CN201689017U - 沥青混合料工作和易性的扭矩测试仪 - Google Patents

Abstract

一种沥青混合料工作和易性的扭矩测试仪，在底座上设底座平台和支座，测量器设在支座与底座平台之间，支座外侧设转盘，测量器上部开口、内侧壁设加热丝，底座平台下部设与加热丝相连的温度控制器，底座平台上至少设有两个与升降柱联接的千斤顶，升降柱顶部设升降架，升降架上设电机、速度控制器、外部接口、可编程控制器、顶盖，顶盖上设温度传感器和位于测量器上方的测量头，可编程控制器通过导线与温度传感器、温度控制器以及速度控制器相连，电机的输出轴上设调速器，升降架上设通过皮带传动机构与调速器相连的扭矩传感信号器，扭矩传感信号器与测量头相联通过导线与可编程控制器相连。它具有设计合理、测量准确、所测数据误差小等优点。

Description

沥青混合料工作和易性的扭矩测试仪

技术领域

本实用新型属于沥青混合料性能测试领域，具体涉及到一种测定沥青混合料工作和易性的装置。

背景技术

目前，沥青混合料作为沥青路面的主要材料已被越来越广泛地应用于道路公程，其许多方面的性能已被道路工作者做了较为充分的研究，但是，针对沥青混合料拌和均匀能耗和沥青混合料工作和易性方面的研究还比较欠缺。

沥青混合料是由沥青结合料和矿料拌和而成的混合料，其拌和均匀能耗和工作和易性与沥青混合料高温时的流变性和矿料的颗粒大小、棱角性、级配等多方面的因素有关。目前，沥青混合料的流变性在高温时通常采用双筒旋转式粘度计来测定，双筒旋转式粘度计主要用于测定牛顿流体的粘度，实际上并不适合测定沥青混合料的粘度。市场上有许多测试流体、粉体及水泥混凝土流变性的仪器，但是，流体、粉体与沥青混合料的流变性有很大的差异，这些仪器不适合测沥青混合料的流变性。水泥混凝土流变性与沥青混合料的流变性虽然有一定的相似性，但水泥混凝土整体上偏于流动态，而沥青混合料整体上偏于颗粒状，且两者测试时的温度也有很大差异，所以用于测定水泥混凝土流变性的仪器也不适用于测定沥青混合料。

由于沥青混合料的工作和易性对沥青混合料的路用性能起着非常重要的作用，它不仅关系到沥青混合料从矿料和沥青混合的离散物质到拌和成均匀的沥青混合料的能量消耗，而且还关系到沥青混合料的流动性、粘附性、拌和时的工作性能及运输的要求，并且对于沥青混合料后期压实的难易程度和均匀性有一定的预测性，所以，在道路建设领域，当前需要需要迫切解决的一个技术问题是研制一种可以直接用于测定沥青混合料工作和易性的仪器。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述测试仪器的缺点，提供一种设计合理、测量准确、所测数据误差的沥青混合料工作和易性的扭矩测试仪。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在底座上设置有底座平台和支座，测量器设在支座与底座平台之间，支座的外侧安装有转盘，测量器上部开口、内侧壁上设有加热丝，底座平台下部设置通过导线与加热丝相连的温度控制器，底座平台上至少设有两个与升降柱联接的千斤顶，升降柱顶部设升降架，升降架上设有电机、速度控制器、外部接口、可编程控制器、顶盖，顶盖上设温度传感器和位于测量器正上方的测量头，可编程控制器通过导线与温度传感器、温度控制器以及速度控制器相连，在电机的输出轴上设置有调速器，升降架上设置有通过皮带传动机构与调速器相连的扭矩传感信号器，扭矩传感信号器与测量头相联、并通过导线与可编程控制器相连。

本实用新型的测量头的外轮廓形状为扇形，测量头的旋转轴上设置有拌和筋，拌和筋的另一端与测量头的外边缘联接，一根拌和筋与相邻一根拌和筋中心线的距离为35～45mm。

本实用新型的测量头为筛孔形，每个筛孔的孔径为10～15mm。

本实用新型的测量头的外轮廓形状为U形，测量头旋转轴的底端设置在U形拌和翅的底部内侧、位于U形拌和翅的中心线上，U形拌和翅的两自由端与测量头旋转轴之间设置有加强筋，U形拌和翅两自由端内侧之间的间距为120～150mm，U形拌和翅的厚度为30～40mm。

