CN104312611B - 改性沥青剪切溶胀仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性沥青剪切溶胀仪。包括加热设备和置于加热设备中的沥青罐以及设置在沥青罐上方的剪切搅拌机和控制系统，还包括双层安全橱柜与通风装置，所述加热设备、沥青罐和剪切搅拌机均安装于所述双层安全橱柜内，所述通风装置设置在双层安全橱柜的顶部并设有排风口；所述双层安全橱柜为由内层玻璃板和外层隔板组成的可视化多功能的安全橱柜，双层安全橱柜内层两侧设有门片和控制门片自动打开或关闭的微型电机。加热设备的凹形加热皿底部与四周有电阻布线螺纹槽，电阻丝环绕在电阻布线螺纹槽中。改性沥青剪切溶胀仪能实现改性沥青制备过程的自动化、改性效果稳定，提高了工作人员工作效率，改善了工作环境。

Description

改性沥青剪切溶胀仪
技术领域
本发明涉及一种制备改性沥青的实验装置，特别涉及一种新型改性沥青剪切溶胀仪。
背景技术
目前，实验室制备改性沥青的整个过程操作繁琐且依赖多套相对独立的实验室设备，包括剪切机、加热台、温控设备、烘箱、通风橱等。所需设备多的现状带来了电源线走线繁琐危险、实验条件温度较高，稍有不慎就会对工作人员造成伤害等问题。考虑到实验过程的顺利完成，一种走线安全、设备布局合理、操作简便的改性沥青制备一体机需要迫切发明出来。
实验室改性沥青的制备就是将改性剂与沥青均匀混溶到一起后，利用高速剪切机进行剪切搅拌的过程。改性沥青剪切结束之后，由于剪切搅拌机的干扰，改性沥青的改性剂与沥青相容状态并不佳。将冷却了的改性沥青再次加热后，其性能指标发生了不同幅度的下降。部分研究人员研究发现，改性沥青在剪切之后还需一个溶胀的过程，即将剪切完的改性沥青放入恒温烘箱中存储一段时间。在本发明之前，溶胀过程均是在其他实验室设备中完成的，这些现象既造成了多开设备引起的高能耗的问题，又需要工作人员时刻陪伴在实验过程中，耗时费力。实验室改性沥青的制备急需一种既能进行剪切搅拌，又能进行溶胀发育的环境箱提供方便的环境。
改性沥青制备装置的加热系统通常是简单的电炉，加热区域只有沥青罐的底部。当基质沥青使用量大的时候，由于沥青导热性差，将沥青加热至制备温度不仅耗时长、浪费能源，而且沥青局部温度过高易造成老化等现象，间接的削弱了改性沥青性能。因此，一种能使沥青受热均匀、升温迅速的供热系统需要引入。
在此发明之前，实验室改性沥青制备过程需要专门的试验人员进行看管，制备过程中，沥青由于高温会产生部分刺激性有害气体。在传统的剪切制备系统中，有害气体往往直接从剪切安全柜中排出至室内，造成了沥青制备实验室中空气质量的急剧下降，长期在这种环境下工作易威胁到工作人员的健康。
发明内容
本发明的目的就是为满足市场的需要，提供一种设备精简、改性效果稳定性高的、对人体危害小的改性沥青制备一体机及制备方法，解决改性沥青实验室制备过程中改性沥青制备效果差异大、对人员技术要求高、危害大等问题，为更科学合理地研究改性沥青性能创造良好的条件。
本发明的目的通过这样的技术方案实现的，一种改性沥青剪切溶胀仪，包括加热设备和置于加热设备中的沥青罐以及设置在沥青罐上方的剪切搅拌机和控制系统，其特征在于，还包括双层安全橱柜与通风装置，所述加热设备、沥青罐和剪切搅拌机均安装于所述双层安全橱柜内，所述通风装置设置在双层安全橱柜的顶部并设有排风口；所述的双层安全橱柜外部设有控制系统各个工作组件开关。
所述剪切搅拌机通过剪切搅拌机移动轴杆安装在双层安全橱柜边角处的剪切搅拌机固定螺纹杆上，剪切搅拌机固定螺纹杆上设有包括齿轮C、微型电机构成的驱动剪切搅拌机移动轴杆的升降机构和包括齿轮A、齿轮B、微型电机构成的驱动剪切搅拌机固定螺纹杆转动的旋转机构，剪切搅拌机通过升降机构和旋转机构可以上下移动、左右转动，简单精准地将其置于沥青罐之中，剪切搅拌机固定螺纹杆上、下端均设有安全卡，防止上、下移位过头。
所述加热设备的凹形加热皿由陶瓷制成，凹形加热皿底部与四周有环绕式的电阻布线螺纹槽，电阻丝环绕在电阻布线螺纹槽中，可保证加热沥青过程中沥青升温迅速且受热均匀。
