一種瀝青混合料變速拌和及功率測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種混合料的試驗設(shè)備，尤其涉及一種瀝青混合料變速拌和及功 率測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國大多數(shù)高等級公路的路面均采用瀝青路面結(jié)構(gòu)形式，國內(nèi)外針對瀝青 混合料的研宄已較為充分，但是，大部分的研宄還是集中于路面新材料、新結(jié)構(gòu)以及新施工 工藝的研宄等方面，對瀝青混合料的拌和特性的研宄還比較欠缺。
[0003] 瀝青混合料是修筑瀝青路面的主要材料，為了保證瀝青路面的鋪筑質(zhì)量和使用性 能，需要瀝青混合料具有良好的施工和易性和力學(xué)性能。瀝青混合料的施工和易性對于鋪 筑成型的瀝青路面路用性能起著舉足輕重的作用。和易性不好的瀝青混合料，不易攤鋪和 壓實，這樣的路面一方面表面不平整，容易產(chǎn)生車轍、松散、剝落等病害；另一方面如果路面 壓實不好，空隙大，混合料中的結(jié)合料容易老化，直接影響路面的使用壽命。瀝青混合料是 由集料和填料等按照一定的級配組成，并與瀝青結(jié)合料經(jīng)過拌和均勾的混合材料。由于瀝 青材料的感溫性與感時性，瀝青混合料也對溫度和時間比較敏感，如何準確合理的評價瀝 青混合料成型前的施工和易性以及分析其流變特性成為瀝青路面材料設(shè)計與施工的關(guān)鍵 點。僅僅從瀝青的粘度單方面進行研宄，不足以說明瀝青混合料本身的結(jié)構(gòu)特性與一些其 它的特有屬性，而瀝青混合料的拌和性能是第一步，是瀝青混合料施工過程中最基礎(chǔ)的一 項，只有確保瀝青混合料的拌和性能良好才能保證其在投入使用后的結(jié)構(gòu)性能達到要求。 因此有必要對瀝青混合料本身的拌和流變特性進行深入的研宄。
[0004] 對于瀝青混合料拌和和易性的研宄，有研宄者提出了拌和扭矩測試法，此方法由 于對整體結(jié)構(gòu)的剛度要求較高以及測試裝置的核心構(gòu)件扭矩傳感器與其數(shù)字控制精度均 要求較高，而市場上提供的此類配件精度均不能達到要求，試驗測試結(jié)果的精度難以保證。 為了更直觀、更精確的反映出瀝青混合料的拌和特性，迫切需要從電力學(xué)角度開發(fā)一種測 試瀝青混合料拌和有功功率的試驗裝置。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 為克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型的目的在于提供一種精確度高、模擬性強、 易于操作的瀝青混合料變速拌和及功率測試裝置。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種瀝青混合料變速拌和及功率測試裝置，包括底座，底座上設(shè)置有支座，支座上 設(shè)置有用于盛放及加熱瀝青混合料的拌和鍋，拌和鍋上方設(shè)置有用于攪拌拌和鍋內(nèi)瀝青混 合料的攪拌槳，攪拌槳連接攪拌電機，攪拌電機連接有用于測量攪拌電機的有功功率的電 量測試儀。
[0008] 所述底座上設(shè)置有能夠升降的升降柱，攪拌槳設(shè)置在升降柱頂部。
[0009] 所述拌和鍋內(nèi)壁設(shè)有用于加熱瀝青混合料的導(dǎo)熱油腔和用于測量瀝青混合料的 溫度傳感器。
[0010] 所述攪拌槳和攪拌電機之間設(shè)置有變速器。
[0011] 所述底座上設(shè)置有底座平臺，升降柱設(shè)置在底座平臺上。
[0012] 所述拌和鍋上設(shè)置有用于倒出拌和鍋內(nèi)瀝青混合料的轉(zhuǎn)動手柄。
[0013] 所述電量測試儀包括電流變送器、電壓變送器、有功功率變送器以及無功功率變 送器。
