一种沥青混合料抗剪模具测定装置及其测定方法与流程

1.本发明涉及沥青混合料领域，尤其涉及一种沥青混合料抗剪模具测定装置及其测定方法。


背景技术：

2.随着社会飞速发展，高速公路中沥青路面技术要求越来越高，施工工艺也在不断改进。随着交通运输的发展，交通量、超载、重载的增加，许多高速公路在通车不久就产生了严重的车辙病害问题，而车辙问题与沥青混合料的抗剪特性密切相关。影响路面抗剪强度因素除了荷载、环境外、还与路面材料和结构相关。因此，研究沥青混合料及沥青路面的抗剪特性对于路面结构设计，材料设计是十分必要的。
3.沥青混合料的抗剪强度检测对沥青施工有重要意义。国内现有有关沥青混合料抗剪强度的试验及装置主要有以下几种：
4.三轴压缩法，三轴试验仪在规定温度及加载条件下，测定沥青混合料的抗剪强度，以评价沥青混合料的高温稳定性，适用于直径100mm
±
2.0mm、高150
±
2.0mm的圆柱体试件。
5.用gtm试验机成型试件，同时能测定沥青混合料试件的密度、抗剪强度、剪应力、抗压模量、抗剪模量及旋转压实指数等，可进行沥青混合料的配合比设计或沥青路面施工质量检验与控制。以上几种方式都有相应专利注册，只有沥青混合料抗剪强度试模装置目前尚未有类似应用，因此，我们设计出一种沥青混合料抗剪模具测定装置及其测定方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种沥青混合料抗剪模具测定装置及其测定方法，以解决上述技术问题。
7.本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
8.一种沥青混合料抗剪模具测定装置，包括安装盒，所述安装盒顶部固定有多个第一安装管，所述第一安装管上固设有安装基座，所述安装基座底部固设有压力机，所述压力机底部固设有顶板，所述顶板底部固设有上模，所述上模下方设置有下模，所述下模底部固设有底板，所述底板底部与安装盒固接。
9.优选的，所述第一安装管左右两侧皆贯穿设置有滑槽，所述第一安装管内部设置第二滚珠轴承，所述第二滚珠轴承通过固定块与第一安装管相连接，所述第二滚珠轴承内部固设有第一螺杆，所述第一螺杆底端套设有第一滚珠轴承，所述第一滚珠轴承与安装盒固接，所述安装盒内部固设有电机，所述电机的动力输出轴与第一螺杆上皆固设有双排皮带轮，多个所述双排皮带轮通过连接带相连接，所述第一螺杆上螺纹连接有第一限位机构，所述第一螺杆顶部固设有第一锥形齿轮，所述安装基座上贯穿固设有第二限位机构，所述安装基座顶部固设有联动机构。
10.优选的，所述顶板左右两侧皆设置有第二凹槽，所述顶板上贯穿设置有多个第一凹槽，所述顶板顶部固设有支撑板，所述支撑板上贯穿固设有第一螺纹套，所述第一螺纹套
内部螺纹连接有第二螺杆。
11.优选的，所述第一限位机构包括第三安装管、螺纹块、第六滚珠轴承、第四转杆、转动块、第三凹槽、插块、第五锥形齿轮、第五转杆、第七滚珠轴承、第八滚珠轴承、第六锥形齿轮、第四螺杆、第二移动柱，所述螺纹块远离上模的一端内部设置有第四转杆，所述第四转杆两端皆套设有第六滚珠轴承，所述第六滚珠轴承与螺纹块固接，所述第四转杆上固设有转动块，所述转动块底部设置有第三凹槽，所述第三凹槽内部插接有插块，所述转动块左右两侧皆固设有固定组件，所述固定组件与插块插接，所述插块底部固设有第三安装管，所述第三安装管内部设置有第四螺杆，所述第四螺杆顶端套设有第八滚珠轴承，所述第八滚珠轴承与第三安装管固接，所述第四螺杆上固设有第六锥形齿轮，所述第四螺杆上螺纹连接有第二移动柱，所述第三安装管右侧贯穿固设有第七滚珠轴承，所述第七滚珠轴承内部固设有第五转杆，所述第五转杆位于第三安装管内部的一端固设有第五锥形齿轮，所述第五锥形齿轮与第六锥形齿轮啮合，所述螺纹块靠近上模的一端贯穿固设有第三螺纹套，所述第三螺纹套内部螺纹连接有第五螺杆，所述第五螺杆与插块螺纹连接。