所述双层安全橱柜为由内层玻璃板和外层隔板组成的可视化多功能的安全橱柜，双层安全橱柜内层两侧设有门片和控制门片自动打开或关闭的微型电机，门片为真空玻璃板，外层对应所述门片处设有安全口，微型电机设置在安全口，在改性沥青剪切制备时呈现打开状态，改性沥青溶胀过程中关闭；通风装置的鼓风机设置在双层安全橱柜顶部的内层和外层之间，通风装置的排风口设置在外层隔板上通向柜外，在改性沥青剪切制备和改性沥青溶胀过程中通风装置保持开启状态。
所述双层安全橱柜的长为150cm、宽为100cm、高为130cm，外层隔板上设有工作面板，工作面板上安装所述控制系统的温控系统开关、加热设备开关、通风装置开关，双层安全橱柜正面设有真空隔热玻璃门，可以观察改性沥青制备过程。
所述温控系统设有温度传感器，温度传感器绑定在剪切搅拌机上，通过温度传感器的温度与温控系统设置的加热温度，自动控制加热设备进行加热或者保温，保证沥青温度能稳定在需要的目标温度上。
本发明结构设计合理，将新型环状加热设备、沥青罐和沥青罐上方的剪切搅拌机，均安装在设有通风装置的双层多功能安全橱柜内，构成新型改性沥青制备一体机。加热设备固定于双层多功能安全橱柜内，剪切搅拌机利用位于边角的剪切搅拌机固定螺纹杆可以上下移动、左右转动，简单精准地将其置于沥青罐之中。同时，剪切搅拌机固定螺纹杆上下端均布置了安全卡，防止上下移位过头，整个转动与移动通过电机自动实现。安全橱柜采用双层设置，内层两侧门片可以简单的通过转动来实现内层橱窗的开启与关闭，其转动利用两侧的微型电机实现，门片采用真空玻璃板。通风装置设置在双层多功能安全橱柜顶部之间并设有排风口，排风口直接连至室外。安全橱柜外部设有各个工作组件开关与温控系统、加热系统、定时装置和电机相连，实现制备过程中的自动化控制。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图1a为本发明的剪切搅拌机安装结构示意图。
图2a为本发明的双层安全橱柜结构示意图。
图2b为本发明的双层安全橱柜左视图。
图2c为本发明的双层安全橱柜俯视图。
图3a为本发明的凹形加热皿结构示意图。
图3b为图3a中A-A剖视图。
图3c为本发明的凹形加热皿俯视图。
图中：1转动动力杆、2转动螺纹杆、3轴向螺纹杆、4内壁旋转纵向固定轴、5门片、6门片转动轴、7排风口，8凹形加热皿、9电阻布线螺纹槽、10微型电机、11剪切搅拌机移动轴杆、12工作面板（操作界面）、13通风装置、14剪切搅拌机、15照明设备、16剪切搅拌机固定螺纹杆、17温度传感器、18加热设备、19齿轮A、20齿轮B、21齿轮C。
具体实施方式
一种改性沥青剪切溶胀仪，包括加热设备和置于加热设备中的沥青罐以及设置在沥青罐上方的剪切搅拌机和控制系统，还包括双层安全橱柜与通风装置，所述加热设备、沥青罐和剪切搅拌机均安装于所述双层安全橱柜内，所述通风装置设置在双层安全橱柜的顶部并设有排风口；所述的双层安全橱柜外部设有控制系统各个工作组件开关。所述工作组件包括温控系统、加热设备、通风装置、定时装置、照明设备和电机（包括微型电机）。
所述剪切搅拌机通过剪切搅拌机移动轴杆安装在双层安全橱柜边角处的剪切搅拌机固定螺纹杆上，剪切搅拌机固定螺纹杆上设有包括齿轮C、微型电机构成的驱动剪切搅拌机移动轴杆的升降机构和包括齿轮A、齿轮B、微型电机构成的驱动剪切搅拌机固定螺纹杆转动的旋转机构，剪切搅拌机通过升降机构和旋转机构可以上下移动、左右转动，简单精准地将其置于沥青罐之中，剪切搅拌机固定螺纹杆上、下端均设有安全卡，防止上、下移位过头。整个转动与移动通过微型电机自动实现。剪切搅拌机固定螺纹杆上端通过旋转机构安装在双层安全橱柜上。
所述加热设备设有凹形加热皿，凹形加热皿底部与四周采用环绕式的凹状陶瓷加热槽，加热槽内设有电阻布线螺纹槽，所述加热设备的电阻丝环绕在电阻布线螺纹槽中，可保证加热沥青过程中沥青升温迅速且受热均匀。可根据需要将温度迅速加热至100-200℃，并保持温度不变。温控系统设有温度传感器，温度传感器绑定在剪切搅拌机上，通过温度传感器的温度与温控系统设置的加热温度，自动控制加热设备进行加热或者保温，保证沥青温度能稳定在需要的目标温度上。
