一种沥青混合料变速拌和及功率测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型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。
【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。 【实用新型内容】
[0005] 为克服现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种精确度高、模拟性强、 易于操作的沥青混合料变速拌和及功率测试装置。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
[0007] -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] 与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：本实用新型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。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 进一步的，本实用新型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。
【附图说明】
[0020] 图1是本实用新型的结构示意图；
[0021] 图2是电量测试仪的内部结构示意图。
[0022] 图3是数位温度表的结构示意图。
[0023] 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】
[0024] 下面结合附图进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新 型而不用于限制本实用新型的保护范围。
[0025] 参见图1，本实用新型包括搅拌电机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。
[0026] 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。
[0027] 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。
[0028] 总电源开关4用于控制整个装置是否通电。
[0029] 搅拌桨7上方设置有顶盖6,变速器5设置在顶盖6内，使变速器5可以避免搅拌 时沥青混合料的影响。
[0030] 参见图2，电量测试仪2包括无纸记录仪2-1，显示屏2-5及4个电量变送器，4个电 量变送器分别为电流变送器2-3、电压变送器2-4、有功功率变送器2-7以及无功功率变送 器2-8,以电流串联、电压并联的方式相连接，电流变送器2-3、电压变送器2-4、有功功率变 送器2-7以及无功功率变送器2-8分别用来测量搅拌电机1的线电流、线电压、有功功率与 无功功率参数；有功功率
，计算可得：P2+Q2 =3U2I2,变换可得：
，可利用此式对有功功率P进行修正。其中，U为 线电压，I为线电流，COS^为功率因数，p为功率因数角，即交流电路中电压与电流之间的 相位差。所测试的参数数据通过输出信号端、导线2-2传输给无纸记录仪2-1，采集完成后 通过无纸记录仪2-1上的USB接口 2-6导出记录的数据，根据某时间段内的有功功率，比较 各温度下不同转速下搅拌电机的有功功率，根据所得的有功功率，评价沥青的拌和和易性。
[0031] 工作电压分别并联引出后与外界输入电源相接以供各仪表器工作。
[0032] 本实用新型的搅拌桨7既自转又绕拌和锅12的中心轴进行公转，其公转速率可通 过电气控制板3上相应按钮进行调节，调节公转速度在15~55转/分之间。其自转速率 随公转速率的增大而增大。
[0033] 本实用新型为了确保拌和锅内的沥青混合料的问题，除在拌和锅12内设置温度 传感器外，还设置一个独立于试验装置外的用于测定拌和锅内沥青混合料温度的数位温度 表，参见图3,数位温度表包括测温表16、连接线17、测温棒18以及手柄19,测温棒18用于 测试拌和锅内12沥青混合料的温度，且与手柄19前端相连接，手柄19后端通过连接线17 与测温表16相连。数位温度表可在对所拌和的沥青混合料进行恒温控制时用来实时监控 其温度，以确保沥青混合料内部温度到达所设定的拌和温度。
[0034] 本实用新型的原理：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，由于沥青混合料内部的嵌挤摩擦和矿料与沥青的粘流性，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电动机的功率发生变化，所以可以通过测试沥青混合料拌 和锅中带动搅拌桨拌和的电动机的电量参数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；通过一 定的回归分析，可以在一定程度上去评价沥青混合料的流变特性。
[0035] 本实用新型测试时，向拌和锅12内加入沥青混合料样品，并通过导热油腔11内油 浴加热，使沥青混合料恒温，然后启