一种沥青路面加速磨耗用水砂控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种沥青路面加速磨耗用加砂装置，属于道路工程试验设备技术领域。

背景技术：

沥青路面抗滑性能对行车安全有重要影响，近年来研究发现，绝大部分高速公路沥青路面在建设初期能够保持较高的抗滑性能，但随着运营时间的延长，表面层石料会很快被磨光或压平，导致路面抗滑性能损失较快。一方面是由于花纹轮胎表面颗粒对路表的磨损作用，尤其冰雪天气中车辆安装有防滑链，其对路表纹理构造的磨损非常严重；另一方面随着新建高速公路开放交通时间的延长，公路表面逐渐积累了尘土、轮胎磨下的橡胶粉、冬季使用的消冰化合物等颗粒，经来往车辆的碾压对沥青路面进行摩擦，并附着在轮胎上，随车辆的行驶对路面起到加速磨耗的作用。很多高速公路甚至在通车运营仅两年后的竣工验收中就发现路面横向力系数等抗滑指标无法满足要求，加上养护措施不及时，导致行车安全性大大下降，进而导致交通事故频发。因此，研究掌握运营期沥青路面抗滑性能衰变特性对保证和提高我国高等级公路沥青路面的长期运营安全性能有重要意义。

目前国内外一般采用微型环道试验机对沥青路面进行加速磨耗以获得抗滑性能衰变特性，其进行试验时磨耗周期过长、花轮轮胎损耗量过大，无法在合理的试验周期获得有效的抗滑衰变规律。现有部分设备中采用撒布磨耗砂进行加速磨耗，但砂量和落砂周期不可控；磨耗试件的温度一般采用空气浴传导热量控温方式，存在温度滞后问题，同时水流速度不能精确实时控制，无法有效模拟不同路况下抗滑衰变特性。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种沥青路面加速磨耗用水砂控制装置，该装置能够将定量(所需量)的磨耗砂混合水加入到沥青混合料加速磨耗实验装置中，不仅能有效加速对试件的磨耗，而且还能有效模拟出不同路况下沥青路面抗滑性能的衰变特性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种沥青路面加速磨耗用水砂控制装置，包括加砂箱体和加水箱体；其中，加砂箱体内设有第一支撑架、第二支撑架、进砂筒、称量筒和出砂筒，第二支撑架固定在第一支撑架上，进砂筒固定在第二支撑架上，进砂筒底部设有仓壁振动器，进砂筒一侧设有挡板，挡板底部与进砂筒底板之间具有供磨耗砂穿过的缝隙，称量筒位于进砂筒挡板侧下方，称量筒侧壁通过支架固定在加砂箱体内，称量筒底板为转动板，转动板在转动机构的带动下相对称量筒作开合运动，转动板底部设有重力传感器，出砂筒位于称量筒的下方，出砂筒伸出加砂箱体外且与箱体外的水砂钢管连通；加水箱体通过管道与水砂钢管连接，管道上设有变频水泵和流量计。

其中，第一支撑架固定在加砂箱体底板上，第一支撑架和第二支撑架之间设有弹簧，弹簧起减振作用。

其中，进砂筒底部还设有延伸板，延伸板沿水平面向下弯曲，延伸板位于挡板下方，延伸板末端下方为称量筒。

其中，转动机构为电机，电机固定在加砂箱体内，电机输出轴与转动板传动连接。

其中，所述加水箱体内还设有水浴加热管和温度传感器，水浴加热管通过导线与外部电源连接。

其中，还包括plc控制箱，仓壁振动器、重力传感器、电机、变频水泵、流量计、水浴加热管和温度传感器分别通过电缆与plc控制箱连接。

有益效果：在沥青路面抗滑衰变特性研究中使用微型环道试验机进行试验时，使用本实用新型装置能将所需量的磨耗砂配合对应温度的水送入加速磨耗实验装置中，不仅能有效加速对试件的磨耗，而且还能有效模拟出不同路况下沥青路面抗滑性能的衰变特性。

附图说明

图1为本实用新型加砂装置的结构示意图；

图2为转动机构与转动板的连接俯视图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本实用新型，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本实用新型。

