一種制備半柔性復合路面結構試件的振動旋轉壓實儀的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及機械領域，具體涉及一種用于制備半柔性復合路面結構試件力學和體 積性質的制備半柔性復合路面結構試件的振動旋轉壓實儀。
【背景技術】
[0002] 現有的馬歇爾自動擊實儀由擊實錘、q^8.5mm平圓形壓實頭及帶手柄的導向棒組 成，該種結構的擊實儀噪音大。馬歇爾自動擊實儀在工作時，擊實錘在一定高度自由下落使 瀝青混合料中的針片狀顆粒容易被擊碎，使得實際級配比設計級配要細，試件毛體積密度 增大，計算出的VMA偏小，瀝青混合料骨架灌漿后導致半柔性結構內存在一定的孔隙。施工 和使用狀態下的瀝青路面很少受到撞擊作用，馬歇爾擊實儀靠擊實成型試件，不能真實反 映壓路機與車輛荷載對瀝青路面的揉搓、碾壓效果。

【發明內容】

[0003] 針對【背景技術】所述面臨的種種問題，本發明的目的在于提供一種能使針片狀顆粒 不易被壓碎，操作簡單，與現場施工相符的制備半柔性復合路面結構試件的振動旋轉壓實 儀。
[0004] 為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是:一種制備半柔性復合路面結構試 件的振動旋轉壓實儀，包括試件固定臺、主架、固定在主架底部的底座、固定在主架頂部的 電氣箱、設于底座與電氣箱之間的振動機構和旋轉壓實機構，以及微電腦控制器;振動機構 包括振動平臺、固定在振臺平臺底部的振動電機、連接在底座上用以支撐振動平臺四個角 的支撐柱、彈性連接在振動平臺與支撐柱之間的彈簧;試件固定臺固定在振動平臺表面上， 振動電機與微電腦控制器電性連接;旋轉壓實機構包括通過軸承座安裝在電氣箱底部的主 軸、固定在電氣箱上用以驅動主軸旋轉步進的旋轉壓實電機、固定在電氣箱上用以改變旋 轉壓實電機轉速并與主軸上端相連接的變速器、用于固定主軸的自動進給箱、安裝在主軸 下端的壓實頭；自動進給箱一端設置有套環狀的連接部，連接部套接在主架上，并可沿主架 上下移動;旋轉壓實電機、變速器與微電腦控制器電性連接。
[0005] 進一步地，壓實頭為平底狀。
[0006] 進一步地，壓實頭上套設有用于固定試模的蓋帽。
[0007] 進一步地，振動旋轉壓實儀通過底座上的螺栓將整個儀器固定在地面或操作臺 上。
[0008] 進一步地，自動進給箱設置有松緊主軸的把手。
[0009] 進一步地，微電腦控制器包括電路結構、與電路結構電性連接的操控顯示界面。 [0010]進一步地，試件固定臺表面上設置有試件固定點，試件固定臺與振動平臺之間設 置有鋼板。
[0011] 進一步地，主架為圓柱狀。
[0012] 進一步地，彈簧的彈性支撐使振動平臺與支撐柱之間具有1-lOcm的活動間隙。
[0013] 進一步地，振動平臺四個角分別向下設置有支撐柱上下對應的支撐壓頭，每根支 撐柱頂面也設置有同樣結構的支撐壓頭，每個支撐壓頭均設有敞口的凹槽，彈簧兩端分別 固定連接在振動平臺和支撐柱上下對應的支撐壓頭凹槽內。
[0014] 本發明具有以下有益效果：
[0015] 1.本發明是一款專用于制備半柔性復合路面結構試件的設備，不僅可以先旋轉壓 實大孔隙瀝青混合料，后振動水泥砂漿料，還可以同時振動、旋轉壓實大孔隙瀝青混合料， 后再振動水泥砂漿料，使水泥砂漿更深入大孔隙瀝青混合料基體的空隙內，結構簡單、制備 方法新穎獨特，制備出的試件總體性能較佳。
[0016] 2.本發明振動旋轉壓實儀操作簡單安全、噪音低。
[0017] 3.本發明操作微電腦控制器相應的控制按鈕使壓實頭自動與試件表面接觸，避免 試件受到撞擊，真實地反映了壓路機與車輛荷載對路面結構的揉搓、碾壓效果。
[0018] 4.本發明的壓實過程由微電腦控制器程序化控制，通過壓力、角度、高度和旋轉速 度等實測參數的優化及整合，切實擬合施工現場的壓實過程。
[0019] 5.本發明的微電腦控制器采用內部微處理器和檢驗器控制技術，每次檢驗后自動 將加載壓力、角度、高度和旋轉速度的檢驗值貯存，數據自動采集、生成、儲存和輸出打印。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發明制備半柔性復合路面結構試件的振動旋轉壓實儀的主視圖。
[0021] 圖2為本發明制備半柔性復合路面結構試件的振動旋轉壓實儀的側視圖。
[0022]【具體實施方式】的附圖標號說明：

