專利名稱：小型足尺寸瀝青路面加速加載試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種足尺寸浙青路面加載試驗(yàn)裝置，屬于試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
室內(nèi)車轍試驗(yàn)，作為我國《公路浙青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)之一，在道路的設(shè)計(jì)和評價(jià)工作中得到廣泛的應(yīng)用。但通過研究人員長期的觀察發(fā)現(xiàn)，動穩(wěn)定度指標(biāo)滿足規(guī)范要求的浙青混合料路面，在運(yùn)營初期仍會出現(xiàn)不同程度的車轍損壞現(xiàn)象，也就說明標(biāo)準(zhǔn)車轍試驗(yàn)的結(jié)論與實(shí)際浙青路面的抗高溫變形能力仍存在一定的差異，現(xiàn)有的室內(nèi)車轍試驗(yàn)不能準(zhǔn)確模擬實(shí)際路面的真實(shí)受力狀況和荷載作用下的路面實(shí)際響應(yīng)情況。目前，用于評價(jià)浙青路面材料的抗車轍性能，并且與路面實(shí)際加載方式具有相似性的試驗(yàn)裝置有室內(nèi)直線式車轍儀和室外大型足尺寸加速加載設(shè)備。其中，室內(nèi)直線式車轍儀由于具有試驗(yàn)周期短、設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)成為目前進(jìn)行浙青路面材料抗車轍性能評價(jià)的首選。當(dāng)前使用較多的有車轍儀、浸水車轍儀、路面分析儀以及漢堡車轍儀等。而上述室內(nèi)設(shè)備存在如下問題一、試件尺寸較小(車轍試件通常是長寬高分別為300mm、300mm和 50mm的方體,漢堡車轍試件為直徑IOOmm或150mm的圓柱體),該方法僅能夠評價(jià)單一浙青混合料的高溫性能，不能夠用于研究整個浙青面層狀結(jié)構(gòu)的高溫性能，也不能用于研究整個浙青面層的力學(xué)行為；二、室內(nèi)車轍試驗(yàn)采用尺寸較小的軟管、鋼輪或橡膠輪作為加載裝置，與實(shí)際車輛輪胎的加載條件相差較大，荷載作用效果相似性低。而室外足尺寸加速加載試驗(yàn)設(shè)備，由于能夠較真實(shí)地模擬出實(shí)際路面的車輛作用，使其成為了路面長期性能評價(jià)的理想手段。截止到目前，我國已建成使用的加速加載設(shè)備有長沙理工大學(xué)的直線式加速加載試驗(yàn)系統(tǒng)、交通部公路科學(xué)研究院的直道加速加載試驗(yàn)裝置、遼寧交通科學(xué)研究院的加速加載系統(tǒng)HVS、哈爾濱工業(yè)大學(xué)室內(nèi)直線式加速加載試驗(yàn)系統(tǒng)、交通部重慶公路科學(xué)研究所的環(huán)形加速加載裝置以及東南大學(xué)雙臂環(huán)形加速加載裝置。但是由于這些設(shè)備的試驗(yàn)周期長、試驗(yàn)投資昂貴、過程復(fù)雜等缺點(diǎn)，使得其較少用于浙青路面抗車轍性能的評價(jià)中， 難以得到廣泛的應(yīng)用和推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，針對現(xiàn)有室內(nèi)車轍試驗(yàn)不能準(zhǔn)確地模擬浙青路面的實(shí)際受力狀態(tài)以及室外足尺寸路面加速加載試驗(yàn)設(shè)備尺寸巨大、試驗(yàn)周期長、試驗(yàn)費(fèi)用昂貴、操作過程復(fù)雜等問題。本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，所述裝置包括基座、控制臺、機(jī)架、碾壓鋼輪、長方形框鋼輪加載梁、加載輪組、 長方形框輪組加載梁、兩組內(nèi)油壓泵、兩組外油壓泵、兩根環(huán)形水平傳動鏈條、兩根傳動橫桿、八根環(huán)形豎向傳動鏈條、八個從動齒輪、十二個傳力齒輪、八個主動齒輪、兩個加載輪組驅(qū)動齒輪、兩個碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪、兩個雙向電機(jī)、四個驅(qū)動桿、四個過渡鏈輪及四個升降導(dǎo)軌，八根環(huán)形豎向傳動鏈條包括四根環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條和四根環(huán)形豎向外傳動鏈條，八個從動齒輪包括四個從動小齒輪和四個從動大齒輪，十二個傳力齒輪包括四個傳力小齒輪、四個傳力大齒輪和四個升降齒輪，八個主動齒輪包括四個主動小齒輪和四個主動大齒輪，機(jī)架的外形為長方體，機(jī)架包括上蓋板、四個支腿和四個擋板，四個支腿設(shè)置在機(jī)架的四個角部，且四個支腿的下端與基座固接，四個支腿的上端與上蓋板的下端面固接，相鄰兩個支腿之間的下端可拆卸連接有一個擋板，四個擋板設(shè)置在同一水平面上，由四個擋板圍成路面結(jié)構(gòu)區(qū)