CN214041014U - 一种用于路面路用性能评估的试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于路面路用性能评估的试验机，电动机及减速机设置于保温机箱的顶部，电动机的输出轴经减速机与联轴器的一端相连接，联轴器的另一端插入于保温机箱内后穿过各调荷圆盘与加载底盘相连接，磨耗轮设置于加载底盘的底部，试样模具位于保温机箱内且位于保温机箱的底部，待试验磨耗试样位于保温机箱内，磨耗轮位于待试验磨耗试样上；保温机箱的侧面设置有用于检测磨耗轮移动循环次数的激光计数装置，该试验机能够评估路面在不同试验条件下车辆轮胎长期作用对路面表面的影响。

Description

一种用于路面路用性能评估的试验机

技术领域

本实用新型属于公路养护技术领域，涉及一种用于路面路用性能评估的试验机。

背景技术

随着公路网络的逐渐完善，养护公路里程数逐年上升，公路养护技术得到了巨大的发展，如传统的公路养护技术微表处、雾封层、碎石封层以及超薄磨耗层等可以极大的改善路用性能，延长公路使用寿命，但这种封层技术由于厚度较薄，因此主要用于改善抗滑，耐磨性能，因此需要确定具体的养护时机以节约经济成本，但在进行养护时机判断时，无论是实时跟踪检测路面性能，还是修筑试验路段均会产生巨大的经济成本。

现有的路面性能除了受到车轮荷载之外，光照辐射、高低温、雨水、氧气等外界环境也会产生较大的影响，不容忽视。

预防性养护技术，尤其是微表处技术虽然能够较好的改善路面性能，但与普通沥青路面相比较，会产生巨大的噪音，使得行驶舒适性降低。噪音的影响与轮胎花纹、路面的表面构造、轮胎与路面的接触以及温度等因素息息相关。现有的噪音评价技术可通过在实际路面通过测试车测试，但在室内并没有一个统一的标准，曹雪萍通过试论磨耗仪测试噪音，但并不能隔绝外界环境的噪音影响。且并不能真实模拟车辆轮胎-路面的噪音。

现有的长期路用性能评价方法主要有现场监测以及室内模拟。现场监测会耗费大量的人力物力成本，且不能在短期内得到评价。室内试验目前有如HVS、NCAT等大型直道或环道加速加载设备，且能够较为真实的得到长期路用性能的评价。但是，大型加速加载设备昂贵、操作复杂、而且测试周期较长。其他一些小型的加速加载设备如英国的加速加载磨光机，并不能真实的模拟汽车轮胎。还有一些小型的加速加载设备，轮胎宽度过小，测试抗滑性能时，得到的数据准确度会降低，且不能模拟外界环境如温度、雨水、光照辐射等的影响。

现有的室内车辙测试设备多样，一般只能模拟高温的影响，不能够在不同的轴载或者降雨、辐射，低温条件下进行测试。且模拟的真实性和稳定性也需要进一步的验证。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于路面路用性能评估的试验机，该试验机能够评估路面在不同试验条件下车辆轮胎长期作用对路面表面的影响。

为达到上述目的，本实用新型所述的用于路面路用性能评估的试验机包括加载装置、电动机、减速机、联轴器、保温机箱、磨耗轮、温度控制系统、试样模具、噪音采集装置、老化测试装置以及用于对待试验磨耗试样进行加湿的湿度控制系统；

加载装置包括加载底盘及若干调荷圆盘，温度控制系统包括控制器、用于对保温机箱内进行加热的加热装置、用于对保温机箱内进行降温的降温装置以及用于检测保温机箱内温度的温度传感器探头，控制器与加热装置、降温装置、温度传感器探头及控制系统相连接；

电动机及减速机设置于保温机箱的顶部，电动机的输出轴经减速机与联轴器的一端相连接，联轴器的另一端插入于保温机箱内后穿过各调荷圆盘与加载底盘相连接，磨耗轮设置于加载底盘的底部，试样模具位于保温机箱内且位于保温机箱的底部，待试验磨耗试样位于保温机箱内，磨耗轮位于待试验磨耗试样上；

