴转动连接，两个挡条的下端之间固定连接有沿前后方向设置的支撑杆，支撑杆上转动套设有第二传送辊，第二传送辊和第一传送辊之间连接有传送带；偏转轴的前后两端分别套固有第一齿轮，第一齿轮上啮合有转动连接在车体上的第二齿轮，第二齿轮的分度圆直径小于第一齿轮的分度圆直径，第二齿轮上固定有曲柄，曲柄和同侧的挡条之间铰接有连杆，曲柄、连杆、挡条构成了曲柄摇杆机构；第一传送辊的右侧有固定在车体上并置于第一传送辊下方的回收箱；驱动轴由安装在车体上的传送电机驱动。
8.优选的，所述的挡条的左下方有沿前后方向设置并与两个锯片横向对应的铲刀，铲刀整体由右下方向左上方倾斜，铲刀的下部为光滑的弧面，铲刀的前后两端与两个挡条一一对应铰接，挡条和铲刀之间的铰接轴与支撑杆同轴，挡条和铲刀之间连接有扭簧。
9.优选的，所述的铲刀的前后两端分别固定连接有挡板，两个挡板分别置于锯片的前后两侧。
10.优选的，所述的第一动力装置包括置于两个往复丝杠之间且安装在连接架上的切割电机，切割电机的输出轴分别和两个往复丝杠经链传动。
11.优选的，所述的第二动力装置包括安装在横板上的步进电机，步进电机的输出轴上套固有驱动齿轮，驱动齿轮上啮合有套固在支轴上的转位齿轮。
12.优选的，所述的支轴的上端滑动穿设在支柱内部，支柱内部开有与支轴同轴并呈圆柱状的容置槽，容置槽的下端与支轴的上端平齐且容置槽的直径大于支轴的直径，支轴的上端固定有置于容置槽内的圆形的凸台，凸台和支轴同轴且凸台的直径和容置槽的直径相等，凸台的下端面和容置槽的下端面接触，支柱上固定有置于容置槽内并位于凸台上方的压力传感器，压力传感器与凸台接触，车体上装有处理器，压力传感器、伺服电机分别与处理器电连接。
13.由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
14.1.本发明对废旧沥青路面切割时，利用传感器、处理器、伺服电机、联动杆、连接架等电器元件和机械部件的组合使用，能够实现对废旧沥青路面的自动切割，当沥青路面出现两条平行切缝时，只需驱动步进电机使支轴转动90度，继续切割路面即可，操作简便，避免了机械臂的使用，降低了使用者的专业要求，同时，往复丝杠的设置不需要操作者使用机械臂驱动锯片往复切割沥青路面以使切缝各处深度一致，锯片在往复丝杠的带动下将自动往复切割沥青路面，进而保持切缝中各处深度均相等，而自动化的往复切割不仅降低了繁琐的人工操作，而且大大增加了切割效率。
15.2.本发明的挡板的设置使得铲刀在对废旧沥青切割时，铲刀前侧的废旧沥青虽然会相互聚集，但因受到两个挡板的侧面阻挡，而不能从切槽中溢出，避免了后续人工的清扫，节约了劳动成本。
16.3.本发明的横板可伸出/收回设置，使得本发明的车身可折叠，在不进行施工时，将横板收回(即将车身叠合)，减少了车身的整体长度，降低了车体的横向占地空间，大大提高了车体行进和转弯时的便捷性。
附图说明
17.图1为本发明的主视图。
18.图2为本发明的轴测图。
19.图3为本发明的视角一立体图。
20.图4为本发明的视角二立体图。
21.图5为本发明的第一传送辊至第二传送辊部分的立体图。
22.图6为本发明的支撑杆和挡条连接在一起的立体图。
23.图7为本发明的支柱与支轴连接在一起的主视剖面图。
24.附图标注：1
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车体、2
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活动架、3
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第一板、4
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第二板、5
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横板、6
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支柱、7
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支轴、8
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连接架、9
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往复丝杠、10
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滑块、11