12.优选的，所述固定组件包括限位杆、限位管、弹簧、滑板，所述限位管与转动块固接，所述限位管内部滑动连接有滑板，所述滑板上贯穿固设有限位杆，所述限位杆一端与插块插接，所述限位块另一端位于限位管外侧，所述限位管内部设置有弹簧，所述弹簧套设在限位杆上，所述弹簧一端与滑板固接，所述弹簧另一端与限位管固接。
13.优选的，所述联动机构包括第二锥形齿轮、第三滚珠轴承、第一垫块、第二垫块、第一转杆、第四滚珠轴承、连接管、第三螺杆、第二螺纹套、第一螺纹槽、第二转杆、第三锥形齿轮，所述第一垫块与安装基座顶部固接，所述第一垫块顶部固设有第三滚珠轴承，所述第三滚珠轴承内部固设有第二转杆，所述第二转杆两端皆设置有多个第一螺纹槽，所述第一垫块左右两侧皆设置有第二垫块，所述第二垫块与安装基座固接，所述第二垫块顶部固设有第四滚珠轴承，所述第四滚珠轴承内部固设有第一转杆，所述第一转杆远离第二转杆的一端固设有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮与第一锥形齿轮啮合，所述第一转杆靠近第二转杆的一端固设有连接管，所述连接管顶部和底部皆贯穿固设有第二螺纹套，所述第二螺纹套内部螺纹连接有第三螺杆，所述第三螺杆与第一螺纹槽螺纹连接，所述第二转杆上固设有第三锥形齿轮。
14.优选的，所述第二限位机构包括第四锥形齿轮、第六螺杆、第五滚珠轴承、第二安装管、第一移动柱、第二螺纹槽，所述第二安装管贯穿固设在安装基座上，所述第二安装管顶部贯穿固设有第五滚珠轴承，所述第五滚珠轴承内部固设有第六螺杆，所述第六螺杆上螺纹连接有第二移动柱，所述第六螺杆顶端固设有第四锥形齿轮，所述第四锥形齿轮与第三锥形齿轮啮合，所述第二移动柱上设置有多个第二螺纹槽，所述第二螺纹槽与第二螺杆螺纹连接。
15.优选的，所述第一移动柱、第二移动柱、第二安装管、第一安装管、第三安装管皆为长方体，所述第一移动柱与第二安装管滑动连接，所述第二移动柱与第三安装管滑动连接，所述第二移动柱与第二凹槽插接。
16.优选的，所述上模、下模皆采用钢材料制造，上模内模高度25mm,下模内模高度25mm，上模顶部与压力机接触面放滚珠，下模底部压头有凹槽，上模、下模摆放角度均为45度。
17.一种沥青混合料抗剪模具测定装置及其测定方法，包括以下步骤：
18.s1:将需要测定的材料放置在下模的内部，随后启动压力机，借助压力机带动上模下移，从而使上模与所需测定材料相接触，借助压力机施压进行测试材料的抗剪性；
19.s2:启动电机，电机通过连接带、双排皮带轮带动螺纹块上移，从而使螺纹块带动第一限位机构上移，当螺纹块上移到指定位置后，将第一限位机构从螺纹块一端取下，再安装到螺纹块的另一端，借助第一限位机构与顶板相接触，从而起到限位上模的效果；
20.s3:转动第三螺杆，使第三螺杆与第二转杆上的第一螺纹槽螺纹连接，从而使第一限位机构与第二限位机构相连接；
21.s4:电机带动螺纹块上移时，会使第一锥形齿轮、第二锥形齿轮带动联动机构使第二限位机构上的第二移动柱下移，从而使第二移动柱与顶板上的第一凹槽插接，再借助第二螺杆，可进一步限位顶板和上模。
22.本发明的有益效果是：
23.1、本发明通过启动压力机，可使压力机带动上模靠近下模，从而将上模下模之间的材料进行挤压测定，其简单易操作，可广泛用于施工，且该装置适用于室内抗剪试验。
