一种制备半柔性复合路面结构试件的振动旋转压实仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械领域，具体涉及一种用于制备半柔性复合路面结构试件力学和体 积性质的制备半柔性复合路面结构试件的振动旋转压实仪。
【背景技术】
[0002] 现有的马歇尔自动击实仪由击实锤、q^8.5mm平圆形压实头及带手柄的导向棒组 成，该种结构的击实仪噪音大。马歇尔自动击实仪在工作时，击实锤在一定高度自由下落使 沥青混合料中的针片状颗粒容易被击碎，使得实际级配比设计级配要细，试件毛体积密度 增大，计算出的VMA偏小，沥青混合料骨架灌浆后导致半柔性结构内存在一定的孔隙。施工 和使用状态下的沥青路面很少受到撞击作用，马歇尔击实仪靠击实成型试件，不能真实反 映压路机与车辆荷载对沥青路面的揉搓、碾压效果。
【发明内容】
[0003] 针对【背景技术】所述面临的种种问题，本发明的目的在于提供一种能使针片状颗粒 不易被压碎，操作简单，与现场施工相符的制备半柔性复合路面结构试件的振动旋转压实 仪。
[0004] 为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种制备半柔性复合路面结构试 件的振动旋转压实仪，包括试件固定台、主架、固定在主架底部的底座、固定在主架顶部的 电气箱、设于底座与电气箱之间的振动机构和旋转压实机构，以及微电脑控制器;振动机构 包括振动平台、固定在振台平台底部的振动电机、连接在底座上用以支撑振动平台四个角 的支撑柱、弹性连接在振动平台与支撑柱之间的弹簧;试件固定台固定在振动平台表面上， 振动电机与微电脑控制器电性连接;旋转压实机构包括通过轴承座安装在电气箱底部的主 轴、固定在电气箱上用以驱动主轴旋转步进的旋转压实电机、固定在电气箱上用以改变旋 转压实电机转速并与主轴上端相连接的变速器、用于固定主轴的自动进给箱、安装在主轴 下端的压实头；自动进给箱一端设置有套环状的连接部，连接部套接在主架上，并可沿主架 上下移动;旋转压实电机、变速器与微电脑控制器电性连接。
[0005] 进一步地，压实头为平底状。
[0006] 进一步地，压实头上套设有用于固定试模的盖帽。
[0007] 进一步地，振动旋转压实仪通过底座上的螺栓将整个仪器固定在地面或操作台 上。
[0008] 进一步地，自动进给箱设置有松紧主轴的把手。
[0009] 进一步地，微电脑控制器包括电路结构、与电路结构电性连接的操控显示界面。 [0010]进一步地，试件固定台表面上设置有试件固定点，试件固定台与振动平台之间设 置有钢板。
[0011] 进一步地，主架为圆柱状。
[0012] 进一步地，弹簧的弹性支撑使振动平台与支撑柱之间具有1-lOcm的活动间隙。
[0013] 进一步地，振动平台四个角分别向下设置有支撑柱上下对应的支撑压头，每根支 撑柱顶面也设置有同样结构的支撑压头，每个支撑压头均设有敞口的凹槽，弹簧两端分别 固定连接在振动平台和支撑柱上下对应的支撑压头凹槽内。
[0014] 本发明具有以下有益效果：
[0015] 1.本发明是一款专用于制备半柔性复合路面结构试件的设备，不仅可以先旋转压 实大孔隙沥青混合料，后振动水泥砂浆料，还可以同时振动、旋转压实大孔隙沥青混合料， 后再振动水泥砂浆料，使水泥砂浆更深入大孔隙沥青混合料基体的空隙内，结构简单、制备 方法新颖独特，制备出的试件总体性能较佳。
[0016] 2.本发明振动旋转压实仪操作简单安全、噪音低。
[0017] 3.本发明操作微电脑控制器相应的控制按钮使压实头自动与试件表面接触，避免 试件受到撞击，真实地反映了压路机与车辆荷载对路面结构的揉搓、碾压效果。
[0018] 4.本发明的压实过程由微电脑控制器程序化控制，通过压力、角度、高度和旋转速 度等实测参数的优化及整合，切实拟合施工现场的压实过程。
[0019] 5.本发明的微电脑控制器采用内部微处理器和检验器控制技术，每次检验后自动 将加载压力、角度、高度和旋转速度的检验值贮存，数据自动采集、生成、储存和输出打印。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明制备半柔性复合路面结构试件的振动旋转压实仪的主视图。
