一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种混合料的试验设备，尤其涉及一种沥青混合料变速拌和及功率测 试装置和方法。
【背景技术】
[0002] 目前，我国大多数高等级公路的路面均采用沥青路面结构形式，国内外针对沥青 混合料的研宄已较为充分，但是，大部分的研宄还是集中于路面新材料、新结构以及新施工 工艺的研宄等方面，对沥青混合料的拌和特性的研宄还比较欠缺。
[0003] 沥青混合料是修筑沥青路面的主要材料，为了保证沥青路面的铺筑质量和使用性 能，需要沥青混合料具有良好的施工和易性和力学性能。沥青混合料的施工和易性对于铺 筑成型的沥青路面路用性能起着举足轻重的作用。和易性不好的沥青混合料，不易摊铺和 压实，这样的路面一方面表面不平整，容易产生车辙、松散、剥落等病害；另一方面如果路面 压实不好，空隙大，混合料中的结合料容易老化，直接影响路面的使用寿命。沥青混合料是 由集料和填料等按照一定的级配组成，并与沥青结合料经过拌和均勾的混合材料。由于沥 青材料的感温性与感时性，沥青混合料也对温度和时间比较敏感，如何准确合理的评价沥 青混合料成型前的施工和易性以及分析其流变特性成为沥青路面材料设计与施工的关键 点。仅仅从沥青的粘度单方面进行研宄，不足以说明沥青混合料本身的结构特性与一些其 它的特有属性，而沥青混合料的拌和性能是第一步，是沥青混合料施工过程中最基础的一 项，只有确保沥青混合料的拌和性能良好才能保证其在投入使用后的结构性能达到要求。 因此有必要对沥青混合料本身的拌和流变特性进行深入的研宄。
[0004] 对于沥青混合料拌和和易性的研宄，有研宄者提出了拌和扭矩测试法，此方法由 于对整体结构的刚度要求较高以及测试装置的核心构件扭矩传感器与其数字控制精度均 要求较高，而市场上提供的此类配件精度均不能达到要求，试验测试结果的精度难以保证。 为了更直观、更精确的反映出沥青混合料的拌和特性，迫切需要从电力学角度开发一种测 试沥青混合料拌和有功功率的试验装置。
【发明内容】
[0005] 为克服现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种精确度高、模拟性强、易于 操作的一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置和方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
[0007] 一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置，包括底座，底座上设置有支座，支座上 设置有用于盛放及加热沥青混合料的拌和锅，拌和锅上方设置有用于搅拌拌和锅内沥青混 合料的搅拌桨，搅拌桨连接搅拌电机，搅拌电机连接有用于测量搅拌电机的有功功率的电 量测试仪。
[0008] 所述底座上设置有能够升降的升降柱，搅拌桨设置在升降柱顶部。
[0009] 所述拌和锅内壁设有用于加热沥青混合料的导热油腔和用于测量沥青混合料的 温度传感器。
[0010] 所述搅拌桨和搅拌电机之间设置有变速器。
[0011] 所述底座上设置有底座平台，升降柱设置在底座平台上。
[0012] 所述拌和锅上设置有用于倒出拌和锅内沥青混合料的转动手柄。
[0013] 所述电量测试仪包括电流变送器、电压变送器、有功功率变送器以及无功功率变 送器。
[0014] 所述拌和锅内设置有用于测量沥青混合料温度的数位温度表。
[0015] 一种沥青混合料变速拌和及功率测试方法，向拌和锅中加入沥青混合料，然后开 启搅拌电机，搅拌电机带动搅拌桨搅拌沥青混合料，通过电量测试仪采集不同温度下，搅拌 桨在不同转速搅拌时，搅拌电机的有功功率，并根据有功功率评价沥青混合料的拌和和易 性。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明通过设置用于搅拌沥青混合料 的搅拌桨，搅拌桨连接有搅拌电机，搅拌电机连接有电量测试仪，能够根据电量测试仪测得 的搅拌电机的有功功率，进而能够很精确的测试沥青混合料拌和和易性。本装置具有结构 简单，测试精度高，使用方便的优点。