域，兩組內(nèi)油壓泵及兩組外油壓泵均固定在基座內(nèi)，機(jī)架的左右兩側(cè)的中部各設(shè)置有一個雙向電機(jī)，兩個雙向電機(jī)固定在基座上，雙向電機(jī)的兩個輸出端沿機(jī)架的寬度方向設(shè)置，雙向電機(jī)的每個輸出端與相應(yīng)的驅(qū)動桿的一端固接，四個支腿在沿機(jī)架的寬度方向的內(nèi)側(cè)各分別設(shè)有一個與支腿固接的升降導(dǎo)軌，每個支腿的內(nèi)側(cè)面的上端固裝有一個從動小齒輪和一個從動大齒輪，主動大齒輪與從動大齒輪均與環(huán)形豎向外傳動鏈條嚙合，主動小齒輪與從動小齒輪均與環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條嚙合，當(dāng)雙向電機(jī)通過驅(qū)動桿驅(qū)動主動大齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，主動小齒輪空套裝在驅(qū)動桿上；當(dāng)雙向電機(jī)通過驅(qū)動桿驅(qū)動主動小齒輪轉(zhuǎn)動時(shí)，主動大齒輪空套裝在驅(qū)動桿上；四個支腿中沿機(jī)架的寬度方向設(shè)置的每兩個支腿的相對應(yīng)側(cè)面上開有豎向通槽，四個支腿中沿機(jī)架的寬度方向設(shè)置的每兩個支腿之間水平設(shè)置有一根傳動橫桿，兩根傳動橫桿位于同一水平面上，每根傳動橫桿的兩端穿出所對應(yīng)的支腿的豎向通槽，傳動橫桿的兩端各固套裝有一個過渡鏈輪，固套裝在兩根傳動橫桿上并位于同一側(cè)的兩個過渡鏈輪與環(huán)形水平傳動鏈條嚙合，傳動橫桿的兩端各固套裝有一個傳力小齒輪、各空套裝有一個傳力大齒輪和各空套裝有一個升降齒輪，傳力大齒輪與環(huán)形豎向外傳動鏈條哨合，傳力小齒輪與環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條哨合，升降齒輪與升降導(dǎo)軌嚙合，碾壓鋼輪設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，碾壓鋼輪沿機(jī)架的寬度方向設(shè)置，長方形框鋼輪加載梁和長方形框輪組加載梁由下至上套裝在四個支腿上，長方形框鋼輪加載梁的兩個沿長度方向設(shè)置的加載梁的兩個相對側(cè)面上沿長度方向設(shè)有鋼輪加載水平長槽，長方形框輪組加載梁的兩個沿長度方向設(shè)置的加載梁的兩個相對側(cè)面上沿長度方向設(shè)有輪組水平長槽，碾壓鋼輪兩端的輪軸設(shè)置在相應(yīng)的鋼輪加載水平長槽內(nèi)，長方形框鋼輪加載梁通過兩組內(nèi)油壓泵驅(qū)動上下移動，碾壓鋼輪兩端的輪軸端部各固套裝有一個碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪，碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪位于環(huán)形水平傳動鏈條的正下方，當(dāng)碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪與環(huán)形水平傳動鏈條嚙合時(shí)， 帶動碾壓鋼輪沿機(jī)架的長度方向水平往復(fù)運(yùn)動；加載輪組設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，加載輪組的兩個輪軸設(shè)置在相應(yīng)的輪組水平長槽內(nèi)，長方形框輪組加載梁通過兩組外油壓泵驅(qū)動上下移動，加載輪組兩端的輪軸端部各固套裝有一個加載輪組驅(qū)動齒輪，加載輪組驅(qū)動齒輪位于環(huán)形水平傳動鏈條的正上方，當(dāng)加載輪組驅(qū)動齒輪與環(huán)形水平傳動鏈條嚙合時(shí)，帶動加載輪組沿機(jī)架的長度方向水平往復(fù)運(yùn)動，控制臺固定在基座上，控制臺用于控制兩組內(nèi)油壓泵、兩組外油壓泵的啟停以及控制兩個雙向電機(jī)的啟停，基座由水泥混凝土砌筑而成。本發(fā)明具有以下有益效果I.本發(fā)明能有效地模擬浙青路面在荷載作用下產(chǎn)生車轍的全過程，與其它室內(nèi)小型試驗(yàn)設(shè)備相比，用小型足尺寸加速加載裝置所得到的試驗(yàn)結(jié)果，能更真實(shí)地反映實(shí)際浙青混合料路面結(jié)構(gòu)的抗車轍性能；2.本發(fā)明可以通過采用與所設(shè)計(jì)道路相同的路面結(jié)構(gòu)、材料、配合比和施工工藝等，使用該裝置進(jìn)行試驗(yàn)，利用較短的時(shí)間完成道路設(shè)計(jì)期限內(nèi)的累計(jì)軸載作用次數(shù)，將設(shè)計(jì)壽命內(nèi)的交通量壓縮到短時(shí)間內(nèi)完成；3.本發(fā)明可以通過對加載輪組的外油壓泵控制，對設(shè)備加載力大小進(jìn)行精確控制，同時(shí)還能改變加載設(shè)備輪壓或軸載類型(單軸、雙軸或其他形式)，這樣既能模擬規(guī)范要求的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用，又能模擬實(shí)際路面工作中受到的超載作用效果；4.