【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和具體實施例對本發明制備半柔性復合路面結構試件的振動旋轉 壓實儀作進一步說明。
[0025] 本發明的振動旋轉壓實儀用于半柔性復合路面結構試驗，模擬壓路機與車輛荷載 對路面結構的揉搓、碾壓工作原理，通過振動旋轉壓實方法，成型半柔性復合路面結構試件 的專用試驗設備。
[0026] 半柔性復合路面結構指的是兼具瀝青路面柔性與水泥混凝土路面剛性的結構，其 主要的制備步驟為:大孔隙瀝青混合料基體的制備-橡膠粉水泥砂漿的制備-半柔性復合 路面結構的制備，即將制備好的水泥砂漿灌入大孔隙瀝青混合料基體的空隙內，固化后得 試件。
[0027] 本發明振動旋轉壓實儀參數：
[0028] ?壓力范圍：100至lOOOkPa連續可調。
[0029] ?旋轉次數:正轉(按設定壓實角度）：0~1000次。
[0030] ?反轉(壓實角為0。度）：〇~500次。
[0031] ?旋轉壓實角范圍：0.5°至2.0°，以0.01°增加。
[0032] ?旋轉壓實角精度：小于0.01°。
[0033] ?旋轉壓實位移范圍：0~250mm。
[0034] ?旋轉壓實位移精度:小于0.01mm。
[0035] ?旋轉速度：30 ±0.5轉/分。
[0036] ?旋轉壓實電機額定速度：1800轉/分。
[0037] ?振動平臺頻率2860次/分
[0038] ?振幅 0.3-0.6mm
[0039] ?振動電機功率1.5KW
[0040] ?外形尺寸：90X90X180mm。
[0041] ?重量：210KG。
[0042] ?電源電壓：380V。
[0043] ?旋轉壓實電機功率:3.0W。
[0044] ?環境溫度:5~40°C。
[0045] ?環境濕度：$ 85 %。
[0046] 根據圖1和2所示，為本發明制備半柔性復合路面結構試件的振動旋轉壓實儀的具 體實施例。
[0047] 振動旋轉壓實儀包括試件固定臺1、主架2、固定在主架2底部的底座3、固定在主架 2頂部的電氣箱4、設于底座3與電氣箱4之間的振動機構5和旋轉壓實機構6,以及微電腦控 制器7。
[0048] 振動旋轉壓實儀通過底座3上的螺栓8將整個儀器固定在地面或操作臺上。
[0049] 主架2為長條圓柱狀。主架2以焊接或螺接方式豎直連接在底座3側端中部上。本實 施例優先螺接方式，這樣方便主架2或底座3的拆卸、更換與維修。
[0050] 與底座3上下對應的電氣箱4側端中部以焊接或螺接方式豎直連接在主架2頂端 上。本實施例優先螺接方式，這樣方便電氣箱4或底座3的拆卸、更換與維修。
[0051] 振動機構5包括振動平臺51、固定在振臺平臺底部的振動電機52、連接在底座3上 用以支撐振動平臺四個角的支撐柱53、彈性連接在振動平臺51與支撐柱53之間的彈簧54。 [0052]振動平臺51為平板狀結構。振動平臺51四個角分別向下設置有支撐柱53上下對應 的支撐壓頭55,每根支撐柱53頂面也設置有同樣結構的支撐壓頭55,每個支撐壓頭55均設 有敞口的凹槽551，彈簧54兩端分別固定連接在振動平臺51和支撐柱53上下對應的支撐壓 頭55凹槽551內。彈簧54的支撐使振動平臺51支撐壓頭55與支撐柱53支撐壓頭55之間具有 1-lOcm的活動間隙。彈簧54在本發明的作用是提供給振動平臺51上、下振幅的作用。振動電 機52以螺栓方式固定在振動平臺51底部。
[0053]試件固定臺1固定在振動平臺51表面上，試件固定臺1表面上設置有試件固定點 11。由于振動機構5擺在底座3中間位置，擺在中間位置意味著該振動機構5每天要承受著上 百斤的力的下壓，因此，在試件固定臺1與振動平臺51之間加一層比較堅硬且不易變形的鋼 板9〇
[0054]旋轉壓實機構6包括通過軸承座安裝在電氣箱4底部的主軸61、固定在電氣箱4上 用以驅動主軸61旋轉步進的旋轉壓實電機62、固定在電氣箱4上用以改變旋轉壓實電機62 轉速并與主軸61上端相連接的變速器63、用于固定主軸61的自動進給箱64、安裝在主軸61 下端的壓實頭65。
[0055]自動進給箱64-端設置