保温机箱的侧面设置有用于检测磨耗轮移动循环次数的激光计数装置；

噪音采集装置及老化测试装置均设置于保温机箱内，电动机、老化测试装置、激光计数装置及噪音采集装置与控制系统相连接。

控制系统连接有电源、温度调节按钮、温度显示屏、老化灯控制开关、噪音显示器、计数显示器及控制按钮，电动机配置有调频器，其中，调频器与控制系统相连接。

老化测试装置包括老化灯，老化灯设置于保温机箱的两侧。

湿度控制系统包括输水管以及设置于输水管上的控制阀门，输水管的出口位于磨耗轮的上方。

试样模具的两侧均设置有隔档装置，试样模具的底部设置有履带式滚轮，保温机箱的底部设置有与履带式滚轮相配合的轨道。

还包括用于带动加载底盘、磨耗轮及调荷圆盘升降的升降装置。

调荷圆盘通过两个半圆结构拼接而成，其中，所述两个半圆结构通过连接螺丝连接。

降温装置为液氮降温装置，其中，降温装置经液氮降温装置阀门与保温机箱相连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的用于路面路用性能评估的试验机在具体操作时，通过湿度控制系统、老化测试装置及温度控制系统模拟不同的试验条件，通过更换调荷圆盘及控制电动机的转速，以研究不同轴载作用以及行驶速度下，真实模拟车辆对路面表面的作用，通过更换不同花纹的车辆轮胎外胎研究不同轮胎纹理对路面表面的影响，通过噪音采集装置研究各试验条件下的轮胎-路面噪声情况，功能完备，成本较低，实用性强，能够简便、快捷、准确、高效的评判在不同试验条件下车辆轮胎长期作用对路面表面的影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为保温机箱4内部的俯视图；

图3为联轴器5的示意图；

图4为调荷圆盘16的示意图。

其中，1为电动机、2为减速机、3为调频器、4为保温机箱、5为联轴器、6为加热装置、7为升降装置、8为液氮降温装置阀门、9为降温装置、10为输水管、11为控制阀门、12为控制系统、13为温度传感器探头、14为连接螺丝、15为噪音采集装置、16为调荷圆盘、17为激光计数装置、18为加载底盘、19为磨耗轮、20为老化灯、21为试样模具、22为隔挡装置、23为待试验磨耗试样、24为履带式轮胎、25为轨迹。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1，本实用新型所述的用于路面路用性能评估的试验机包括加载装置、电动机1、减速机2、联轴器5、保温机箱4、磨耗轮19、温度控制系统、试样模具21、噪音采集装置15、老化测试装置以及用于对待试验磨耗试样23进行加湿的湿度控制系统12；加载装置包括加载底盘18及若干调荷圆盘16，温度控制系统包括控制器、用于对保温机箱4内进行加热的加热装置6、用于对保温机箱4内进行降温的降温装置9以及用于检测保温机箱4内温度的温度传感器探头13，控制器与加热装置6、降温装置9、温度传感器探头13及控制系统12相连接；电动机1及减速机2设置于保温机箱4的顶部，电动机1的输出轴经减速机2与联轴器5的一端相连接，联轴器5的另一端插入于保温机箱4内后穿过各调荷圆盘16与加载底盘18相连接，磨耗轮19设置于加载底盘18的底部，试样模具21位于保温机箱4内且位于保温机箱4的底部，待试验磨耗试样23位于保温机箱4内，磨耗轮19位于待试验磨耗试样23上；保温机箱4的侧面设置有用于检测磨耗轮19移动循环次数的激光计数装置17；噪音采集装置15及老化测试装置均设置于保温机箱4内，电动机1、老化测试装置、激光计数装置17及噪音采集装置15与控制系统12相连接。

控制系统12连接有电源、温度调节按钮、温度显示屏、老化灯20控制开关、噪音显示器、计数显示器及控制按钮，电动机1配置有调频器3，其中，调频器3与控制系统12相连接。