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限位杆、12
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齿轮、13
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齿条、14
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锯片、15
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偏转轴、16
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联动杆、17
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滑槽、18
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滑杆、19
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伺服电机、20
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主动齿轮、21
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从动齿轮、22
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驱动轴、23
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第一传送辊、24
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挡条、25
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支撑杆、26
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第二传送辊、27
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传送带、28
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第一齿轮、29
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第二齿轮、30
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曲柄、31
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连杆、32
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回收箱、33
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传送电机、34
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铲刀、35
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扭簧、36
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挡板、37
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切割电机、38
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步进电机、39
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驱动齿轮、40
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转位齿轮、41
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容置槽、42
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凸台、43
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压力传感器。
具体实施方式
25.以下结合附图1
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7对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
26.实施例1，一种公路施工用废旧沥青剔除装置，包括车体1，车体1左端限位铰接有活动架2，活动架2包括横向设置的第一板3和竖直设置的第二板4，第一板3的右端和第二板4的上端固定在一起，初始状态时活动架2在正视视角下位于逆时针转动的极限位置(即初始状态时第二板4为竖直状态，第二板4的右板面与车体1挤压接触)，活动架2上竖直滑动连接有横板5(具体为横板5沿横向设置，横板5右端开有竖直的t型通槽，第二板4上固定有竖直的t型条，t型条和t型通槽滑动配合)，初始状态时横板5在活动架2上处于向上滑动的极限位置，横板5下端固定有竖直的支柱6，支柱6下端活动连接有竖直的支轴7，支轴7下端固定有连接架8，连接架8上连接有对置于活动架2前后两侧的切割装置，切割装置包括转动连接在连接架8上的横向设置的往复丝杠9，往复丝杠9上螺旋传动有横向滑动连接在连接架8上的滑块10(具体为连接架8上固定有与往复丝杠9平行的限位杆11，滑块10套设在往复丝杠9上并与往复丝杠9螺旋传动，限位杆11滑动穿过滑块10)，当往复丝杠9转动时，滑块10有随往复丝杠9同步转动和沿往复丝杠9轴向移动两种趋势，而设置限位杆11(滑块10与连接架8滑动连接)的目的则是避免滑块10随往复丝杠9同步转动，使得滑块10只能沿往复丝杠9的轴向移动，滑块10上转动连接有轴线沿前后方向设置的齿轮12，齿轮12上啮合有固定在连接架8上的横向设置的齿条13，齿轮12上同轴固定连接有锯片14，两个锯片14相对设置且均置于连接架8的内侧，两个锯片14之间的距离等于滑块10在往复丝杠9上的移动行程，两个往复丝杠9由安装在连接架8上的第一动力装置驱动，支轴7由安装在横板5上的第二动力装置驱动，使得支轴7自转90度后停止，横板5和车体1之间连接有第三动力装置。
27.对废旧沥青路面切割时，启动第三动力装置使横板5下移，当横板5上的锯片14与沥青地面接触并产生一定压力时，关闭第三动力装置并启动第一动力装置，两个往复丝杠9同步转动，往复丝杠9带动滑块10沿往复丝杠9的轴向移动(即滑块10沿横向移动)，滑块10带动齿轮12沿横向移动，齿轮12在齿条13的啮合传动的作用下产生自转，带动其上的锯片14自转，锯片14对路面沥青进行切割，往复丝杠9的设置使得锯片14在自转的同时沿横向往复滑动，以此得以对路面沥青切割的更加充分全面，当需要对路面沥青切割的更深时，再次
启动第三动力装置使横板5下移，使锯片14和沥青路面之间的压力再次升高，之后锯片14对路面沥青进行深层切割，当对路面沥青横向切割完成后，此时沥青路面上出现两条沿横向的切缝，之后驱动第三动力装置抬起横板5，使得锯片14置于沥青路面上方，启动第二动力装置，使得支轴7转动90度，连接架8偏转90度，其上的往复丝杠9、齿条13由横置状态转变为沿前后方向的状态，关闭第二动力装置，重复上述切割废旧沥青路面的操作，将沥青路面切割出两条沿前后方向的切缝，所述两条沿横向的切缝和两条沿前后方向的切缝构成了一个完整的正方形切槽，使得正方形切槽内的沥青与外部沥青分割开来，便于后续的沥青回收。
28.实施例2，在实施例1的基础上，第三动力装置包括沿前后方向设置并转动连接在车体1上的偏转轴15，偏转轴15置于横板5的左侧，偏转轴15上固定有对置于活动架2前后两侧的横向设置的联动杆16，横板5的前后端面上分别开有沿横板5长度方向设置的滑槽17，两个联动杆16与两个滑槽17一一对应，联动杆16左端固定有置于对应的滑槽17内并与滑槽17滑动配合的滑杆18，车体1上安装有伺服电机19，伺服电机19的输出轴上套固有主动齿轮20，主动齿轮20上啮合有套固在偏转轴15上的从动齿轮21，横板5与活动架2之间阻尼滑动连接。
29.使用时，启动伺服电机19，使伺服电机19的输出轴正转，带动主动齿轮20正转，主动齿轮20带动从动齿轮21正转，从动齿轮21带动偏转轴15正转(即在正视视角下偏转轴15逆时针转动)，偏转轴15带动联动杆16绕偏转轴15的轴线正转，联动杆16带动滑杆18同步转动，滑杆18绕偏转轴15的轴线转动可分解为两种运动，即滑杆18的横向右移和滑杆18的竖向下移，而滑槽17的设置为滑杆18的横向右移提供了让位空间，使得滑杆18在滑槽17内向右滑动，滑杆18的竖向下移推动横板5沿竖向下移，进而加深锯片14和沥青地面之间的压力；同理，当伺服电机19的输出轴反转时，经各部件的传递，带动滑杆18绕偏转轴15的轴线反转，此时因为活动架2与车体1铰接，横板5与活动架2之间阻尼滑动连接，活动架2与车体1之间的转动自由度相对于横板5与活动架2之间的滑动自由度更容易实现，因此滑杆18将动力传递给横板5，横板5将动力又传递给活动架2使活动架2相对于车体1反转(即在正视视角下活动架2顺时针转动)，而活动架2和横板5之间的相对位置在阻尼滑动连接的作用下保持不变，即横板5也随活动架2同步反转，同时横板5将锯片14从切缝中提出。