本發(fā)明可通過使用較少的材料、相對較短的時(shí)間完成足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)，能夠達(dá)到與國內(nèi)其他大型足尺寸加速加載實(shí)驗(yàn)設(shè)備相當(dāng)?shù)男Ч?，同時(shí)，完成單次試驗(yàn)所需費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大型足尺寸加速加載實(shí)驗(yàn)設(shè)備(本發(fā)明與大型足尺寸加速加載實(shí)驗(yàn)設(shè)備單次試驗(yàn)費(fèi)用對比根據(jù)試驗(yàn)要求不同，本發(fā)明在2 5萬元之間；而大型足尺寸加速加載實(shí)驗(yàn)設(shè)備約200萬)，因此本發(fā)明具有很好的經(jīng)濟(jì)性；5.本發(fā)明自身可完成浙青混合料路面的碾壓和加載過程，不需要其它碾壓設(shè)備， 有較高的獨(dú)立性，所需配套儀器少；6.本發(fā)明可以在該裝置上增設(shè)控制溫度、淋雨、紫外線的設(shè)備，模擬野外真實(shí)環(huán)境中的氣溫變化、降雨過程和紫外老化作用效果，實(shí)現(xiàn)對路面結(jié)構(gòu)與材料的高溫、低溫，紫外老化和水穩(wěn)定性研究；7.本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、易于操作，用戶只需通過控制按鈕對裝置進(jìn)行操作，即可完成加速加載試驗(yàn)。綜上，本發(fā)明可準(zhǔn)確模擬實(shí)際道路車輛荷載作用下的路面響應(yīng)情況，并具有很好的效果，且裝置尺寸小、易操作、試驗(yàn)周期短、費(fèi)用低，容易得到推廣和廣泛應(yīng)用。


圖I是本發(fā)明的小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置的主視圖，圖中箭頭所示方向?yàn)橛勺笾劣曳较?，圖2是圖I的俯視圖，圖3是圖I的左視圖，圖4是圖3的A-A剖視圖，圖5是兩個雙向電機(jī)、兩組內(nèi)油壓泵及兩組外油壓泵與基座裝配在一起的俯視圖，圖6 是圖4的B部放大圖，圖7是圖4的C部放大圖，圖8是圖4的D部放大圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖I-圖8說明，本實(shí)施方式的小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，所述裝置包括基座I、控制臺2、機(jī)架24、碾壓鋼輪7、長方形框鋼輪加載梁8、加載輪組9、長方形框輪組加載梁10、兩組內(nèi)油壓泵3、兩組外油壓泵4、兩根環(huán)形水平傳動鏈條11、兩根傳動橫桿12、八根環(huán)形豎向傳動鏈條13、八個從動齒輪14、十二個傳力齒輪15、 八個主動齒輪16、兩個加載輪組驅(qū)動齒輪17、兩個碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪18、兩個雙向電機(jī)20、 四個驅(qū)動桿21、四個過渡鏈輪25及四個升降導(dǎo)軌26，八根環(huán)形豎向傳動鏈條13包括四根環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條22和四根環(huán)形豎向外傳動鏈條23，八個從動齒輪14包括四個從動小齒輪14-1和四個從動大齒輪14-2，十二個傳力齒輪15包括四個傳力小齒輪15-1、四個傳力大齒輪15-2和四個升降齒輪15-3，八個主動齒輪16包括四個主動小齒輪16-1和四個主動大齒輪16-2，機(jī)架24的外形為長方體，機(jī)架24包括上蓋板24-1、四個支腿24_2和四個擋板 24-3，四個支腿24-2設(shè)置在機(jī)架24的四個角部，且四個支腿24_2的下端與基座I固接，四個支腿24-2的上端與上蓋板24-1的下端面固接，相鄰兩個支腿24-2之間的下端可拆卸連接有一個擋板24-3，四個擋板24-3設(shè)置在同一水平面上，由四個擋板24-3圍成路面結(jié)構(gòu)區(qū)域6 (此區(qū)域用于待試驗(yàn)浙青混合料路面的鋪設(shè))，兩組內(nèi)油壓泵3及兩組外油壓泵4均固定在基座I內(nèi)，機(jī)架24的左右兩側(cè)的中部各設(shè)置有一個雙向電機(jī)20，兩個雙向電機(jī)20固定在基座I上，雙向電機(jī)20的兩個輸出端沿機(jī)架24的寬度方向設(shè)置，雙向電機(jī)20的每個輸出端與相應(yīng)的驅(qū)動桿21的一端固接，四個支腿24-2在沿機(jī)架24的寬度方向的內(nèi)側(cè)各分別設(shè)有一個與支腿24-2固接的升降導(dǎo)軌26，每個支腿24-2的內(nèi)側(cè)面的上端固裝有一個從動小齒輪14-1和一個從動大齒輪14-2，主動大齒輪16-2與從動大齒輪14_2均與環(huán)形豎向外傳動鏈條23嚙合，主動小齒輪16-1與從動小齒輪14-1均與環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條22嚙合， 