老化测试装置包括老化灯20，老化灯20设置于保温机箱4的两侧。

湿度控制系统包括输水管10以及设置于输水管10上的控制阀门11，输水管10的出口位于磨耗轮19的上方。

试样模具21的两侧均设置有隔档装置，试样模具21的底部设置有履带式滚轮，保温机箱4的底部设置有与履带式滚轮相配合的轨道。

本实用新型还包括用于带动加载底盘18、磨耗轮19及调荷圆盘16升降的升降装置7。

调荷圆盘16通过两个半圆结构拼接而成，其中，所述两个半圆结构通过连接螺丝连接。

降温装置9为液氮降温装置，其中，降温装置9经液氮降温装置阀门8与保温机箱4相连接。

参考图2，磨耗轮19采用真实橡胶充气轮胎，试样模具21内部的面积为60×60cm，待试验磨耗试样23的数量为四块，将其置于试样模具21中，试样模具21前侧挡板可拆卸，且为履带式轮胎24，可方便试样模具21拉出，为防止试样模具21在试验时移动，在试样模具21两侧以及后方设置隔挡装置22。

参考图3，联轴器5的下部为长方体，联轴器5的上部为圆柱体，以便于调荷圆盘16拼接，参考图4，调荷圆盘16设置有两组半径不同的螺丝圆孔，轮胎宽度较宽的轮胎固定于调荷圆盘16上的第一圆孔内，将宽度较窄的轮胎固定于调荷圆盘16上的第二圆孔内，调荷圆盘16通过两个半圆结构拼接而成，其中，所述两个半圆结构通过连接螺丝连接。

实施例一

对于沥青混合料试件，直接将试件做成30×30×5cm的车辙板，对于微表处、雾封层等封层类，将磨耗试件做成30×30×5cm的车辙板，在其上摊铺0.1-2cm的封层，打开试样模具21的挡板，将四块试样依次放入车辙板，固定好挡板。

通过升降装置7将磨耗轮19与加载装置升起，将装有试件的试件磨具推入保温机箱4，然后通过固定螺丝将固定挡板锚固，防止移动，将输水管10与磨具对头连接，通过升降装置7将磨耗轮19及调荷圆盘16降落，使轮胎自重力与调荷系统的重力完全作用于轮胎之上，轮胎作用于路面表面。

打开电源按钮，调节速度调节按钮，使轮胎与磨耗试件的相对速度为一固定值，设定所需的温度，通过激光计数装置17使轮胎分别在5000次、10000次、15000、20000次、30000次、50000次、70000次、100000次、200000次或更多停止，然后进行抗滑、耐磨、车辙深度等测试。

通过速度调节按钮，改变轮胎的相对运动速度，进行测试，记录数据，试验结束后，将噪音采集装置15的数据导入电脑。

实施例二

对于沥青混合料试件，将试件做成30×30×5cm的车辙板，对于微表处、雾封层等封层类，将磨耗试件做成30×30×5cm的车辙板，在其上摊铺0.1-2cm的封层，打开试样模具21的挡板，将四块试样依次放入车辙板，固定好挡板。

通过升降装置7将磨耗轮19与加载装置升起，将装有试件的试件磨具推入保温机箱4，然后通过螺丝将固定挡板锚固，防止移动，将输水管10与磨具对头连接，通过升降装置7将磨耗轮19及调荷圆盘16降落，使轮胎自重力与调荷系统的重力完全作用于轮胎之上，轮胎作用于路面表面。

打开电源按钮，调节速度调节按钮，使轮胎与磨耗试件的相对速度为固定值，设定所需的温度，通过激光计数装置17使轮胎分别在5000次、10000次、15000、20000次、30000次、50000次、70000次、100000次、200000次或更多停止，然后进行抗滑、耐磨、车辙深度等测试。

