一種瀝青混合料梯形梁試件靜壓成型裝置及制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種瀝青混合料梯形梁試件靜壓成型裝置及制造方法，包括液壓系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、反力框架、試模組件；反力框架立于液壓頂升桿的上方，當(dāng)液壓頂升桿上升時(shí)能碰觸到反力框架；試模組件置于液壓頂升桿的頂部，隨液壓頂升桿一起運(yùn)動(dòng)。試模組件包括上壓頭、下壓頭、試模，試模由兩塊L形結(jié)構(gòu)件圍成一梯形內(nèi)腔，兩塊L形結(jié)構(gòu)件之間通過緊固螺栓連接固定成整體；上壓頭和下壓頭的形狀與試模的內(nèi)腔形狀吻合。本發(fā)明改變了現(xiàn)有技術(shù)的碾壓成型方式，只需拌合?靜壓成型?脫模降溫養(yǎng)護(hù)即可，制作周期短；另外靜壓成型試件完整性好，沒有現(xiàn)有技術(shù)切割試件時(shí)的高頻振動(dòng)對(duì)試件內(nèi)部造成的傷害，所以本發(fā)明適合于制造瀝青混合料梯形梁試件。
【專利說明】
一種瀝青混合料梯形梁試件靜壓成型裝置及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種瀝青混合料試件成型裝置，尤其涉及測(cè)試瀝青混合料模量參數(shù)的試件成型裝置及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)迅速發(fā)展，但是由于交通荷載的增加，路面出現(xiàn)的早期破壞日益嚴(yán)重，以致于要對(duì)路面進(jìn)行頻繁的維修，這不僅造成建設(shè)投資的浪費(fèi)，還給正常的社會(huì)活動(dòng)帶來(lái)不便。分析現(xiàn)有瀝青路面早期病害的原因，多種因素對(duì)其有影響，目前采用的路面結(jié)構(gòu)類型被認(rèn)為是其中主要原因之一。
[0003]由于我國(guó)自高速公路修建以來(lái)，普遍采用半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)在使用過程中容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。對(duì)于路面結(jié)構(gòu)性破壞，不僅維修費(fèi)用高，而且維修難度大，往往需要“開膛破肚”。因此，國(guó)際上一些國(guó)家提出了永久性瀝青路面的概念，這種路面的設(shè)計(jì)壽命一般超過40年，其在使用期內(nèi)，路面損壞僅發(fā)生在路表，而結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生破壞，所以只需要定期對(duì)路表進(jìn)行維修即可，由于不需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修，因此僅是表面層的“小手術(shù)”。
[0004]對(duì)于永久性瀝青路面，車轍是必須要重視的問題。高模量抗車轍瀝青混合料具有很大的勁度，能夠很好的抵抗車轍。由于高模量可減薄瀝青層厚度，同時(shí)可以起到連接和擴(kuò)散荷載的作用，從而保護(hù)基層。
[0005]高模量瀝青混合料的基本概念是使用硬質(zhì)瀝青，同時(shí)使用比磨耗層高的膠結(jié)料含量，大約為6% (瀝青集料重量比)，通過硬質(zhì)瀝青獲得高的模量來(lái)抵抗車轍，在相同厚度條件下，減小傳遞到路基的應(yīng)力。富余的瀝青含量增加了混合料的致密性，可提高抗疲勞性會(huì)K。
[0006]高模量瀝青混合料在法國(guó)已經(jīng)使用了20多年，取得令人矚目的效果。國(guó)內(nèi)在2010年由江蘇交通科學(xué)研究院與法國(guó)道橋中心實(shí)驗(yàn)室合作引進(jìn)這一技術(shù)。河北省交通勘察研究院2013年斥資800多萬(wàn)元引進(jìn)了法國(guó)全套高模量瀝青混合料試驗(yàn)設(shè)備。
