一种室内小型沥青同步碎石实验装置及其实验方法与流程

本发明涉及室内小型实验技术领域，特别是涉及一种室内小型沥青同步碎石实验装置及其实验方法。

背景技术：

沥青混凝土道路具有强度高、稳定性好、日常维修费用低等优点，已在全国较大面积得到推广使用。随着我国交通事业的发展，车流量的增加，超载运输，沥青混凝土道路经过较长时间的使用后，对路表面的损坏较为严重，沥青混凝土路面出现车辙、拥包、龟裂、表面光滑等病害，沥青路面的多病害都是因为表面渗漏水而造成的。雾封层是在沥青面层上喷洒一层薄薄的、高渗透性的乳化沥青，形成一层严密的防水层将路面封闭，是一种直接、经济、有效地预防性养护施工措施，可以有效地预防路面进水，起到隔水防渗、保护路面的功能，最大限度地减少路面的水破坏，增大路面积料间的粘结力，延长路面使用寿命。近年来，雾封层施工工艺得到了越来越多的重视和推广。

针对雾封层的撒布成型，需要一种机械可以实现乳化沥青与碎石或砂同步分层撒布，以使目前所采用的抗滑雾封层达到“喷洒”的效果。现有的雾封层喷洒机是将喷嘴安装在喷洒横木上，通过喷嘴将雾封层喷洒出来。且主要是依据大型沥青同步碎石装置而改进形成的针对于现场雾封层喷洒装置。

现有的雾封层喷洒设备存在如下问题：

1.依据大型沥青同步碎石装置而改进形成的针对于现场雾封层喷洒装置，而对于室内小型实验则不方便操作。

2.主要针对的是乳化沥青以及改性乳化沥青，而对于砂和碎石则不适用。

3.前进方向，行进速率以及施工工艺不能精确操控。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种体积小、功能丰富、控制精度高、雾封效果好、实验结果准确的室内小型沥青同步碎石实验装置及其实验方法，使得现有雾封层喷洒设备中体积大、功能单一、控制精度差的问题得以解决。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种室内小型沥青同步碎石实验装置，包括机架、设置在所述机架上的碎石撒布机构、沥青喷洒机构、行走驱动机构和控制机构，所述碎石撒布机构包括相连接的碎石料仓和碎石撒布器，所述沥青喷洒机构包括通过管路依次相连的沥青储存罐、沥青泵和沥青喷洒杆，所述沥青喷洒杆上设置有至少一个沥青喷洒口，所述行走驱动机构包括依次相连的驱动电机、转轴、行走轮和导轨，所述转轴与所述机架通过轴承活动连接，所述控制机构分别与所述碎石撒布器、所述沥青泵和所述驱动电机电连接。

优选的，所述沥青泵与所述沥青喷洒杆之间设置有第一管路和第二管路组件，所述第一管路的一端与所述第二管路组件串联连接，所述第一管路的另一端与所述沥青泵相连接，所述第二管路组件包括至少一条第二管路，每条所述第二管路均与一所述沥青喷洒口相连接。

优选的，每条所述第二管路上均设置有一料门启闭阀，所述料门启闭阀与所述控制机构电连接。

优选的，所述第二管路上设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述第二管路内的流体压力。

优选的，所述第一管路上设置有气动启闭阀，所述气动启闭阀与所述控制机构电连接。

优选的，所述第一管路还连接有一气动机构，所述气动机构与所述控制机构电连接。

优选的，所述气动机构包括相连接的空压机和气路三联件。

优选的，所述行走驱动机构中设置有转速传感器，所述转速传感器用于检测所述驱动电机的转速，所述转速传感器与所述控制机构电连接。

本发明还提供一种应用上述室内小型沥青同步碎石实验装置的实验方法，包括如下步骤：

将砂或碎石倒入碎石料仓中，乳化沥青或改性乳化沥青放入沥青储存罐中；

通过控制机构启动沥青泵、碎石撒布器以及行走驱动机构的驱动电机，其中，驱动电机带动装置运动，同时沥青泵向沥青喷洒杆中供给乳化沥青或改性乳化沥青，并通过压力传感器检测进入沥青喷洒杆中乳化沥青或改性乳化沥青的压力，压力传感器将压力值传递给控制机构，当压力值超过预设阈值时，控制机构控制所述沥青泵减少乳化沥青或改性乳化沥青的供给量；当压力值低于预设阈值时，控制机构控制所述沥青泵增加乳化沥青或改性乳化沥青的供给量，和/或控制机构控制一气动机构给所述沥青泵泵出的乳化沥青或改性乳化沥青加压；所述碎石撒布器向喷洒乳化沥青或改性乳化沥青后物体表面上撒布碎石；碎石撒布完成后，再在碎石层上喷洒乳化沥青或改性乳化沥青；

