CN106950135A - 一种三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，包括驱动系统、传动系统、冲刷系统、支撑系统，所述的冲刷系统固定于所述的支撑系统上，所述的传动系统位于所述的冲刷系统的上方，并固定于所述的支撑系统上，所述的驱动系统与所述的传动系统相连接；所述的传动系统包括半圆齿轮组、升降齿条组、双联齿轮组，所述的半圆齿轮组与所述的驱动系统相连。本发明所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置在试验时，试验人员可以同时装配三个试件进行试验，大大提高工作效率；另一方面，该设备较之规范推荐的MTS万能试验机结构更简单，较之振动台结果更为稳定，且价格相对低廉，可满足大多数科研院所的试验需求，具备一定的可推广性。

Description

一种三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置

技术领域

本发明属于路面抗冲刷性能试验领域，尤其是涉及一种三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置。

背景技术

大量工程实践证明，道路材料抗冲刷性能不足是导致路面损坏的重要因素之一，路面和基层材料抗冲刷性能的不足将会导致路面出现唧泥、破裂及坑槽等现象，严重影响道路使用寿命及威胁行车安全。由于胎面花纹的存在，轮胎快速滚动时，胎面会发生压缩和拉伸，产成泵气和吸气现象，这种泵吸效应在轮胎滚动过程中会周期性地发生。如果路面有积水存在，积水会在泵吸效应的影响下不断的冲刷路基表面，对路基产生损害，一旦相关道路工程材料的抗冲刷能力存在缺陷，将会加速导致上述公路病害的发生。

目前，用来测试基层材料抗冲刷性能的室内试验方法主要有旋转刷和振动台两种试验方法，但它们都存在着明显的缺陷。旋转刷依靠旋转着的钢丝刷对试件表面进行磨刷，通过磨刷下的颗粒质量来衡量材料抗冲刷试验效果，这种方法虽然简单却并未考虑水流的冲刷作用。另一种方法是使用振动台进行试验，利用振动台提供激振力，使置于振动台上的钢桶内的试件和水产生相互移动，模拟冲刷，然而事实上试件所受到的作用力的大小与频率均在很大范围内变化，几乎是无规律的，根本无法开展平行试验。《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG51-2009中T0806-2009推荐使用MTS万能试验机进行抗冲刷试验，而该设备价格昂贵，一般科研院所难以承受，且在该规范规定的试验方法下，一次只能处理一个试件，对于需要开展的相关平行试验来说，时间成本也相对高昂。所以，寻求一种经济合理且简单高效的路面抗冲刷性能试验设备就显得尤为必要。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，克服了现阶段其他测试设备的诸多不足之处，通过计算升降柱与压头的质量来控制控制冲击力的大小，通过数控系统控制电机转速控制压头的冲击频率，且可同时处理一组3个试件，大大提高工作效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，包括驱动系统、传动系统、冲刷系统、支撑系统，所述的冲刷系统固定于所述的支撑系统上，所述的传动系统位于所述的冲刷系统的上方，并固定于所述的支撑系统上，所述的驱动系统与所述的传动系统相连接；

所述的传动系统包括半圆齿轮组、升降齿条组、双联齿轮组，所述的半圆齿轮组与所述的驱动系统相连，所述的升降齿条组与半圆齿轮组相配合，所述的双联齿轮组与升降齿条组相配合。

进一步，所述的半圆齿轮组包括一号半圆齿轮、二号半圆齿轮、三号半圆齿轮、驱动齿轮、传动轴，所述的传动轴固定于所述的支撑系统上，所述的驱动齿轮、一号半圆齿轮、二号半圆齿轮、三号半圆齿轮依次固定于所述的传动轴上，所述的驱动齿轮与所述的驱动机构相连；所述的一号半圆齿轮、二号半圆齿轮、三号半圆齿轮的半圆周上均设有轮齿；所述的一号半圆齿轮与三号半圆齿轮的相位相同，所述的二号半圆齿轮与一号半圆齿轮、三号半圆齿轮具有180度的相位差；

