一种高压雾化型沥青发泡试验装置的制作方法

本实用新型属于道路施工机械领域，是配合完成泡沫沥青混合料施工工艺的辅助系统，具体涉及一种高压雾化型沥青发泡试验装置。

背景技术：

泡沫沥青是沥青发泡后的产物，高温的沥青与水混合后，体积急剧膨胀，粘度暂时下降，使其极易拌和混合料。当前，适合泡沫沥青的施工工艺有就地冷再生技术，厂拌冷再生技术，泡沫沥青温拌技术等。

泡沫沥青的常见制备方法有3种：空气雾化水发泡、低压雾化水发泡、高压雾化水发泡。每种方法制备的泡沫沥青的发泡特性各有不同。

与其它几种泡沫沥青制备方法相比，高压雾化发泡具有以下优点：1、水高压雾化，保证发泡均匀；2、均匀细微的沥青泡沫(细微小泡，比表面积更大，其拌和效果更佳)；3、发泡的能量主要集中在水上，沥青不需要压力，可减缓沥青喷射泵的磨损；4、由于压力很高，水喷嘴不会被沥青堵塞，免清理和维护。

例如：维特根的泡沫沥青冷再生设备的沥青发泡喷头和其泡沫沥青试验机的沥青发泡喷头结构一样，发泡原理都是空气雾化水，所以可以用试验机准确地指导工程应用。

目前市场上也有一部分的高压雾化水发泡设备，但是没有高压雾化型沥青发泡试验装置可以用于指导工程应用，一般用空气雾化型的试验机替代。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种高压雾化型沥青发泡试验装置，完全模拟工程应用上高压雾化型沥青发泡设备，通过本试验装置在实验室完成泡沫沥青混合料的配合比设计、施工工艺设计等，能更完美的指导高压雾化型沥青发泡设备的生产。

本实用新型采用如下技术方案：

一种高压雾化型沥青发泡试验装置，其特征在于：包括高压发泡水路机构、发泡喷头和沥青循环管路机构；该高压发泡水路机构设有发泡水路、雾化喷嘴和气液增压缸，该发泡水路输出端连接雾化喷嘴，该气液增压缸与发泡水路相连以控制输出雾化的发泡水；该沥青循环管路机构设有循环管路、沥青泵和切换阀，该沥青泵安装于循环管路上以控制开启沥青循环流动，该切换阀与循环管路和发泡喷头相连以控制沥青进入发泡喷头；该发泡喷头与雾化喷嘴相连将沥青和雾化发泡水均匀混合发泡并排出泡沫沥青。

优选的，所述发泡喷头包括发泡水进口、沥青进口、发泡腔和混合喷嘴；该发泡水进口与所述雾化喷嘴相连；该沥青进水口与所述切换阀相连；该发泡腔与该发泡水进口、沥青进口和混合喷嘴相连；该混合喷嘴设有若干小孔以喷射泡沫沥青。

优选的，所述发泡水进口位于所述发泡喷头顶端中部，所述沥青进口位于所述发泡喷头侧部。

优选的，所述发泡腔设有若干交替相连的收缩环和膨胀环。

优选的，所述高压发泡水路机构还包括水罐、第一单向阀、第二单向阀；该水罐与所述发泡水路输入端相连；该第一单向阀安装于该发泡水路上且与所述气液增压缸输入端相连；该第二单向阀安装于该发泡水路上与所述气液增压缸输出端相连；所述气液增压缸设有活塞以控制吸入发泡水或将发泡水增压后输出。

优选的，所述沥青循环管路机构还包括有沥青罐和过滤器，该沥青罐连接于所述循环管路输入端；该过滤器连接于循环管路上且位于所述沥青泵的输入端。

优选的，所述高压发泡水路机构、所述发泡喷头和所述沥青循环管路机构均设有加热保温装置和测温装置。

由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型装置，通过气液增压缸动作来实现发泡用水的计量喷射，采用雾化喷嘴来实现发泡用水的高压雾化，并通过一个发泡产量在50-100g/s的发泡喷头在实验室模拟工程使用的高压雾化型沥青发泡设备的使用效果，并指导生产施工。

2、本实用新型采用的发泡喷头该混合喷嘴，其发泡腔设有若干交替相连的收缩环和膨胀环，该收缩环和膨胀环为金属环，且收缩环内径小于膨胀环内径，实现两段或多段的“收缩-膨胀-收缩”以实现充分均匀混合发泡。

3、本实用新型的高压发泡水路机构、沥青循环管路机构及发泡喷头等所有部件均设有加热保温装置和测温装置，用于实现加热保温，以确保发泡效果。

4、本实用新型的装置，专用于高压雾化型沥青发泡，有效完善高压雾化型沥青发泡设备体系，有利于高压雾化型沥青发泡设备的市场推广。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的高压雾化型沥青发泡喷头结构示意图。