當(dāng)雙向電機(jī)20通過驅(qū)動桿21驅(qū)動主動大齒輪16-2轉(zhuǎn)動時(shí)，主動小齒輪16-1空套裝在驅(qū)動桿21上；當(dāng)雙向電機(jī)20通過驅(qū)動桿21驅(qū)動主動小齒輪16-1轉(zhuǎn)動時(shí)，主動大齒輪16-2 空套裝在驅(qū)動桿21上；四個支腿24-2中沿機(jī)架24的寬度方向設(shè)置的每兩個支腿24-2的相對應(yīng)側(cè)面上開有豎向通槽24-2-1，四個支腿24-2中沿機(jī)架24的寬度方向設(shè)置的每兩個支腿24-2之間水平設(shè)置有一根傳動橫桿12,兩根傳動橫桿12位于同一水平面上,每根傳動橫桿12的兩端穿出所對應(yīng)的支腿24-2的豎向通槽24-2-1，傳動橫桿12的兩端各固套裝有一個過渡鏈輪25，固套裝在兩根傳動橫桿12上并位于同一側(cè)的兩個過渡鏈輪25與環(huán)形水平傳動鏈條11嚙合，傳動橫桿12的兩端各固套裝有一個傳力小齒輪15-1、各空套裝有一個傳力大齒輪15-2和各空套裝有一個升降齒輪15-3，傳力大齒輪15-2與環(huán)形豎向外傳動鏈條23嚙合(進(jìn)而帶動傳力大齒輪15-2轉(zhuǎn)動)，傳力小齒輪15-1與環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條22 嚙合，升降齒輪15-3與升降導(dǎo)軌26嚙合，碾壓鋼輪7設(shè)置在機(jī)架24內(nèi)，碾壓鋼輪7沿機(jī)架 24的寬度方向設(shè)置，長方形框鋼輪加載梁8和長方形框輪組加載梁10由下至上套裝在四個支腿24-2上，長方形框鋼輪加載梁8的兩個沿長度方向設(shè)置的加載梁的兩個相對側(cè)面上沿長度方向設(shè)有鋼輪加載水平長槽8-1，長方形框輪組加載梁10的兩個沿長度方向設(shè)置的加載梁的兩個相對側(cè)面上沿長度方向設(shè)有輪組水平長槽10-1，碾壓鋼輪7兩端的輪軸(碾壓鋼輪7兩端的各設(shè)有一個IOOmm長、直徑30mm的輪軸)與鋼輪加載梁8連接，保證其能沿水平縱向自由移動；設(shè)置在相應(yīng)的鋼輪加載水平長槽8-1內(nèi)，長方形框鋼輪加載梁8通過兩組內(nèi)油壓泵3驅(qū)動上下移動，碾壓鋼輪7兩端的輪軸端部各固套裝有一個碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪18，碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪18位于環(huán)形水平傳動鏈條11的正下方，當(dāng)碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪18 與環(huán)形水平傳動鏈條11嚙合時(shí)，帶動碾壓鋼輪7沿機(jī)架24的長度方向水平往復(fù)運(yùn)動；加載輪組9設(shè)置在機(jī)架24內(nèi)，加載輪組9的兩個輪軸設(shè)置在相應(yīng)的輪組水平長槽10-1內(nèi)，長方形框輪組加載梁10通過兩組外油壓泵4驅(qū)動上下移動，加載輪組9兩端的輪軸端部各固套裝有一個加載輪組驅(qū)動齒輪17，加載輪組驅(qū)動齒輪17位于環(huán)形水平傳動鏈條11的正上方， 當(dāng)加載輪組驅(qū)動齒輪17與環(huán)形水平傳動鏈條11嚙合時(shí)，帶動加載輪組9沿機(jī)架24的長度方向水平往復(fù)運(yùn)動，控制臺2固定在基座I上，控制臺2用于控制兩組內(nèi)油壓泵3、兩組外油壓泵4的啟停以及控制兩個雙向電機(jī)20的啟停，基座I由水泥混凝土砌筑而成(與室內(nèi)地面齊平，用于固定整套裝置，安裝油壓泵和雙向電機(jī)20，保護(hù)設(shè)備供電線路)。小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，整體外部尺寸為長5m、寬2. Sm、高2. 5m。 加載試驗(yàn)浙青混合料路面平面尺寸為2. ImX 3. Om,厚度可在5cm 30cm范圍內(nèi)按照用戶需求鋪設(shè)，路面結(jié)構(gòu)可以為單層結(jié)構(gòu)，也可以為多層組合結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖I說明，本實(shí)施方式的擋板24-3的高度為5cm、6cm、7cm、IOcm或12cm。根據(jù)用戶設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)層厚度和試驗(yàn)要求進(jìn)行靈活調(diào)整。