CN208705191U - 沥青路面加速加载试验机 - Google Patents

Abstract

一种沥青路面加速加载试验机，包括机架；所述车轮模拟模块枢接在机架上并与第一驱动电机传动连接；所述路面模拟模块设置在轮胎下方，包括液压顶、平面支撑轴承、试验台、第二驱动电机和围绕试验台设置的限位齿轮组，在所述轮胎与水平面的切点正下方、在平面支撑轴承的底面上设有用于与位移传感器配合的竖杆，液压顶的缸体与机架固定连接，液压顶的顶块通过平面支撑轴承与试验台连接，试验台的侧面沿周向方向上设有与限位齿轮组配合的齿牙，第二驱动电机用于驱动限位齿轮组转动；路面检测模块包括位移传感器。有益效果是：试验台能够转动，从而使得沥青路面加速加载试验机能够测量车轮转弯时对沥青路面磨损数据。

Description

沥青路面加速加载试验机

技术领域

本实用新型涉及道路工程材料试验技术领域，具体涉及一种沥青路面加速加载试验机。

背景技术

沥青路面的高温稳定性是指沥青混合料在荷载作用下抵抗永久变形的能力，即高温状态 下保持足够的强度和刚度的能力。高温稳定性所指的高温状态是在路面使用过程中容易产生 车辙、拥包、推移等病害的温度范围。评价沥青混合料抗车辙能力的主要试验有马歇尔试验、 轮辙试验、足尺环道试验等。

足尺环道试验能够最大程度的模拟道路实际受力及环境状况，但是由于其尺寸较大，造 价昂贵，难以大规模推广与应用；常规的室内轮辙试验是目前评价沥青混合料高温性能的常 用的方法之一，但一般只能在特定的条件下完成试验，如试验温度为60℃、轮压0.7MPa、试 验时间为1小时等。

公开于2014年2月19日的中国专利文献CN203443862U记载了一种沥青路面加速加载试验机，包括环境箱、温控装置和位于环境箱内的试验机架，底座和动力装置，所述底座和动力装置固定在试验机架上，所述试验机架上还固定有可调式试件支撑台，所述底座上方设置有连续可调式配重，连续可调式配重与试验车轮的中心轴活动连接，连续可调式配重与底座之间通过位移传感器连接；所述动力装置与底座之间设置有偏心轮，所述动力装置的动力轴与偏心轮的中心轴连接，所述偏心轮的偏心轴与底座通过连杆连接。该沥青路面加速加载试验机不能够模拟车轮转弯时对沥青路面的磨损情形。

在研究沥青乳化剂性能时，需要模拟车轮转动、转弯时对沥青路面的影响。但是采用多台试验设备时，需要往返于试验设备之间，浪费时间，试验效率低。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是提供一种沥青路面加速加载试验机，以解决现有的能够测量车轮转动对沥青路面磨损的沥青路面加速加载试验机不能够测量车轮转弯时对沥青路面磨损数据的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种沥青路面加速加载试验机，包括机架、车轮模拟模块、路面模拟模块、路面检测模块；所述车轮模拟模块包括枢接在机架上的轮轴、安装在轮轴上的轮彀、安装在轮彀上的轮胎和用于驱动轮轴转动的第一驱动电机；所述路面模拟模块设置在轮胎下方，包括液压顶、平面支撑轴承、试验台、第二驱动电机和围绕试验台设置的限位齿轮组，在所述轮胎与水平面的切点正下方、在平面支撑轴承的底面上设有竖杆，液压顶的缸体与机架固定连接，液压顶的顶块通过平面支撑轴承与试验台连接，试验台的侧面沿周向方向上设有与限位齿轮组配合的齿牙，第二驱动电机用于驱动限位齿轮组转动；路面检测模块包括位移传感器，位移传感器的活动块固定在所述竖杆上，位移传感器的导杆与竖杆平行设置。

优选的，所述路面检测模块还包括量杯、阀门和水管，阀门的两端分别与量杯底部的出水口和水管连接，水管的出水口朝向所述轮胎与水平面的切点处正下方的试验台上，所述试验台的上表面设有用于放置试样的凹槽，凹槽的深度大于试样的高度。