24.2、通过启动电机，电机会通过连接带、双排皮带轮带动第一螺杆转动，第一螺杆使螺纹块上，螺纹块会带动第一限位机构上移，从而将第一限位机构取下重新安装在螺纹块上，可有效的使第一限位机构进行限位顶板，从而将上模给支撑起来，避免在上模、下模检修时，出现上模松动，而掉落的现象发生。
25.3、通过转动第三螺杆，使第三螺杆与第二转杆上第一螺纹槽螺纹连接，随后第一限位机构通过联动机构与第二限位机构相连接，有效的解决了多种动力设备使用造成成本过高的问题。
26.4、电机带动第一螺杆转动时，在联动机构的作用下，可有效的使第六螺杆转动，第六螺杆带动第二移动柱下移，从而使第二移动柱与顶板上的第一凹槽插接，且借助顶板上的第二螺杆，可使第二螺杆与第二移动柱上的第二螺纹槽螺纹连接，从而进一步将顶板、上模限位，保障其安全性。
附图说明
27.图1为本发明的结构示意图；
28.图2为图1的a部放大示意图；
29.图3为图1的b部放大示意图；
30.图4为图1的c部放大示意图；
31.图5为本发明第一限位机构的结构示意图；
32.图6为本发明顶板的俯视图；
33.图7为本发明顶板的右视图；
34.图8为本发明螺纹块与第四螺杆的连接示意；
35.图9为本发明第二移动柱的右视图；
36.附图标记：1、安装盒；2、连接带；3、电机；4、底板；5、第一螺杆；6、第一滚珠轴承；7、双排皮带轮；8、第一安装管；9、下模；10、上模；11、压力机；12、螺纹块；13、第二滚珠轴承；14、固定块；15、安装基座；16、第一锥形齿轮；17、第二锥形齿轮；18、第三滚珠轴承；19、第一
垫块；20、支撑板；21、第一螺纹套；22、第二螺杆；23、顶板；24、第一凹槽；25、第二凹槽；26、第二垫块；27、第一转杆；28、第四滚珠轴承；29、连接管；30、第三螺杆；31、第二螺纹套；32、第一螺纹槽；33、第二转杆；34、第三锥形齿轮；35、第四锥形齿轮；36、第三转杆；37、第五滚珠轴承；38、第二安装管；39、第一移动柱；40、第六滚珠轴承；41、第四转杆；42、转动块；43、第三凹槽；44、限位杆；45、限位管；46、弹簧；47、滑板；48、插块；49、第五锥形齿轮；50、第五转杆；51、第七滚珠轴承；52、第八滚珠轴承；53、第六锥形齿轮；54、第四螺杆；55、第二移动柱；56、第五螺杆；57、第三螺纹套；58、第二螺纹槽。
具体实施方式
37.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
38.下面结合附图描述本发明的具体实施例。
39.实施例1
40.如图1-9所示，一种沥青混合料抗剪模具测定装置，包括安装盒1，其特征在于：安装盒1顶部固定有多个第一安装管8，第一安装管8上固设有安装基座15，安装基座15底部固设有压力机11，压力机11底部固设有顶板23，顶板23底部固设有上模10，上模10下方设置有下模9，下模9底部固设有底板4，底板4底部与安装盒1固接，上模10、下模9皆采用钢材料制造，上模10内模高度25mm,下模9内模高度25mm，上模10顶部与压力机11接触面放滚珠，下模9底部压头有凹槽，上模10、下模9摆放角度均为45度；
41.将需要测定的沥青混合料放置到下模9内部，随后启动压力机11，压力机11会带动上模10下移，从而使上模10与沥青混合料相接触，从而可在压力机11的作用下进行测定沥青混合料是否合格。
42.实施例2
