专利名称：粗集料矿料间隙率试验测试设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于道路工程领域科研、设计及施工的试验设备，尤其涉及一种 用于粗集料碎石矿料间隙率(VCA)的试验测试设备。
背景技术：
粗集料的矿料间隙率是评价沥青混合料骨架紧密程度的一项重要指标，近年来随着骨架-密实型沥青混合料的广泛应用，粗集料矿料间隙率的测定和标准研究也越来越受到重视。作
为评价骨架紧密程度的指标，其试验测定包括两个重要问题(l)在没有细集料干涉作用下， 任何状态下的粗集料堆积状态都是形成了骨架，但是不同的骨架排列方式，其紧密程度却差 异巨大，因此采用哪种堆积状态下的矿料间隙率评价沥青混合料中粗集料的紧密程度更为合 适；(2)粗集料的堆积密度如何测定。我们首先关注第一个问题，究竟采用什么状态下的堆 积密度来评价沥青混合料中粗集料的紧密程度可以更为客观准确？在现有技术中，对于粗集 料的捣实，我国《公路工程集料试验规程》规定采用人工捣实和振动台振动的方法，这些方 法的主要问题在于(1)捣实的试件表面需要人工填平，因此结果的人为因素影响大，导致 结果的重现性和复现性都不高；(2)捣实功无法量化；(3)现有方法下所得到的VCA值与沥 青混合料中粗集料间隙率形成的状态差异大，采用干捣实方法作用的击实功明显小于沥青混 合料成型的击实功，所形成的粗集料骨架空隙率偏大，作为沥青混合料骨架紧密状态的评价 标准过于宽松，失去了控制意义。另外也有研究为了避免上述问题，采取了直接应用马歇尔 击实设备进行粗集料的击实，该方法虽然能够满足击实功的要求，但是实验的结果显示集料 的击碎率过大，实际形成的粗集料混合料已经偏离设计级配，测定的粗集料矿料间隙率不具 有代表性。鉴于现有方法存在的问题已无法满足当今沥青混合料材料设计的要求，有必要研 制新型的粗集料矿料间隙率测试装置，对目前的测试方法进行必要的改进。 发明内容
本实用新型的目的在于针对现有试验方法的不足，提供一种可机械化操作、击实功可调、 集料击碎率低的粗集料矿料间隙率试验测试设备。
本实用新型的粗集料矿料间隙率试验测试设备包括机架部分、底座部分及控制器；所述
机架部分中，机架的上部设有磁铁、内部设有电机和减速机，机架的前面设有提锤链条、导
轨和落锤导向杆，提锤链条由减速机带动，滑块套接在导轨上并可沿导轨上下运动、而且一
边连接提锤链条另一边固定传力杆，提锤舌板固定在滑块上方并控制落锤沿落锤导向杆向上
运动到设定的高度，落锤以自由落体方式下落，落锤下端设有可拆卸锤头；所述底座部分中，
底座上固定机架，底座内部固定分度器，分度器上的接力杆从底座的上面伸出且与传力杆位置相对应，底座上安装由分度器控制的转动盘，转动盘上设有固定底座和测试桶；落锤导向 杆和落锤在磁铁的控制下可绕导轨的垂直轴摆动至测试桶中心；所述控制器用于控制计数器、 启动和停止、电机开关、落锤向测试桶中心的摆动。
上述测试设备中，所述提锤舌板设有前后可伸缩结构。
上述测试设备中，所述分度器设置为60。分度，控制器控制落缍每隔6次击实进行一次 摆动，摆动后向中心再击实l次。
上述测试设备中，所述测试桶与固定底座之间设有可拆卸结构。
本实用新型的测试设备的工作原理是电机经减速机带动提锤链条，并且通过滑块带动 提锤舌板，提升落锤和锤头(下称击实锤)到设定的高度，提锤舌板縮回，击实缍自由落体 式下落，击实锤每击实1次，传力杆通过接力杆带动分度器1次，分度器经转动盘带动测试 桶旋转60度。击实锤沿测试桶均匀布锤，沿桶边击实6次，击实锤摆动到中间再击实l次， 共7锤完成一轮击实，使整个断面受力均匀。对于不同公称最大粒经集料的试验要求，均配 备有相应的测试桶、落缍和锤头。
