专利名称：模拟车辆对路面动态负荷的加载装置的制作方法
技术领域：
本发明属于道路或其他类似构筑物铺面的修建、修复用的机器、工具或辅助设备技术领域，具体涉及到模拟车辆对路面动态负荷的加载装置。
背景技术：
目前我国的高速公路发展速度很快，普遍存在使用寿命短的问题，其主要原因是施工质量和行驶车辆超载，此外还有在高速公路上通行的车辆大幅度上升，都会导致高速公路破损使用寿命缩短。
道路的破坏是在通车后的数月乃至数十月后出现，在野外对大量道路进行长期观察是不现实的，研究道路破坏的机理，在道路的设计施工中有针对性地采取措施是提高道路质量的关键手段。目前国内外对道路破坏研究主要有两类，一类是静载实验，另一类是动态载荷实验。静载实验是对路面加静载负荷直至路面破坏，据研究表明动载荷对路面的破坏性是相同重量的静载荷破坏性的4-5倍，用静载实验代替动载实验需要非常大的静态载荷施加装置。动态载荷实验是在一段公路上用不同吨位的车辆进行反复长期的通过直至路面破坏进行实验，测取路面的变化参数，其缺点是研究周期长，投入人力物力大，受自然条件和外在因素影响严重，实验准确性不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述路面破坏实验装置的缺点，为路面破坏实验提供一种设计合理、实验数据准确、实验时间短的模拟车辆对路面动态负荷的加载装置。
解决上述技术问题所采用的技术方案是在压路机上设置有安装架和机架，机架上设置有通过管道与液压泵相联通的换向阀，在安装架上设置有产生模拟车辆对路面动态负荷的加载装置，在加载装置上设置有通过管道与换向阀相联通的液压马达。
本发明的加载装置为在加载装置箱体内的加载装置箱体上下部左侧设置有左中主动轴、右侧设置有右中振动轴，左中主动轴的一端用联接件与液压马达的输出轴相联接、另一端设置有左中偏心块和左中主动齿轮，右中振动轴上设置有右中偏心块和与左中主动齿轮相啮合的右中齿轮，在加载装置箱体内的加载装置箱体上中部左侧设置有左大振动轴、右侧设置有右大振动轴，左大振动轴上设置有左大偏心块和与左中主动齿轮相啮合的左大齿轮，右大振动轴上设置有右大偏心块和与右中齿轮相啮合的右大齿轮，在加载装置箱体内的加载装置箱体上上部左侧设置有左小振动轴、右侧设置有右小振动轴，左小振动轴上设置有左小偏心块和与左大齿轮相啮合的左小齿轮，右小振动轴上设置有右小偏心块和与右大齿轮相啮合的右小齿轮，在加载装置箱体的上端面设置有盖板。
本发明的左大齿轮与右大齿轮相同，左中主动齿轮与右中齿轮相同，左小齿轮与右小齿轮相同，左大偏心块与右大偏心块相同，左中偏心块与右中偏心块相同，左小偏心块与右小偏心块相同。
本发明的右大偏心块与右中偏心块与右小偏心块的形状相同、几何尺寸不相同、重量不相同。
本发明的右大偏心块为在偏心块安装座上设置有偏心块体。本发明的左大偏心块、左中偏心块、右中偏心块、左小偏心块、右小偏心块的结构与右大偏心块的结构相同。
本发明的偏心块体的形状为半圆环形体，在偏心块体的内圆环面的轴向加工有键槽，在偏心块体的半圆环面上加工有螺孔。
本发明在压路机上设置加载装置，用于产生对路面的垂直动负荷模拟汽车高速行驶通过路面，对路面施加脉冲冲击负荷，采用加速寿命实验，研究道路破坏时，测量沥青混凝土道路的变形、裂缝、断裂情况，来分析路基沉降对沥青混凝土道路破坏的影响，大大缩短了实验时间，提高了实验效率，为沥青混凝土道路的质量检验以及沥青混凝土道路的研究提供了科学依据。本发明具有设计合理、实验数据准确、实验时间短等优点，可在沥青混凝土道路的检测及其研究以及路基沉降实验平台上推广使用。
图1是发明一个实施例的结构示意图。
图2是图1中加载装置1的结构示意图。
