CN109538437B - 一种沥青抽取装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沥青抽取装置及其使用方法，包括升降系统、加热搅拌系统和泵送系统，底座用来支撑整个机构装置。升降系统由立柱、升降螺旋、升降杆和横梁组成；加热搅拌系统由电动机、转动轴承、加热筒、搅拌器和螺旋钻头组成；泵送系统由沥青吸管、进油管、油泵、空气净化器、开关、出油管、控制箱、载物台、传感器和沥青容器组成。该装置只需把沥青桶放在装置的底座上，操作控制箱即可完成沥青的抽取，不会弄脏衣服和高温造成的人体烫伤，具有操作简便、省时、高效、精确、自动化程度高等优点；并且该装置泵送系统在油泵与开关之间设置了空气净化器，可以除去热沥青中含有的有害气体，减少环境污染，不会对人体健康产生危害。
Description
技术领域
本发明属于道路沥青路面材料性能评价试验检测设备或装置技术领域，具体涉及一种沥青抽取装置及其使用方法。
背景技术
目前，我国高等级路面中85%以上采用的是沥青混凝土路面，沥青用量大，在进行有关沥青性能的室内试验研究时，试验原料均是采用厂家生产的标准桶装沥青。然而，针对桶装沥青的取用还是采用传统的人工手段，即先将开口的桶装沥青放在温度为150℃~160℃的烘箱中进行加热使其软化，待加热2~3h后，再把软化的桶装沥青取出倒在待盛放沥青的容器中，沥青取出和试验完后仪器的清洗工作将花费大量时间。该方法不仅耗时费力、工作效率低、易弄脏衣物，还会由于操作不当造成高温烫伤，并且整个过程中热沥青会释放有毒气体而污染环境，对人体健康产生严重危害。针对现有室内试验中取用沥青的缺点，亟待研发一种可以快速、高效、易于操作、精确、环保、自动化程度高的沥青取用装置来解决以上问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述有关室内试验中取用沥青的不足，提供一种沥青抽取装置及其使用方法，该装置可以克服以上缺点，实现室内试验中对沥青的自动化精确取用，不仅易于操作、省时省力，还具有无毒害、环保的功效。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种沥青抽取装置及其使用方法，包括升降系统、加热搅拌系统和泵送系统，底座用来支撑整个机构装置；
升降系统由立柱3、升降螺旋4、升降杆5和横梁7组成；
加热搅拌系统由电动机11、转动轴承10、加热筒8、搅拌器9和螺旋钻头6组成；
泵送系统由沥青吸管12、进油管13、油泵14、空气净化器15、开关16、出油管17、控制箱18、沥青容器19、载物台20和传感器21组成；
其中，底座1上部设有固定沥青桶2的固定部件22和两个立柱3，每个立柱3和升降杆5均由升降螺旋4连接，两个升降杆5的上端之间设有横梁7，横梁7的下端设有电动机1、油泵14、控制箱18和载物台20，横梁7内部布设有用于传输控制箱18与其他构件之间电信号的线路；
其中，电动机11和搅拌器9之间设有转动轴承10，搅拌器9的外部设有加热筒8，底端设有螺旋钻头6，加热筒8的内壁设有沥青吸管12，沥青吸管12上端设有进油管13，进油管13的右端连接油泵14，油泵14的右侧设有出油管17，出油管17中部设有空气净化器15和开关16，出油管17的下方设有沥青容器19，沥青容器19放置载物台20上，沥青容器19和载物台20之间设置有传感器21，控制箱18内部设有释放和接收电信号的电路元件，外部设有电源键和触屏控制键。