附图标号说明如下：

10、高压发泡水路机构 11、水罐

12a、第一单向阀 12b、第二单向阀

13、气液增压缸 14、雾化喷嘴

20、沥青循环管路机构 21、沥青罐

22、过滤器 23、沥青泵

24、切换阀 30、发泡喷头

31、发泡水进口 32、沥青进口

33、发泡腔 34、混合喷嘴

35、测温装置 36、加热保温装置。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

参照图1、图2，一种高压雾化型沥青发泡试验装置，包括高压发泡水路机构10、发泡喷头30、沥青循环管路机构20、压缩空气机构等。该高压发泡水路机构10设有水罐11、第一单向阀12a、第二单向阀12b、发泡水路、雾化喷嘴14和气液增压缸13等。该发泡水路输入端连接水罐11，输出端连接雾化喷嘴14。该第一单向阀12a安装于该发泡水路上且位于水罐11与气液增压缸13输入端之间。该第二单向阀12b安装于该发泡水路上且位于气液增压缸13输出端和雾化喷嘴14之间。该气液增压缸13与发泡水路和压缩空气机构相连，其设有活塞杆以收缩或伸出控制吸入发泡水或将发泡水增压后输出至雾化喷嘴14进行雾化，其内设有容纳发泡水的液体腔且该活塞杆位于该液体腔内。该雾化喷嘴14为微型雾化喷嘴14，其末端出口方向设置成与沥青流向相同。该气液增压缸13通过改变工作压力，将发泡水调整至试验所需要的含水率，发泡水增压后的压力为400-100bar。

该沥青循环管路机构20设有循环管路、沥青泵23、切换阀24、沥青罐21和过滤器22等，该循环管路输入端连接沥青罐21。该沥青泵23安装于循环管路上以控制开启沥青循环流动，该过滤器22连接于循环管路上且位于沥青泵23的输入端。该切换阀24位于沥青泵23输出端，其与循环管路和发泡喷头30相连以控制沥青进入发泡喷头30。该切换阀24为换向阀，该沥青罐21为可控温沥青罐。

该发泡喷头30与雾化喷嘴14相连将沥青和雾化发泡水均匀混合、发泡并排出泡沫沥青。具体的，发泡喷头30包括发泡水进口31、沥青进水口32、发泡腔33和混合喷嘴34。该发泡水进口31位于发泡喷头30顶端中部且与雾化喷嘴14相连。该沥青进水口位于发泡喷头30侧部且与切换阀24相连。该发泡腔33与该发泡水进口、沥青进口32和混合喷嘴34相连，发泡腔33由若干交替相连的收缩环和膨胀环构成，该收缩环和膨胀环为金属环，且收缩环内径小于膨胀环内径，实现两段或多段的“收缩-膨胀-收缩”。该混合喷嘴34设有若干小孔以喷射泡沫沥青。上述的雾化喷嘴14插入该发泡水进口31并接入发泡腔33内，发泡喷头30产量为50-100g/s。

高压发泡水路机构10的水罐11、发泡水路、雾化喷嘴14、气液增压缸13；沥青循环管路机构20的循环管路、沥青泵23、切换阀24、沥青罐21、过滤器22及发泡喷头30等所有部件均设有加热保温装置36和测温装置35，用于实现加热保温。

采用本实用新型进行高压雾化型沥青发泡试验包括如下步骤

1)准备工作如下：先用烘箱将沥青加热至120℃左右，使其成为液态，再开启加热保温装置36对各部件进行加热至设置的温度并保温，接通压缩空气机构，水罐11加满水。通过改变气液增压缸13的工作压力以调整发泡水至所需含水率。将加热好的沥青倒入沥青罐21内，沥青在沥青罐21内可被加热至试验所需温度并处于保温状态。

2)开启沥青泵23，切换阀24处于关闭状态，沥青在循环管路上循环流动至沥青罐21，第一单向阀12a开启，第二单向阀12b关闭，控制气液增压缸13的活塞杆收缩，则气液增压缸13吸入发泡水；

3)开启发泡时，控制气液增压缸13的活塞杆伸出，第一单向阀12a关闭，第二单向阀12b开启，将气液增压缸13内的发泡水增压后输出至雾化喷嘴14进行雾化，雾化的发泡水进入发泡喷头30；

4)同时接通切换阀24使循环管路的沥青进入发泡喷头30，具有一定流速的沥青和压力为40-100bar的雾化发泡水在发泡腔33内充分均匀混合发泡，并通过混合喷嘴34的小孔排出泡沫沥青至计量桶内。

本实用新型的发泡时间可以设置，发泡结束后，气液增压缸13的活塞杆收缩，第一单向阀12a开启，第二单向阀12b关闭，水罐11的发泡水再次吸入气液增压缸13的液体腔，以用于下次发泡。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。