图3是图2中右大偏心块1-10的结构示意图具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1在图1中，本实施例的模拟车辆对路面动态负荷的加载装置是由加载装置1、液压马达2、换向阀3、压路机4、液压泵5、安装架6、机架7联接构成。
在压路机4的行走轴承座上用螺纹紧固联接件固定联接有安装架6，换向阀3安装在机架7上，机架7为压力机4的机架，换向阀3通过管道与液压泵5相联通，本发明的液压泵5为压路机4的液压泵。在安装架6上用螺纹紧固联接件固定联接有加载装置1，加载装置1用于产生对路面的垂直负荷，模拟车辆对路面的动态负荷，确定在路面被破坏时路面的各种参数。在加载装置1的前侧面上用螺纹紧固联接件固定联接有液压马达2，液压马达2为加载装置1提供动力，液压马达2通过管道与换向阀3相联通。
在图2中，本实施例的加载装置1是由盖板1-1、左小齿轮1-2、左小振动轴1-3、左小偏心块1-4、右小齿轮1-5、右小振动轴1-6、右小偏心块1-7、右大齿轮1-8、右大振动轴1-9、右大偏心块1-10、右中齿轮1-11、右中偏心块1-12、右中振动轴1-13、左中主动齿轮1-14、左中主动轴1-15、左中偏心块1-16、左大齿轮1-17、左大偏心块1-18、左大振动轴1-19、加载装置箱体1-20联接构成。
在加载装置箱体1-20内的加载装置箱体1-20下部左侧安装有左中主动轴1-15，左中主动轴1-15的一端通过联接件键与液压马达2的输出轴相联接、另一端用联接件键与左中主动齿轮1-14和左中偏心块1-16相联接，左中主动齿轮1-14为主动齿轮。在加载装置箱体1-20内的加载装置箱体1-20下部右侧安装有右中振动轴1-13，右中振动轴1-13上用联接件键与右中齿轮1-11和右中偏心块1-12相联接，右中齿轮1-11与左中主动齿轮1-14相啮合，右中振动轴1-13的几何形状和结构以及转速与左中主动轴1-15相同、转向相反，右中齿轮1-11与左中主动齿轮1-14的几何形状和结构完全相同，右中偏心块1-12与左中偏心块1-16的几何形状和结构完全相同。在加载装置箱体1-20内的加载装置箱体1-20中部左侧安装有左大振动轴1-19，左大振动轴1-19上用联接件键与左大齿轮1-17和左大偏心块1-18相联接，左大齿轮1-17与左中主动齿轮1-14相啮合。在加载装置箱体1-20内的加载装置箱体1-20中部右侧安装有右大振动轴1-9，右大振动轴1-9用联接件键与右大齿轮1-8和右大偏心块1-10相联接，右大齿轮1-8与右中齿轮1-11相啮合，右大振动轴1-9的几何形状和结构以及转速与左大振动轴1-19相同、转向相反，右大齿轮1-8与左大齿轮1-17的几何形状和结构完全相同，右大偏心块1-10与左大偏心块1-18的几何形状和结构完全相同。在加载装置箱体1-20内的加载装置箱体1-20上部左侧安装有左小振动轴1-3，左小振动轴1-3用联接件键与左小齿轮1-2和左小偏心块1-4相联接，左小齿轮1-2与左大齿轮1-17相啮合。在加载装置箱体1-20内的加载装置箱体1-20上部右侧安装有右小振动轴1-6，右小振动轴1-6用联接件键与右小齿轮1-5和右小偏心块1-7相联接，右小齿轮1-5与右大齿轮1-8相啮合，右小振动轴1-6的几何形状和结构以及转速与左小振动轴1-3相同、转向相反，右小齿轮1-5与左小齿轮1-2的几何形状和结构完全相同，右小偏心块1-7与左小偏心块1-4的几何形状和结构完全相同。在加载装置箱体1-20的上端面用螺纹紧固联接件固定联接盖有盖板1-1。
