道路灌缝材料低温性能测定仪

摘要

本发明提供了一种道路灌缝材料低温性能测定仪。它主要包括支架部分、卡具部分、滑板部分、拉伸距离测量部分、电机传动部分和温控部分，支架部分不仅有支撑作用，还可以作为滑板滑动滑道；卡具部分可根据实验需要拆卸，比较方便；滑板部分利用四个直动轴承与四根支柱导轨连接，可以自由的在滑道上滑动，摩擦极小；拉伸距离测量部分可以自动测量材料的拉伸长度；电机传动部分和动力部分结构简单，经久耐用，利用电能，无噪声和污染；温控部分的温度连续可调，控温精确。本发明可以简便有效的测定道路灌缝材料的低温延伸性能。本发明设备组成简单，操作容易，实验方法快捷，不易损坏，无需特别养护，能很好的评价路面灌缝材料的低温性能，并给出量化的数据。

权利要求

1.一种道路灌缝材料低温性能测定仪，它包括支架部分、卡具部分、滑板部分、拉伸距离测量部分、电机传动部分和温控部分，其特征在于支架部分包括框架和通过四根支柱导轨连接的三个支撑组件，卡具部分通过燕尾槽固定在可在支架部分的四根支柱导轨上自由滑动的滑板上，滑板部分包括设置在支架部分上的四个直动轴承和可自由滑动的滑块；拉伸距离测量部分包括数显卡尺，该数显卡尺两端分别固定在框架的左侧板和滑板上；电机传动部分包括丝杠、联轴器和交流伺服电机，丝杠通过螺母与支架部分连接，丝杠与交流伺服电机的电机轴端通过联轴器连接，交流伺服电机轴向固定在支架部分上，交流伺服电机的电机轴带动丝杠旋转运动，温控部分由温控箱和温度测量仪组成，温度测量仪放置在温控箱内，温控箱在丝杠以及联轴器轴向运动一侧面开置有圆孔，温控箱后侧是温控设施；所述的三个支撑组件包括第一支撑组件、第二支撑组件和第三支撑组件，所述的滑块包括第一夹具滑块和第二夹具滑块，第一夹具滑块和第二夹具滑块分别与第一支撑组件、第二支撑组件通过沟槽滑动啮合，在通电状态下，通过电路控制实现供给电机信号，电机轴在联轴器作用下带动丝杠转动，丝杠与第三支撑组件内螺母啮合传动，使得第二支撑组件左右移动，完成灌缝材料的拉伸。

2.根据权利要求1所述的道路灌缝材料低温性能测定仪，其特征在于所述的三个支撑组件包括第一支撑组件、第二支撑组件和第三支撑组件，通过四根支柱导轨以及八只螺母紧固连接，同时支柱导轨与第二支撑组件间放置有滑套形成滑道，滑板部分连接滑道。

3.根据权利要求1所述的道路灌缝材料低温性能测定仪，其特征在于所述的滑块内置与支架部分的四根支柱导轨间隙配合的滑动轴承，支柱导轨与温度测量仪相对固定。

4.根据权利要求1所述的道路灌缝材料低温性能测定仪，其特征在于所述的丝杠与交流伺服电机的电机轴端采用紧定螺钉紧固。

5.根据权利要求1所述的道路灌缝材料低温性能测定仪，其特征在于所述的丝杠的外螺纹与螺母内螺纹啮合，其中螺母与第三支撑组件过渡配合，配合关系为H7/m6，丝杠与电机的电机轴端通过联轴器使用紧定螺钉紧固连接。

6.根据权利要求1所述的道路灌缝材料低温性能测定仪，其特征在于所述的温控箱采用有机玻璃材质，形状为长立方体，温控箱一面采用抽拉式开口，并采用有效的密封处理。

说明书

道路灌缝材料低温性能测定仪

(一)技术领域

[0001] 本发明涉及一种道路灌缝技术领域，具体涉及一种道路灌缝材料温度测定装置。(二)背景技术

[0002] 随着我省公路交通建设事业的迅猛发展，公路通车里程迅速增加，裂缝成为路面不可避免的病害，因此，及时有效的修补路面裂缝成为突出问题。裂缝作为公路沥青路面的主要病害形式之一，严重影响路面的使用性能和寿命。我省目前的裂缝修补材料种类繁多，质量参差不齐，由于黑龙江省冬季寒冷，昼夜温差较大，灌缝材料失效一般发生在冬季，在裂缝的拉伸作用下发生断裂。因此，灌缝材料低温条件下的拉伸性能以及和混合料的粘附性能是至关重要的。简单有效的测定灌缝材料的低温性能，可以为冬季寒冷地区选择适合本地区气候条件的灌缝材料和评价不同的灌缝工艺提供依据，从而提高路面灌缝质量，延长灌缝材料使用年限，降低养护成本。而目前对此尚无一种简单有效的评价方法。(三)发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种组成简单，操作容易，实验方法快捷，不易损坏，无需特别养护的道路灌缝材料低温性能测定仪。