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖I、圖3 圖6說明，本實(shí)施方式的每組內(nèi)油壓泵3包括兩個內(nèi)油壓泵，四個支腿24-2中沿機(jī)架24的長度方向設(shè)置的每兩個支腿24-2之間設(shè)置有一組內(nèi)油壓泵3，長方形鋼輪加載梁8通過兩組內(nèi)油壓泵3的柱塞驅(qū)動上下移動，兩組內(nèi)油壓泵3的泵體固定在基座I內(nèi)。這樣設(shè)計(jì)的目的是可使長方形鋼輪加載梁8平穩(wěn)的上下移動。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖I、圖3 圖6說明，本實(shí)施方式的每組外油壓泵4包括兩個外油壓泵，四個支腿24-2中沿機(jī)架24的長度方向設(shè)置的每兩個支腿24-2之間設(shè)置有一組外油壓泵4，且該組外油壓泵4設(shè)置在位于同側(cè)的兩個內(nèi)油壓泵3的兩側(cè)，長方形框輪組加載梁10通過兩組外油壓泵4的柱塞驅(qū)動上下移動，兩組外油壓泵4的泵體固定在基座 I內(nèi)。其它與具體實(shí)施方式
三相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖4說明，本實(shí)施方式的路面結(jié)構(gòu)區(qū)域6的長X寬=
3.OmX2. lm，可鋪設(shè)長3. 0m，寬2. Im的小型試驗(yàn)路面。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖I說明，本實(shí)施方式的碾壓鋼輪7為直徑300mm、長 2080mm的鋼輪。其它與具體實(shí)施方式
一或五相同。
具體實(shí)施方式
七結(jié)合圖I、圖3及圖4說明，本實(shí)施方式的相鄰兩個支腿24-2的兩個相對側(cè)面的下端設(shè)有擋板卡槽24-2-2，固定擋板5的兩端插裝在相對應(yīng)的支腿24-2的擋板卡槽24-2-2內(nèi)，固定擋板5的兩端通過支腿24-2的擋板卡槽24_2_2與支腿24_2可拆卸連接。如此設(shè)計(jì)，具有拆裝方便的特點(diǎn)。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
八結(jié)合圖I說明，本實(shí)施方式的控制臺2上設(shè)有電子顯示器2-1， 能隨時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和加載力的大小。其它與具體實(shí)施方式
一相同。工作原理操作一按試驗(yàn)需求安裝合適高度的擋板24-3 ；操作二 為系統(tǒng)供電,啟動裝置；操作三啟動外油壓泵4，將長方形框輪組加載梁10及加載輪組9提升或降落；操作四加載輪組驅(qū)動齒輪17與環(huán)形水平傳動鏈條11的上側(cè)鏈條嚙合；操作五啟動內(nèi)油壓泵3，將長方形框鋼輪加載梁8及碾壓鋼輪7提升或降落；操作六碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪18與環(huán)形水平傳動鏈條11下側(cè)鏈條嚙合；操作七啟動雙向電機(jī)20，雙向電機(jī)20帶動主動大齒輪16-2轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動傳力大齒輪15-2轉(zhuǎn)動，同時(shí)帶動升降齒輪15-3轉(zhuǎn)動，升降齒輪15-3沿升降導(dǎo)軌26在豎向移動， 從而帶動環(huán)形水平傳動鏈條11沿豎直方向移動。操作八啟動雙向電機(jī)20，雙向電機(jī)20帶動驅(qū)動小齒輪16-1轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動傳力小齒輪15-1轉(zhuǎn)動，從而帶動環(huán)形水平傳動鏈條11轉(zhuǎn)動；操作九停止裝置，將系統(tǒng)斷電。試驗(yàn)時(shí)，操作四和操作五不同時(shí)進(jìn)行；操作七在操作八之前進(jìn)行。具體試驗(yàn)過程為試驗(yàn)開始，按試驗(yàn)要求的浙青路面厚度放置5cm或7cm或IOcm 等相應(yīng)高度的擋板24-3，根據(jù)不同要求安裝不同的加載輪組9 (單輪或雙輪)；將事先已經(jīng)準(zhǔn)備好的一定量的浙青混合料放入路面結(jié)構(gòu)區(qū)域6內(nèi)，刮平；啟動裝置，執(zhí)行操作五，將碾壓鋼輪7移動至裝置下端與浙青混合料接觸，設(shè)置碾壓鋼輪7的加載力大小為30kN ;執(zhí)行操作七，將環(huán)形水平傳動鏈條11向下移動至完成操作六；執(zhí)行操作八，使碾壓鋼輪7沿機(jī)架 24的長度方向水平往復(fù)運(yùn)動三次并最終停止在裝置右側(cè)緊靠邊處(此處對于浙青混合料的碾壓根據(jù)壓材料、結(jié)構(gòu)和壓實(shí)度的不同而設(shè)定相應(yīng)的加載力大小和加載次數(shù))；執(zhí)行操作三，將加載輪組9降落至與路面接觸，設(shè)定加載作用力為50kN，并設(shè)定加載次數(shù)為10000 