CN212989370U - 车辙试验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种车辙试验仪，涉及路面设计技术领域，包括：机架，所述机架的底端设置有万向滚轮；试验平台安装在机架；平移装置包括移动台和基准光杠，基准光杠安装在机架，且基准光杠位于试验平台的上方；移动台滑动装配在基准光杠上；推进装置安装在机架，推进装置用于往复推进试模，推进装置的推进方向垂直于基准光杠。在上述技术方案中，可以对试验轮的碾压区域进行改进，分为主车辙区和次车辙区，从而可以更加真实的模拟实际道路承受荷载时车辙的产生，对不同区域通过不同次数的碾压，得到试模接近实际荷载作用的动稳定度，从而对沥青混合料高温性能在满足规范的要求基础上，又能根据路面实际受力状态进行修正优化。

Description

车辙试验仪

技术领域

本实用新型涉及路面设计技术领域，尤其是涉及一种车辙试验仪。

背景技术

沥青路面的永久变形，主要是沥青路面的各结构层在车辆荷载作用下、在自身结构以及环境的影响下发生的不可恢复的变形，其最直接的表现形式就是路面形成车辙。车辙是指沿道路纵向，在车轮集中通过的路面位置上出现的带状凹槽，车辙深度与重复荷载的大小、作用次数、作用时间(含车速)、路面各结构层材料的材料组成和材料特性以及所处的环境温度状况等多种因素均有关。随着渠化交通的形成和重载交通的出现，车辙已成为高速公路沥青路面的一种主要病害，是导致沥青路面结构破坏的重要原因。

目前，我国对沥青混合料的高温稳定性试验，主要以规范《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20)车辙试验为标准，即将试验轮和试件置于车辙试验仪试验平台上，使试验轮处于试件的中央位置。一般试验轮宽为50mm，占试件300mm的1/6。启动车辙试验仪自动记录试件的变形，控制试验轮往返行走，约1h或最大变形达到25mm时，停止试验。通过计算45min及60min的车辙变形d1和d2计算沥青混合料试件的动稳定度。

但是，实际路面车辙的产生是车辆荷载在行车道不同位置行驶，对路面一定范围内路面进行碾压，造成剪应力和压应力共同作用的破坏。目前规范规定的车辙试验碾压只在试验轮下50mm范围内进行碾压，主要是压应力破坏，与实际路面车轮对路面的破坏产生的车辙病害原因不同，因此导致车辙试验结果存在误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车辙试验仪，以解决现有技术中车辙试验结果存在误差的技术问题。

本实用新型提供的一种车辙试验仪，包括：

机架，所述机架的底端设置有万向滚轮；

试验平台，所述试验平台安装在所述机架，所述试验平台用于安装试模；

平移装置，所述平移装置包括移动台和基准光杠，所述基准光杠安装在所述机架，且所述基准光杠位于所述试验平台的上方；所述移动台滑动装配在所述基准光杠上，所述移动台用于安装试验轮；