本实用新型的测试仪的测量头与扭矩传感信号器联接，电机与调速器联接，拌和时，调整测量头的旋转速度，并通过扭矩传感信号器实时测试测量头的扭矩信息及将测试数据输出，从而获得沥青混合料的工作和易性的测试数据。本实用新型针对不同沥青混合料采用不同的测量头在可控温度、可控速度进行测量拌和时的实时扭矩，评价沥青混合料的和易性。本实用新型具有设计合理、测量准确、所测数据误差小等优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为图1中测量头12的结构示意图。

图3为实施例4中测量头12的结构示意图。

图4为实施例7中测量头12的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

在图1中，本实施例的沥青混合料工作和易性的扭矩测试仪由电机1、调速器2、皮带传动机构3、速度控制器4、外部接口5、可编程控制器6、升降架7、扭矩传感信号器8、顶盖9、温度传感器10、升降柱11、测量头12、加热丝13、转盘14、支座15、底座16、测量器17、温度控制器18、千斤顶19、底座平台20联接构成。

底座16上用螺纹紧固联接件安装有底座平台20和支座15，测量器17通过位于其两侧的水平设置的安装轴安装于支座15与底座平台21之间并以安装轴为中心转动，测量器17上部开口、内侧壁上安装有加热丝13，支座15的外侧安装有转盘14，转盘14的中心轴与测量器17的位于支座15一侧的安装轴之间通过相互啮合的齿轮联接。底座平台20下部安装有与加热丝13联接的温度控制器18。底座平台20上通过螺纹紧固联接件固定连接有两个千斤顶19，两个千斤顶19上通过螺纹联接有两个升降柱11，两个升降柱11顶部通过螺纹联接有升降架7，升降架7上用螺纹紧固联接件安装有直立放置的电机1、速度控制器4、外部接口5、可编程控制器6，升降架7下部用螺纹紧固联接件安装有顶盖9，电机1的旋转轴与调速器2的旋转轴的输入端通过联接件联接，调速器2的输出轴通过皮带传动机构3与扭矩传感信号器8的中心轴相联，皮带传动机构3为机械设计中常规设计，即主动皮带轮、皮带、从动皮带轮构成，扭矩传感信号器8中心轴的另一端通过联轴器与测量头12的旋转轴120联接，测量头12安装在顶盖9上位于测量器17的正上方，顶盖9的外径尺寸与测量器17的外径尺寸相适应，以封闭测量器17的开口。在顶盖9的底面上、测量头12的旁侧通过螺纹紧固联接件安装有温度传感器10。可编程控制器6通过导线与温度传感器10、温度控制器18、扭矩传感信号器8及速度控制器4相连，可编程控制器6通过外部接口5与外部计算机联接。

沥青混合料按照矿料颗粒的最大粒径和级配可分为砂粒式、细粒式、中粒式、粗粒式以及特粗粒式沥青混合料。不同粒式的沥青混合料由于颗粒最大粒径和级配有很大的差异，相同体积下，其颗粒的比表面积、沥青的用量及其整体的流变性和颗粒性都有很大的差异，所以不同沥青混合料的工作和易性采用不同的测量头来测试。测试时以各类粒径的矿料能自由穿过测量头的两边、且能达到一定的测量结果为测量头的基本要求。

如图2所示，本实施例测量头12的外轮廓形状呈扇形结构，测量头12的旋转轴120两侧分别焊接联接有6根位置相对应的水平设置的拌和筋121，拌和筋121的另一端与测量头12的外边缘焊接联接，一根拌和筋121与相邻一根拌和筋121中心线的距离为40mm。中粒式沥青混合料的矿料的最大公称粒径较大，通常为16mm或19mm，且矿料的棱角性对沥青混合料的工作和易性有较大的影响，而沥青粘流性也起到一定的作用。因此，中粒式沥青混合料工作和易性测试采用本实施例的测量头来测试。

实施例2

本实施例与实施例1不同的是例测量头12的一根拌和筋121与相邻一根拌和筋121中心线的距离为35mm。其他零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例1不同的是例测量头12的一根拌和筋121与相邻一根拌和筋121中心线的距离为45mm。其他零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。

实施例4

如图3所示，本实施例与实施例1不同的是测量头12为筛孔形，每个方形筛孔的孔径为12mm。由于砂粒式沥青混合料矿料的最大公称粒径为4.75mm，总体粒径偏细，且沥青的体积含量较高，高温时该沥青混合料体现出均匀性和较强的粘流性，因此可采用本实施例的测量头对其工作和易性进行测试，测试过程与实施例1的测试过程相同。本实施例的其他零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。