如图1～2所示，本实用新型沥青路面加速磨耗用水砂控制装置，包括加砂箱体11和加水箱体21；加砂箱体11上设有加砂口1，加水箱体21上设有加水口18，其中，加砂箱体11内设有第一支撑架12、第二支撑架25、进砂筒4、称量筒8和出砂筒14，第一支撑架12固定在加砂箱体11的底板上，第二支撑架25固定在第一支撑架12上，第一支撑架12和第二支撑架25之间设有弹簧6(在第一支撑架12和第二支撑架25之间加设弹簧6，使两者为柔性连接，能够有效减小仓壁振动器7振动时对第一支撑架12的影响)，进砂筒4固定在第二支撑架10上，进砂筒4底部设有仓壁振动器7，通过振动形式使磨耗砂从进砂筒4内缓慢均匀流出；进砂筒4一侧设有挡板5，挡板5底部与进砂筒4底板之间具有5mm高的缝隙(挡板5侧壁与进砂筒4围合成筒体)，磨耗砂从该缝隙处流出，(试验中磨耗砂落入进砂筒4中后首先堆积在进砂筒4的左侧，仓壁振动器7不开启时，磨耗砂不会流出)，进砂筒4底部还设有延伸板24，延伸板24沿水平面向下弯曲，磨耗砂从缝隙中流出后沿着延伸板24滑落至延伸板24下方的称量筒8内，延伸板24末端下方为称量筒8，称量筒8侧壁通过支架26固定在加砂箱体11内(加砂箱体11内设有固定立架10，称量筒8侧壁通过支架26固定在加砂箱体11内的固定立架10上)，称量筒8底板为转动板13，转动板13在转动机构的带动下相对称量筒8的底部作开合运动，其中，转动机构为电机23，电机23固定在加砂箱体11内(电机23固定在加砂箱体11内的固定立架10上)，电机23输出轴与转动板13传动连接；转动板13底部中心设有重力传感器9，出砂筒14位于称量筒8出砂口的下方，出砂筒14伸出加砂箱体11外且与箱体11外的水砂钢管15连通；加水箱体21通过管道19(连接软管)与水砂钢管15连接，管道19上设有变频水泵17和流量计16，加水箱体21内还设有温度传感器22，加水箱体21外壁上设有与温度传感器22连接的温度显示屏27，温度显示屏27将温度传感器22检测到的水温显示出来。加水箱体21内还可以设有加热装置(水浴加热管)20，水浴加热管20通过导线与外部电源连接，水浴加热管20的导线从加水口18穿出加水箱体21。

本实用新型沥青路面加速磨耗用加砂装置还包括plc控制箱3，仓壁振动器7、重力传感器9、电机23、变频水泵17、流量计16、加热装置20和温度传感器22分别通过电缆与plc控制箱3连接。

本实用新型装置的水砂钢管15出口伸入加速磨耗实验装置(微型环道试验机)中，从而实现将所需量的磨耗砂混合水加入到加速磨耗实验装置中。将磨耗砂从加砂口1倒入进砂筒4中，启动仓壁振动器7，磨耗砂均匀的从挡板5与进砂筒4底板之间的缝隙处沿着延伸板24落入称量筒8中，通过重力传感器9得到称量筒8内磨耗砂的质量，当达到所需质量，关闭仓壁振动器7，启动电机23，电机23转动，带动转动板13相对称量筒8转动，从而实现转动板13相对称量筒8底部从闭合状到打开状，称量筒8内的磨耗砂落入出砂筒14中，进而落入与出砂筒14连接的水砂钢管15中；当需要冰水时，将冰水从加水口18倒入加水箱体21内，当需要一定温度的水时，将加热后的水倒入加水箱体21内，或直接在加水箱体21内设置水浴加热管20，水浴加热管20通过导线与外部电源连接，水浴加热管20的导线从加水口18穿出加水箱体21，通过温度传感器22得到箱体21内水的温度，当到达试验水温时，启动变频水泵17，通过plc控制箱3调节变频水泵17的功率从而调节管道19内水流的流速，配合流量计16实时监测水流的流速，可模拟不同强度的降雨，从而将对应温度的水混合所需量的磨耗砂通过水砂钢管15送入到加速磨耗实验装置中。

本实用新型装置试验步骤如下：

a)将一定量的试验要求类别的磨耗砂从加砂口1倒入进砂筒4中，接着将一定量的水从加水口18倒入加水箱体21内；

b)接通电源，根据试验要求，设定单次磨耗砂重量和落砂周期，同时打开水浴加热管20，通过温度传感器22实时监测水温，当水加热至试验要求温度，停止加热；

c)打开变频水泵17，通过plc控制箱3调节水流流速，通过流量计16实时监测管道19的水流流速；

d)启动仓壁振动器7和电机23，将该次所需量的磨耗砂送入水砂钢管15中，从而实现将对应温度的水混合着所需量的磨耗砂通过水砂钢管15送入到加速磨耗实验装置中；

e)待到下个落砂时间，再次启动仓壁振动器7和电机23，重复上述步骤a～d，直至完成整个磨耗试验；

其中，试验过程中注意观察加水箱体21中的剩余水量，及时从加水口18补足水量。