推进装置，所述推进装置安装在所述机架，所述推进装置用于往复推进所述试模，所述推进装置的推进方向垂直于所述基准光杠。

进一步的，还包括：

升降装置，所述升降装置安装在所述机架，所述升降装置与所述移动台驱动连接；

限位柱，所述限位柱沿着所述升降装置的升降方向安装在所述机架，所述限位柱上滑动装配有限位座，所述基准光杠与所述限位座装配连接，从而安装在所述机架。

进一步的，所述推进装置的驱动端与所述试模铰接连接。

进一步的，所述试验平台包括底板，所述底板的顶面设置有固定机构，所述固定机构用于固定所述试模。

进一步的，所述固定机构包括一对侧板，一对所述侧板相互平行设置且垂直于所述基准光杠；

所述侧板上设置有至少一个螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹装配有螺纹抵接杆。

进一步的，还包括：

一组辊轴，一组辊轴转动装配在一对所述侧板之间，一组所述辊轴与所述基准光杠平行。

进一步的，所述试验平台上设置有直线榫槽，所述直线榫槽垂直于所述基准光杠；

所述试模上设置有与所述直线榫槽相配合的直线榫头，所述试模通过所述榫槽和所述榫头与所述试验平台滑动插接装配。

进一步的，还包括：

温度控制装置，所述温度控制装置安装在所述机架；

所述温度控制装置包括加热器和温度传感器，所述加热器和所述温度传感器安装在所述试验平台。

进一步的，还包括：

变形采集装置，所述变形采集装置安装在所述试验平台。

进一步的，所述移动台移动轨迹的长度大于所述试验平台的长度。

在上述技术方案中，该车辙试验仪可以在试验时实现试模的移动，通过控制推进距离和速度准确得到材料接近实际荷载和气候条件的车辙结果。利用该车辙试验仪进行试验时，可以对试验轮的碾压区域进行改进，分为主车辙区和次车辙区，从而可以更加真实的模拟实际道路承受荷载时车辙的产生，对不同区域通过不同次数的碾压，得到试模接近实际荷载作用的动稳定度，从而对沥青混合料高温性能在满足规范的要求基础上，又能根据路面实际受力状态进行修正优化，方便、准确的得到沥青混合料的动稳定度，确定材料施工指标控制值，具有广阔的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例提供的车辙试验仪的主视图；

图2为图1所示的试验平台的主视图；

图3为图1所示的试验平台的使用状态图；

图4为本实用新型另一个实施例提供的车辙试验仪的主视图；

图5为图4所示的试验平台的主视图。

附图标记：

1、机架；2、试验平台；3、平移装置；4、升降装置；5、推进装置；

11、试模；12、试验轮；

21、底板；22、侧板；23、螺纹抵接杆；

24、辊轴；25、直线榫槽；26、直线榫头；

31、移动台；32、基准光杠；

41、限位柱；42、限位座。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供的一种车辙试验仪，包括：

机架1，所述机架1的底端设置有万向滚轮；

试验平台2，所述试验平台2安装在所述机架1，所述试验平台2用于安装试模11；

平移装置3，所述平移装置3包括移动台31和基准光杠32，所述基准光杠32安装在所述机架1，且所述基准光杠32位于所述试验平台2的上方；所述移动台31滑动装配在所述基准光杠32上，所述移动台31用于安装试验轮12；

推进装置，所述推进装置安装在所述机架1，所述推进装置用于往复推进所述试模11，所述推进装置的推进方向垂直于所述基准光杠32。

参考图1所示，该车辙试验仪具有试验平台2，可以将试模11安装在该试验平台2上。所述基准光杠32位于所述试验平台2的上方，因此，所述移动台31可以带动试验轮12在试模11的上方进行移动。其中，所述推进装置可以驱动所述试模11沿着垂直于所述基准光杠32的方向往复运动，以调整试模11的试验位置。所以，该车辙试验仪在对试模11和试验轮12进行配合试验时，不仅可以横向控制二者相对移动，还可以纵向控制二者相对移动。其中，横向即表示平行于所述基准光杠32的方向，纵向即表示垂直于所述基准光杠32的方向。

因此，在利用车辙试验仪进行试验时，可以通过试验轮12与试模11试验位置的不同，将试模11的试验位置分为主车辙区和次车辙区，主车辙区和次车辙区通过试验轮12的碾压次数进行区分，碾压次数多的为主车辙区，碾压次数少的为次车辙区。

车辆正常行驶时，按照目前3轴整体式货车后轴轮距1.86m、单个轮胎宽度0.3m、高速公路车道宽度设计值3.75m、路面一侧标线宽度0.2m，且布置车辆居于行车道中间，左右两侧剩余0.5m左右。

考虑车辆的左右偏移，路面的车辙产生区域为一侧主轮迹0.3m为车轮集中碾压区，此为主车辙区，另一侧半车轮0.15m为车轮偏移区域，此为次车辙区。因此，该车辙试验仪在现有试模11宽度为300mm的基础上，考虑主车辙区和次车辙区的情况，试验轮12碾压比例可以设定为“主车辙区：次车辙区＝(50mm+50mm)：50mm”。

其中，按照试模11尺寸为300mm×300mm。因此，试验平台2的固定侧(试验轮12碾压方向，也即平行于基准光杠32的方向)长度300mm，试验平台2的推入侧(垂直于基准光杠32的方向)长度350mm左右。固定侧为试模11的固定一侧，保证试模11无位移，推入侧为试模11可以移动的一侧，试模11由推入侧放入试验平台2。试模11左右两侧的固定侧固定，不允许移动，推入侧可以预留有150cm的空间，保证试模11沿着试验平台2的推入侧可以移动150cm，保证试验轮12在不同位置的碾压。