[0007]在評(píng)價(jià)混合料勁度模量和疲勞性能時(shí)，瀝青混合料梯形梁試件的制作是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，試件制作質(zhì)量的好壞將直接影響整個(gè)疲勞試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。而制備梯形梁試件的主要步驟包括混合料拌和、碾壓和試件切割三個(gè)過程。目前制作過程存在的缺陷:一是制作試件周期長(zhǎng)，效率低下，輪碾成型大試塊需要4-6小時(shí)，冷卻降溫需要24-48小時(shí)，切割成梯形梁試件需要6-8小時(shí);二是加工試件尺寸誤差偏大，切割機(jī)鋸片的誤差造成試件邊角不齊，雖在允許范圍內(nèi)，但誤差偏大，影響試驗(yàn)精度;三是切割邊角遇有軟弱顆粒時(shí)，容易崩落、缺損，造成截面變小，試驗(yàn)受力時(shí)易應(yīng)力集中；四是鋸片切割試件時(shí)的高頻振動(dòng)會(huì)對(duì)試件內(nèi)部造成傷害，影響試驗(yàn)準(zhǔn)確性;五是切割試件時(shí)產(chǎn)生的污水、高噪音造成的環(huán)境污染;六是加工試件成本高，幾十萬(wàn)元設(shè)備的投入、昂貴的金剛石鋸片的損耗、人工、能耗等直接成本使試件制作成本很高。
[0008]有關(guān)術(shù)語(yǔ)解釋:
[0009]模量:是指材料在受力狀態(tài)下應(yīng)力與應(yīng)變之比，原來(lái)專指材料在彈性極限內(nèi)的一個(gè)力學(xué)參數(shù)，故在不加任何定冠詞時(shí)往往就認(rèn)為指彈性模量，即應(yīng)力與應(yīng)變之比是一常數(shù)。該值的大小是表示此材料在外力作用下抵抗彈性變形的能力。
[0010]膠結(jié)料:指合成聚合物或含有瀝青的有機(jī)混合物，并能膠結(jié)集料的黏性物質(zhì)，如各種合成樹脂、合成橡膠乳液、純?yōu)r青、各種改性瀝青、專用瀝青(硬質(zhì)瀝青、彩色瀝青或再生瀝青)以及各種合成瀝青。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011 ]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種專業(yè)針對(duì)復(fù)數(shù)模量等瀝青混合料梯形梁試件靜壓成型的裝置及該裝置的制造方法，該裝置從原理上改進(jìn)了試件成型方式，解決了制作周期長(zhǎng)，尺寸誤差大，成型質(zhì)量不好等問題。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種瀝青混合料梯形梁試件靜壓成型裝置，包括液壓系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、反力框架、試模組件；
[0013]所述液壓系統(tǒng)包括液壓頂升桿，所述反力框架立于液壓頂升桿的上方，當(dāng)液壓頂升桿上升時(shí)能碰觸到所述反力框架；
[0014]所述試模組件置于所述液壓頂升桿的頂部，隨所述液壓頂升桿一起運(yùn)動(dòng)；
[0015]所述試模組件包括上壓頭、下壓頭、試模;所述試模由兩塊L形結(jié)構(gòu)件圍成一梯形內(nèi)腔，兩塊L形結(jié)構(gòu)件之間通過緊固螺栓連接固定成整體;所述上壓頭和下壓頭的形狀與試模的內(nèi)腔形狀吻合，所述試模內(nèi)腔的尺寸為(N，N+0.6mm)，所述上壓頭、下壓頭的尺寸均為(N-0.6mm,N-0.lmm)，N為試件的基準(zhǔn)尺寸；
[0016]所述上壓頭的下表面與所述下壓頭的上表面的平行度小于0.8mm。
[0017]進(jìn)一步講，所述壓力控制系統(tǒng)包括油箱，第一栗，第二栗，第一溢流閥，電磁換向閥，節(jié)流閥，液控單向閥，電液比例調(diào)速閥，第二溢流閥，第三溢流閥，形成的工作油路有三種:
[0018]第一種，油箱—第一栗—電磁換向閥—節(jié)流閥—液控單向閥—液壓缸—油箱構(gòu)成的回路；
[0019]第二種，油箱—第二栗—電液比例調(diào)速閥—液壓缸—節(jié)流閥—電磁換向閥—油箱I構(gòu)成的回路；
[0020]第三種，油箱—第一栗—液控單向閥—液壓缸—節(jié)流閥—電磁換向閥—油箱構(gòu)成的回路。