30.当伺服电机19的输出轴持续反转时，横板5将随活动架2一直反转，当第一板3反转180度(即在正视视角下第一板3绕活动架2铰接轴顺时针偏转180度)并与车体1上表面接触时，横板5也随之反转180度，此时伺服电机19的输出轴继续反转，而第一板3受到车体1的阻挡，不能继续反转，输出轴的动力经偏转轴15、联动杆16、滑杆18传递给横板5，使得横板5相对于活动架2滑动并回复至两者之间的初始状态，此时切割装置位于整个车体1的正上方，而横板5收回，这样设置将车体1设为可折叠式，节约了车体1的横向占地空间，便于车体1在路面行驶和转弯，在保证施工正常进行的基础上增进了车体1的灵活性。
31.当要将横板5伸出时(即将横板5平摊开，进行切割沥青路面时)，使伺服电机19的输出轴正转，经主动齿轮20、从动齿轮21、偏转轴15、联动杆16、滑杆18的动力传递，横板5有带动活动架2同步正转(即在正视视角下活动架2逆时针转动)的趋势和相对于活动架2竖直滑动的趋势，因为横板5与活动架2之间阻尼滑动连接，因此横板5相对于活动架2竖直滑动的自由度相较于横板5带动活动架2同步正转的自由度更困难，因此横板5优先带动活动架2同步正转。
32.实施例3，在实施例2的基础上，车体1上转动连接有置于偏转轴15右侧并沿前后方向设置的驱动轴22，驱动轴22上套固有与两个锯片14横向对应的第一传送辊23，第一传送辊23整体关于活动架2前后对称，第一传送辊23的长度小于两个锯片14之间的距离，第一传送辊23的前后两端面上分别滑动贴合有由右上方向左下方倾斜的挡条24，挡条24的上端与驱动轴22转动连接，两个挡条24的下端之间固定连接有沿前后方向设置的支撑杆25，支撑杆25上转动套设有第二传送辊26，第二传送辊26和第一传送辊23之间连接有传送带27，传送带27置于两个挡条24之间并受到两个挡条24的前后限位；偏转轴15的前后两端分别套固有第一齿轮28，第一齿轮28上啮合有转动连接在车体1上的第二齿轮29，第二齿轮29的分度圆直径小于第一齿轮28的分度圆直径，第二齿轮29上固定有曲柄30，曲柄30和同侧的挡条24之间铰接有连杆31，曲柄30、连杆31、挡条24构成了曲柄摇杆机构，初始状态时曲柄30连杆31共线，传送带27位于地面上方；第一传送辊23的右侧有固定在车体1上并置于第一传送辊23下方的回收箱32，回收箱32与传送带27对应；驱动轴22由安装在车体1上的传送电机33驱动。
33.当对废旧沥青路面切割完成后，使伺服电机19的输出轴反转，带动主动齿轮20反转，主动齿轮20带动从动齿轮21反转，从动齿轮21带动偏转轴15反转，偏转轴15带动联动杆16反转，联动杆16带动滑杆18反转，滑杆18带动横板5和活动架2反转，从而进行收回横板5的运动，同时偏转轴15又带动第一齿轮28反转，第一齿轮28带动第二齿轮29反转，第二齿轮29带动曲柄30反转(即在正视视角下曲柄30逆时针转动)，曲柄30带动连杆31做平面运动，连杆31带动挡条24绕驱动轴22反转(即在正视视角下挡条24绕驱动轴22逆时针转动)，挡条24带动支撑杆25反转，支撑杆25带动第二传送辊26反转，第二传送辊26又带动传送带27反转(即在正视视角下传送带27绕驱动轴22逆时针转动)，即传送带27做下落运动并靠近地面，便于传送废旧沥青。
34.实施例4，在实施例3的基础上，挡条24的左下方有沿前后方向设置并与两个锯片14横向对应的铲刀34，铲刀34整体由右下方向左上方倾斜，铲刀34的刃部位于铲刀34的左上端，铲刀34的下部为光滑的弧面，铲刀34的前后两端分别与传送带27的前后两端平齐，铲刀34的前后两端与两个挡条24一一对应铰接，挡条24和铲刀34之间的铰接轴与支撑杆25同轴，挡条24和铲刀34之间连接有扭簧35，扭簧35与支撑杆25同轴。