在图3中，本实施例的右大偏心块1-10是由偏心块安装座1-10.1、偏心块体1-10.2、螺杆1-10.3联接构成。在偏心块安装座1-10.1上用螺杆1-10.3联接安装有偏心块体1-10.2构成右大偏心块1-10。偏心块体1-10.2的形状为半圆环形体，在偏心块体1-10.2的内圆环面的轴向加工有键槽，键槽用于安装键使偏心块体1-10.2与右大振动轴1-9相联接，在偏心块体1-10.2的半圆环面上加工有螺孔，螺孔用于安装螺杆1-10.3。
左大偏心块1-18零部件的几何形状和尺寸以及零部件的联接关系与右大偏心块1-10完全相同。右中偏心块1-12与右大偏心块1-10零部件的形状相同、几何尺寸不相同、重量不相同，零部件的联接关系相同。左中偏心块1-16零部件的几何形状和尺寸以及零部件的联接关系与右中偏心块1-12完全相同。右小偏心块1-7与右中偏心块1-12零部件的形状相同、几何尺寸不相同、重量不相同，零部件的联接关系相同。左小偏心块1-4零部件的几何形状和尺寸以及零部件的联接关系与右小偏心块1-7完全相同。
本发明的工作原理如下操作者操作压路机4的发动机与液压泵5联接，液压泵5运转，并操作换向阀3使液压泵5经换向阀3与液压马达2相联通，液压马达2旋转，液压马达2带动左中主动齿轮1-14旋转，左中主动齿轮1-14带动右中齿轮1-11做转速相同转向相反的运动，左中主动齿轮1-14带动左大齿轮1-17做减速转向相反的运动，右中齿轮1-11带动右大齿轮1-8做减速转向相反的运动，右大齿轮1-8的转速与左大齿轮1-17的转速相同转向相反。左大齿轮1-17带动左小齿轮1-2做增速转向相反的运动，右大齿轮1-8带动右小齿轮1-5做增速转向相反的运动，右小齿轮1-5的转速与左小齿轮1-2的转速相同转向相反。右小齿轮1-5上安装的右小偏心块1-7与左小齿轮1-2上安装的左小偏心块1-4完全相同，在反向旋转时，水平方向的离心力互相抵消，垂直方向的离心力互相叠加。右中齿轮1-11上安装的右中偏心块1-12与左中主动齿轮1-14上安装的左中偏心块1-16完全相同，在反向旋转时，水平方向的离心力互相抵消，垂直方向的离心力互相叠加。右大齿轮1-8上安装的右大偏心块1-10与左大齿轮1-17上安装的左大偏心块1-18完全相同，在反向旋转时，水平方向的离心力互相抵消，垂直方向的离心力互相叠加。左小偏心块1-4、右小偏心块1-7、左中偏心块1-16、右中偏心块1-12、左大偏心块1-18、右大偏心块1-10形成垂直方向的三个低频正弦复合振动激振力，近似车辆的动负荷，通过压路机4的钢轮加载于铺筑在地基沉降试验台的沥青混凝土路面上，并配合实验台的沉降来模拟的路基的沉降，测量沥青混凝土路面的变形、裂缝甚至断裂情况，来分析路基沉降对沥青混凝土路面破坏的影响。
权利要求
1.一种模拟车辆对路面动态负荷的加载装置，其特征在于在压路机(4)上设置有安装架(6)和机架(7)，机架(7)上设置有通过管道与液压泵(5)相联通的换向阀(3)，在安装架(6)上设置有产生模拟车辆对路面动态负荷的加载装置(1)，在加载装置(1)上设置有通过管道与换向阀(3)相联通的液压马达(2)。
2.按照权利要求1所述的模拟车辆对路面动态负荷的加载装置，其特征在于所说的加载装置(1)为在加载装置箱体(1-20)内的加载装置箱体(1-20)上下部左侧设置有左中主动轴(1-15)、右侧设置有右中振动轴(1-13)，左中主动轴(1-15)的一端用联接件与液压马达(2)的输出轴相联接、另一端设置有左中偏心块(1-16)和左中主动齿轮(1-14)，右中振动轴(1-13)上设置有右中偏心块(1-12)和与左中主动齿轮(1-14)相啮合的右中齿轮(1-11)，在加载装置箱体(1-20)内的加载装置箱体(1-20)上中部左侧设置有左大振动