[0021 ]再進(jìn)一步講，所述電磁換向閥采用“Y”型的三位四通閥。
[0022]進(jìn)一步講，在其中一塊所述L形結(jié)構(gòu)件上設(shè)置有拆模螺栓，在另一所述L形結(jié)構(gòu)件上設(shè)置螺栓孔，開模時(shí)所述拆模螺栓旋進(jìn)所述螺栓孔，頂開另一所述L形結(jié)構(gòu)件，取出試件；壓模時(shí)所述拆模螺栓閑置。
[0023]進(jìn)一步講，所述液壓頂升桿伸出液壓箱，所述反力框架固定于所述液壓箱表面;所述反力框架包括立柱和橫梁，所述試模組件上升時(shí)能夠觸及到所述橫梁。
[0024]—種制造所述裝置的方法，其特征在于:
[0025]將所述液壓系統(tǒng)和壓力控制系統(tǒng)集成到一液壓箱中，成為箱式集成結(jié)構(gòu)，所述液壓頂升桿伸出所述液壓箱；
[0026]將所述反力框架固定立于所述液壓箱上，其中使所述反力框架的橫梁位于所述液壓頂升桿的正上方；
[0027]將所述試模組件的三個(gè)部件分別加工，其中試模的成型方法為:
[0028]首先在設(shè)計(jì)階段將試模分成兩塊L形結(jié)構(gòu)件，以板材的厚度為基礎(chǔ)，沿著板材的一側(cè)板面延長(zhǎng)作為試模分割面，然后在所述試模的兩端各設(shè)計(jì)一個(gè)緊固螺栓位；
[0029]然后分別加工兩塊L形結(jié)構(gòu)件，再按照兩個(gè)緊固螺栓的設(shè)計(jì)位置，分別在兩塊所述L形結(jié)構(gòu)件上加工對(duì)應(yīng)的螺紋孔，所述螺紋孔穿透其中一塊L形結(jié)構(gòu)件，并在另一塊L形結(jié)構(gòu)件上形成為盲孔；
[0030]再然后通過兩個(gè)緊固螺栓將兩塊L形結(jié)構(gòu)件連接成一整體，形成試模；
[0031]最后再精加工試模內(nèi)腔尺寸。
[0032]進(jìn)一步講，在試模的一端還設(shè)計(jì)有拆模螺栓孔，所述拆模螺紋孔成形于兩塊所述L形結(jié)構(gòu)件上，在其中一塊L形結(jié)構(gòu)件上為通螺紋孔，在另一塊L形結(jié)構(gòu)件上為盲螺紋孔，當(dāng)擰入拆模螺栓時(shí)，拆模螺栓能夠穿過一塊L形結(jié)構(gòu)件將另一塊L形結(jié)構(gòu)件頂開。
[0033]本發(fā)明的有益效果是:
[0034]1.本發(fā)明提供了一種模壓方式的成型裝置，改變現(xiàn)有技術(shù)的碾壓成型，只需拌合-靜壓成型梯形梁試件-脫模降溫養(yǎng)護(hù)即可，制作周期短；
[0035]2.使用模壓成型裝置，提高了現(xiàn)有技術(shù)試件尺寸精度，模具用高強(qiáng)度工具鋼成批精加工而成，成型試件誤差?。?br>[0036]3.試件在模具內(nèi)靜壓成型，沒有邊角崩落、缺損現(xiàn)象，試件完整性好；
[0037]4.靜壓成型，沒有現(xiàn)有技術(shù)切割試件時(shí)的高頻振動(dòng)對(duì)試件內(nèi)部造成的傷害，試驗(yàn)準(zhǔn)確性高；
[0038]5.靜壓成型，無(wú)污水、噪音，沒有現(xiàn)有技術(shù)制作時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境污染；
[0039]6.可降低加工試件成本，只需幾萬(wàn)元的液壓成型機(jī)、少量人工、低能耗即可。
[0040]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行全面改進(jìn)，大大提高了工作效率，降低了加工成本，并且提高了試件尺寸精度和完整性。
[0041]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0042]附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表不相同的部件。
[0043]圖1為本發(fā)明成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖2為本發(fā)明試模組件中各部件的主視示意圖；
[0045]圖3為本發(fā)明試模組件中各部件的俯視示意圖；