[0004] 本发明的目的是这样实现的：它主要包括支架部分、卡具部分、滑板部分、拉伸距离测量部分、电机传动部分和温控部分，支架部分包括框架和通过四根支柱导轨连接的三个支撑组件，卡具部分通过燕尾槽固定在可在支架部分的四根支柱导轨上自由滑动的滑板上，滑板部分包括设置在支架部分上的四个直动轴承和可自由滑动的滑块；拉伸距离测量部分包括两端分别固定在支架部分框架左侧板和滑板上的数显卡尺；电机传动部分包括丝杠、联轴器和交流伺服电机，丝杠通过螺母与支架部分连接，丝杠与交流伺服电机的电机轴端通过联轴器连接，交流伺服电机轴向固定在支架部分上，交流伺服电机电机轴带动丝杠旋转运动，温控部分由温控箱和温度测量仪组成，温度测定仪放置温控箱内，温控箱在丝杠以及联轴器轴向运动一侧面开置有圆孔，温控箱后侧是温控设施。

[0005] 本发明还有这样一些技术特征：

[0006] 1、所述的三个支撑组件包括第一支撑组件、第二支撑组件和第三支撑组件，通过四根支柱导轨以及八只螺母紧固连接，同时支柱导轨与第二支撑组件间放置有滑套形成滑道，滑板部分连接滑道；

[0007] 2、所述的滑块内置与支架部分的四根支柱导轨间隙配合的滑动轴承，支柱导轨与测定仪相对固定；

[0008] 3、所述的丝杠与交流伺服电机的电机轴端采用紧定螺钉紧固；

[0009] 4、所述的滑块包括第一夹具滑块和第二夹具滑块，第一夹具滑块和第二夹具滑块分别与第一支撑组件、第二支撑组件通过沟槽滑动啮合；

[0010] 5、所述的丝杠的外螺纹与螺母内螺纹啮合，其中螺母与第三支撑组件过渡配合，配合关系为H7/m6，丝杠与电机的电机轴端通过联轴器使用紧定螺钉紧固连接；

[0011] 6、所述的温控箱采用有机玻璃材质，形状为长立方体，温控箱一面采用抽拉式开口，并采用有效的密封处理。

[0012] 本发明的支架部分不仅有支撑作用，还可以作为滑板滑动滑道；卡具部分可根据实验需要拆卸，比较方便；滑板部分利用四个直动轴承与四根支柱导轨连接，可以自由的在滑道上滑动，摩擦极小；拉伸距离测量部分可以自动测量材料的拉伸长度；电机传动部分和动力部分结构简单，经久耐用，利用电能，无噪声和污染；温控部分的温度连续可调，控温精确。本发明可以简便有效的测定道路灌缝材料的低温延伸性能。

[0013] 本发明设备组成简单，操作容易，实验方法快捷，不易损坏，无需特别养护。该设备能很好的评价路面灌缝材料的低温性能，并给出量化的数据。(四)附图说明

[0014] 图1为本发明结构示意图；

[0015] 图2为图1的侧视图；

[0016] 图3为徒1的俯视图。(五)具体实施方式

[0017] 下面结合附图对本发明作进一步的说明：

[0018] 1、仪器组成

[0019] 本实施例测量仪主要是由支架、电机传动、温控等三部分组成。其中，支架部分主要由框架、第一支撑组件2、第二支撑组件5、第三支撑组件11组成，材料为Q235。电机传动部分主要由丝杠10，螺母12，联轴器14，交流伺服电机18以及第一紧固螺钉15、第二紧固螺钉16等部件组成，其中丝杠与联轴器自制材料为Q235，螺母及紧固螺钉为标准件，标准见总装平面图。温控部分由温控箱13，以及温度测量仪等组成，其中温控箱材料为有机玻璃。

[0020] 2、形状

[0021] 测量仪整体为长方体，具体形状以及各零部件尺寸、参数见设计平面图。

[0022] 3、连接关系

[0023] 仪器整体主要由支架部分支撑，三个支撑组件通过四根支柱导轨3以及八只六角螺母1紧固连接；同时支柱导轨与第二支撑组件5间放置滑套6，以防治导杆的磨损。主工作部件第一夹具滑块4、第二夹具滑块7分别与第一支撑组件2、第二支撑组件5通过沟槽滑动啮合，方便测试材料的装卡。传动部分：丝杠10外螺纹与螺母12内螺纹啮合，其中螺母12与固定第三支撑组件11过渡配合，配合关系为H7/m6；丝杠10与交流伺服电机18的电机轴端通过联轴器14连接，使用紧定螺钉紧固；交流伺服电机18周向固定在支架部分上，支架部分通过螺钉固定在滑块上(滑块内置滑动轴承与支架部分的四根支柱导轨间隙配合，导轨与温度测量仪相对固定)，保证丝杠与电机的轴向移动。