完成沥青同步碎石工作。

优选的，所述行走驱动机构中设置有转速传感器，通过所述转速传感器检测驱动电机的转速，并将转速值传递给控制机构，控制机构通过所述转速值控制驱动电机的转速，调节装置的运行速度。

本发明相对于现有技术取得了以下有益效果：

1、本发明提供的室内小型沥青同步碎石实验装置及其实验方法中通过采用在同一实验装置中设置沥青喷洒机构和碎石撒布机构的方式，使得沥青喷洒工作和碎石撒布工作能够同步进行，避免了沥青喷洒工作和碎石撒布工作不能同步进行导致实验操作工艺复杂、碎石和沥青结合效果差的问题，提高了雾封效果，进而提高了实验效果。

2、本发明提供的室内小型沥青同步碎石实验装置及其实验方法中采用在实验装置中设置压力传感器、沥青泵和气动机构均与控制机构电连接的方式，使得沥青的喷出压力得到实时监测和及时调节，提高了实验装置的控制精度，避免了沥青喷出压力监测不及时、不准确导致雾封效果差、实验结果不准确的问题；同样的，采用在实验装置中设置转速传感器、驱动电机均与控制机构电连接的方式，使得驱动电机的转速得到实时监测和及时调节，提高了实验装置的控制精度，避免了驱动电机监测不及时、装置运行速度控制不准确导致雾封效果差、实验结果不准确的问题。

3、本发明提供的室内小型沥青同步碎石实验装置及其实验方法中装置体积小、结构简单，适用于室内小型实验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中室内小型沥青同步碎石实验装置的整体结构示意图；

图2为本发明中室内小型沥青同步碎石实验装置的气动原理示意图；

其中，1-碎石料仓、2-碎石撒布器、3-沥青储存罐、4-沥青泵、5-气动机构、6-机架、7-控制机构、8-导轨、9-沥青喷洒杆、10-行走轮、11-转轴、12-驱动电机、13-第一管路、14-料门启闭阀、15-气动启闭阀、16-空压机、17-气路三联件、18-压力传感器、19-第二管路、20-沥青喷洒口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种体积小、功能丰富、控制精度高、雾封效果好、实验结果准确的室内小型沥青同步碎石实验装置及其实验方法，使得现有雾封层喷洒设备中体积大、功能单一、控制精度差的问题得以解决。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-2所示，本发明提供一种室内小型沥青同步碎石实验装置，包括机架6、设置在所述机架6上的碎石撒布机构、沥青喷洒机构、行走驱动机构和控制机构7，所述碎石撒布机构包括相连接的碎石料仓1和碎石撒布器2，所述沥青喷洒机构包括通过管路依次相连的沥青储存罐3、沥青泵4和沥青喷洒杆9，所述沥青喷洒杆9上设置有至少一个沥青喷洒口20，所述行走驱动机构包括依次相连的驱动电机12、转轴11、行走轮10和导轨8，所述转轴11与所述机架6通过轴承活动连接，所述控制机构7分别与所述碎石撒布器2、所述沥青泵4和所述驱动电机12电连接。

其中，碎石撒布器2包括设置在碎石料仓1的碎石撒布开关、碎石撒布辊和碎石撒布电机，碎石撒布开关与控制机构7电连接，当进行碎石撒布时，控制机构7控制碎石撒布开关打开，碎石撒布电机与控制机构7电连接，当进行碎石撒布时，控制机构7控制碎石撒布电机启动，碎石撒布电机带动碎石撒布辊运动，碎石撒布辊对碎石料仓1中出来的砂或碎石进行撒布；沥青喷洒杆9的长度根据室内可用面积的大小进行适当调节，同样的，沥青喷洒杆9上沥青喷洒口20的设置数量也可以进行相应的调节，优选的，沥青喷洒口20的数量为8个；转轴11包括主动轴和从动轴，主动轴和从动轴均与机架6相连接，驱动电机12和主动轴相连接，行走轮10的数量为4个；沥青储存罐3中可以放置乳化沥青或改性乳化沥青，即沥青储存罐3可以为单独的两个罐体，也可以为同一罐体内设置两个相互分离的腔体。本发明中通过采用在同一实验装置中设置沥青喷洒机构和碎石撒布机构的方式，使得沥青喷洒工作和碎石撒布工作能够同步进行，避免了沥青喷洒工作和碎石撒布工作不能同步进行导致实验操作工艺复杂、碎石和沥青结合效果差的问题，提高了雾封效果，进而提高了实验效果。

