瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，瀝青路面已成為高等級(jí)公路和城市道路的主要路面形式，而且有條件的地 區(qū)在次等級(jí)道路上也首選瀝青路面形式，主要原因在于瀝青路面的施工工期短、美觀、車輛 行駛舒適、沒有接縫和維修方便。根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)的要 求，瀝青路面攤鋪后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)，包括初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)過程，復(fù)壓是形成瀝青路 面結(jié)構(gòu)性能和耐久性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要保證瀝青面層具有足夠的密實(shí)度，這不僅需要合 理的碾壓方式和足夠的壓實(shí)功，也取決于合理的瀝青混合料級(jí)配組成和瀝青用量。室內(nèi)試 驗(yàn)主要包括瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中的瀝青混合料路用性能驗(yàn)證，這需要和施 工現(xiàn)場(chǎng)的路面壓實(shí)模式相吻合，這樣室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果才能更好地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。目前，施工現(xiàn) 場(chǎng)普遍采用振動(dòng)鋼路壓路機(jī)進(jìn)行瀝青路面的初壓和前期復(fù)壓，激振作用使得高溫狀態(tài)下的 瀝青混合料的骨料體系迅速協(xié)調(diào)、嵌擠和填充；而隨后進(jìn)行的輪胎壓路機(jī)碾壓屬于后期復(fù) 壓過程，碾壓輪的柔性結(jié)合30噸以上的壓力對(duì)瀝青混合料形成搓揉作用，進(jìn)一步排擠面層 中的空隙。
[0003] 瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)試件成型是瀝青混合料路用性能測(cè)試的第一步，也是關(guān)鍵步驟之 一?，F(xiàn)行瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定了馬歇爾擊實(shí)法、輪碾成型法和搓揉壓實(shí)成型法，而搓揉 壓實(shí)主要有旋轉(zhuǎn)壓實(shí)法和旋轉(zhuǎn)剪切成型法。馬歇爾擊實(shí)法依靠重錘擊實(shí)試模中的混合料， 易破碎混合料中的粗集料，與施工現(xiàn)場(chǎng)所用的振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)的作用機(jī)理相 去甚遠(yuǎn)，擊實(shí)法明顯落后于施工實(shí)際。規(guī)程規(guī)定的搓揉壓實(shí)法能模擬輪胎壓路機(jī)的壓實(shí)過 程，但未考慮振動(dòng)壓路機(jī)的激振作用。而目前諸多設(shè)備開發(fā)和實(shí)驗(yàn)研宄工作只基于搓揉或 振動(dòng)的單一作用方式，但是瀝青路面施工過程中兼有振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)的激振壓實(shí)和輪胎壓 路機(jī)的搓揉壓實(shí)過程，實(shí)際上鋼輪壓路機(jī)的振動(dòng)壓實(shí)已使瀝青混合料進(jìn)入密實(shí)度得以提高 的復(fù)壓階段。因此，綜合考慮激振與搓揉作用，盡可能擬合現(xiàn)場(chǎng)瀝青路面壓實(shí)過程，開發(fā)相 關(guān)室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能更好地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。
[0004] 目前國(guó)內(nèi)外均開展了振動(dòng)壓實(shí)成型瀝青混合料設(shè)備及工藝的研發(fā)工作，并證明了 振動(dòng)成型方法更適用于大粒徑碎石瀝青混合料和骨架密實(shí)型混合料。但將搓揉和振動(dòng)的作 用模式進(jìn)行整合而開發(fā)的儀器設(shè)備、及相應(yīng)的瀝青混合料成型工藝仍鮮見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種整合了激振和搓揉作 用，模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼輪壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)對(duì)瀝青混合料的壓實(shí)過程，設(shè)計(jì)出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn) 單、維護(hù)方便、造價(jià)低、壓實(shí)作用模式直接明了的瀝青混合料成型設(shè)備。