次(根據(jù)試驗(yàn)選用標(biāo)準(zhǔn)軸載或超載作用設(shè)定需要的加載力大小，根據(jù)試驗(yàn)評價(jià)的道路等級、交通量、設(shè)計(jì)壽命等設(shè)定加載次數(shù))；執(zhí)行操作七后完成操作四；執(zhí)行操作八；預(yù)先設(shè)定的加載次數(shù)完成后，系統(tǒng)自動停止；先后執(zhí)行操作三、操作七、操作五，分別將加載輪組9、 環(huán)形水平傳動鏈條11、碾壓鋼輪7提升至裝置上方；關(guān)閉系統(tǒng)，切斷電源；測量多個點(diǎn)的車轍深度，繪制橫向彎沉盆曲線，分析數(shù)據(jù)，試驗(yàn)完畢。本發(fā)明裝置的各主要部件功能介紹如下控制臺2控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行、停止，對裝置進(jìn)行電、機(jī)械、加載、傳動等操控，并配有電子顯示器2-1，隨時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和加載力的大??；兩組內(nèi)油壓泵3通過控制臺2控制加/減荷載對長方形框鋼輪加載梁8上下移動和加載；兩組外油壓泵4通過控制臺2控制加/減荷載對長方形框輪胎加載梁10上下移動和加載；碾壓鋼輪7用于浙青混合料試驗(yàn)路面鋪設(shè)過程中的碾壓、壓實(shí)；長方形框鋼輪加載梁8可通過兩組內(nèi)油壓泵3的作用沿豎直方向移動，并為碾壓鋼輪7傳遞加載作用力；加載輪組9由真實(shí)的汽車輪胎組裝而成，可根據(jù)試驗(yàn)需要調(diào)整輪胎個數(shù)(單輪或雙輪)、輪胎尺寸和類型；長方形框輪組加載梁10可通過兩組外油壓泵4的作用沿豎直方向移動，并為加載輪組9傳遞加載作用力；環(huán)形水平傳動鏈條11為碾壓鋼輪7和加載輪組9共用，用于帶動碾壓鋼輪7和加載輪組9沿機(jī)架24的長度方向水平往復(fù)運(yùn)動；傳動橫桿12位于裝置左右兩側(cè)，用于帶動環(huán)形水平傳動鏈條11運(yùn)動；環(huán)形豎向傳動鏈條13用于驅(qū)動水平傳動鏈條13沿豎向整體移動和轉(zhuǎn)動；從動齒輪14起固定、從動作用；傳力齒輪15的作用是當(dāng)環(huán)形豎向外傳動鏈條23運(yùn)動時(shí)，帶動傳力大齒輪15-2 轉(zhuǎn)動，同時(shí)帶動升降齒輪15-3轉(zhuǎn)動，升降齒輪15-3沿升降導(dǎo)軌26在豎向移動，從而帶動環(huán)形水平傳動鏈條11沿豎直方向移動。當(dāng)環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條22運(yùn)動時(shí)，帶動傳力小齒輪15-1轉(zhuǎn)動，此時(shí)環(huán)形水平傳動鏈條11的豎向位置已固定，傳力小齒輪15-1轉(zhuǎn)動帶動傳動橫桿12轉(zhuǎn)動；主動齒輪16通過雙向電機(jī)20的驅(qū)動將動力傳遞給驅(qū)動桿21，并通過驅(qū)動桿21分別帶動環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條22和環(huán)形豎向外傳動鏈條23運(yùn)動；加載輪組驅(qū)動齒輪17的作用是當(dāng)加載輪組驅(qū)動齒輪17與環(huán)形水平傳動鏈條11 的上鏈條嚙合時(shí)，帶動加載輪組9沿機(jī)架24的長度方向水平往復(fù)運(yùn)動；碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪18的作用是當(dāng)碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪18與環(huán)形水平傳動鏈條11的下鏈條嚙合時(shí)，帶動碾壓鋼輪7沿機(jī)架24的長度方向水平往復(fù)運(yùn)動；擋板卡槽24-2-2用于固定擋板24-3 ；雙向電機(jī)20能夠正向和反向轉(zhuǎn)動，帶動驅(qū)動桿21轉(zhuǎn)動；驅(qū)動桿21連接雙向電機(jī)20和主動齒輪16的受扭桿件；環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條22帶動傳力小齒輪15-1轉(zhuǎn)動；環(huán)形豎向外傳動鏈條23帶動傳力大齒輪15-2轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.