实施例5

本实施例与实施例4不同的是测量头12的筛孔孔径为10mm。其他零部件以及零部件的联接关系与实施例4相同。

实施例6

本实施例与实施例4不同的是测量头12的筛孔孔径为15mm。其他零部件以及零部件的联接关系与实施例4相同。

实施例7

如图4所示，本实施例与实施例1不同的是测量头12的外轮廓形状呈U形，测量头12的旋转轴120的底端焊接联接在U形拌和翅121’的底部内侧、位于U形拌和翅121’的中心线上，U形拌和翅121’的两自由端与测量头12的旋转轴120之间焊接联接有加强筋122，U形拌和翅121’两自由端内侧间的间距为135mm，U形拌和翅121’的厚度为35mm。由于特粗粒式沥青混合料最大公称粒径等于或大于37.5mm，该沥青混合料的工作和易性最大体现在大粒径的矿料不产生离析，大粒径的矿料的棱角性和分布均匀性成为判定该沥青混合料工作和易性的关键因素，因此，可采用本实施例的测量头进行测试，其他零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。

实施例8

本实施例与实施例7不同的是U形拌和翅121’两自由端内侧之间的间距为120mm，U形拌和翅121’的厚度为30mm。其他零部件以及零部件的联接关系与实施例7相同。

实施例9

本实施例与实施例7不同的是U形拌和翅121’两自由端内侧之间的间距为150mm，U形拌和翅121’的厚度为40mm。其他零部件以及零部件的联接关系与实施例7相同。

此外，细粒式沥青混合料特性介于砂粒式和中粒式之间，所以其工作和易性的测定可采用实施例1或4的测量头12测试，粗粒式沥青混合料特性介于中粒式和特粗粒式沥青混合料之间，所以其工作和易性的测定可采用实施例1或7提供的测量头12进行测试。同时，实施例1中安装在测量头旋转轴两侧的拌和筋121也可以相互错位安装，或者与测量头旋转轴成角度倾斜安装。

本实用新型的工作过程如下：

将配好的矿料和沥青倒入测量器17中，千斤顶19控制升降柱11下降，放下测量头12，调整测量头12的旋转速率，温度控制器18控制测量器17内的加热丝13升温，等测量器17内部温度达到要求温度后，测量头12开始拌和，同时扭矩传感信号器8向可编程控制器6输出测量头12的扭矩测试数据，并通过外部接口5向外部计算机输出数据，直至拌和均匀，测试结束。

Claims (4)

1.一种沥青混合料工作和易性的扭矩测试仪，在底座(16)上设置有底座平台(21)和支座(15)，测量器(17)设在支座(15)与底座平台(21)之间，支座(15)的外侧安装有转盘(14)，测量器(17)上部开口、内侧壁上设有加热丝(13)，底座平台(20)下部设置通过导线与加热丝(13)相连的温度控制器(18)，底座平台(20)上至少设有两个与升降柱(11)联接的千斤顶(19)，升降柱(11)顶部设升降架(7)，升降架(7)上设有电机(1)、速度控制器(4)、外部接口(5)、可编程控制器(6)、顶盖(9)，顶盖(9)上设有温度传感器(10)和位于测量器(17)正上方的测量头(12)，可编程控制器(6)通过导线与温度传感器(10)、温度控制器(18)以及速度控制器(4)相连，其特征在于：在电机(1)的输出轴上设置有调速器(2)，升降架(7)上设置有通过皮带传动机构(3)与调速器(2)相连的扭矩传感信号器(8)，扭矩传感信号器(8)与测量头(12)相联、并通过导线与可编程控制器(6)相连。

2.按照权利要求1所述的沥青混合料工作和易性的扭矩测试仪，其特征在于：所说的测量头(12)的外轮廓形状为扇形，测量头(12)的旋转轴(120)上设置有拌和筋(121)，拌和筋(121)的另一端与测量头(12)的外边缘联接，一根拌和筋(121)与相邻一根拌和筋(121)中心线的距离为35～45mm。

3.按照权利要求1所述的沥青混合料工作和易性的扭矩测试仪，其特征在于：所说的测量头(12)为筛孔形，每个筛孔的孔径为10～15mm。

4.按照权利要求1所述的沥青混合料工作和易性的扭矩测试仪，其特征在于：所说的测量头(12)的外轮廓形状为U形，测量头(12)旋转轴(120)的底端设置在U形拌和翅(121’)的底部内侧、位于U形拌和翅(121’)的中心线上，U形拌和翅(121’)的两自由端与测量头(12)旋转轴(120)之间设置有加强筋(122)，U形拌和翅(121’)两自由端内侧之间的间距为120～150mm，U形拌和翅(121’)的厚度为30～40mm。

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