优选地，立柱3固定于底座1的上部，主要用于支撑整个装置的上部结构。升降螺旋4固定于立柱3和升降杆5之间，具有传递荷载和调整升降杆高度的效果，其动力源可由液压泵或其他动力源提供。升降杆5固定于升降螺旋4和横梁7之间，具有传递荷载的效果。横梁7固定于升降杆5的上端，主要用来悬吊加热搅拌系统和泵送系统。
优选地，电动机11固定于横梁7的下端，是加热搅拌系统的动力来源，转动轴承10固定于电动机11和搅拌器9之间，不仅可以实现电动机11与搅拌器9的同步转动，还可以实现加热筒8中的搅拌器9转动而加热筒8不转动。搅拌器9固定于加热筒8的内部，可以使加热筒8中的沥青受热均匀并加速软化。螺旋钻头6固定于搅拌器9的底端，可以用来钻取沥青桶中硬化的固态沥青。加热筒8固定于搅拌器9的外侧，包围搅拌器9，可以将螺旋钻头6钻取的固态沥青加热软化。
优选地，沥青吸管11固定于加热筒8的内壁，可以将加热筒内软化的热沥青通过进油口23经进油管13进入油泵14。进油管13固定于沥青吸管12和油泵14之间，具有传输沥青的作用。油泵14固定于横梁7的下端，用于抽取加热桶内软化的热沥青。出油管17固定于油泵14的右端，用于传输热沥青。空气净化器15固定于出油管17的中部，可以除去热沥青中含有的有害气体，减少环境污染。开关16固定于出油管17的上部用来控制热沥青是否可以从出油管17泵送出。载物台20固定于横梁7的右端，可以支撑沥青容器19的放置。沥青容器19固定于载物台20的上方，用于收集出油管17排放的热沥青，以备用于沥青及沥青混合料的相关试验,所述沥青容器19为圆筒形。沥青容器19和载物台20之间设置有传感器21，所述传感器21为3个相同的称重传感器，三个称重传感器呈120°布置在沥青容器19的正下方，并固定在载物台20上，用以称量沥青容器19内的沥青质量，三个点确定一个平面，在传感器21称量沥青容器19中的沥青时，能够使沥青容器19保持平衡稳定，确保称量结果精确无误。
优选地，控制箱18固定于横梁7的右下端，其内部设有释放和接收电信号的电路元件，外部设有电源键和触屏控制键，且横梁7的内部布设有用于传输控制箱18与其他构件之间电信号的线路。因此控制箱18可以通过电信号的释放和接收来控制升降螺旋4的正向或逆向转动，进而实现升降杆5的上升或下降；也可以通过电信号的释放和接收来控制电动机11的工作时长和转速以及加热筒8的加热温度；还可以通过电信号的释放和接收来控制油泵14的工作状态，还可以显示并记录传感器21的称量结果。
一种沥青抽取装置的使用方法包括准备工作、抽取沥青和装置清理三个过程及以下操作步骤：
1.准备工作
（1）首现，将待抽取的沥青桶2放在装置的底座1上,并用固定部件22将沥青桶2固定在底座1上，确保加热筒8、搅拌器9、沥青吸管12在工作过程中沥青桶2保持稳定；
（2）开启控制箱18，控制升降螺旋4工作，进而控制升降杆5下降直至加热筒8的底端接触沥青桶2中的沥青；
（3）然后，控制箱18控制加热筒8对其范围内的沥青进行加热，同时设定加热所需的温度；
（4）最后，控制箱18控制升降螺旋4保证升降杆5匀速下降；
2.抽取阶段
（5）待加热筒8内的沥青部分软化，控制箱18控制电动机11开始工作，此时电动机11带动搅拌器9转动，对软化的沥青可以边加热边搅拌，保证沥青受热均匀加快其软化，整个加热过程中加热搅拌系统仍在匀速下降直至适当位置为止；
（6）当加热筒8内的沥青完全软化之后，打开出油管17上的开关16，控制箱18控制油泵14开始工作，将加热筒8内的沥青先经沥青吸管12和进油管13进入油泵14，再经空气净化器15处理后沿出油管17排放到载物台20上的沥青容器19中，同时传感器21称量沥青容器19中的沥青质量，完成一次沥青的加热抽取；