轴(1-19)、右侧设置有右大振动轴(1-9)，左大振动轴(1-19)上设置有左大偏心块(1-18)和与左中主动齿轮(1-14)相啮合的左大齿轮(1-17)，右大振动轴(1-9)上设置有右大偏心块(1-10)和与右中齿轮(1-11)相啮合的右大齿轮(1-8)，在加载装置箱体(1-20)内的加载装置箱体(1-20)上上部左侧设置有左小振动轴(1-3)、右侧设置有右小振动轴(1-6)，左小振动轴(1-3)上设置有左小偏心块(1-4)和与左大齿轮(1-17)相啮合的左小齿轮(1-2)，右小振动轴(1-6)上设置有右小偏心块(1-7)和与右大齿轮(1-8)相啮合的右小齿轮(1-5)，在加载装置箱体(1-20)的上端面设置有盖板(1-1)。
3.按照权利要求2所述的模拟车辆对路面动态负荷的加载装置，其特征在于所说的左大齿轮(1-17)与右大齿轮(1-8)相同，左中主动齿轮(1-14)与右中齿轮(1-11)相同，左小齿轮(1-2)与右小齿轮(1-5)相同，左大偏心块(1-18)与右大偏心块(1-10)相同，左中偏心块(1-16)与右中偏心块(1-12)相同，左小偏心块(1-4)与右小偏心块(1-7)相同。
4.按照权利要求2或3所述的模拟车辆对路面动态负荷的加载装置，其特征在于所说的右大偏心块(1-10)与右中偏心块(1-12)与右小偏心块(1-7)的形状相同、几何尺寸不相同、重量不相同。
5.按照权利要求2或3所述的模拟车辆对路面动态负荷的加载装置，其特征在于所说的右大偏心块(1-10)为在偏心块安装座(1-10.1)上设置有偏心块体(1-10.2)；所说的左大偏心块(1-18)、左中偏心块(1-16)、右中偏心块(1-12)、左小偏心块(1-4)、右小偏心块(1-7)的结构与右大偏心块(1-10)的结构相同。
6.按照权利要求4所述的模拟车辆对路面动态负荷的加载装置，其特征在于所说的右大偏心块(1-10)为在偏心块安装座(1-10.1)上设置有偏心块体(1-10.2)；所说的左大偏心块(1-18)、左中偏心块(1-16)、右中偏心块(1-12)、左小偏心块(1-4)、右小偏心块(1-7)的结构与右大偏心块(1-10)的结构相同。
7.按照权利要求5所述的模拟车辆对路面动态负荷的加载装置，其特征在于所说的偏心块体(1-10.2)的形状为半圆环形体，在偏心块体(1-10.2)的内圆环面的轴向加工有键槽，在偏心块体(1-10.2)的半圆环面上加工有螺孔。
8.按照权利要求6所述的模拟车辆对路面动态负荷的加载装置，其特征在于所说的偏心块体(1-10.2)的形状为半圆环形体，在偏心块体(1-10.2)的内圆环面的轴向加工有键槽，在偏心块体(1-10.2)的半圆环面上加工有螺孔。
全文摘要
一种模拟车辆对路面动态负荷的加载装置，在压路机上设置有安装架和机架，机架上设置有通过管道与液压泵相联通的换向阀，在安装架上设置有产生模拟车辆对路面动态负荷的加载装置，在加载装置上设置有通过管道与换向阀相联通的液压马达。本发明产生对路面的垂直动负荷模拟汽车高速行驶通过路面，对路面施加脉冲冲击负荷，采用加速寿命实验，研究道路破坏时，测量沥青混凝土道路的变形、裂缝、断裂情况，来分析路基沉降对沥青混凝土道路破坏的影响，缩短了实验时间，提高了实验效率。它具有设计合理、实验数据准确、实验时间短等优点，可在沥青混凝土道路的检测及其研究以及路基沉降实验平台上推广使用。
文档编号G01N33/42GK1605867SQ20041007319
公开日2005年4月13日 申请日期2004年10月26日 优先权日2004年10月26日
发明者郁录平, 余强, 谢永利, 张维锋, 杨晓华, 张志刚 申请人:长安大学