[0014] 所述拌和鍋內(nèi)設(shè)置有用于測量瀝青混合料溫度的數(shù)位溫度表。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果：本實用新型通過設(shè)置用于攪拌瀝 青混合料的攪拌槳，攪拌槳連接有攪拌電機，攪拌電機連接有電量測試儀，能夠根據(jù)電量測 試儀測得的攪拌電機的有功功率，進而能夠很精確的測試瀝青混合料拌和和易性。本裝置 具有結(jié)構(gòu)簡單，測試精度高，使用方便的優(yōu)點。
[0016] 進一步的，通過將攪拌槳設(shè)置在能夠升降的升降柱的頂部，能夠很好的調(diào)節(jié)攪拌 槳的高度，使用更靈活。
[0017] 進一步的，拌和鍋內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)熱油腔，導(dǎo)熱油腔內(nèi)填充導(dǎo)熱油，利用導(dǎo)熱油可以加 熱瀝青混合料，這樣利于測定不同溫度下的攪拌時，攪拌電機的有用功率。
[0018] 進一步的，設(shè)置變速器，可以更方便的調(diào)節(jié)攪拌槳的攪拌速度。
[0019] 進一步的，本實用新型通過設(shè)置數(shù)位溫度表，確保瀝青混合料內(nèi)部溫度到達所設(shè) 定的拌和溫度。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2是電量測試儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3是數(shù)位溫度表的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖中，1一攪拌電機，2 -電量測試儀，3 -電氣控制板，4一總電源開關(guān)，5-變速器， 6 一頂蓋，7-攬樣獎，8-升降柱，9 一溫度傳感器，10-轉(zhuǎn)動手柄，11 一導(dǎo)熱油腔，12-樣和 鍋，13-支座，14一底座，15-底座平臺，2-1-無紙記錄儀，2-2-導(dǎo)線，2-3 -電流變送器， 2-4 -電壓變送器，2-5-顯示屏，2-6-USB接口，2-7-有功功率變送器，2-8-無功功率變 送器，16-測溫表，17-連接線，18-測溫棒，19-手柄。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖進一步闡述本實用新型，應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新 型而不用于限制本實用新型的保護范圍。
[0025] 參見圖1，本實用新型包括攪拌電機1、電量測試儀2、電氣控制板3、總電源開關(guān)4、 變速器5、頂蓋6、攪拌槳7、升降柱8、溫度傳感器9、轉(zhuǎn)動手柄10、導(dǎo)熱油腔11、拌和鍋12、 支座13、底座14以及底座平臺15 ;所述底座14上設(shè)置有底座平臺15,底座平臺15側(cè)壁上 設(shè)置電氣控制板3和總電源開關(guān)4,底座平臺15頂面上設(shè)置升降柱8,升降柱8的頂部設(shè)置 攪拌槳7,攪拌槳7連接有變速器5,變速器5連接攪拌電機1，電量測試儀2與攪拌電機1 的三相電接口連接。
[0026] 底座平臺15 -側(cè)設(shè)置支座3,支座3上設(shè)置拌和鍋12,拌和鍋12內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)熱油 腔11和溫度傳感器9,導(dǎo)熱油腔11中填充導(dǎo)熱油。支座3上還設(shè)置有用于倒出拌和鍋12 內(nèi)的瀝青混合料的轉(zhuǎn)動手柄10。
[0027] 電氣控制板3通過導(dǎo)線與變速器5、溫度傳感器9及升降柱8相連，通過調(diào)節(jié)電氣 控制板3上的按鈕可以調(diào)節(jié)變速器5的轉(zhuǎn)速、顯示溫度傳感器9的溫度以及調(diào)節(jié)升降柱8 的高度。