（7）后续沥青的抽取过程重复步骤（1）-（6），直至抽取的沥青总量达到试验所需；
3.装置清理
（8）抽取工作完成后，控制箱18控制升降螺旋4带动升降杆5上升至初始位置，将沥青桶2取下；
（9）将盛放适量煤油的容量桶固定在底座1上，使容量桶处在加热筒8的正下方；
（10）控制箱18，控制升降螺旋4工作，进而控制升降杆5下降直至容量桶的底端，使加热筒8和搅拌器9完全浸没在煤油中；
（11）此时，控制箱18控制电动机11带动搅拌器9工作实现对加热筒8和搅拌器9的自动清洗，如此重复两遍即可；
（12）进一步地，打开开关16，控制箱18控制油泵14工作，把煤油抽到废油桶里，实现对泵送系统的自动清洗，如果一遍清洗不干净，可以多次重复操作；
（13）最后，控制箱18控制电动机11、油泵14停止工作，控制升降螺旋4把搅拌器9和加热筒8提升至非工作位置，关闭控制箱18的电源，结束试验所需沥青的抽取工作。
本发明的有益效果为：
1.该装置只需把沥青桶2放在装置的底座1上，操作控制箱18即可完成沥青的抽取，不会弄脏衣服和造成人体高温烫伤，具有操作简便、省时、快速、高效、称量精确、自动化程度高等优点；
2.该装置泵送系统在油泵14与开关16之间设置了空气净化器15，可以除去热沥青中含有的有害气体，减少环境污染，不会对人体健康产生危害；
3. 该装置在沥青容器19和载物台20之间设置有传感器21，所述传感器21为3个相同的称重传感器，三个称重传感器呈120°布置在沥青容器19的正下方，并固定在载物台20上，用以称量沥青容器19内的沥青质量，三个点确定一个平面，在传感器21称量沥青容器19中的沥青时，能够使沥青容器19保持平衡稳定，确保称量结果精确无误。
附图说明
图1是本发明发明的装置整体结构示意图；
图2是本发明发明的升降系统示意图；
图3是本发明发明的加热搅拌系统示意图；
图4是本发明发明的泵送系统示意图；
其中，1为底座，2为沥青桶，3为立柱，4为升降螺旋，5为升降杆，6为螺旋钻头，7为横梁，8为加热筒，9为搅拌器，10为转动轴承，11为电动机，12为沥青吸管，13为进油管，14为油泵，15为空气净化器，16为开关，17为出油管，18为控制箱，19为沥青容器，20为载物台，21传感器，22固定部件，23进油口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。
实施例1
一种沥青抽取装置及其使用方法，包括升降系统、加热搅拌系统和泵送系统，底座用来支撑整个机构装置；
升降系统由立柱3、升降螺旋4、升降杆5和横梁7组成；
加热搅拌系统由电动机11、转动轴承10、加热筒8、搅拌器9和螺旋钻头6组成；
泵送系统由沥青吸管12、进油管13、油泵14、空气净化器15、开关16、出油管17、控制箱18、沥青容器19、载物台20和传感器21组成；
其中，底座1上部设有固定沥青桶2的固定部件22和两个立柱3，每个立柱3和升降杆5由均升降螺旋4连接，两个升降杆5的上端之间设有横梁7，横梁7的下端设有电动机11、油泵14、控制箱18和载物台20，横梁7内部布设有用于传输控制箱18与其他构件之间电信号的线路；
其中，电动机11和搅拌器9之间设有转动轴承10，搅拌器9的外部设有加热筒8，底端设有螺旋钻头6，加热筒8的内壁设有沥青吸管12，沥青吸管12上端设有进油管13，进油管13的右端连接油泵14，油泵14的右侧设有出油管17，出油管17设有空气净化器15和开关16，出油管17的下方设有沥青容器19，沥青容器19放置载物台20上，沥青容器19和载物台20之间设置有传感器21，控制箱18内部设有释放和接收电信号的电路元件，外部设有电源键和触屏控制键。