43.如图1-9所示，在其它部分均与实施例1相同的情况下，本实施例与实施例1的区别在于：第一安装管8左右两侧皆贯穿设置有滑槽，第一安装管8内部设置第二滚珠轴承13，第二滚珠轴承13通过固定块14与第一安装管8相连接，第二滚珠轴承13内部固设有第一螺杆5，第一螺杆5底端套设有第一滚珠轴承6，第一滚珠轴承6与安装盒1固接，安装盒1内部固设有电机3，电机3的动力输出轴与第一螺杆5上皆固设有双排皮带轮7，多个双排皮带轮7通过连接带2相连接，第一螺杆5上螺纹连接有第一限位机构，第一螺杆5顶部固设有第一锥形齿轮16，安装基座15上贯穿固设有第二限位机构，安装基座15顶部固设有联动机构，顶板23左右两侧皆设置有第二凹槽25，顶板23上贯穿设置有多个第一凹槽24，顶板23顶部固设有支撑板20，支撑板20上贯穿固设有第一螺纹套21，第一螺纹套21内部螺纹连接有第二螺杆22；
44.当需要进行检查维修上模10、下模9时，启动电机3，电机3通过连接带2、双排皮带轮7带动第一螺杆5转动，第一螺杆5带动螺纹块12上移，螺纹块12上安装有第一限位机构，从而会带动第一限位机构一同上移；
45.固定组件包括限位杆44、限位管45、弹簧46、滑板47，限位管45与转动块42固接，限位管45内部滑动连接有滑板47，滑板47上贯穿固设有限位杆44，限位杆44一端与插块48插
接，限位块另一端位于限位管45外侧，限位管45内部设置有弹簧46，弹簧46套设在限位杆44上，弹簧46一端与滑板47固接，弹簧46另一端与限位管45固接，当螺纹块12上移到指定位置后，拉动限位杆44，使限位杆44远离插块48，从而使插块48失去限位，这时可拉动第三安装管59，使第三安装管59连同插块48脱离转动块42；
46.第一限位机构包括第三安装管59、螺纹块12、第六滚珠轴承40、第四转杆41、转动块42、第三凹槽43、插块48、第五锥形齿轮49、第五转杆50、第七滚珠轴承51、第八滚珠轴承52、第六锥形齿轮53、第四螺杆54、第二移动柱55，螺纹块12远离上模10的一端内部设置有第四转杆41，第四转杆41两端皆套设有第六滚珠轴承40，第六滚珠轴承40与螺纹块12固接，第四转杆41上固设有转动块42，转动块42底部设置有第三凹槽43，第三凹槽43内部插接有插块48，转动块42左右两侧皆固设有固定组件，固定组件与插块48插接，插块48底部固设有第三安装管59，第三安装管59内部设置有第四螺杆54，第四螺杆54顶端套设有第八滚珠轴承52，第八滚珠轴承52与第三安装管59固接，第四螺杆54上固设有第六锥形齿轮53，第四螺杆54上螺纹连接有第二移动柱55，第三安装管59右侧贯穿固设有第七滚珠轴承51，第七滚珠轴承51内部固设有第五转杆50，第五转杆50位于第三安装管59内部的一端固设有第五锥形齿轮49，第五锥形齿轮49与第六锥形齿轮53啮合，螺纹块12靠近上模10的一端贯穿固设有第三螺纹套57，第三螺纹套57内部螺纹连接有第五螺杆56，第五螺杆56与插块48螺纹连接，将取下的插块48插入螺纹块12靠近上模10的一端内部，随后转动第四螺杆54，使第四螺杆54与插块48螺纹连接，从而可有效的固定第三安装管59，当第三安装管59固定好后，转动第五转杆50，第五转杆50通过第五锥形齿轮49、第六锥形齿轮53带动第四螺杆54转动，第四螺杆54带动第二移动柱55不断的靠近顶板23，从而使第二移动柱55与顶板23上的第二凹槽25插接，从而对顶板23起到指定作用，避免顶板23下沉。
47.实施例3