[0006] 一種瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀，包括：用于盛放瀝青混合料的筒模，筒模內(nèi)設(shè)置 有用于分別從上下兩個(gè)面擠壓筒模內(nèi)瀝青混合料的上壓頭和下壓頭；所述上壓頭通過壓桿 連接有驅(qū)動(dòng)上壓頭上下運(yùn)動(dòng)的上驅(qū)動(dòng)裝置，壓桿上還設(shè)置有帶動(dòng)上壓頭振動(dòng)的激振裝置； 所述筒模下方安裝有驅(qū)動(dòng)筒模做圓周傾斜旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)揉搓裝置。
[0007] 進(jìn)一步地，如上所述的瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀，所述上驅(qū)動(dòng)裝置包括：氣缸， 氣缸與壓桿的一端連接，其另一端與上壓頭固定連接。
[0008] 進(jìn)一步地，如上所述的瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀，所述激振裝置包括：上橫梁， 所述上橫梁套接在壓桿上，在壓桿上固定有用于阻止上橫梁繼續(xù)下滑的擋塊，在上橫梁上 固定有振動(dòng)電機(jī)，所述振動(dòng)電機(jī)以壓桿為對(duì)稱軸分布固定在上橫梁的兩側(cè)，在上橫梁的兩 端分別設(shè)置有導(dǎo)向輪，兩個(gè)導(dǎo)向輪分別沿著縱向軌道可上下滑動(dòng)。
[0009] 進(jìn)一步地，如上所述的瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀，所述旋轉(zhuǎn)揉搓裝置包括：固定 在筒模下方的旋壓底盤，所述旋壓底盤的下方設(shè)置有能夠頂推旋壓底盤的邊緣做沿圓周向 周期性起伏的旋轉(zhuǎn)頂推裝置。
[0010] 進(jìn)一步地，如上所述的瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀，所述旋轉(zhuǎn)頂推裝置包括：中橫 梁、旋壓底盤、球形端頭拉桿、滾輪、旋轉(zhuǎn)橫梁、彈簧；
[0011] 所述中橫梁的兩端固定在反力框架的兩側(cè)，在中橫梁的中心開有一個(gè)圓孔，以該 圓孔為中心，在中橫梁上沿圓周均勻分布有若干第一拉桿孔，該第一拉桿孔包括一個(gè)半圓 形凹槽和設(shè)置在半圓形凹槽底部的通孔；
[0012] 所述旋壓底盤包括底板、對(duì)中連接鋼筒、頂壓環(huán)，所述底板的中心設(shè)置有支承桿套 孔；所述對(duì)中連接鋼筒可拆卸地固定安裝在底板的中心，頂壓環(huán)設(shè)置在對(duì)中連接鋼筒的頂 部邊緣并對(duì)中；在底板的圓周上設(shè)置有與所述第一拉桿孔位置對(duì)應(yīng)的第二拉桿孔；
[0013] 所述旋壓底盤的對(duì)中連接鋼筒下部穿過中橫梁的圓孔后與底板固定連接；頂壓環(huán) 的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)螺紋，筒模的下部設(shè)置有外螺紋，筒模下部外螺紋與頂壓環(huán)內(nèi)螺紋旋緊，從 而實(shí)現(xiàn)筒模與旋壓底盤固定連接在一起；
[0014] 套有彈簧的球形端頭拉桿的通過所述第一拉桿孔與第二拉桿孔連接在中橫梁與 旋壓底盤之間；
[0015] 所述支承桿穿過所述旋壓底盤的支承桿套孔后與下壓頭固定連接；所述旋轉(zhuǎn)橫梁 設(shè)置在旋壓底盤的下方，滾輪固定在旋轉(zhuǎn)橫梁的一端，所述滾輪的輪子頂?shù)衷谛龎旱妆P邊 緣的底面上，滾輪隨旋轉(zhuǎn)橫梁的旋轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。
[0016] 進(jìn)一步地，如上所述的瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀，旋轉(zhuǎn)橫梁的下方固定有驅(qū)動(dòng) 其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過第一滾針軸承套接于支承桿上，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的下部外圍圓 周上設(shè)置有齒槽，該齒槽與蝸桿減速機(jī)的牙盤咬合，蝸桿減速機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0017] 進(jìn)一步地，如上所述的瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀，還包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)橫梁下方 的頂升裝置，所述頂升裝置包括：頂升器、套筒、鏈條、慢速電機(jī)；