立柱3固定于底座1的上部，主要用于支撑整个装置的上部结构。升降螺旋4固定于立柱3和升降杆5之间，具有传递荷载和调整升降杆高度的效果，其动力源可由液压泵或其他动力源提供。升降杆5固定于升降螺旋4和横梁7之间，具有传递荷载的效果。横梁7固定于升降杆5的上端，主要用来悬吊加热搅拌系统和泵送系统。
电动机11固定于横梁7的下端，是加热搅拌系统的动力来源，转动轴承10固定于电动机11和搅拌器9之间，不仅可以实现电动机11与搅拌器9的同步转动，还可以实现加热筒8中的搅拌器9转动而加热筒8不转动。搅拌器9固定于加热筒8的内部，可以使加热筒8中的沥青受热均匀并加速软化。螺旋钻头6固定于搅拌器9的底端，可以用来钻取沥青桶中的固态沥青。加热筒8固定于搅拌器9的外侧，包围搅拌器9，可以将螺旋钻头6钻取的固态沥青加热软化。
沥青吸管11固定于加热筒8的内壁，可以将加热筒内软化的热沥青通过进油口23经进油管13进入油泵14。进油管13固定于沥青吸管12和油泵14之间，具有传输沥青的作用。油泵14固定于横梁7的下端，用于抽取加热桶内软化的热沥青。出油管17固定于油泵14的右端，用于传输热沥青。空气净化器15固定于出油管17的中部，可以除去热沥青中含有的有害气体，减少环境污染。开关16固定于出油管17的上部用来控制热沥青是否可以从出油管17泵排出。载物台20固定于横梁7的右端，可以支撑沥青容器19的放置。沥青容器19固定于载物台20的上方，用于收集出油管17释放的热沥青，以备用于沥青及沥青混合料的相关试验,所述沥青容器19为圆筒形。沥青容器19和载物台20之间设置有传感器21，所述传感器21为3个相同的称重传感器，三个称重传感器呈120°布置在沥青容器19的正下方，并固定在载物台20上，用以称量沥青容器19内的沥青质量，三个点确定一个平面，在传感器21称量沥青容器19中的沥青时，能够使沥青容器19保持平衡稳定，确保称量结果精确无误。
控制箱18固定于横梁7的右下端，其内部设有释放和接收电信号的电路元件，外部设有电源键和触屏控制键，且横梁7的内部布设有用于传输控制箱18与其他构件之间电信号的线路。因此控制箱18可以通过电信号的释放和接收来控制升降螺旋4的正向或逆向转动，进而实现升降杆5的上升或下降；也可以通过电信号的释放和接收来控制电动机11的工作时长和转速以及加热筒8的加热温度；还可以通过电信号的释放和接收来控制油泵14的工作状态，还可以显示并记录传感器21的称量结果。
实施例2
实施例1中的沥青抽取装置，其使用方法主要包括准备工作、抽取沥青和装置清理三个过程及以下操作步骤：
1.准备工作
（1）首现，将待抽取的沥青桶2放在装置的底座1上,并用固定部件22将沥青桶2固定在底座1上，确保加热筒8、搅拌器9、沥青吸管12在工作过程中沥青桶2保持稳定；
（2）开启控制箱18，控制升降螺旋4工作，进而控制升降杆5下降直至加热筒8的底端接触沥青桶2中的沥青；
（3）然后，控制箱18控制加热筒8对其范围内的沥青进行加热，同时设定加热所需的温度；
（4）最后，控制箱18控制升降螺旋4保证升降杆5匀速下降；
2.抽取阶段
（5）待加热筒8内的沥青部分软化，控制箱18控制电动机11开始工作，此时电动机11带动搅拌器9转动，对软化的沥青可以边加热边搅拌，保证沥青受热均匀加快其软化，整个加热过程中加热搅拌系统仍在匀速下降直至适当位置为止；