进一步的，所述路面检测模块还包括手持式温度传感器，在所述凹槽的槽底还设有防水型板式电热器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：试验台能够转动，从而使得沥青路面加速加载试验机能够测量车轮转弯时对沥青路面磨损数据。

附图说明

图1为本实用新型一种沥青路面加速加载试验机的前视图。

图2为本实用新型一种沥青路面加速加载试验机的俯视图。

图中，1-机架，2-车轮模拟模块，21-轮轴，211-齿轮，22-轮彀，23-轮胎，24-第一驱动电机，31-液压顶，32-平面支撑轴承，321-竖杆，33-试验台，34-限位齿轮组，341-限位齿轮，35-第二驱动电机，4-试样，5-位移传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：一种沥青路面加速加载试验机，参见图1-2，包括机架1、车轮模拟模块2、路面模拟模块、路面检测模块（未画）。

车轮模拟模块2包括枢接在机架1上的轮轴21、安装在轮轴21上的轮彀22、安装在轮彀22上的轮胎23和用于驱动轮轴21转动的第一驱动电机24。在轮轴21上安装有齿轮211，第一驱动电机24安装在机架1上，第一驱动电机24的输出轴上安装有与齿轮211配合的齿轮，该齿轮与齿轮211啮合，这样通过第一驱动电机24驱动轮轴21转动，从而通过轮彀22带动轮胎23转动。

路面模拟模块设置在轮胎23下方，包括液压顶31、平面支撑轴承32、试验台33、第二驱动电机35和围绕试验台设置的限位齿轮组34，在轮胎23与水平面的切点正下方、在平面支撑轴承32的底面上焊接有竖杆321，液压顶31的缸体与机架1固定连接，液压顶31的顶块通过平面支撑轴承32与试验台33连接，较好的设置方式是在平面支撑轴承32下方对称设置四个液压顶31，在平面支撑轴承32的下表面焊接有能够罩设在顶块上的盖帽，这样将盖帽对应液压顶31的盖帽罩设在顶块上，与顶块相接的平面支撑轴承32一侧便不会再转动。试验台33的底面与平面支撑轴承32的上活动部焊接固定，试验台33的侧面沿周向方向上设有与限位齿轮组34配合的齿牙，第二驱动电机用于驱动限位齿轮组转动。较好的设置方式是限位齿轮组同样均匀分布在试验台33的侧方，如图2中限位齿轮组34同样选用四个齿轮341，其中相对的两个齿轮341、相对的两个液压顶31设在同一垂面上，这样，通过驱动其中一个齿轮341以带动试验台33转动时，试验台33转动时通过平面支撑轴承32传导至下方的液压顶31的扭转力越小。在图2中，第二驱动电机35的输出轴通过减速器与右后方的齿轮341传动连接，减速器可以选用行星减速器，行星减速器的输入轴与第二驱动电机35的输出轴通过连轴器连接，减速器的输出轴安装有对应的齿轮341，第二驱动电机和减速器均安装在机架1上；其它三个齿轮341枢接在机架上，限位齿轮组34的齿轮均与试验台33的齿牙啮合连接。

轮胎为金属材料制作，其形状与轮胎相似，这样不存在轮胎的磨损造成的误差，也不需要更换轮胎。

作为优选，试验台33上安装有用于固定试样的虎钳。虎钳为现有技术，安装时，虎钳的钳口为水平的，且虎钳的固定钳口与凹槽的槽底共面，这样，试样由凹槽支撑才不会被压裂。

路面检测模块包括控制器、位移传感器5，位移传感器5的活动块固定在竖杆321上，位移传感器5的导杆与竖杆321平行设置，并安装在机架1上。位移传感器选用深圳米朗科技有限公司生产的MFT分体式磁致伸缩位移传感器，有效行程0～5000mm，其活动块为浮球，可以粘接在竖杆321上，可选输出信号有：4〜20mADC、0〜5VDC、1〜5VDC、0〜10VDC（+15VDC〜+36VDC）和RS485数字信号。控制器选用SC200通用控制器，具有RS485接口，与位移传感器5通过RS485总线连接。