48.如图1-9所示，在其它部分均与实施例1相同的情况下，本实施例与实施例1的区别在于：联动机构包括第二锥形齿轮17、第三滚珠轴承18、第一垫块19、第二垫块26、第一转杆27、第四滚珠轴承28、连接管29、第三螺杆30、第二螺纹套31、第一螺纹槽32、第二转杆33、第三锥形齿轮34，第一垫块19与安装基座15顶部固接，第一垫块19顶部固设有第三滚珠轴承18，第三滚珠轴承18内部固设有第二转杆33，第二转杆33两端皆设置有多个第一螺纹槽32，第一垫块19左右两侧皆设置有第二垫块26，第二垫块26与安装基座15固接，第二垫块26顶部固设有第四滚珠轴承28，第四滚珠轴承28内部固设有第一转杆27，第一转杆27远离第二转杆33的一端固设有第二锥形齿轮17，第二锥形齿轮17与第一锥形齿轮16啮合，第一转杆27靠近第二转杆33的一端固设有连接管29，连接管29顶部和底部皆贯穿固设有第二螺纹套31，第二螺纹套31内部螺纹连接有第三螺杆30，第三螺杆30与第一螺纹槽32螺纹连接，第二转杆33上固设有第三锥形齿轮34，第一移动柱39、第二移动柱55、第二安装管38、第一安装管8、第三安装管59皆为长方体，第一移动柱39与第二安装管38滑动连接，第二移动柱55与第三安装管59滑动连接，第二移动柱55与第二凹槽25插接；
49.转动第三滚珠轴承18左右两侧任意一侧的第三螺杆30，使第三螺杆30与第二转杆33上的第一螺纹槽32螺纹连接，另一侧的第三螺杆30可起到备用作用；
50.第二限位机构包括第四锥形齿轮35、第六螺杆36、第五滚珠轴承37、第二安装管38、第一移动柱39、第二螺纹槽58，第二安装管38贯穿固设在安装基座15上，第二安装管38
顶部贯穿固设有第五滚珠轴承37，第五滚珠轴承37内部固设有第六螺杆36，第六螺杆36上螺纹连接有第二移动柱55，第六螺杆36顶端固设有第四锥形齿轮35，第四锥形齿轮35与第三锥形齿轮34啮合，第二移动柱55上设置有多个第二螺纹槽58，第二螺纹槽58与第二螺杆22螺纹连接，当电机3带动第一螺杆5转动时，第一螺杆5会通过第一锥形齿轮16、第二锥形齿轮17带动第一转杆27转动，第一转杆27会带动连接管29转动，连接管29借助带第三螺杆30会使第二转杆33带动第三锥形齿轮34转动，第三锥形齿轮34配合第四锥形齿轮35使第六螺杆36转动，第六螺杆36带动第一移动柱39下移，使第一移动柱39与顶板23上的第一凹槽24插接，随后，转动第二螺杆22，第二螺杆22与第一移动柱39上的第二螺纹槽58螺纹连接，从而可进一步对顶板23起到限位作用。
51.实施例4
52.如图1-9所示，在其它部分均与实施例1相同的情况下，本实施例与实施例1的区别在于：
53.一种沥青混合料抗剪模具测定装置及其测定方法，包括以下步骤：
54.s1:将需要测定的材料放置在下模9的内部，随后启动压力机11，借助压力机11带动上模10下移，从而使上模10与所需测定材料相接触，借助压力机11施压进行测试材料的抗剪性；
55.s2:启动电机3，电机3通过连接带2、双排皮带轮7带动螺纹块12上移，从而使螺纹块12带动第一限位机构上移，当螺纹块12上移到指定位置后，将第一限位机构从螺纹块12一端取下，再安装到螺纹块12的另一端，借助第一限位机构与顶板23相接触，从而起到限位上模10的效果；
56.s3:转动第三螺杆30，使第三螺杆30与第二转杆33上的第一螺纹槽32螺纹连接，从而使第一限位机构与第二限位机构相连接；
57.s4:电机3带动螺纹块12上移时，会使第一锥形齿轮16、第二锥形齿轮17带动联动机构使第二限位机构上的第二移动柱55下移，从而使第二移动柱55与顶板23上的第一凹槽24插接，再借助第二螺杆22，可进一步限位顶板23和上模10。
58.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。