通过调节调荷圆盘16，改变加载压力，进行测试，记录数据，试验结束后，将噪音采集装置15的数据导入电脑。

实施例三

对于沥青混合料试件，将试件做成30×30×5cm的车辙板，对于微表处、雾封层等封层类，将磨耗试件做成30×30×5cm的车辙板，在其上摊铺0.1-2cm的封层，打开试样模具21的挡板，将四块试样依次放入车辙板，固定好挡板，推入保温机箱4。

通过升降装置7将磨耗轮19与加载装置升起，将装有试件的试件磨具推入保温机箱4，然后通过固定螺丝将固定挡板锚固，防止移动。然后将输水管10与磨具对头连接，通过升降装置7将磨耗轮19及调荷圆盘16降落，使轮胎自重力与调荷系统的重力完全作用于轮胎之上，轮胎作用于路面表面。

打开电源按钮，调节速度调节按钮，使轮胎与磨耗试件的相对速度为固定值，设定所需的温度，通过激光计数装置17使轮胎分别在5000次、10000次、15000、20000次、30000次、50000次、70000次、100000次、200000次或更多次停止，然后进行抗滑、耐磨、车辙深度等测试。

通过调节温度按钮，改变保温机箱4的试验温度，进行测试，记录数据，试验结束后，将噪音采集装置15的数据导入电脑。

实施例四

对于沥青混合料试件，将试件做成30×30×5cm的车辙板，对于微表处、雾封层等封层类，将磨耗试件做成30×30×5cm的车辙板，在其上摊铺0.1-2cm的封层。打开试样模具21的挡板，将四块试样依次放入车辙板，固定好挡板，推入机箱。

通过升降装置7将磨耗轮19与加载装置升起，将装有试件的试件磨具推入保温机箱4，然后通过固定螺丝将固定挡板锚固，防止移动，将输水管10与磨具对头连接，通过升降装置7将磨耗轮19及调荷圆盘16降落，使轮胎自重力与调荷系统的重力完全作用于轮胎之上，轮胎作用于路面表面。

打开电源按钮，调节速度调节按钮，使轮胎与磨耗试件的相对速度为固定值，设定所需的温度，通过激光计数装置17使轮胎分别在5000次、10000次、15000、20000次、30000次、50000次、70000次、100000次、200000次或更多停止，然后进行抗滑、耐磨、车辙深度等测试。

打开老化灯20，保温机箱4处于老化灯20的辐射状态下，进行测试，记录数据，试验结束后，将噪音采集装置15的数据导入电脑。

实施例五

对于沥青混合料试件，将试件做成30×30×5cm的车辙板，对于微表处、雾封层等封层类，将磨耗试件做成30×30×5cm的车辙板，在其上摊铺0.1-2cm的封层，打开试样模具21的挡板，将四块试样依次放入车辙板，固定好挡板，推入保温机箱4。

通过升降装置7将磨耗轮19与加载装置升起，将装有试件的试件磨具推入保温机箱4，通过固定螺丝将固定挡板锚固，防止移动，然后将输水管10与磨具对头连接，再通过升降装置7将磨耗轮19及调荷圆盘16降落，使轮胎自重力与调荷系统的重力完全作用于轮胎之上，轮胎作用于路面表面。

打开电源按钮，调节速度调节按钮，使轮胎与磨耗试件的相对速度为固定值，设定所需的温度，通过激光计数装置17使轮胎分别在5000次、10000次、15000、20000次、30000次、50000次、70000次、100000次、200000次或更多次停止，然后进行抗滑、耐磨、车辙深度等测试。

更换不同纹理的轮胎，进行测试，记录数据，试验结束后，将噪音采集装置15的数据导入电脑。

实施例六

对于沥青混合料试件，将试件做成30×30×5cm的车辙板，对于微表处、雾封层等封层类，将磨耗试件做成30×30×5cm的车辙板，在其上摊铺0.1-2cm的封层，打开试样模具21的挡板，将四块试样依次放入车辙板，固定好挡板，推入保温机箱4。