（6）当加热筒8内的沥青完全软化之后，打开出油管17上的开关16，控制箱18控制油泵14开始工作，将加热筒8内的沥青先经沥青吸管12和进油管13进入油泵14，再经空气净化器15处理后沿出油管17排放到载物台20上的沥青容器19中，同时传感器21称量沥青容器19中的沥青质量，完成一次沥青的加热抽取；
（7）后续沥青的抽取过程重复步骤（1）-（6），直至抽取的沥青总量达到试验所需；
3.装置清理
（8）抽取工作完成后，控制箱18控制升降螺旋4带动升降杆5上升至初始位置，将沥青桶2取下；
（9）将盛放适量煤油的容量桶固定在底座1上，使容量桶处在加热筒8的正下方；
（10）控制箱18，控制升降螺旋4工作，进而控制升降杆5下降直至容量桶的底端，使加热筒8和搅拌器9完全浸没在煤油中；
（11）此时，控制箱18控制电动机11带动搅拌器9工作实现对加热筒8和搅拌器9的自动清洗，如此重复两遍即可；
（12）进一步地，打开开关16，控制箱18控制油泵14工作，把煤油抽到废油桶里，实现对泵送系统的自动清洗，如果一遍清洗不干净，可以多次重复操作；
（13）最后，控制箱18控制电动机11、油泵14停止工作，控制升降螺旋4把搅拌器9和加热筒8提升至非工作位置，关闭控制箱18的电源，结束试验所需沥青的抽取工作。
上述显然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出各种修改或变形仍在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种沥青抽取装置，包括升降系统、加热搅拌系统和泵送系统，用来支撑整个机构装置的底座(1)；
其中，升降系统由立柱(3)、升降螺旋(4)、升降杆(5)和横梁(7)组成；加热搅拌系统由电动机(11)、转动轴承(10)、加热筒(8)、搅拌器(9)和螺旋钻头(6)组成；泵送系统由沥青吸管(12)、进油管(13)、油泵(14)、空气净化器(15)、开关(16)、出油管(17)、控制箱(18)、沥青容器(19)、载物台(20)和传感器(21)组成；
其特征在于，底座(1)上部设有固定沥青桶(2)的固定部件(22)和两个立柱(3)，每个立柱(3)和升降杆(5)均由升降螺旋(4)连接，两个升降杆(5)的上端之间设有横梁(7)，横梁(7)的下端设有电动机(11)、油泵(14)、控制箱(18)和载物台(20)，横梁(7)内部布设有用于控制箱(18)与其他构件之间电信号的线路；
其中，电动机(11)和搅拌器(9)之间设有转动轴承(10)，搅拌器(9)的外部设有加热筒(8)，底端设有螺旋钻头(6)，加热筒(8)的内壁设有沥青吸管(12)，沥青吸管(12)上端设有进油管(13)，进油管(13)的右端连接油泵(14)，油泵(14)的右侧设有出油管(17)，出油管(17)中部设有空气净化器(15)和开关(16)，出油管(17)的下方设有沥青容器(19)，沥青容器(19)放置载物台(20)上，沥青容器(19)和载物台(20)之间设置有传感器(21)，控制箱(18)内部设有释放和接收电信号的电路元件，外部设有电源键和触屏控制键。
2.按照权利要求1所述的沥青抽取装置，其特征在于，所述搅拌器(9)底端设置有螺旋钻头(6)，其外侧固定有加热筒(8)，其上端设置有转动轴承(10)。
3.按照权利要求1所述的沥青抽取装置，其特征在于，所述沥青吸管(12)固定于加热筒的内壁，进油管(13)固定于沥青吸管(12)和油泵(14)之间，油泵(14)固定于横梁(7)的下端，出油管(17)固定于油泵(14)的右端，空气净化器(15)固定于出油管(17)的中部，开关(16)固定于出油管(17)的上部；载物台(20)固定于横梁(7)的右端，沥青容器(19)固定于载物台(20)的上方。