[0024] 温度测量仪整体放置温控箱内，密封箱外界进行密封处理；同时温控箱内壁放置温度测量仪一只；温控箱一侧面开置圆孔，方便丝杠以及联轴器的轴向运动。

[0025] 4、传动关系

[0026] 在通电状态下，通过电路控制实现供给电机信号，电机轴在联轴器作用下带动丝杠转动，丝杠与第三支撑组件11内螺母啮合传动，使得第二支撑组件5左右移动，完成实验材料的拉伸。

[0027] 5、工作原理

[0028] 该测量仪采用电路控制，实现交流电机的多级调速，满足实验要求。根据实验要求，调节电路，实现电机18一级速度调节；电机轴输出转速，通过联轴器14传递给丝杠，丝杠10与螺母12(螺母内嵌固定第三支撑组件11)啮合传动，由于螺母12相对仪器位置固定，可以实现丝杠10的水平位移，从而完成实验材料的拉伸。如需下一级调速，只需调节电路输出。

[0029] 结合图1-3，支架部分利用四根支柱导轨将整个支架部分连成整体，并为滑板提供了滑道；所述的卡具部分利用燕尾槽将卡具固定在支架部分上，并可以根据实验需要拆卸，简单方便；所述的拉伸距离测量部分可以根据不同的材料、实验需要在任何位置开始从零计数，并准确的显示最终的拉伸量，该部分是将数显卡尺两端分别固定在框架的左侧板和滑板上。拉伸时，由于框架左侧板固定不动，所以卡尺的尺身部分不动；滑板的运动拉动卡尺的游标部分运动，拉伸距离会显示在数显部分上，从而达到测量拉伸距离的目的。；所述的电机传动部分利用螺杆传动原理将旋转运动转化为直线运动，并利用转动轴承避免滑板与螺杆连接处间的摩擦，结构简单。电机传动部分组成部分包括：丝杠10，螺母12，联轴器14，交流伺服电机18以及第一紧固螺钉15、第二紧固螺钉16等部件，交流伺服电机扭矩要求为最大1.5Nm；其他各组成部件形状、参数见零件设计平面图，其中紧定螺钉为标准件请参考GB。丝杠10外螺纹与螺母12内螺纹啮合，其中螺母12与固定支撑组件11过渡配合，配合关系为H7/m6；丝杠10与电机18的电机轴端通过联轴器14连接，使用紧定螺钉紧固；
交流伺服电机18周向固定在支架上，支架通过螺钉固定在滑块上(滑块内置滑动轴承与支柱导轨间隙配合，支柱导轨与测定仪相对固定)，保证丝杠与交流伺服电机的轴向移动。
该部分在电路的控制下，交流伺服电机18可以实现多级变速，从而满足材料的试验拉伸要求；电机轴带动丝杠10旋转运动从而实现第一支撑组件2的轴向移动，通过材料第一夹具滑块4、第二夹具滑块7的作用，实现材料的拉伸。所述的温控箱采用的有机玻璃材质，形状为长立方体，具体尺寸以及三维效果见设计平面图。为了实现温控以及测定仪实体的整体安装，温控箱一面采用抽拉式开口，并采用有效的密封处理，密封效果良好。独立面板与箱体之间紧密连接在一起。同时，温控箱在去丝杠连接的一面开有圆孔，可以方便丝杠、联轴器等部件的轴向移动。温控箱后侧是温控设施。

[0030] 本实施例使用过程：

[0031] 1、制作300mm×300mm×50mm的沥青混凝土板，并将其切成50mm*50mm*150mm的小块；

[0032] 2、将两块切制好的沥青混合料小块按照规定的工艺用灌缝材料将切割面胶结在一起；

[0033] 3、将胶结好的沥青块安装到设备的卡具上，拧紧固定螺栓将沥青块固定牢，拉伸距离测量设施的读数调零后关紧温控箱，将温度调至要求的温度开始降温，若实验量比较大，可将制作好的胶结块先放入大型冷冻设备降温，达到预定温度后取出装到设备卡具上，关紧温控箱后将温控箱温度调整到要求温度待一段时间；

[0034] 4、按照要求的速度拉伸，调整设备的拉伸速度，开始慢慢拉伸直至灌缝材料开始出现断开或与沥青块间脱离停止拉伸；

[0035] 5、记录最终显示的拉伸距离；

[0036] 6、针对实验结果可以评价灌缝材料低温性能的优劣；可以比较不同灌缝材料低温性能；可以评价不同灌缝工艺的灌缝效果等。

[0037] 本实施例仪器的优缺点：

[0038] 优点：拉伸传动精度高，由于拉伸速率较低，使用交流电机以及电路控制，可以很好的保证理论拉伸速率，从而满足试验要求。

[0039] 不足：温控部分不能实现很好的温控，主要原因是因为温控箱有两个开口，势必降低保温效果，效率低。