参考图1所示所述试验平台2包括底板21，所述底板21的顶面设置有固定机构，所述固定机构用于固定所述试模11。其中，所述固定机构包括一对侧板22，一对所述侧板22相互平行设置且垂直于所述基准光杠32；所述侧板22上设置有至少一个螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹装配有螺纹抵接杆23。因此，试模11推入底板21后，可以通过螺纹抵接杆23与螺纹孔的旋合使螺纹抵接杆23抵接在试模11上，从而在试验平台2的固定侧将试模11固定。

考虑到与现有技术相比，碾压区范围由现有的50mm扩大到150mm，因此试模11的固定侧300mm满足要求，试模11的推入侧由现有的固定尺寸，变成逐步往里推进的变化尺寸，因此试模11的推入侧的宽度不满足试验要求。应由现有的350mm，至少增加试模11移动距离150mm，例如可以将该推入侧的宽度设定为500mm。

同时，试验轮12在水平运动基准光杠32上的行程做出进一步增大，由现有的保证试验轮12移动距离在230mm±10mm，增加到试验轮12移出试件的最小尺寸，保证行程在300mm以上，不影响试模11的移动，同时能够在试模11外停止2s左右，保证试模11完成移动。

进行试验时，可以控制试验轮12下降开始碾压试模11，当碾压次数达到设定后，试验轮12可以移到试模11以外，推进装置可以推进1/3试验轮12(50mm)，当试验轮12回到试模11上后则继续开始碾压。重复此过程，当试验轮12从一侧开始碾压，移动距离为150mm后，试验停止，推进装置将试模11拉回到起始位置。

此过程中，推进装置可以采用液压系统，例如螺旋推进器，保证试模11在试验平台2推入侧的稳定移动，移动行程应大于150mm。如图4所示，推进装置也可以与试模11进行铰接，避免试模11在碾压中的微小变形对推进装置产生过大内力。液压系统需要保证试验结束后试模11可以返回初始位置，以便开始下一次试验。推进装置可以每次推进1/3试验轮12，推进速度在次车辙区一次往返推进一次，主车辙区四次往返推进一次，其中该推进速度与往返次数均可调整，不做限定。

上述过程可以通过控制装置，按照预设的控制程序控制试验轮12和试模11移动，控制程序可以用来控制各机械结构，使试验平台2水平推进与后退，本领域技术人员可以根据不同的试验情况进行程序设定，例如对试验温度、试验轮12接地压强、行走次数的选择，并能时时记录试验数据，在试验结束后计算主车辙区和次车辙区的动稳定度。除此之外，上述过程的部分或全部也可以通过手动控制来实现，在此不作限定。

进一步的，该车辙试验仪还包括：温度控制装置，所述温度控制装置安装在所述机架1；所述温度控制装置包括加热器和温度传感器，所述加热器和所述温度传感器安装在所述试验平台2。同时，该车辙试验仪还包括：变形采集装置，所述变形采集装置安装在所述试验平台2。利用温度控制装置可以对试模11的实时温度进行测量和控制，同时利用变形采集装置可以对试模11承受的压力进行采集，以便于后续实验结果的研究。

由此可知，该车辙试验仪可以在试验时实现试模11的移动，通过控制推进距离和速度准确得到材料接近实际荷载和气候条件的车辙结果。利用该车辙试验仪进行试验时，可以对试验轮12的碾压区域进行改进，分为主车辙区和次车辙区，从而可以更加真实的模拟实际道路承受荷载时车辙的产生，对不同区域通过不同次数的碾压，得到试模11接近实际荷载作用的动稳定度，从而对沥青混合料高温性能在满足规范的要求基础上，又能根据路面实际受力状态进行修正优化，方便、准确的得到沥青混合料的动稳定度，确定材料施工指标控制值，具有广阔的应用前景。

参考图1所示，该车辙试验仪还包括：

升降装置4，所述升降装置4安装在所述机架1，所述升降装置4与所述移动台31驱动连接；

限位柱41，所述限位柱41沿着所述升降装置4的升降方向安装在所述机架1，所述限位柱41上滑动装配有限位座42，所述基准光杠32与所述限位座42装配连接，从而安装在所述机架1。