本发明中所述沥青泵4与所述沥青喷洒杆9之间设置有第一管路13和第二管路组件，所述第一管路13的一端与所述第二管路组件串联连接，所述第一管路13的另一端与所述沥青泵4相连接，所述第二管路组件包括至少一条第二管路19，每条所述第二管路19均与一所述沥青喷洒口20相连接。同时，为了精确的控制每个沥青喷洒口20的沥青流量，本发明中在每条所述第二管路19上均设置有一料门启闭阀14，所述料门启闭阀14与所述控制机构7电连接，控制机构7控制料门启闭阀14的开启与关闭。

本发明中所述第二管路19上设置有压力传感器18，所述压力传感器18用于检测所述第二管路19内的流体压力；即采用在实验装置中设置压力传感器18、沥青泵4和气动机构5均与控制机构7电连接的方式，使得沥青的喷出压力得到实时监测和及时调节，提高了实验装置的控制精度，避免了沥青喷出压力监测不及时、不准确导致雾封效果差、实验结果不准确的问题。

为了提高管路的密封性能，本发明中在第一管路13上设置有气动启闭阀15，所述气动启闭阀15与所述控制机构7电连接，通过控制机构7控制气动启闭阀15的开启与关闭，实现第一管路13的开闭；优选的，气动启闭阀15包括气动常开阀和气动常闭阀。

当多个沥青喷洒口20同时工作时或者实验需要压力过高时，只通过控制沥青泵4的沥青流量，来增加或者减少沥青的喷出压力，以不足以满足装置的高压需求，为此，本发明中在第一管路13还连接有一气动机构5，所述气动机构5与所述控制机构7电连接，气动机构5为第一管路13内的沥青提供气体压力，避免了沥青喷出压力不足的问题，同时也增大了装置的功能和适用范围。其中，本发明中所述气动机构5包括相连接的空压机16和气路三联件17。

本发明中所述行走驱动机构中设置有转速传感器，所述转速传感器用于检测所述驱动电机12的转速，所述转速传感器与所述控制机构7电连接。即采用在实验装置中设置转速传感器、驱动电机12均与控制机构7电连接的方式，使得驱动电机12的转速得到实时监测和及时调节，提高了实验装置的控制精度，避免了驱动电机12监测不及时、装置运行速度控制不准确导致雾封效果差、实验结果不准确的问题。

本发明还提供一种应用上述室内小型沥青同步碎石实验装置的实验方法，包括如下步骤：

将砂或碎石倒入碎石料仓1中，乳化沥青或改性乳化沥青放入沥青储存罐3中；

通过控制机构7启动沥青泵4、碎石撒布器2以及行走驱动机构的驱动电机12，其中，驱动电机12带动装置运动，同时沥青泵4向沥青喷洒杆9中供给乳化沥青或改性乳化沥青，并通过压力传感器18检测进入沥青喷洒杆9中乳化沥青或改性乳化沥青的压力，压力传感器18将压力值传递给控制机构7，当压力值超过预设阈值时，控制机构7控制所述沥青泵4减少乳化沥青或改性乳化沥青的供给量；当压力值低于预设阈值时，控制机构7控制所述沥青泵4增加乳化沥青或改性乳化沥青的供给量，和/或控制机构7控制一气动机构5给所述沥青泵4泵出的乳化沥青或改性乳化沥青加压；所述碎石撒布器2向喷洒乳化沥青或改性乳化沥青后物体表面上撒布碎石；碎石撒布完成后，再在碎石层上喷洒乳化沥青或改性乳化沥青；

完成沥青同步碎石工作。

本发明中所述行走驱动机构中设置有转速传感器，通过所述转速传感器检测驱动电机12的转速，并将转速值传递给控制机构7，控制机构7通过所述转速值控制驱动电机12的转速，调节装置的运行速度。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。