[0046]圖4為液壓控制系統(tǒng)工作示意圖。
[0047]圖中標(biāo)號(hào):1_液壓系統(tǒng)、2-壓力控制系統(tǒng)、3-反力框架、4-試模組件、5-緊固螺栓、6-拆模螺栓、11-液壓頂升桿、12-液壓箱、13-液壓缸、31-立柱、32-橫梁、41-上壓頭、42-下壓頭、43-試模；
[0048]101-油箱、102-第一栗、103-第二栗、104-第一溢流閥、105-電磁換向閥、106-節(jié)流閥、107-液控單向閥、108-電液比例調(diào)速閥、109-第二溢流閥、110-第三溢流閥。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面結(jié)合附圖來(lái)具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
[0050]本發(fā)明提供了一種瀝青混合料梯形梁試件靜壓成型裝置，本發(fā)明提供了一種瀝青混合料梯形梁試件制作裝置，主要用來(lái)制作瀝青混合料梯形梁試件，以供在試驗(yàn)室進(jìn)行瀝青混合料物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。該裝置主要包括液壓系統(tǒng)1、壓力控制系統(tǒng)2、反力框架3、試模組件4等。
[0051]如圖1所示，液壓系統(tǒng)I由壓力控制系統(tǒng)2控制，實(shí)現(xiàn)其液壓頂升桿11的升降。液壓頂升桿11位于液壓箱12的頂部，可上、下升降;在液壓箱12的頂部同時(shí)還設(shè)置有反力框架3。反力框架3包括兩根立柱31和一根橫梁32，橫梁32支撐安裝于兩根立柱31上，在立柱上的高度可調(diào)，較佳的是橫梁32的底面與液壓頂升桿11的頂面平行。試模組件4包括上壓頭41、下壓頭42以及試模43。上壓頭41要保證底面光潔平整，下壓頭42和試模43需要放置于液壓頂升桿11的頂部，所以液壓頂升桿11的頂部需要設(shè)置一平臺(tái)，平臺(tái)上放置下壓頭42和試模43，下壓頭42放置于試模43的內(nèi)底部。
[0052]試模組件中上壓頭41、下壓頭42、試模43的結(jié)構(gòu)及分解狀態(tài)如圖2、圖3所示，三者為相互獨(dú)立的部件，上壓頭41和下壓頭42的結(jié)構(gòu)完全一樣，兩者一上一下靈活位于試模43的兩側(cè)，試模43具有一梯形內(nèi)腔用于填料，上壓頭41和下壓頭42的形狀與試模43的內(nèi)腔形狀完全吻合，上壓頭41和下壓頭42與試模43內(nèi)腔形成間隙配合，如試模內(nèi)腔的尺寸范圍為(N,N+0.6mm)，則上、下壓頭的尺寸范圍是(N-0.6mm，N-0.lmm)，N為基準(zhǔn)尺寸，可以壓入到試模43的內(nèi)腔中。因?yàn)橹谱鞯氖翘菪瘟涸嚰?，所以上壓頭41、下壓頭42和試模43內(nèi)腔的形狀都為對(duì)應(yīng)的梯形塊及梯形腔。上壓頭41和下壓頭42為實(shí)體件以增強(qiáng)壓實(shí)力；試模43是由兩部分結(jié)構(gòu)件圍成一個(gè)內(nèi)腔，兩部分結(jié)構(gòu)件之間通過緊固螺栓5連接固定成一個(gè)整體。進(jìn)一步講，為便于從試模中取出試件，在試模43上又設(shè)置拆模螺栓6，拆模螺栓6連接在其中一部分結(jié)構(gòu)件上，在另一部分結(jié)構(gòu)件上設(shè)置螺栓孔，開模時(shí)利用拆模螺栓6旋進(jìn)螺栓孔，頂開試模，取出試件;壓模時(shí)拆模螺栓6閑置。
[0053]進(jìn)一步講，構(gòu)成試模43的兩部分結(jié)構(gòu)件按照如圖3的形式分割，兩部分都成L形，這樣的結(jié)構(gòu)分割有利于拆模，使用零件又少，能最大限度的保證試模的剛度。
[0054]進(jìn)一步講，試模組件4的材質(zhì)均為工具鋼或高碳合金鋼，強(qiáng)度、剛度高，保證長(zhǎng)期使用不變形。
[0055]瀝青混合料梯形梁試件是要求一定的表面粗糙度的，試模43內(nèi)腔中用于放入試件瀝青混合料，上壓頭41、下壓頭42用于從上下兩側(cè)對(duì)混合料進(jìn)行施壓，所以本發(fā)明中需要保證試模43內(nèi)腔的表面粗糙度，以及上壓頭41下表面、下壓頭42上表面的粗糙度，本發(fā)明中設(shè)定的粗糙度是Ra = 1.6-3.2μηι。