所述的升降齿条组包括一号升降柱、二号升降柱、三号升降柱，所述的一号升降柱的底部固设有一号压头，所述的二号升降柱的底部固设有二号压头，所述的三号升降柱的底部固设有三号压头，所述的一号升降柱的前侧与右侧均设有齿条，所述的二号升降柱的前侧、左侧、右侧上均设有齿条，所述的三号升降柱的前侧与左侧均设有齿条，所述的一号半圆齿轮与一号升降柱的前侧的齿条相啮合，所述的二号半圆齿轮与二号升降柱的前侧的齿条相啮合，所述的三号半圆齿轮与三号升降柱的前侧的齿条相啮合；

所述的双联齿轮组包括一号双联齿轮、二号双联齿轮，所述的一号双联齿轮位于所述的一号升降柱与二号升降柱之间，所述的一号双联齿轮与一号升降柱的右侧的齿条、二号升降柱的左侧的齿条相啮合，所述的二号双联齿轮位于所述的二号升降柱与三号升降柱之间，所述的二号双联齿轮与二号升降柱的右侧的齿条、三号升降柱的左侧的齿条相啮合。

进一步，所述的驱动系统包括数控系统、伺服电机，所述的数控系统通过线路与所述的伺服电机相连，所述的伺服电机通过线路与所述的驱动齿轮相连。

伺服电机的旋转运动经由传动系统转换成3套升降齿条组的直线运动。一号压头、二号压头、三号压头的工作频率由数控系统通过控制伺服电机的转速并配合驱动齿轮来调节。压头冲击试件的冲击力通过升降齿条组的整体质量来控制，通过设计计算将冲击力峰值控制在0.5MPa以下。所述的数控系统采用常规设备的常规型号。

进一步，所述的冲刷系统包括3套结构相同的冲刷机构，所述的冲刷机构包括冲刷桶、下部橡胶垫、钢圈夹具、橡胶皮圈、上部橡胶垫，所述的冲刷桶位于所述的支撑系统上，所述的钢圈夹具位于所述的冲刷桶的内部，所述的橡胶皮圈位于所述的钢圈夹具的内侧，所述的下部橡胶垫位于所述的橡胶皮圈的内侧，并固定于所述的冲刷桶的底部，所述的上部橡胶垫位于所述的下部橡胶垫的上方。所述的冲刷桶为钢制圆筒。

进一步，所述的上部橡胶垫的内部设有若干的水平连通孔与若干的垂向连通孔；所述的水平连通孔与垂向连通孔相互垂直；所述的水平连通孔与垂向连通孔相互交错。

所述的水平连通孔包括圆形截面的连通孔与方形截面的连通孔，所述的圆形截面的连通孔位于所述的方形截面的连通孔的上方。

进一步，所述的橡胶皮圈的高度与所述的钢圈夹具的高度相同。

所述的钢圈夹具一端开口，该钢圈夹具的开口端与所述的橡胶皮圈的闭口方向相反。

进一步，所述的支撑系统包括三个支座机构、上层支撑架、下层支撑架、支架，所述的支座机构均位于所述的下层支撑架上，所述的支架固定于所述的下层支撑架上，所述的上层支撑架固定于所述的支架上，所述的传动系统位于所述的支座机构的上方，并固定于所述的上层支撑架上。

进一步，所述的支座机构包括托盘、升降螺杆、螺杆套管、铅制立方块，所述的铅制立方块固定于所述的下层支撑架的内部，所述的螺杆套管固定于所述的铅制立方块上，所述的升降螺杆穿过所述的下层支撑架并置于所述的螺杆套管的内侧，所述的托盘固定于所述的升降螺杆的顶部。

托盘通过旋转可实现升降，一方面方便试件的安装和拆卸，另一方面确保试件在试验前达到预定高度，螺杆套管底部装有铅制立方块，用以增加配重，提高整套设备的稳定性。

进一步，所述的冲刷桶的底板向外设有外沿。外沿上设有固定孔，冲刷桶通过自身底部外沿上的固定孔和托盘上的固定螺栓与托盘固定在一起，安装和拆卸都十分方便。

所述的冲刷桶的内侧底部设有橡胶垫固定螺栓，下部橡胶垫通过橡胶垫固定螺栓固定在冲刷桶上。

所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置的使用方法，包括如下步骤：

(1)将3组饱水后的试件分别放入不同的冲刷桶中，通过橡胶皮圈与钢圈夹具进行固定，在试件上覆盖有上部橡胶垫；

(2)向冲刷桶中注水，直至水面高于试件顶面，然后将冲刷桶固定于托盘上，旋转托盘，使托盘达到最高点；

(3)开启数控系统与伺服电机，进行试验，实验完毕后记录实验数据并进行数据处理。

相对于现有技术，本发明所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置具有以下优势：

(1)本发明所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置主要用于开展路面抗冲刷性能试验研究，可以有效模拟轮胎在泵吸作用下，水流对路面材料的冲刷作用，克服了旋转刷试验的缺陷。