优选的，路面检测模块还包括量杯（未画）、阀门（未画）和水管（未画），阀门的两端分别与量杯底部的出水口和水管连接，水管的出水口朝向轮胎23与水平面的切点处正下方的试验台上，量杯底部的出水口高于水管的出水口，试验台33的上表面设有用于放置试样4的凹槽，凹槽的深度大于试样4的高度。量杯内可以盛放水，当阀门打开后，量杯内的水就可以通过阀门、水管流向轮胎23与水平面的切点处，在试验时，该切点必然与试样4相接触，这样，就能够模拟路面湿滑的情形，而凹槽用于接纳从水管内流出的多余的水。

进一步的，路面检测模块还包括手持式温度传感器，在凹槽的槽底还设有防水型板式电热器（未画），使用时，手持式温度传感器与试样4的上表面相接，测量试样4上表面的温度。手持式温度传感器可以采用杭州弘达电气有限公司生产的NR81533B热电偶型温度传感器，其与K形温度表搭配使用。防水型板式电热器可以采用铝箔发热片（阿里巴巴网站销售网址）。最好的，铝箔发热片设置在厚铁盒内，铁盒设置在试验台的凹槽内，这样能够避免电热器传力被挤坏。铝箔发热片的常态工作温度200℃，完全能够满足试验要求。

使用时，将液压顶与三位四通换向阀连接后接入液压系统，将试样放置在试验台的凹槽中，并通过虎钳夹持固定。然后开启第一驱动电机，待第一驱动电机带动轮轴转动至匀速；开启液压系统，待液压系统达到定压后，手动操纵三位四通换向阀，液压顶的顶块通过平面支撑轴承将试验台顶起，试验台中的试样与匀速转动的轮胎接触，待一定时间后，读取SC200通用控制器中的位移传感器的读数，该位移传感器的变动数值即试样磨损后的凹槽深度。当需要测试车轮转动对试样的影响时，可通过开启第二驱动电机，此时试验台转动，试样与轮胎相动转动，之后位移传感器测得的位移即对应于车轮转动时，试样的磨损深度。

当需要测得湿滑环境时，先关闭阀门，然后向量杯中倒入定量的水，然后开启阀门，水落到试样上，这样试样就有了定量的水，然后再操纵三位四通换向阀，使液压顶的顶块升起，使试样与轮胎接触。

当需要测得温度环境时，先开启与防水型板式电热器串联连接的开关，然后，通过手持式温度传感器测量实时测量试样上表面的温度，当试样上表面的温度达到需要值时，关闭防水型板式电热器的开关，然后再操纵三位四通换向阀，使液压顶的顶块升起，使试样与轮胎接触。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：试验台能够转动，从而使得沥青路面加速加载试验机能够测量车轮转弯时对沥青路面磨损数据。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (3)

1.一种沥青路面加速加载试验机，包括机架、车轮模拟模块、路面模拟模块、路面检测模块；其特征在于，所述车轮模拟模块包括枢接在机架上的轮轴、安装在轮轴上的轮彀、安装在轮彀上的轮胎和用于驱动轮轴转动的第一驱动电机；所述路面模拟模块设置在轮胎下方，包括液压顶、平面支撑轴承、试验台、第二驱动电机和围绕试验台设置的限位齿轮组，在所述轮胎与水平面的切点正下方、在平面支撑轴承的底面上设有竖杆，所述液压顶的缸体与机架固定连接，所述液压顶的顶块通过平面支撑轴承与试验台连接，所述试验台的侧面沿周向方向上设有与限位齿轮组配合的齿牙所述，第二驱动电机用于驱动限位齿轮组转动；所述路面检测模块包括位移传感器，所述位移传感器的活动块固定在所述竖杆上，位移传感器的导杆与竖杆平行设置。

2.如权利要求1所述的沥青路面加速加载试验机，其特征在于，所述路面检测模块还包括量杯、阀门和水管，阀门的两端分别与量杯底部的出水口和水管连接，该水管的出水口朝向所述轮胎与水平面的切点处正下方的试验台上，所述试验台的上表面设有用于放置试样的凹槽，该凹槽的深度大于试样的高度。

3.如权利要求2所述的沥青路面加速加载试验机，其特征在于，所述路面检测模块还包括手持式温度传感器，在所述凹槽的槽底还设有防水型板式电热器。