一种实验用废旧沥青混合料冷再生整形预处理的拌锅装置

1.本实用新型涉及道路工程材料试验研究技术领域，具体为一种实验用废旧沥青混合料冷再生整形预处理的拌锅装置。


背景技术：

2.经过多年的道路新建工程，我国的道路里程不断增多，现在许多道路已经出现了各种各样的病害甚至需要重新铺筑，因此我国每年产生了大量的废旧沥青混合料(reclaimed asphalt pavement,rap)。而随着我国环保、节能、绿色和再生的理念逐渐普及，如何合理高效的使用rap料是一个急需解决的问题。同时石油是一种不可再生资源，石油沥青是其产物，直接导致石油沥青的产量严重受到石油的影响而逐渐减少，并且其价格还在波动。因此如今的研究大多数都基于大掺量rap料的方向进行。而rap料的掺量提高，意味着rap料对再生沥青混合料的性能影响要扩大。废旧沥青混合料再生一般包括现场热再生、厂拌热再生、现场冷再生、厂拌冷再生和全深式冷再生五种，其中冷再生中rap本身的性能对再生沥青混合料的影响非常大。
3.目前冷再生沥青混合料一般是由乳化沥青或泡沫沥青和rap料、新集料等制备而成，但其早期强度较低，施工后养护时间较长，不利于快速开放交通。因此普遍选用添加水泥来增加其早期强度，但由于水泥是刚性材料，添加过多会严重影响再生沥青混合料的耐久性。若要保证其耐久性的前提下，还要提高其早期强度，则需要在rap料预处理这一步骤进行进一步的改进。
4.目前关于rap料的预处理，一般都是采取再次破碎的手段，以降低rap料的结团率，从而改善再生沥青混合料的性能，但这种方式对于性能的提升有限。且对于冷再生来说，rap料在常温下进行破碎，如果是人工受掰，其效率极低，实验人员工作量巨大，掰开后rap料露出新的一面的沥青可能会粘附到手上，不易清洗；如果是机器破碎，容易改变rap料的原级配，使得原本的集料破碎，对于再生沥青混合料的影响变异性很大。其次预处理会采取初步筛分的手段，主要分为两档或三档集料，分别作为一档集料进行配合比设计，这会一定程度上增加再生混合料的性能，但其提升效果仍然无法满足当前更高性能的需要。还有使用相关技术将rap料中的旧沥青基本完全抽提，只保留rap料中的旧集料部分，但这种方法技术要求高，时间成本高，机器费用高，并且抽提出的旧沥青弃之不用，环保性差。
5.综合种种rap料预处理的方法，都没有一个能够满足性能需求又对操作技术要求低同时环保性好的方案，因此，在制备冷再生沥青混合料时，为了提高其早期强度、整体强度及耐久性等各项性能，同时减少实验人员工作量，降低实验人员的技术要求，减少机器费用，充分使用rap料，提高其环保性，有必要提供一种实验用废旧沥青混合料冷再生整形预处理的拌锅装置。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于：为了解决上述问题，提供一种实验用废旧沥青混合料冷
再生整形预处理的拌锅装置。该装置减少实验人员工作量，对实验人员的技术要求低，机器费用相对较低，能够充分使用rap料，环保性提高，并且通过整形搅拌器上的金刚石尖端对rap料表面进行整形，以提高制备的再生沥青混合料中新旧沥青的融合程度以及新沥青与废旧沥青混合料的机械咬合力，从而提高再生沥青混合料的强度及耐久性。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种实验用废旧沥青混合料冷再生整形预处理的拌锅装置，包括顶部操控框架、支撑框架、底座、固定底杆，所述顶部操控框架内部设有总控系统，控制整个拌锅的运行，支撑框架设置在顶部操控框架与底座之间，固定底杆焊接于底座下方，并由固定螺丝固定在地面，所述顶部操控框架、支撑框架、底座形成的框架设置器件如下：所述顶部操控框架的内部包括有搅拌启动按钮、时间控制器、温度控制器、加热提示灯、电源开关，所述顶部操控框架的底端连接有拌锅顶，所述拌锅顶的外壁开设有出气孔，所述拌锅顶的底端连接有搅拌器机构，所述搅拌器机构的外壁位于拌锅顶的下方安装有拌锅，所述拌锅的输出端位于底座的顶端斜靠设置有出料托盘，所述拌锅的外壁连接有旋转轴，所述旋转轴的外壁设置有卡位把手，所述支撑框架的内壁开设有与旋转轴相匹配的升降槽，所述支撑框架和底座之间固定有支撑三角架，所述支撑三角架的外壁设置有把手固定片，以保证上部结构与下部结构的稳定性。