(2)本发明所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置可以控制压头对试件的冲击力与冲击频率，试验结果稳定，克服了振动台试验的不足；同时，该装置较之MTS试验机，结构简单，且可三轴联动，同时处理三个试件，省时高效，值得推广。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置的示意图；

图2为本发明实施例所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置的侧视图；

图3为本发明实施例所述的驱动系统与传动系统的示意图；

图4为本发明实施例所述的半圆齿轮组的示意图；

图5为本发明实施例所述的冲刷系统的示意图；

图6为本发明实施例所述的冲刷系统的俯视图；

图7为本发明实施例所述的上部橡胶垫的俯视图；

图8为本发明实施例所述的上部橡胶垫的侧视图；

图9为本发明实施例所述的钢圈夹具的示意图；

图10为本发明实施例所述的支座机构的示意图。

附图标记说明：

1-伺服电机；2-一号升降柱；3-二号升降柱；4-三号升降柱；5-一号半圆齿轮；6-二号半圆齿轮；7-三号半圆齿轮；8-一号双联齿轮；9-二号双联齿轮；10-驱动齿轮；11-传动轴；12-一号压头；13-二号压头；14-三号压头；15-冲刷桶；16-固定孔；17-下部橡胶垫；18-橡胶垫固定螺栓；19-试件；20-钢圈夹具；21-橡胶皮圈；22-上部橡胶垫；23-水平连通孔；24-垂向连通孔；25-试验用水；26-托盘；27-固定螺栓；28-升降螺杆；29-螺杆套管；30-铅制立方块；31-上层支撑架；32-下层支撑架；33-支架；34-数控系统。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-9所示，所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置由驱动系统、传动系统、支撑系统和冲刷系统在内的四部分子系统来构成所述冲刷试验机。

所述驱动系统包括伺服电机1和数控系统34，数控系统34可以控制伺服电机1转动的开停以及转动的快慢，通过驱动系统为整套设备提供动力和调节输入控制一号压头12、二号压头13、三号压头14的冲击频率。