所述双层安全橱柜为有内层玻璃板和外层隔板的双层可视化橱柜。双层安全橱柜内层两侧设置门片和控制门片自动打开或关闭的微型电机，门片为真空玻璃板。门片通过转动动力杆1、转动螺纹杆2、轴向螺纹杆3、内壁旋转纵向固定轴4、门片转动轴6等安装在内层两侧。外层对应所述门片处设有安全口，所述微型电机设置在安全口。在改性沥青剪切制备时呈现打开状态，改性沥青溶胀过程中关闭，门片转动利用两侧设置的微型电机10实现。通风装置的鼓风机设置在双层安全橱柜顶部的内层和外层之间，通风装置的排风口设置在外层隔板上通向柜外，在改性沥青剪切制备和改性沥青溶胀过程中通风装置保持开启状态。
所述双层安全橱柜的长为150cm、宽为100cm、高为130cm，外层隔板上设有工作面板，工作面板（操作界面）上安装所述控制系统的温控系统开关、加热设备开关、通风装置开关、定时装置开关、照明设备开关和电机控制开关，双层安全橱柜正面设有真空隔热玻璃门，可以观察改性沥青制备过程。
根据需要可开启照明设备15，改性沥青制备时，首先将装有沥青的沥青罐放入凹形加热设备18，根据需要在操作界面上设置剪切目标温度与溶胀目标温度及其相应的时间，然后开启加热设备18开始加热，并通过微型电机将剪切搅拌机14置于沥青罐中。在改性沥青剪切过程中，双层安全橱柜内层两侧的门片5会自动开启，待溶胀过程开始，门片5又会自动关闭，整个过程通过控制系统控制安全口10处的微型电机实现。整个过程中，通风装置13保持开启状态，以防止制备过程中的刺激性气味传播在实验室中，保证了实验室空气质量与工作人员的健康。

Claims (4)

1.一种改性沥青剪切溶胀仪，包括加热设备和置于加热设备中的沥青罐以及设置在沥青罐上方的剪切搅拌机和控制系统，其特征在于，还包括双层安全橱柜与通风装置，所述加热设备、沥青罐和剪切搅拌机均安装于所述双层安全橱柜内，所述通风装置设置在双层安全橱柜的顶部并设有排风口；所述的双层安全橱柜外部设有控制系统各个工作组件的开关；
所述剪切搅拌机通过剪切搅拌机移动轴杆安装在双层安全橱柜边角处的剪切搅拌机固定螺纹杆上，剪切搅拌机固定螺纹杆上设有包括齿轮C、微型电机构成的驱动剪切搅拌机移动轴杆的升降机构和包括齿轮A、齿轮B、微型电机构成的驱动剪切搅拌机固定螺纹杆转动的旋转机构，剪切搅拌机通过升降机构和旋转机构可以上下移动、左右转动，简单精准地将其置于沥青罐之中，剪切搅拌机固定螺纹杆上、下端均设有安全卡；
所述加热设备的凹形加热皿由陶瓷制成，凹形加热皿底部与四周有环绕式的电阻布线螺纹槽，电阻丝环绕在电阻布线螺纹槽中。
2.如权利要求1所述的一种改性沥青剪切溶胀仪，其特征在于，所述双层安全橱柜为由内层玻璃板和外层隔板组成的可视化多功能的安全橱柜，双层安全橱柜内层两侧设有门片和控制门片自动打开或关闭的微型电机，门片为真空玻璃板，外层对应所述门片处设有安全口，微型电机设置在安全口，在改性沥青剪切制备时呈现打开状态，改性沥青溶胀过程中关闭；通风装置的鼓风机设置在双层安全橱柜顶部的内层和外层之间，通风装置的排风口设置在外层隔板上通向柜外，在改性沥青剪切制备和改性沥青溶胀过程中通风装置保持开启状态。
3.如权利要求1所述的一种改性沥青剪切溶胀仪，其特征在于，所述双层安全橱柜的长为150cm、宽为100cm、高为130cm，外层隔板上设有工作面板，工作面板上安装所述控制系统的温控系统开关、加热设备开关、通风装置开关，双层安全橱柜正面设有真空隔热玻璃门，可以观察改性沥青制备过程。
4.如权利要求3所述的一种改性沥青剪切溶胀仪，其特征在于，所述温控系统设有温度传感器，温度传感器绑定在剪切搅拌机上，通过温度传感器的温度与温控系统设置的加热温度，自动控制加热设备进行加热或者保温，保证沥青温度能稳定在需要的目标温度上。
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