当升降装置4驱动基准光杠32和试验轮12上升时，基准光杠32会带动限位座42在限位柱41上进行上下滑动，因此，升降装置4和平移装置3在对试验轮12进行横向或上下移动时，并不会发生干涉。因此，试验轮12按规定次数碾压完试模11后，试验轮12可以通过该升降装置4提高，例如提高5mm左右并移除试模11，此时试模11可以按规定方向移动1/3试验轮12(50mm)，然后试验轮12从新开始进行碾压。

除此之外，所述移动台31移动轨迹的长度大于所述试验平台2的长度，此时，可以通过将试验轮12在平行于基准光杠32的方向移动到试模11以外，从而对试模11进行替换。

进一步的，该车辙试验仪还包括：一组辊轴24，一组辊轴24转动装配在一对所述侧板22之间，一组所述辊轴24与所述基准光杠32平行。一组辊轴24可以保证试模11在试验平台2沿着垂直于基准光杠32的方向移动，辊轴24可以采用光圆镀铬棒，辊轴24的直径可以设定为16mm。依据推入侧宽度500mm的尺寸要求，辊轴24布设长度与其一致，可以设定为500mm，布设间距可以设定为25mm。

如图5所示，所述试验平台2上设置有直线榫槽，所述直线榫槽垂直于所述基准光杠32；所述试模11上设置有与所述直线榫槽相配合的直线榫头，所述试模11通过所述榫槽和所述榫头与所述试验平台2滑动插接装配。

因此，试模11推入试验平台2时，试模11和试验平台2之间可以采用这种榫卯结合的方式进行装配，保证试模11在偏心碾压过程中不发生翘曲，避免试验过程中试验轮12将带出的混合料落入辊轴24装置中。试模11沿着辊轴24推入后，保证试模11和固定侧连接紧密。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种车辙试验仪，其特征在于，包括：

机架，所述机架的底端设置有万向滚轮；

试验平台，所述试验平台安装在所述机架，所述试验平台用于安装试模；

平移装置，所述平移装置包括移动台和基准光杠，所述基准光杠安装在所述机架，且所述基准光杠位于所述试验平台的上方；所述移动台滑动装配在所述基准光杠上，所述移动台用于安装试验轮；

推进装置，所述推进装置安装在所述机架，所述推进装置用于往复推进所述试模，所述推进装置的推进方向垂直于所述基准光杠。

2.根据权利要求1所述的车辙试验仪，其特征在于，还包括：

升降装置，所述升降装置安装在所述机架，所述升降装置与所述移动台驱动连接；

限位柱，所述限位柱沿着所述升降装置的升降方向安装在所述机架，所述限位柱上滑动装配有限位座，所述基准光杠与所述限位座装配连接，从而安装在所述机架。

3.根据权利要求1所述的车辙试验仪，其特征在于，所述推进装置的驱动端与所述试模铰接连接。

4.根据权利要求1所述的车辙试验仪，其特征在于，所述试验平台包括底板，所述底板的顶面设置有固定机构，所述固定机构用于固定所述试模。

5.根据权利要求4所述的车辙试验仪，其特征在于，所述固定机构包括一对侧板，一对所述侧板相互平行设置且垂直于所述基准光杠；

所述侧板上设置有至少一个螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹装配有螺纹抵接杆。

6.根据权利要求5所述的车辙试验仪，其特征在于，还包括：

一组辊轴，一组辊轴转动装配在一对所述侧板之间，一组所述辊轴与所述基准光杠平行。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的车辙试验仪，其特征在于，所述试验平台上设置有直线榫槽，所述直线榫槽垂直于所述基准光杠；

所述试模上设置有与所述直线榫槽相配合的直线榫头，所述试模通过所述榫槽和所述榫头与所述试验平台滑动插接装配。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的车辙试验仪，其特征在于，还包括：

温度控制装置，所述温度控制装置安装在所述机架；

所述温度控制装置包括加热器和温度传感器，所述加热器和所述温度传感器安装在所述试验平台。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的车辙试验仪，其特征在于，还包括：

变形采集装置，所述变形采集装置安装在所述试验平台。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的车辙试验仪，其特征在于，所述移动台移动轨迹的长度大于所述试验平台的长度。

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