[0028] 總電源開關(guān)4用于控制整個裝置是否通電。
[0029] 攪拌槳7上方設(shè)置有頂蓋6,變速器5設(shè)置在頂蓋6內(nèi)，使變速器5可以避免攪拌 時瀝青混合料的影響。
[0030] 參見圖2，電量測試儀2包括無紙記錄儀2-1，顯示屏2-5及4個電量變送器，4個電 量變送器分別為電流變送器2-3、電壓變送器2-4、有功功率變送器2-7以及無功功率變送 器2-8,以電流串聯(lián)、電壓并聯(lián)的方式相連接，電流變送器2-3、電壓變送器2-4、有功功率變 送器2-7以及無功功率變送器2-8分別用來測量攪拌電機1的線電流、線電壓、有功功率與 無功功率參數(shù)；有功功率
，計算可得：P2+Q2 =3U2I2,變換可得：
，可利用此式對有功功率P進行修正。其中，U為 線電壓，I為線電流，COS^為功率因數(shù)，p為功率因數(shù)角，即交流電路中電壓與電流之間的 相位差。所測試的參數(shù)數(shù)據(jù)通過輸出信號端、導(dǎo)線2-2傳輸給無紙記錄儀2-1，采集完成后 通過無紙記錄儀2-1上的USB接口 2-6導(dǎo)出記錄的數(shù)據(jù)，根據(jù)某時間段內(nèi)的有功功率，比較 各溫度下不同轉(zhuǎn)速下攪拌電機的有功功率，根據(jù)所得的有功功率，評價瀝青的拌和和易性。
[0031] 工作電壓分別并聯(lián)引出后與外界輸入電源相接以供各儀表器工作。
[0032] 本實用新型的攪拌槳7既自轉(zhuǎn)又繞拌和鍋12的中心軸進行公轉(zhuǎn)，其公轉(zhuǎn)速率可通 過電氣控制板3上相應(yīng)按鈕進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)公轉(zhuǎn)速度在15~55轉(zhuǎn)/分之間。其自轉(zhuǎn)速率 隨公轉(zhuǎn)速率的增大而增大。
[0033] 本實用新型為了確保拌和鍋內(nèi)的瀝青混合料的問題，除在拌和鍋12內(nèi)設(shè)置溫度 傳感器外，還設(shè)置一個獨立于試驗裝置外的用于測定拌和鍋內(nèi)瀝青混合料溫度的數(shù)位溫度 表，參見圖3,數(shù)位溫度表包括測溫表16、連接線17、測溫棒18以及手柄19,測溫棒18用于 測試拌和鍋內(nèi)12瀝青混合料的溫度，且與手柄19前端相連接，手柄19后端通過連接線17 與測溫表16相連。數(shù)位溫度表可在對所拌和的瀝青混合料進行恒溫控制時用來實時監(jiān)控 其溫度，以確保瀝青混合料內(nèi)部溫度到達所設(shè)定的拌和溫度。
[0034] 本實用新型的原理：瀝青混合料在拌和鍋內(nèi)攪拌時處于低速半流動狀態(tài)，此時的 混合料為不均勻固液混合物，由于瀝青混合料內(nèi)部的嵌擠摩擦和礦料與瀝青的粘流性，在 拌和時會對攪拌槳產(chǎn)生一定的阻力；在拌和過程中瀝青混合料內(nèi)部產(chǎn)生的嵌擠摩擦與粘流 性會隨著拌和時間、拌和溫度以及拌和速率的變化而發(fā)生變化，引起對攪拌槳的阻力的變 化，從而導(dǎo)致帶動攪拌槳工作的電動機的功率發(fā)生變化，所以可以通過測試瀝青混合料拌 和鍋中帶動攪拌槳拌和的電動機的電量參數(shù)來表征瀝青混合料的拌和難易程度。若改變?yōu)r 青混合料的拌和溫度，則瀝青混合料的拌和難易程度會發(fā)生變化，因此其拌和有功功率會 隨著發(fā)生改變；若改變拌和速率，其測試的有功功率會產(chǎn)生線性或非線性的變化；通過一 定的回歸分析，可以在一定程度上去評價瀝青混合料的流變特性。
[0035] 本實用新型測試時，向拌和鍋12內(nèi)加入瀝青混合料樣品，并通過導(dǎo)熱油腔11內(nèi)油 浴加熱，使瀝青混合料恒溫，然后啟