所述传动系统包括一号升降柱2、二号升降柱3、三号升降柱4、一号半圆齿轮5、二号半圆齿轮6、三号半圆齿轮7、一号双联齿轮8、二号双联齿9、驱动齿轮10、传动轴11、一号压头12、二号压头13、三号压头14，传动轴11上设置有一号半圆齿轮5、二号半圆齿轮6、三号半圆齿轮7和驱动齿轮10，驱动齿轮10与伺服电机1相连，接入动力，一号半圆齿轮5和三号半圆齿轮7具有相同的相位，二号半圆齿轮6位于一号半圆齿轮5和三号半圆齿轮7的正中，并且和二者保持180度的相位差，上述四个齿轮随传动轴11一起转动。一号升降柱2下端刚接一号压头12，上部是一截面为正方形的棱柱，一号升降柱2两面有齿，包括前侧齿条和右侧齿条，前侧齿条和一号半圆齿轮5相啮合，右侧齿条和一号双联齿轮8相啮合；二号升降柱3与一号升降柱2结构类似，下端刚接二号压头13，所不同的是上部三面有齿，左侧齿条与一号双联齿轮8啮合，前侧齿条和二号半圆齿轮6啮合，右侧齿条和二号双联齿轮9啮合；三号升降柱4下端刚接三号压头14，上部两侧有齿，左侧齿条与二号双联齿轮9啮合，前侧齿条和三号半圆齿轮7啮合，构成整套传动机构。设备进行工作时，伺服电机1带动驱动轮10顺时针转动，进而带动传动轴11以及其上的三个半圆齿轮同时顺时针转动。由于二号半圆齿轮6与其他两个半圆齿轮存在180度的相位差，所以当二号半圆齿轮6的轮齿与二号升降柱3的前侧的齿条相啮合时，一号半圆齿轮5和三号半圆齿轮7没有齿的半圆周靠近各自相对应的齿条，也就是说二号半圆齿轮6工作时，一号半圆齿轮5和三号半圆齿轮7不起作用，仅仅是随传动轴顺时针旋转。进一步地，二号半圆齿轮6顺时针转动带动齿条向上直线运动，进而带动与之相啮合的一号双联齿轮8逆时针转动，二号双联齿轮9顺时针转动。两个双联齿轮的转动将引起齿条产生直线下移，进而带动一号升降柱2和三号升降柱4向下移动，一号压头12和三号压头14就会做出同步下移的动作。当二号半圆齿轮6的轮齿与二号升降柱3的齿条咬合结束的同时，一号半圆齿轮5的轮齿即将开始与一号升降柱2份前侧齿条咬合，三号半圆齿轮7的轮齿即将与三号升降柱4的前侧齿条产生咬合，同时二号升降柱3到达最高点即将开始下降，一号升降柱2和三号升降柱4到达最低点即将开始上升。由于存在180度相位差，一号半圆齿轮5和三号半圆齿轮7开始工作的同时，二号半圆齿轮6没有齿的右侧靠近二号升降柱3的齿条，二号半圆齿轮6失效。一号半圆齿轮5和三号半圆齿轮7同时顺时针转动，将带动齿条向上移动，进而引起一号升降柱2和三号升降柱4的直线上移。由于一号升降柱2的右侧齿条和一号双联齿轮8的轮齿咬合，所以将引起一号双联齿轮8的顺时针转动，三号升降柱4的左侧齿条和二号双联齿轮9的轮齿咬合，会引起二号双联齿轮9的逆时针转动。由于一号双联齿轮8的顺转和二号双联齿轮9的逆转，会带动二号升降柱9的左侧齿条和右侧齿条向下移动，集中表现为二号升降柱3向下移动，带动二号压头13下移，同时一号压头12和三号压头14则同步上移，待二号压头13达到最低点时，一号压头12和三号压头14则到达最高点。至此，传动机构完成一次循环，三号压头14与一号压头12的移动是同步的，二号压头13与一号压头12的移动是相反的，存在半周期的相位差。通过控制升降柱与压头的质量，可以精确控制压头冲击试件时冲击力的峰值处于0.5MPa左右，通过适当编程，使数控系统34合理控制伺服电机1的转速，并使之与驱动齿轮10相匹配，带动传动机构使一号压头12、二号压头13、三号压头14运转的频率为10Hz，使整套设备满足规范对于抗充数试验的需求。

所述的冲刷系统包括3套结构相同的冲刷机构，所述的冲刷机构由冲刷桶15、下部橡胶垫17、钢圈夹具20、橡胶皮圈21、上部橡胶垫22组成。冲刷桶15是一个底部有一圈延伸底板的无盖水桶，其外沿延伸底板上有两个180度正对的圆形固定孔15，用以和托盘26上的两个固定螺栓27相铆合，把冲刷桶15固定在托盘26上。冲刷桶15内部底板正中焊接四枚橡胶垫固定螺栓18，各自相距90度，下部橡胶垫17预留相应孔洞保证可以穿入上述四枚橡胶垫固定螺栓18，保证下部橡胶垫17在冲刷桶15内部相对位置的稳定，橡胶垫固定螺栓18的高度小于橡胶垫厚度。上部橡胶垫22和下部橡胶垫17采用邵氏硬度80±2的橡胶制成，二者的几何尺寸均为φ150mm×20mm，下部橡胶垫17除四个定位孔之外无其他属构造，上部橡胶垫22则具有特殊的构造。上部橡胶垫22体内均布有水平间距为10mm的11排×11列直径为3mm的垂向连通孔24，均布有竖直间距为5mm的3层水平连通孔23，上面2层为直径3mm的圆形截面连通孔，底部1层为截面积为3mm×3mm的贯通橡胶垫底面的方形连通孔，用以模拟胎纹，产生“泵吸效应”，形成水流冲刷试件19上表面。试验所用试件19的几何尺寸为φ150mm×150mm，试验时平稳的放置于下部橡胶垫17上，其上覆盖上部橡胶垫22，上部橡胶垫22的方形沟槽紧贴试件19的上表面，试验时，水流将在方形沟槽内流动，对试件19上表面产生冲刷。橡胶皮圈21是一块橡胶薄皮，其高度自冲刷桶15底面至略低于试件19上表面处，宽度为试件19周长，正好将试件19的绝大部分和下部橡胶垫17包裹在其中，保证试验用水25仅冲刷试件19上表面，对试件19其他部位进行保护，防治试件19其他部位受到水流冲刷而对试验结果产生影响，增加试验的可靠度。钢圈夹具20是一个表面涂油防锈漆并且在截面方向上具有较大弹性的柱形金属薄片，其高度与橡胶皮圈21相同，主要作用是夹持橡胶皮圈21以及固定试件19与下部橡胶垫17，保证试件19与下部橡胶垫17不产生相对位移。使用时钢圈夹具20开口方向要与橡胶皮圈21闭口方向相反，增加橡胶皮圈21的密闭性，增强其对试件19的保护性能。