[0018] 所述頂升器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)下方、且通過第二滾針軸承套接在支承桿上，頂升器 和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有推力球軸承；
[0019] 頂升器的下部設(shè)有一個(gè)圓形凸臺(tái)，該圓形凸臺(tái)上設(shè)置有外螺紋，套筒上設(shè)置有內(nèi) 螺紋，圓形凸臺(tái)的外螺紋嚙合于套筒的內(nèi)螺紋；
[0020] 套筒固定于下橫梁；
[0021] 在頂升器的上部外圍設(shè)置有牙盤，鏈條與頂升器外圍的牙盤嚙合，鏈條由慢速電 機(jī)驅(qū)動(dòng)其傳動(dòng)。
[0022] 進(jìn)一步地，如上所述的瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀，在壓桿上安裝有第一壓力計(jì) 和第三壓力計(jì)，該第一壓力計(jì)安裝在上橫梁與上壓頭之間，用于測(cè)量并控制氣缸施加的恒 定壓力和振動(dòng)電機(jī)施加的激振力；第三壓力計(jì)安裝在反力框架上，用于測(cè)量壓桿的豎向位 移量。
[0023] 進(jìn)一步地，如上所述的瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀，在旋壓底盤的兩端分別設(shè)置 第一位移計(jì)、第二位移計(jì)，所述第一位移計(jì)、第二位移計(jì)在旋壓底盤的同一直徑上，用于測(cè) 算筒模產(chǎn)生的傾斜角。
[0024] 進(jìn)一步地，如上所述的瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀，在滾輪的下方設(shè)置有用于計(jì) 算瀝青混合料在傾斜過程中所受水平剪切力的第二壓力計(jì)；在滾輪的一側(cè)設(shè)置有用于記錄 滾輪所轉(zhuǎn)圈數(shù)的計(jì)數(shù)器。
[0025] 本發(fā)明提供的瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀，通過與壓桿連接的上驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)驅(qū)動(dòng) 上壓頭對(duì)筒模內(nèi)的瀝青混合料從上面進(jìn)行擠壓，通過設(shè)置在壓桿上激振裝置對(duì)筒模內(nèi)的瀝 青混合料進(jìn)行激振；通過與支承桿連接的下驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)筒模內(nèi)的瀝青混合料從底面進(jìn)行擠 壓，通過筒模下方安裝的旋轉(zhuǎn)揉搓裝置對(duì)筒模內(nèi)的瀝青混合料進(jìn)行揉搓，從而實(shí)現(xiàn)了本儀 器以恰當(dāng)?shù)恼穹皖l率對(duì)筒模中的瀝青混合料進(jìn)行激振揉搓壓實(shí)，以形成一定密實(shí)度的標(biāo) 準(zhǔn)圓柱體試件，成型的標(biāo)準(zhǔn)圓柱體試件可進(jìn)行密度、孔隙率、穩(wěn)定度、劈裂強(qiáng)度等物理力學(xué) 性能試驗(yàn)。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明瀝青混合料振動(dòng)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2為圖1中A的局部放大圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明旋壓底盤剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖4為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)頂推裝置當(dāng)旋壓底盤傾斜時(shí)的狀態(tài)圖；
[0030] 圖5為圖3的俯視圖；
[0031] 圖6為從中橫梁向下俯視的部分透視圖；
[0032] 圖7為本發(fā)明下驅(qū)動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖8為本發(fā)明中橫梁剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖9為本發(fā)明上壓頭剖面圖；
[0035] 圖10為本發(fā)明上壓頭俯視圖。
[0036] 附圖標(biāo)記：
[0037]