一種小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，其特征在于所述裝置包括基座(I)、 控制臺(2)、機(jī)架(24)、碾壓鋼輪(7)、長方形框鋼輪加載梁(8)、加載輪組(9)、長方形框輪組加載梁(10)、兩組內(nèi)油壓泵(3)、兩組外油壓泵(4)、兩根環(huán)形水平傳動鏈條(11)、兩根傳動橫桿(12)、八根環(huán)形豎向傳動鏈條(13)、八個從動齒輪(14)、十二個傳力齒輪(15)、八個主動齒輪(16)、兩個加載輪組驅(qū)動齒輪(17)、兩個碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪(18)、兩個雙向電機(jī) (20)、四個驅(qū)動桿(21)、四個過渡鏈輪(25)及四個升降導(dǎo)軌(26)，八根環(huán)形豎向傳動鏈條(13)包括四根環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條(22)和四根環(huán)形豎向外傳動鏈條(23)，八個從動齒輪(14)包括四個從動小齒輪(14-1)和四個從動大齒輪(14-2)，十二個傳力齒輪(15)包括四個傳力小齒輪(15-1)、四個傳力大齒輪(15-2)和四個升降齒輪(15-3)，八個主動齒輪(16) 包括四個主動小齒輪(16-1)和四個主動大齒輪(16-2)，機(jī)架(24)的外形為長方體，機(jī)架(24)包括上蓋板(24-1)、四個支腿(24-2)和四個擋板(24-3)，四個支腿(24-2)設(shè)置在機(jī)架(24)的四個角部，且四個支腿(24_2)的下端與基座⑴固接，四個支腿(24-2)的上端與上蓋板(24-1)的下端面固接，相鄰兩個支腿(24-2) 之間的下端可拆卸連接有一個擋板(24-3)，四個擋板(24-3)設(shè)置在同一水平面上，由四個擋板(24-3)圍成路面結(jié)構(gòu)區(qū)域(6)，兩組內(nèi)油壓泵(3)及兩組外油壓泵(4)均固定在基座(I)內(nèi)，機(jī)架(24)的左右兩側(cè)的中部各設(shè)置有一個雙向電機(jī)(20)，兩個雙向電機(jī)(20)固定在基座(I)上，雙向電機(jī)(20)的兩個輸出端沿機(jī)架(24)的寬度方向設(shè)置，雙向電機(jī)(20) 的每個輸出端與相應(yīng)的驅(qū)動桿(21)的一端固接，四個支腿(24-2)在沿機(jī)架(24)的寬度方向的內(nèi)側(cè)各分別設(shè)有一個與支腿(24-2)固接的升降導(dǎo)軌(26)，每個支腿(24-2)的內(nèi)側(cè)面的上端固裝有一個從動小齒輪(14-1)和一個從動大齒輪(14-2)，主動大齒輪(16-2)與從動大齒輪(14-2)均與環(huán)形豎向外傳動鏈條(23)嚙合，主動小齒輪(16-1)與從動小齒輪 (14-1)均與環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條(22)嚙合，當(dāng)雙向電機(jī)(20)通過驅(qū)動桿(21)驅(qū)動主動大齒輪(16-2)轉(zhuǎn)動時(shí)，主動小齒輪(16-1)空套裝在驅(qū)動桿(21)上；當(dāng)雙向電機(jī)(20)通過驅(qū)動桿(21)驅(qū)動主動小齒輪(16-1)轉(zhuǎn)動時(shí)，主動大齒輪(16-2)空套裝在驅(qū)動桿(21) 上；四個支腿(24-2)中沿機(jī)架(24)的寬度方向設(shè)置的每兩個支腿(24-2)的相對應(yīng)側(cè)面上開有豎向通槽(24-2-1)，四個支腿(24-2)中沿機(jī)架(24)的寬度方向設(shè)置的每兩個支腿 (24-2)之間水平設(shè)置有一根傳動橫桿(12),兩根傳動橫桿(12)位于同一水平面上,每根傳動橫桿(12)的兩端穿出所對應(yīng)的支腿(24-2)的豎向通槽(24-2-1)，傳動橫桿(12)的兩端各固套裝有一個過渡鏈輪(25)，固套裝在兩根傳動橫桿(12)上并位于同一側(cè)的兩個過渡鏈輪(25)與環(huán)形水平傳動鏈條(11)嚙合，傳動橫桿(12)的兩端各固套裝有一個傳力小齒輪(15-1)、各空套裝有一個傳力大齒輪(15-2)和各空套裝有一個升降齒輪(15-3)，傳力大齒輪(15-2)與環(huán)形豎向外傳動鏈條(23)哨合,傳力小齒輪(15-1)與環(huán)形豎向內(nèi)傳動鏈條(22)嚙合，升降齒輪(15-3)與升降導(dǎo)軌(26)嚙合，碾壓鋼輪(7)設(shè)置在機(jī)架(24)內(nèi)， 碾壓鋼輪(7)沿機(jī)架(24)的寬度方向設(shè)置，長方形框鋼輪加載梁(8)和長方形框輪組加載梁(10)由下至上套裝在四個支腿(24-2)上，長方形框鋼輪加載梁(8)的兩個沿長度方向設(shè)置的加載梁的兩個相對側(cè)面上沿長度方向設(shè)有鋼輪加載水平長槽(8-1)，長方形框輪組加載梁(10)的兩個沿長度方向設(shè)置的加載梁的兩個相對側(cè)面上沿長度方向設(shè)有輪組水平長槽(10-1)，碾壓鋼輪(7)兩端的輪軸設(shè)置在相應(yīng)的鋼輪加載水平長槽(8-1)內(nèi)，長方形框鋼輪加載梁(8)通過兩組內(nèi)油壓泵(3)驅(qū)動上下移動，碾壓鋼輪(7)兩端的輪軸端部各固套裝有一個碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪(18)，碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪(18)位于環(huán)形水平傳動鏈條(11) 