所述的支撑系统包括三个支座机构、上层支撑架31、下层支撑架32、支架33，所述的支座机构包括托盘26、升降螺杆28、螺杆套管29、铅制立方块30。托盘26是一个直径略大于冲刷桶15底座外沿的圆盘，其上布置有2枚可穿入冲刷桶固定孔16的固定螺栓27，用来固定冲刷桶15。托盘26正中以下刚接一根较粗的升降螺杆28，升降螺杆28旋插在螺杆套管29中，通过旋转托盘26，带动升降螺杆28在螺杆套管29中旋转，实现托盘26的升降，方面冲刷桶15中试件19的安装和卸载，以及使试件19提升到适当高度以使压头可以作用于上部橡胶垫22。螺杆套管29和设备底座焊接在一起，其下部是铅制立方块30。铅制立方块30用来增加设备配重，防止设备因上部重量过大而产生倾覆现象，发生安全事故。

所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置的使用方法，包括如下步骤：

试件制备：试验所用试件19均为圆柱形试件，其几何尺寸为φ150mm×150mm，要求用室内击实试验所确定的最大干密度和最优含水率配置土料后采用静力压实法制备试件，并且要求每种配比最少进行3次平行试验，即每种配比最少制件3个。试件19制备完成后，需按照相关规范的要求进行标准养生，养生结束后，将时试件19浸水24小时备用。

设备操控：首先，将饱水后的试件19从水中取出，轻轻拭去表面水分，称得质量m₀；然后将试件19轻轻装入冲刷桶15中，外侧依次用橡胶皮圈21和钢圈夹具20包裹和固定，试件19上表面覆盖上部橡胶垫22；3个冲刷桶15均装配完毕后，注水至水面高于试件19顶面5mm处，轻轻旋下托盘26，将冲刷桶15通过固定螺栓27安装在托盘26上，拧紧螺栓。保证冲刷桶的稳定性；旋转托盘26，使之上升到最高处后，开动机器，运行30min后，关闭机器并取下冲刷桶15。将冲刷桶15中浑浊的水连同冲刷物一起倒入金属盆中，静止沉淀12h后；沉淀完成后，篦去上部清水，将下部沉淀物放入烘箱中烘干，得到30min累计冲刷量m₁，；

数据处理:按下述公式计算时间冲刷质量损失：

其中P——冲刷质量损失(％)

m₀——时间质量

m₁——冲刷物质量

同组试验的细粒土及中粒土满足变异系数Cv不大于10％，粗粒土Cv不大于15％，可认为该组试验有效，取其平均值作为该组试验的最终结果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，其特征在于：包括驱动系统、传动系统、冲刷系统、支撑系统，所述的冲刷系统固定于所述的支撑系统上，所述的传动系统位于所述的冲刷系统的上方，并固定于所述的支撑系统上，所述的驱动系统与所述的传动系统相连接；

所述的传动系统包括半圆齿轮组、升降齿条组、双联齿轮组，所述的半圆齿轮组与所述的驱动系统相连，所述的升降齿条组与半圆齿轮组相配合，所述的双联齿轮组与升降齿条组相配合。