[0021] 图2为本发明制备半柔性复合路面结构试件的振动旋转压实仪的侧视图。
[0022]【具体实施方式】的附图标号说明：
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例对本发明制备半柔性复合路面结构试件的振动旋转 压实仪作进一步说明。
[0025] 本发明的振动旋转压实仪用于半柔性复合路面结构试验，模拟压路机与车辆荷载 对路面结构的揉搓、碾压工作原理，通过振动旋转压实方法，成型半柔性复合路面结构试件 的专用试验设备。
[0026] 半柔性复合路面结构指的是兼具沥青路面柔性与水泥混凝土路面刚性的结构，其 主要的制备步骤为:大孔隙沥青混合料基体的制备-橡胶粉水泥砂浆的制备-半柔性复合 路面结构的制备，即将制备好的水泥砂浆灌入大孔隙沥青混合料基体的空隙内，固化后得 试件。
[0027] 本发明振动旋转压实仪参数：
[0028] ?压力范围：100至lOOOkPa连续可调。
[0029] ?旋转次数:正转(按设定压实角度）：0~1000次。
[0030] ?反转(压实角为0。度）：〇~500次。
[0031] ?旋转压实角范围：0.5°至2.0°，以0.01°增加。
[0032] ?旋转压实角精度：小于0.01°。
[0033] ?旋转压实位移范围：0~250mm。
[0034] ?旋转压实位移精度:小于0.01mm。
[0035] ?旋转速度：30 ±0.5转/分。
[0036] ?旋转压实电机额定速度：1800转/分。
[0037] ?振动平台频率2860次/分
[0038] ?振幅 0.3-0.6mm
[0039] ?振动电机功率1.5KW
[0040] ?外形尺寸：90X90X180mm。
[0041] ?重量：210KG。
[0042] ?电源电压：380V。
[0043] ?旋转压实电机功率:3.0W。
[0044] ?环境温度:5~40°C。
[0045] ?环境湿度：$ 85 %。
[0046] 根据图1和2所示，为本发明制备半柔性复合路面结构试件的振动旋转压实仪的具 体实施例。
[0047] 振动旋转压实仪包括试件固定台1、主架2、固定在主架2底部的底座3、固定在主架 2顶部的电气箱4、设于底座3与电气箱4之间的振动机构5和旋转压实机构6,以及微电脑控 制器7。
[0048] 振动旋转压实仪通过底座3上的螺栓8将整个仪器固定在地面或操作台上。
[0049] 主架2为长条圆柱状。主架2以焊接或螺接方式竖直连接在底座3侧端中部上。本实 施例优先螺接方式，这样方便主架2或底座3的拆卸、更换与维修。
[0050] 与底座3上下对应的电气箱4侧端中部以焊接或螺接方式竖直连接在主架2顶端 上。本实施例优先螺接方式，这样方便电气箱4或底座3的拆卸、更换与维修。
[0051] 振动机构5包括振动平台51、固定在振台平台底部的振动电机52、连接在底座3上 用以支撑振动平台四个角的支撑柱53、弹性连接在振动平台51与支撑柱53之间的弹簧54。 [0052]振动平台51为平板状结构。振动平台51四个角分别向下设置有支撑柱53上下对应 的支撑压头55,每根支撑柱53顶面也设置有同样结构的支撑压头55,每个支撑压头55均设 有敞口的凹槽551，弹簧54两端分别固定连接在振动平台51和支撑柱53上下对应的支撑压 头55凹槽551内。弹簧54的支撑使振动平台51支撑压头55与支撑柱53支撑压头55之间具有 1-lOcm的活动间隙。弹簧54在本发明的作用是提供给振动平台51上、下振幅的作用。振动电 机52以螺栓方式固定在振动平台51底部。
[0053]试件固定台1固定在振动平台51表面上，试件固定台1表面上设置有试件固定点 11。由于振动机构5摆在底座3中间位置，摆在中间位置意味着该振动机构5每天要承受着上 百斤的力的下压，因此，在试件固定台1与振动平台51之间加一层比较坚硬且不易变形的钢 板9〇
[0054]旋转压实机构6包括通过轴承座安装在电气箱4底部的主轴61、固定在电气箱4上 用以驱动主轴61旋转步进的旋转压实电机62、固定在电气箱4上用以改变旋转压实电机62 转速并与主轴61上端相连接的变速器63、用于固定主轴61的自动进给箱64、安装在主轴61 下端的压实头65。
[0055]自动进给箱64-端设置