本实用新型适用于公路工程应用的各种集料，包括不同粒径、不同料源的多种集料类型。 本实用新型以可调节的击实功击实粗集料混合料，通过将锤头的材质改进为聚氨酯或尼 龙等高韧性材料，控制落锤配重，可以有效降低集料的破碎，充分地保证级配的稳定。同时 通过在集料表面层垫置聚氨酯垫片，可增强集料混合料表面的平整性，减小由于表面人工填 充带来的误差，避免了现行规范采用的以固定体积、表面人工补平的方法导致的人为实验误 差。
相对于现有技术，本实用新型的测试设备具有如下的优点及效果
(1) 本设备能够调整击实锤的高度，并且以数控的方式控制击实的次数，并由分度装置 控制装料测试桶随击实次数以固定角度旋转，因此能够保证压实均匀且可以标准化地控制击 实的能量。
(2) 本设备由于采用机械捶击的方式实现粗集料的捣实，有效地避免了人为因素的影响， 使实验的结果更具客观性，试验的重复性和复现性都有显著提高。
(3) 本设备改进了落锤的配重和锤头材质，有效地避免了土工击实仪锤重过大、易造成 集料破碎的缺点，同时对于不同的集料公称最大粒径配备相应尺寸的锤头和测试桶。
图1是本实用新型的结构示意图2是测试桶与固定底座的结构示意图3是图2中测试桶的俯视图。
具体实施方式
以下结合较佳实施例来进一步说明本实用新型，下述实施例仅用于说明本实用新型而非 对本实用新型的限制。
参照图1，本实用新型的粗集料矿料间隙率试验测试设备包括机架部分、底座部分及控 制器(后者图中未画出)，控制器经数据线与设备相连；机架部分中，机架1上设有磁铁2， 机架1的内部或旁边设有电机和减速机5，机架1的前面设有提锤链条4、导轨3和落锤导向 杆8，提锤链条4由减速机带动，滑块15套接在导轨3上并可沿导轨3上下运动，而且滑块 15 —边连接提锤链条4另一边固定传力杆17，提锤舌板9固定在滑块15上并控制落锤10沿 落锤导向杆8向上运动到设定高度，落锤10靠自由落体下落，落锤IO下端头设有可拆卸锤 头ll;底座部分中，底座7上固定机架1，底座7内部固定分度器16，分度器16上的接力 杆6从底座7的上面伸出且与传力杆17位置相对应，底座7上安装由分度器16控制的转动 盘14，转动盘14上设有固定底盘13和测试桶12;落缍导向杆8和落锤10在磁铁2的控制 下可绕导轨3的垂直轴摆动至测试桶12中心；控制器用于控制计数器、启动和停止、电机开 关、落锤10向测试桶12中心的摆动。
所述测试设备中，提锤舌板9设有前后可伸縮结构，如弹簧结构。提锤舌板9縮回时落 锤10下落；提锤舌板9伸出时，可向上提起落锤IO。
所述测试设备中，分度器16设置为60°分度，控制器控制落锤10每隔6次击实进行一 次摆动，摆动后再击实I次。分度器16采用现有产品，由正反两套齿轮配合转动，进行强制 式分度，并由阻尼块协助，使之分度精确。
所述测试设备中，落锤10的锤重可通过材质和锤内配重调整。落锤10上段设有一段螺 纹或插槽，以便提锤舌板9插入。
所述测试设备中，锤头11选用聚氨酯或尼龙等高韧性材质，以避免集料的破碎。
所述测试设备中，电机为380V、 0.37kw电机。
参照图2和图3，所述测试设备中，测试桶12与固定底盘13之间设有可拆卸结构，以 实现测试桶的方便拆卸与固定。所述可拆卸结构是固定底座(13)上设有立柱(18)，立柱 上段设有螺纹，测试桶(12)两端的固定耳(19)上设有两个方向相反的凹口，以凹口卡入 立柱(18)上，用螺母将测试桶(12)与立柱(18)固定。