的正下方，當(dāng)碾壓鋼輪驅(qū)動齒輪(18)與環(huán)形水平傳動鏈條(11)嚙合時(shí)，帶動碾壓鋼輪(7) 沿機(jī)架(24)的長度方向水平往復(fù)運(yùn)動；加載輪組(9)設(shè)置在機(jī)架(24)內(nèi)，加載輪組(9)的兩個輪軸設(shè)置在相應(yīng)的輪組水平長槽(10-1)內(nèi)，長方形框輪組加載梁(10)通過兩組外油壓泵(4)驅(qū)動上下移動，加載輪組(9)兩端的輪軸端部各固套裝有一個加載輪組驅(qū)動齒輪(17)，加載輪組驅(qū)動齒輪(17)位于環(huán)形水平傳動鏈條(11)的正上方，當(dāng)加載輪組驅(qū)動齒輪(17)與環(huán)形水平傳動鏈條(11)嚙合時(shí)，帶動加載輪組(9)沿機(jī)架(24)的長度方向水平往復(fù)運(yùn)動，控制臺(2)固定在基座(I)上，控制臺(2)用于控制兩組內(nèi)油壓泵(3)、兩組外油壓泵(4)的啟停以及控制兩個雙向電機(jī)(20)的啟停，基座(I)由水泥混凝土砌筑而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，其特征在于擋板 (24-3)的高度為 5cm、6cm、7cm、IOcm 或 12cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，其特征在于每組內(nèi)油壓泵(3)包括兩個內(nèi)油壓泵，四個支腿(24-2)中沿機(jī)架(24)的長度方向設(shè)置的每兩個支腿(24-2)之間設(shè)置有一組內(nèi)油壓泵(3)，長方形鋼輪加載梁(8)通過兩組內(nèi)油壓泵(3)的柱塞驅(qū)動上下移動，兩組內(nèi)油壓泵(3)的泵體固定在基座(I)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，其特征在于每組外油壓泵(4)包括兩個外油壓泵，四個支腿(24-2)中沿機(jī)架(24)的長度方向設(shè)置的每兩個支腿(24-2)之間設(shè)置有一組外油壓泵(4)，且該組外油壓泵(4)設(shè)置在位于同側(cè)的兩個內(nèi)油壓泵(3)的兩側(cè)，長方形框輪組加載梁(10)通過兩組外油壓泵(4)的柱塞驅(qū)動上下移動，兩組外油壓泵(4)的泵體固定在基座(I)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，其特征在于路面結(jié)構(gòu)區(qū)域(6)的長X寬=3. OmX 2. lm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，其特征在于碾壓鋼輪(7)為直徑300mm、長2080mm的鋼輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，其特征在于相鄰兩個支腿(24-2)的兩個相對側(cè)面的下端設(shè)有擋板卡槽(24-2-2)，固定擋板(5)的兩端插裝在相對應(yīng)的支腿(24-2)的擋板卡槽(24-2-2)內(nèi)，固定擋板(5)的兩端通過支腿(24_2)的擋板卡槽(24-2-2)與支腿(24-2)可拆卸連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述小型足尺寸浙青路面加速加載試驗(yàn)裝置，其特征在于控制臺(2)上設(shè)有電子顯示器(2-1)。
全文摘要
小型足尺寸瀝青路面加速加載試驗(yàn)裝置，它涉及一種足尺寸瀝青路面加載試驗(yàn)裝置。針對現(xiàn)有室內(nèi)車轍試驗(yàn)不能準(zhǔn)確地模擬瀝青路面的實(shí)際受力狀態(tài)以及室外足尺寸路面加速加載試驗(yàn)設(shè)備尺寸巨大、試驗(yàn)周期長、試驗(yàn)費(fèi)用昂貴、操作過程復(fù)雜問題。雙向電機(jī)驅(qū)動主、從動大齒輪轉(zhuǎn)動，設(shè)置在機(jī)架上的傳動橫桿上固套裝傳力小齒輪及空套裝有傳力大齒輪和升降齒輪及與環(huán)形水平傳動鏈條嚙合的過渡鏈輪，傳力大、小齒輪與環(huán)形豎向內(nèi)、外傳動鏈條嚙合，升降齒輪與升降導(dǎo)軌嚙合，碾壓鋼輪和加載輪組通過環(huán)形水平傳動鏈條帶動移動，長方形框鋼輪加載梁通過內(nèi)油壓泵驅(qū)動上下移動，長方形框輪組加載梁通過外油壓泵驅(qū)動上下移動。本發(fā)明用于足尺寸瀝青路面加速加載試驗(yàn)。
文檔編號G01N3/36GK102607974SQ20121011080
公開日2012年7月25日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者劉美麗, 李生龍, 董澤蛟, 龔湘兵 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)