8.优选地，所述顶部操控框架上的搅拌启动按钮用于控制拌锅的上升及搅拌器机构的运行，所述时间控制器用于设定与显示搅拌时间，所述温度控制器用于设定和显示拌锅温度，所述加热提示灯用于提示当前拌锅是否正在加热，所述电源开关用于开启或关闭顶部操控框架的电源。
9.优选地，所述拌锅用于存放废旧沥青混合料料及沥青混合料，其内部设有加热电阻丝，且在拌锅与旋转轴接触的部位设有温度传感器，通过顶部操控框架中的温度控制器来控制拌锅内温度。
10.优选地，所述搅拌器机构包括一个整形搅拌器和一个普通拌和搅拌器，分别用于废旧沥青混合料的整形预处理和后期再生沥青混合料的拌和，两种搅拌器可拆卸更换，其中整形搅拌器上安装有若干金刚石尖端以完成整形工作。
11.优选地，所述卡位把手向拌锅方向推动后，可控制旋转轴的转动，转动到相应的角度后，再向外侧推动，固定于把手固定片上，此时拌锅口刚好位于出料托盘内侧，便于将再生沥青混合料从拌锅中取出。
12.优选地，所述升降槽位于支撑框架内部，用于启动拌锅装置后，拌锅在内部齿轮的带动下，上升固定高度，使拌锅与拌锅顶闭合。
13.优选地，所述搅拌器机构通过升降部件与装置主体内部旋转部件连接，所述升降部件包括有螺旋杆、活塞板、活塞箱、转动块、连接块，所述螺旋杆的顶端固定有活塞板，所述活塞板的外壁安装有活塞箱，所述活塞箱的底端设置有转动块，所述活塞箱的顶端固定有连接块，所述活塞板的外壁与活塞箱的内壁空间贴合，所述转动块的底端开设有贯穿至其顶端的通孔，所述通孔的内部设置有与螺旋杆外壁螺旋纹相匹配的升降螺纹。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1、本实用新型通过设置整形搅拌器进一步分解rap料结团，同时对rap表面产生划痕，使rap料中旧集料表面旧沥青的中间活性相对较高的沥青能够与外界接触，可以增强冷再生沥青混合料中新沥青与旧沥青中活性较高的沥青相互交融，同时产生的划痕凹槽能够
增加与其他部分的机械咬合力，进一步增强再生沥青混合料的强度和耐久性。减少实验人员工作量，降低对实验人员的技术要求，降低机器费用，充分使用rap料，提高其环保性；
16.2、本实用新型通过设置升降部件，便于工作人员在启动装置主体时，通过旋转部件带动连接块转动，连接块转动带动活塞箱转动，从而带动转动块转动，转动块转动通过其内部升降螺纹带动螺旋杆下行的同时转动，螺旋杆下行且转动带动搅拌器机构下行且转动，搅拌器机构下行且转动增加搅拌器机构的搅拌效果，螺旋杆下行带动搅拌器机构下行的同时带动活塞板下行，活塞板下行使得活塞箱与活塞板内部形成负压，当活塞箱内部负压达到阈值时，总控系统控制旋转部件停止工作，此时活塞箱内部负压形成吸力，导致活塞板向上移动，从而反向操作上述步骤，即可使得搅拌器机构在反转的同时向上移动，反复操作上述步骤，可有效增强装置主体的搅拌效果。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型普通拌和搅拌器的结构示意图；
19.图3为本实用新型整形搅拌器的结构示意图；
20.图4为本实用新型升降部件的结构示意图。
21.图中：1、顶部操控框架；2、支撑框架；3、底座；4、拌锅；5、拌锅顶；6、出气孔；7、搅拌器机构；8、支撑三角架；9、固定底杆；10、固定螺丝；11、出料托盘；12、搅拌启动按钮；13、时间控制器； 14、温度控制器；15、加热提示灯；16、电源开关；17、卡位把手； 18、把手固定片；19、整形搅拌器；20、金刚石尖端；21、普通拌和搅拌器；22、升降槽；23、旋转轴；24、升降部件；241、螺旋杆； 242、活塞板；243、活塞箱；244、转动块；245、连接块。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。下面根据本实用新型的整体结构，对其实施例进行说明。
24.请参阅图1-4，一种实验用废旧沥青混合料冷再生整形预处理的拌锅装置，包括顶部操控框架1、支撑框架2、底座3、固定底杆9，顶部操控框架1内部设有总控系统，控制整个