35.使用时，当传送带27做下落运动靠近地面时，传送带27带动铲刀34靠近地面，铲刀34的弧面部分首先接触到地面，在地面与上述弧面部分的压力作用下，铲刀34绕其上的铰接轴偏转，同时扭簧35扭转变形产生扭力，当传送带27做下落运动至极限位置(即挡条24处于曲柄摇杆机构运动中的极限位置)时，铲刀34的偏转角度达到最大，铲刀34变为水平状态，铲刀34的刃部朝向左方，此时使车体1向左行进，铲刀34对切割后的路面沥青进行铲除，启动传送电机33，带动驱动轴22转动，驱动轴22带动第一传送辊23转动，第一传送辊23带动传送带27做循环运动，传送带27带动第二传送辊26转动，传送带27将铲刀34上的路面沥青输送到回收箱32内；当横板5的收回运动完成后，偏转轴15带动第一齿轮28所转动的角度使得第二齿轮29刚好转动一周，即横板5收回运动完成后，曲柄30刚好转动一周，经连杆31的传递，挡条24重新回复至原位，铲刀34随挡条24回复至原位，这样设置使得横板5被完全收回后，车体1在行进时，避免了铲刀34与路面的接触，从而影响车体1的行进效果；当传送带27做上升运动并带动铲刀34远离地面(即铲刀34的复位运动)时，铲刀34在扭簧35扭力的作
用下产生抖动，便于将粘附在铲刀34表面上的废旧沥青晃动至传送带27上，有效避免了在长期铲除废旧沥青的过程中沥青在铲刀34表面的累积和粘附。
36.实施例5，在实施例4的基础上，铲刀34的前后两端分别固定连接有挡板36，两个挡板36分别置于锯片14的前后两侧，挡板36的长度方向与铲刀34的倾斜方向一致，挡板36与铲刀34之间的垂直距离等于锯片14对沥青路面的切缝深度。
37.当铲刀34对路面沥青铲除时，铲刀34深入沥青路面的正方形切槽(见上述实施例2)内，而两个挡板36则分别位于正方形切槽的前后两侧，挡板36的状态则转变为沿横向，挡板36靠近路面的端面与路面平齐，铲刀34沿车体1的行进方向对正方形切槽内的废旧沥青铲除时，铲刀34行进方向前侧(即正视视角中铲刀34左侧)的废旧沥青受到铲刀34的挤压力向铲刀34行进方向的前侧(即正视视角中铲刀34左侧)聚集，所聚集的废旧沥青很容易从正方形切槽中向外侧溢出，而挡板36的设置使得废旧沥青受到两个挡板36的阻挡，而不能从正方形切槽的前后两侧溢出，避免了后续人工清理的过程。
38.实施例6，在实施例1的基础上，第一动力装置包括置于两个往复丝杠9之间且安装在连接架8上的切割电机37，切割电机37的输出轴分别和两个往复丝杠9经链传动。
39.使切割电机37的输出轴转动，经链传动，带动两个往复丝杠9同步转动。
40.实施例7，在实施例1的基础上，第二动力装置包括安装在横板5上的步进电机38，步进电机38的输出轴上套固有驱动齿轮39，驱动齿轮39上啮合有套固在支轴7上的转位齿轮40，启动步进电机38，使步进电机38的输出轴转动，步进电机38的输出轴带动驱动齿轮39转动，驱动齿轮39带动转位齿轮40转动，转位齿轮40带动支轴7转动，从而使支轴7偏转90度后停止。
41.实施例8，在实施例2的基础上，支轴7的上端滑动穿设在支柱6内部，支柱6内部开有与支轴7同轴并呈圆柱状的容置槽41，容置槽41的下端与支轴7的上端平齐且容置槽41的直径大于支轴7的直径，支轴7的上端固定有置于容置槽41内的圆形的凸台42，凸台42和支轴7同轴且凸台42的直径和容置槽41的直径相等，凸台42的下端面和容置槽41的下端面接触，支柱6上固定有置于容置槽41内并位于凸台42上方的压力传感器43，压力传感器43与凸台42接触，车体1上装有处理器，压力传感器43、伺服电机19分别与处理器电连接，当锯片14与沥青路面接触时，锯片14与沥青路面之间的压力通过连接架8、支轴7传递给凸台42，进而被压力传感器43所检测，当锯片14与沥青路面之间的压力值未达到设定值时，压力传感器43将信号传递给处理器，经处理器分析计算，处理器控制伺服电机19启动，使联动杆16偏转，进而带动横板5下移，横板5将压力传递给压力传感器43，压力传感器43将压力传递给凸台42，凸台42将压力传递给支轴7，支轴7将压力传递给连接架8。连接架8将压力传递给锯片14，以此增大锯片14和路面之间的压力值，直到上述压力值达到设定值后，伺服电机19自动关闭。
42.实施例9，在实施例2的基础上，横板5与活动架2之间可设置摩擦纹以实现阻尼滑动连接的效果。
43.本发明使用时，首先启动伺服电机19，使横板5伸出，之后启动切割电机37，使往复丝杠9转动，进而使锯片14对沥青路面进行横向切割，横向切割完成后，将横板5抬升，启动步进电机38，使支轴7转动90度，使锯片14对沥青路面进行沿前后方向的切割，当正方形切槽行成后，驱动伺服电机19使横板5回收，同时在曲柄30、连杆31、推条的传动作用下，传送
带27、铲刀34进行下落运动，当铲刀34与地面接触时，关闭伺服电机19，停止横板5的回收，使车体1横向移动，铲刀34对正方形切槽内的废旧沥青进行铲除，同时驱动传送电机33使传送带27运转，将上述废旧沥青输送至回收箱32内，回收完成后，再次启动伺服电机19使横板5继续回收，当横板5完全回收后，铲刀34、传送带27回复至原位。
44.以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。