4.按照权利要求1所述的沥青抽取装置，其特征在于，所述升降螺旋(4)固定于立柱(3)和升降杆(5)之间；升降杆(5)固定于升降螺旋(4)和横梁(7)之间；横梁(7)固定于升降杆(5)的上端。
5.按照权利要求1所述的沥青抽取装置，其特征在于，所述的沥青吸管(12)具有螺纹接口。
6.按照权利要求1所述的沥青抽取装置，其特征在于，所述的控制箱(18)通过电信号的释放和接收来控制升降螺旋(4)、电动机(11)、加热筒(8)和油泵(14)的工作状态。
7.按照权利要求1所述的沥青抽取装置，其特征在于，所述转动轴承(10)固定于电动机(11)和搅拌器(9)之间，电动机(11)固定于横梁(7)的下端。
8.按照权利要求1所述的沥青抽取装置，其特征在于，所述传感器(21)为3个相同的称重传感器，三个称重传感器呈120°布置在沥青容器(19)的正下方，并固定在载物台(20)上。
9.基于权利要求1所述的沥青抽取装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)准备工作
①首先，将待抽取的沥青桶(2)放在装置的底座(1)上,并用固定部件(22)将沥青桶(2)固定在底座(1)上；
②开启控制箱(18)，控制升降螺旋(4)工作，进而控制升降杆(5)下降直至加热筒(8)的底端接触沥青桶(2)中的沥青；
③然后，控制箱(18)控制加热筒(8)对其范围内的沥青进行加热，同时设定加热所需的温度；
④最后，控制箱(18)控制升降螺旋(4)保证升降杆(5)匀速下降；
2)抽取阶段
⑤待加热筒(8)内的沥青部分软化，控制箱(18)控制电动机(11)开始工作，此时电动机(11)带动搅拌器(9)转动，整个加热过程中加热搅拌系统保持匀速下降直至适当位置为止；
⑥当加热筒(8)内的沥青完全软化之后，打开出油管(17)上的开关(16)，控制箱(18)控制油泵(14)开始工作，将加热筒(8)内的沥青先经沥青吸管(12)和进油管(13)进入油泵(14)，再经空气净化器(15)处理后沿出油管(17)排放到载物台(20)上的沥青容器(19)中，同时传感器(21)称量沥青容器(19)中的沥青质量，完成一次沥青的加热抽取；
⑦后续沥青的抽取过程重复步骤①-⑥，直至抽取的沥青总量达到试验所需。
10.如权利要求9所述的沥青抽取装置的使用方法，其特征在于，进一步包括如下步骤：
3)装置清理
⑧抽取工作完成后，控制箱(18)控制升降螺旋(4)带动升降杆(5)上升至初始位置，将沥青桶(2)取下；
⑨将盛放适量煤油的容量桶固定在底座(1)上，使容量桶处在加热筒(8)的正下方；
⑩控制箱(18)，控制升降螺旋(4)工作，进而控制升降杆(5)下降直至容量桶的底端，使加热筒(8)和搅拌器(9)完全浸没在煤油中；
此时，控制箱(18)控制电动机(11)带动搅拌器(9)工作实现对加热筒(8)和搅拌器(9)的自动清洗，如此重复两遍；
进一步地，打开开关(16)，控制箱(18)控制油泵(14)工作，把煤油抽到废油桶里，实现对泵送系统的自动清洗，清洗一次或多次；
最后，控制箱(18)控制电动机(11)、油泵(14)停止工作，控制升降螺旋(4)把搅拌器(9)和加热筒(8)提升至非工作位置，关闭控制箱(18)的电源，结束试验所需沥青的抽取工作。
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