拌锅的运行，支撑框架 2设置在顶部操控框架1与底座3之间，固定底杆9焊接于底座3下方，并由固定螺丝10固定在地面，顶部操控框架1、支撑框架2、底座3形成的框架设置器件如下：顶部操控框架1的内部包括有搅拌启动按钮12、时间控制器13、温度控制器14、加热提示灯15、电源开关16，顶部操控框架1的底端连接有拌锅顶5，拌锅顶5的外壁开设有出气孔6，拌锅顶5的底端连接有搅拌器机构7，搅拌器机构7的外壁位于拌锅顶5的下方安装有拌锅4，拌锅4的输出端位于底座3 的顶端斜靠设置有出料托盘11，拌锅4的外壁连接有旋转轴23，旋转轴23的外壁设置有卡位把手17，支撑框架2的内壁开设有与旋转轴23相匹配的升降槽22，支撑框架2和底座3之间固定有支撑三角架8，支撑三角架8的外壁设置有把手固定片18，以保证上部结构与下部结构的稳定性。
25.请着重参阅图1，顶部操控框架1上的搅拌启动按钮12用于控制拌锅4的上升及搅拌器机构7的运行，时间控制器13用于设定与显示搅拌时间，温度控制器14用于设定和显示拌锅温度，加热提示灯15用于提示当前拌锅是否正在加热，电源开关16用于开启或关闭顶部操控框架的电源。
26.请着重参阅图1，拌锅4用于存放废旧沥青混合料料及沥青混合料，其内部设有加热电阻丝，且在拌锅4与旋转轴23接触的部位设有温度传感器，通过顶部操控框架1中的温度控制器14来控制拌锅 4内温度。
27.请着重参阅图2与图3，搅拌器机构7包括一个整形搅拌器19 和一个普通拌和搅拌器21，分别用于废旧沥青混合料的整形预处理和后期再生沥青混合料的拌和，两种搅拌器可拆卸更换，其中整形搅拌器19上安装有若干金刚石尖端20以完成整形工作。
28.请着重参阅图1，卡位把手17向拌锅4方向推动后，可控制旋转轴23的转动，转动到相应的角度后，再向外侧推动，固定于把手固定片18上，此时拌锅4口刚好位于出料托盘11内侧，便于将再生沥青混合料从拌锅中取出。
29.请着重参阅图1，升降槽22位于支撑框架2内部，用于启动拌锅装置后，拌锅4在内部齿轮的带动下，上升固定高度，使拌锅4与拌锅顶5闭合。
30.请着重参阅图3与图4，搅拌器机构7通过升降部件24与装置主体内部旋转部件连接，升降部件24包括有螺旋杆241、活塞板242、活塞箱243、转动块244、连接块245，螺旋杆241的顶端固定有活塞板242，活塞板242的外壁安装有活塞箱243，活塞箱243的底端设置有转动块244，活塞箱243的顶端固定有连接块245，活塞板242 的外壁与活塞箱243的内壁空间贴合，转动块244的底端开设有贯穿至其顶端的通孔，通孔的内部设置有与螺旋杆241外壁螺旋纹相匹配的升降螺纹，上述的结构设计便于工作人员在启动装置主体时，通过旋转部件带动连接块245转动，连接块245转动带动活塞箱243转动，从而带动转动块244转动，转动块244转动通过其内部升降螺纹带动螺旋杆241下行的同时转动，螺旋杆241下行且转动带动搅拌器机构 7下行且转动，搅拌器机构7下行且转动增加搅拌器机构7的搅拌效果，螺旋杆241下行带动搅拌器机构7下行的同时带动活塞板242下行，活塞板242下行使得活塞箱243与活塞板242内部形成负压，当活塞箱243内部负压达到阈值时，总控系统控制旋转部件停止工作，此时活塞箱243内部负压形成吸力，导致活塞板242向上移动，从而反向操作上述步骤，即可使得搅拌器机构7在反转的同时向上移动，反复操作上述步骤，可有效增强装置主体的搅拌效果。
31.请参阅图1-4，所述的搅拌器机构7中包括一个整形搅拌器19 和一个普通拌和搅
拌器21，分别用于废旧沥青混合料的整形预处理和后期再生沥青混合料的拌和，两种搅拌器可拆卸更换，其中整形搅拌器上安装有若干金刚石尖端20，用来进一步分解rap料结团，同时对rap表面产生划痕，使rap料中旧集料表面旧沥青的中间活性相对较高的沥青能够与外界接触，可以增强冷再生沥青混合料中新沥青与旧沥青中活性较高的沥青相互交融，同时产生的划痕凹槽能够增加与其他部分的机械咬合力，进一步增强再生沥青混合料的强度和耐久性。
32.本实用新型工作过程如下：
33.第一步，接通电源，打开电源开关16，加热提示灯15变亮，在温度控制器14上设置所需温度，一般冷再生温度设置为25℃，等待温度改变至设定温度，若温度大于25℃，则仍可设置为25℃，但无需等待加热，在此期间根据需要在时间控制器13上设置搅拌时间。