对于不同公称最大粒经集料的试验要求，均配备有相应的测试桶、落锤和锤头。 利用本实用新型测试设备进行粗集料碎石矿料间隙率(VCA)试验测试，可以保持较为 稳定的击实功，较低的集料破碎率，为进一步准确测定的粗集料矿料间隙率提供保证。
权利要求1、一种粗集料矿料间隙率试验测试设备，其特征在于，它包括机架部分、底座部分及控制器；所述机架部分中，机架(1)的上部设有磁铁(2)、内部或旁边设有电机和减速机(5)，机架(1)的前面设有提锤链条(4)、导轨(3)和落锤导向杆(8)，提锤链条(4)由减速机带动，滑块(15)套接在导轨(3)上并可沿导轨(3)上下运动、而且一边连接提锤链条(4)另一边固定传力杆(17)，提锤舌板(9)固定在滑块(15)上方并控制落锤(10)沿落锤导向杆(8)向上运动到设定高度，落锤(10)以自由落体方式下落，落锤(10)下端设有可拆卸锤头(11)；所述底座部分中，底座(7)上固定机架(1)，底座(7)内部固定分度器(16)，分度器(16)上的接力杆(6)从底座(7)的上面伸出且与传力杆(17)位置相对应，底座(7)上安装由分度器(16)控制的转动盘(14)，转动盘(14)上设有固定底座(13)和测试桶(12)；落锤导向杆(8)和落锤(10)在磁铁(2)的控制下可绕导轨(3)的垂直轴摆动至对应测试桶(12)中心；所述控制器用于控制计数器、启动和停止、电机开关、落锤(10)向测试桶(12)中心的摆动。
2、 根据权利要求l所述的粗集料矿料间隙率试验测试设备，其特征在于，所述提綞舌板 (9)设有前后可伸缩结构。
3、 根据权利要求2所述的粗集料矿料间隙率试验测试设备，其特征在于，所述分度器(16) 设置为60°分度，控制器控制落锤(10)每隔6次击实进行一次摆动，摆动后再击实l次。
4、 根据权利要求3所述的粗集料矿料间隙率试验测试设备，其特征在于，所述落锤(10) 的缍重可通过锤内配重调整。
5、 根据权利要求3所述的粗集料矿料间隙率试验测试设备，其特征在于，所述锤头(11) 可选用聚氨酯或尼龙材质。
6、 根据权利要求3所述的粗集料矿料间隙率试验测试设备，其特征在于，所述电机为 380V、 0.37kw电机。
7、 根据权利要求3、 4、 5或6所述的粗集料矿料间隙率试验测试设备，其特征在于，所 述测试桶(12)与固定底座(13)之间设有可拆卸结构。
8、 根据权利要求7所述的粗集料矿料间隙率试验测试设备，其特征在于，所述可拆卸结 构是固定底座(13)上设有立柱(18)，立柱上段设有螺纹，测试桶(12)两端的固定耳(19) 上设有两个方向相反的凹口，以凹口卡入立柱(18)上，用螺母将测试桶(12)与立柱(18) 固定。
专利摘要本实用新型是粗集料矿料间隙率试验测试设备。它包括机架部分、底座部分及控制器；机架部分中，机架上设有磁铁、电机和减速机，还设有提锤链条、导轨和落锤导向杆，滑块套接在导轨上，而且一边连接提锤链条另一边固定传力杆，提锤舌板固定在滑块上方并控制落锤沿落锤导向杆向上运动到设定高度，落锤可自由下落，落锤下端设有可拆卸锤头；底座部分中，底座上固定机架，底座内部固定分度器，分度器上的接力杆从底座上面伸出且与传力杆位置相对应，底座上安装由分度器控制的转动盘，转动盘上设有固定底座和测试桶；落锤导向杆和落锤在磁铁的控制下可绕导轨的垂直轴摆动至对应测试桶中心；控制器用于控制计数器、启动和停止、电机开关、落锤的摆动。
文档编号G01N15/08GK201311389SQ20082012467
公开日2009年9月16日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者周兴业, 蕾 张, 李美江, 沈国辉, 王旭东, 边俊林 申请人:交通部公路科学研究院