通过升降装置7将磨耗轮19与加载装置升起，将装有试件的试件磨具推入保温机箱4，然后通过固定螺丝将固定挡板锚固，防止移动，将输水管10与磨具对头连接，通过升降装置7将磨耗轮19及调荷圆盘16降落，使轮胎自重力与调荷系统的重力完全作用于轮胎之上，轮胎作用于路面表面。

打开电源按钮，调节速度调节按钮，使轮胎与磨耗试件的相对速度为固定值，设定所需的温度，通过激光计数装置17使轮胎分别在5000次、10000次、15000、20000次、30000次、50000次、70000次、100000次、200000次或更多停止，然后进行抗滑、耐磨、车辙深度等测试。

间歇性打开控制阀门11改变不同的水膜厚度，进行测试，记录数据。试验结束后，将噪音采集装置15的数据导入电脑。

Claims (8)

1.一种用于路面路用性能评估的试验机，其特征在于，包括加载装置、电动机(1)、减速机(2)、联轴器(5)、保温机箱(4)、磨耗轮(19)、温度控制系统、试样模具(21)、噪音采集装置(15)、老化测试装置以及用于对待试验磨耗试样(23)进行加湿的湿度控制系统(12)；

加载装置包括加载底盘(18)及若干调荷圆盘(16)，温度控制系统包括用于对保温机箱(4)内进行加热的加热装置(6)、用于对保温机箱(4)内进行降温的降温装置(9)以及用于检测保温机箱(4)内温度的温度传感器探头(13)，加热装置(6)、降温装置(9)及温度传感器探头(13)与控制系统(12)相连接；

电动机(1)及减速机(2)设置于保温机箱(4)的顶部，电动机(1)的输出轴经减速机(2)与联轴器(5)的一端相连接，联轴器(5)的另一端插入于保温机箱(4)内后穿过各调荷圆盘(16)与加载底盘(18)相连接，磨耗轮(19)设置于加载底盘(18)的底部，试样模具(21)位于保温机箱(4)内且位于保温机箱(4)的底部，待试验磨耗试样(23)位于保温机箱(4)内，磨耗轮(19)位于待试验磨耗试样(23)上；

保温机箱(4)的侧面设置有用于检测磨耗轮(19)移动循环次数的激光计数装置(17)；

噪音采集装置(15)及老化测试装置均设置于保温机箱(4)内，电动机(1)、老化测试装置、激光计数装置(17)及噪音采集装置(15)均与控制系统(12)相连接。

2.根据权利要求1所述的用于路面路用性能评估的试验机，其特征在于，老化测试装置包括老化灯(20)，老化灯(20)设置于保温机箱(4)的两侧。

3.根据权利要求2所述的用于路面路用性能评估的试验机，其特征在于，控制系统(12)连接有电源、温度调节按钮、温度显示屏、老化灯控制开关、噪音显示器、计数显示器及控制按钮，电动机(1)配置有调频器(3)，其中，调频器(3)与控制系统(12)相连接。

4.根据权利要求1所述的用于路面路用性能评估的试验机，其特征在于，湿度控制系统包括输水管(10)以及设置于输水管(10)上的控制阀门(11)，输水管(10)的出口位于磨耗轮(19)的上方。

5.根据权利要求1所述的用于路面路用性能评估的试验机，其特征在于，试样模具(21)的两侧均设置有隔档装置，试样模具(21)的底部设置有履带式滚轮，保温机箱(4)的底部设置有与履带式滚轮相配合的轨道。

6.根据权利要求1所述的用于路面路用性能评估的试验机，其特征在于，还包括用于带动加载底盘(18)、磨耗轮(19)及调荷圆盘(16)升降的升降装置(7)。

7.根据权利要求1所述的用于路面路用性能评估的试验机，其特征在于，调荷圆盘(16)通过两个半圆结构拼接而成，其中，所述两个半圆结构通过连接螺丝连接。

8.根据权利要求1所述的用于路面路用性能评估的试验机，其特征在于，降温装置(9)为液氮降温装置，其中，降温装置(9)经液氮降温装置阀门(8)与保温机箱(4)相连接。

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