2.根据权利要求1所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，其特征在于：所述的半圆齿轮组包括一号半圆齿轮、二号半圆齿轮、三号半圆齿轮、驱动齿轮、传动轴，所述的传动轴固定于所述的支撑系统上，所述的驱动齿轮、一号半圆齿轮、二号半圆齿轮、三号半圆齿轮依次固定于所述的传动轴上，所述的驱动齿轮与所述的驱动机构相连；所述的一号半圆齿轮、二号半圆齿轮、三号半圆齿轮的半圆周上均设有轮齿；所述的一号半圆齿轮与三号半圆齿轮的相位相同，所述的二号半圆齿轮与一号半圆齿轮、三号半圆齿轮具有180度的相位差；

所述的升降齿条组包括一号升降柱、二号升降柱、三号升降柱，所述的一号升降柱的底部固设有一号压头，所述的二号升降柱的底部固设有二号压头，所述的三号升降柱的底部固设有三号压头，所述的一号升降柱的前侧与右侧均设有齿条，所述的二号升降柱的前侧、左侧、右侧上均设有齿条，所述的三号升降柱的前侧与左侧均设有齿条，所述的一号半圆齿轮与一号升降柱的前侧的齿条相啮合，所述的二号半圆齿轮与二号升降柱的前侧的齿条相啮合，所述的三号半圆齿轮与三号升降柱的前侧的齿条相啮合；

所述的双联齿轮组包括一号双联齿轮、二号双联齿轮，所述的一号双联齿轮位于所述的一号升降柱与二号升降柱之间，所述的一号双联齿轮与一号升降柱的右侧的齿条、二号升降柱的左侧的齿条相啮合，所述的二号双联齿轮位于所述的二号升降柱与三号升降柱之间，所述的二号双联齿轮与二号升降柱的右侧的齿条、三号升降柱的左侧的齿条相啮合。

3.根据权利要求2所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，其特征在于：所述的驱动系统包括数控系统、伺服电机，所述的数控系统通过线路与所述的伺服电机相连，所述的伺服电机通过线路与所述的驱动齿轮相连。

4.根据权利要求2所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，其特征在于：所述的冲刷系统包括3套结构相同的冲刷机构，所述的冲刷机构包括冲刷桶、下部橡胶垫、钢圈夹具、橡胶皮圈、上部橡胶垫，所述的冲刷桶位于所述的支撑系统上，所述的钢圈夹具位于所述的冲刷桶的内部，所述的橡胶皮圈位于所述的钢圈夹具的内侧，所述的下部橡胶垫位于所述的橡胶皮圈的内侧，并固定于所述的冲刷桶的底部，所述的上部橡胶垫位于所述的下部橡胶垫的上方。

5.根据权利要求4所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，其特征在于：所述的上部橡胶垫的内部设有若干的水平连通孔与若干的垂向连通孔；所述的水平连通孔与垂向连通孔相互垂直；所述的水平连通孔与垂向连通孔相互交错。

6.根据权利要求4所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，其特征在于：所述的橡胶皮圈的高度与所述的钢圈夹具的高度相同。

7.根据权利要求2所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，其特征在于：所述的支撑系统包括上层支撑架、下层支撑架、支架、三个支座机构，所述的支座机构均位于所述的下层支撑架上，所述的支架固定于所述的下层支撑架上，所述的上层支撑架固定于所述的支架上，所述的传动系统位于所述的支座机构的上方，并固定于所述的上层支撑架上。

8.根据权利要求7所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，其特征在于：所述的支座机构包括托盘、升降螺杆、螺杆套管、铅制立方块，所述的铅制立方块固定于所述的下层支撑架的内部，所述的螺杆套管固定于所述的铅制立方块上，所述的升降螺杆穿过所述的下层支撑架并置于所述的螺杆套管的内侧，所述的托盘固定于所述的升降螺杆的顶部。

9.根据权利要求4或8所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置，其特征在于：所述的冲刷桶的底板向外设有外沿。

10.权利要求1-9中任一项所述的三轴联动的路面抗冲刷性能试验装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)将3组饱水后的试件分别放入不同的冲刷桶中，通过橡胶皮圈与钢圈夹具进行固定，在试件上覆盖有上部橡胶垫；

(2)向冲刷桶中注水，直至水面高于试件顶面，然后将冲刷桶固定于托盘上，旋转托盘，使托盘达到最高点；

(3)开启数控系统与伺服电机，进行试验，实验完毕后记录实验数据并进行数据处理。