34.第二步，在拌锅4中加入经过初步筛分两档或三档的其中一档 rap料，先安装整形搅拌器19，点击搅拌启动按钮12，旋转轴23会在齿轮的作用下带着拌锅4沿着升降槽22向上移动，直到拌锅4与拌锅顶5自动闭合，闭合后整形搅拌器19开始工作，对未处理或粗处理的rap料进行搅拌分离，等待设定的搅拌时间结束，拌锅4自动下降至原来的高度，第一次搅拌时间可相对较短。
35.第三步，将卡位把手17向拌锅4方向推动后，向下转动到相应的角度，带动旋转轴23旋转，拌锅4向装置前方转动，再向外侧推动卡位把手17，固定于把手固定片18上，此时拌锅4口刚好位于出料托盘11内侧，在通过工具将拌锅4中的rap料通过出料托盘11取出。
36.第四步，将卡位把手17以第三步相反的方式复位
37.第五步，将下一锅rap料放入拌锅4中，重复第二、三、四步。直到几档rap料筛分结束，再将经过拌锅初步整形破碎的rap料重新筛分，得到更加精细化的筛分结果，第二步至第五步可按情况选择是否进行，目的仅为降低rap料的结团现象。
38.第六步，根据配合比设计结果，将一定量经过精细化筛分的rap 料重新放入拌锅4中，点击搅拌启动按钮12，旋转轴23会在齿轮的作用下带着拌锅4沿着升降槽22向上移动，直到拌锅4与拌锅顶5 自动闭合，闭合后整形搅拌器19开始工作，整形搅拌器19上的金刚石尖端20对rap表面进行刻划，使其表面产生划痕，等待设定的搅拌时间结束，拌锅4自动下降至原来的高度，此次搅拌时间应相对较长。
39.第七步，根据自己的实验方案，按照顺序加入相应的沥青或集料，重复上述步骤进行搅拌，最终拌锅4下降到原来高度。
40.第八步，重复第三、四步，以完成废旧沥青混合料的整形、拌和一整个过程。
41.本实用新型中，所述顶部操控框架1中的搅拌启动按钮12用于控制拌锅4的上升及搅拌器机构7的运行，时间控制器13用于设定与显示搅拌时间，温度控制器14用于设定和显示拌锅温度，加热提示灯15用于提示当前拌锅是否正在加热，电源开关16用于开启或关闭顶部操控框架的电源；所述支撑框架2用于支撑顶部操控框架1、拌锅4、拌锅顶5及搅拌器机构7等部件；所述底座3、支撑三角架 8、固定底杆9及固定螺丝10用于与地面固定及保证整个装置运行稳定。所述搅拌器机构7包括一个整形搅拌器19和一个普通拌和搅拌器21，分别用于废旧沥青混合料的整形预处理和后期再生沥青混合料的拌和，两种搅拌器可拆卸更换，其中整形搅拌器上安装有若干金刚石尖端20，用来进一步分解rap料结团，同时对rap表面产生划痕，使rap料中旧集料表面旧沥青的中间活性相对较高的沥青能够与外界接触，可
以增强冷再生沥青混合料中新沥青与旧沥青中活性较高的沥青相互交融，同时产生的划痕凹槽能够增加与其他部分的机械咬合力，进一步增强再生沥青混合料的强度和耐久性。所述拌锅4用于存放废旧沥青混合料料及沥青混合料，其内部设有加热电阻丝，且在拌锅4与旋转轴23接触的部位设有温度传感器，通过顶部操控框架 1中的温度控制器14来控制拌锅4温度。所述卡位把手17控制旋转轴23的转动，从而控制拌锅4的转动。所述的升降槽22位于支撑框架2内部，用于启动拌锅装置后，拌锅4在内部齿轮的带动下，上升固定高度，使拌锅4与拌锅顶5闭合。
42.本实用新型的优点在于：通过整形搅拌器进一步分解rap料结团，同时对rap表面产生划痕，增强冷再生沥青混合料中新沥青与旧沥青中活性较高的沥青相互交融，增加rap料与其他部分的机械咬合力，进一步增强再生沥青混合料的强度和耐久性。同时减少实验人员工作量，降低对实验人员的技术要求，降低机器费用，充分使用rap 料，提高其环保性。
43.综上，本实用新型提供了一种实验用废旧沥青混合料冷再生整形预处理的拌锅装置，对从道路现场铣刨运回并经过初步分档的废旧沥青混合料进行整形预处理，通过搅拌器表面的金刚石尖端对rap料表面产生的划痕，以提高制备的再生沥青混合料中新旧沥青的融合程度以及rap料与其他部分的机械咬合力，从而提高再生沥青混合料的强度及耐久性。同时减少实验人员工作量，降低对实验人员的技术要求，降低机器费用，充分使用rap料，提高其环保性。
44.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。