[0017] 进一步的，通过将搅拌桨设置在能够升降的升降柱的顶部，能够很好的调节搅拌 桨的高度，使用更灵活。
[0018] 进一步的，拌和锅内设置有导热油腔，导热油腔内填充导热油，利用导热油可以加 热沥青混合料，这样利于测定不同温度下的搅拌时，搅拌电机的有用功率。
[0019] 进一步的，设置变速器，可以更方便的调节搅拌桨的搅拌速度。
[0020] 进一步的，本发明通过设置数位温度表，确保沥青混合料内部温度到达所设定的 拌和温度。
[0021] 由于沥青混合料在拌和锅内搅拌时处于低速半流动状态，此时的混合料为不均匀 固液混合物，沥青混合料内部的嵌挤摩擦和矿料与沥青的粘流性，所以在拌和时会对搅拌 桨产生一定的阻力；在拌和过程中沥青混合料内部产生的嵌挤摩擦与粘流性会随着拌和时 间、拌和温度以及拌和速率的变化而发生变化，引起对搅拌桨的阻力的变化，从而导致带动 搅拌桨工作的搅拌电机的功率发生变化，所以本发明通过设置与搅拌电机相连接的电量测 试仪，通过测试沥青混合料拌和锅中带动搅拌桨拌和的搅拌电机的有功功率来表征沥青混 合料的拌和难易程度。若改变沥青混合料的拌和温度，则沥青混合料的拌和难易程度会发 生变化，因此其拌和有功功率会随着发生改变；若改变拌和速率，其测试的有功功率会产生 线性或非线性的变化；通过回归分析，能够在一定程度上评价沥青混合料的流变特性。本发 明通过对电力学变量（有功功率）的测试来表征沥青混合料的拌和和易性，具有精度高，模 拟性强的优点。同时，为进一步研宄沥青混合料的黏度及强度构成提供一种可行的方法，克 服了现有技术中测量搅拌扭矩时，测验精度低的问题。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明的结构示意图；
[0023] 图2是电量测试仪的内部结构示意图。
[0024] 图3是数位温度表的结构示意图。
[0025] 图中，1一搅拌电机，2 -电量测试仪，3 -电气控制板，4一总电源开关，5-变速器， 6 一顶盖，7-揽样奖，8-升降柱，9 一温度传感器，10-转动手柄，11 一导热油腔，12-样和 锅，13-支座，14一底座，15-底座平台，2-1-无纸记录仪，2-2-导线，2-3 -电流变送器， 2-4 -电压变送器，2-5-显示屏，2-6-USB接口，2-7-有功功率变送器，2-8-无功功率变 送器，16-测温表，17-连接线，18-测温棒，19-手柄。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用 于限制本发明的保护范围。
[0027] 参见图1，本发明包括搅拌电机1、电量测试仪2、电气控制板3、总电源开关4、变速 器5、顶盖6、搅拌桨7、升降柱8、温度传感器9、转动手柄10、导热油腔11、拌和锅12、支座 13、底座14以及底座平台15 ;所述底座14上设置有底座平台15,底座平台15侧壁上设置 电气控制板3和总电源开关4,底座平台15顶面上设置升降柱8,升降柱8的顶部设置搅拌 桨7,搅拌桨7连接有变速器5,变速器5连接搅拌电机1，电量测试仪2与搅拌电机1的三 相电接口连接。
[0028] 底座平台15 -侧设置支座3,支座3上设置拌和锅12,拌和锅12内壁设有导热油 腔11和温度传感器9,导热油腔11中填充导热油。支座3上还设置有用于倒出拌和锅12 内的沥青混合料的转动手柄10。
[0029] 电气控制板3通过导线与变速器5、温度传感器9及升降柱8相连，通过调节电气 控制板3上的按钮可以调节变速器5的转速、显示温度传感器9的温度以及调节升降柱8 的高度