[0056]同時(shí)，瀝青混合料梯形梁試件是要求上、下表面平行的，所以為保證上、下表面的平行度，本發(fā)明應(yīng)保證上壓頭41下表面與下壓頭42上表面的平行度，這兩個(gè)表面的平行度保證在小于0.8mm。
[0057]另外，在壓模成型過程中，需要保證足夠的壓力，以及力度的平穩(wěn)性，為保證上、下壓頭在試模內(nèi)腔運(yùn)行時(shí)保持一定的平行度，以及不在內(nèi)腔卡住，要求內(nèi)腔高度和上、下壓頭厚度要達(dá)到一定的尺寸。瀝青混合料梯形梁試件為梯形柱體，一個(gè)方向截面為梯形，另兩個(gè)方向的截面為矩形。常用的試件尺寸包括三種:上底25mm，下底56mm，高250mm，厚25mm;上底25mm,下底70mm，高250mm，厚25mm ；上底25mm，下底70mm，高250mm，厚50mm;尺寸偏差土
0.2mm；以上尺寸可以允許有土 5mm的誤差。上述的試模內(nèi)腔尺寸(N，N+0.6mm)以及上、下壓頭的尺寸(N-0.1mm，N-0.6mm)中的N就是試件的基準(zhǔn)尺寸。
[0058]考慮到上、下壓頭需要很好的剛度，以及在試模中受壓過程中保持一定的平行度，所以要求有一定的厚度15_25mm，這樣在壓制試件時(shí)，不會(huì)發(fā)生一頭翹起的現(xiàn)象，從設(shè)計(jì)上保證了平行度的要求。成型的試件再經(jīng)過卡尺檢測(cè)，任意5處中有I處超過設(shè)定值Imm的，此試件即作廢。
[0059]由于裝置在工作中要承受一定的壓力，所以為了保證裝置的強(qiáng)度，本發(fā)明還需采取如下措施:
[0060]1.將液壓系統(tǒng)I和壓力控制系統(tǒng)2做成箱式集成結(jié)構(gòu)，液壓箱12里面裝液壓缸及閥體、管路等，液壓缸的液壓頂升桿11伸出液壓箱12。由于液壓箱12表面要支撐反力框架3，液壓箱12優(yōu)先選用碳鋼材料制作。
[0061]2.反力框架3的立柱31固定于液壓箱12上，采用機(jī)械連接方式使其固著。
[0062]3.橫梁32采用機(jī)械連接方式固定于立柱31上。立柱31和橫梁32優(yōu)先選用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材料。
[0063]4.液壓頂升桿11設(shè)置的頂部平臺(tái)與液壓頂升桿11一體制作，或焊接于液壓頂升桿11上，平臺(tái)需具有足夠的支撐面積支撐下壓頭42和試模43以及具有升降平穩(wěn)性。
[0064]不做試件時(shí)，下壓頭42和試模43是不放置在液壓頂升桿11頂部平臺(tái)上的，在制作試件時(shí)，將下壓頭42放于平臺(tái)上，然后將試模43扣于下壓頭42上，使下壓頭42位于試模43的內(nèi)腔中，且嚴(yán)密圍合內(nèi)腔底部，然后填入混合料搗實(shí)后再將上壓頭蓋在混和料上。
[0065]工作時(shí)，設(shè)定液壓機(jī)加壓壓力，反力框架3內(nèi)液壓頂升桿11頂升試模向上升起，上壓頭頂住橫梁后，壓力逐漸增加至設(shè)定值，保持恒壓力靜止一段時(shí)間后，卸載，把試件取出，完成一次試件制作。
[0066]為保證液壓頂升桿11的升降平穩(wěn)性，需從液壓系統(tǒng)I和壓力控制系統(tǒng)2的結(jié)構(gòu)以及控制策略上得以保證，詳見下述液壓控制介紹。
[0067]液壓系統(tǒng)為典型的力控制系統(tǒng)，壓力控制系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行壓力力值的設(shè)定，通過測(cè)力機(jī)構(gòu)檢測(cè)液壓缸的壓力值反饋給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)，進(jìn)而調(diào)節(jié)電液比例調(diào)速閥的輸出，控制液壓缸的輸出力，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
[0068]如圖4所示，該液壓系統(tǒng)的油路結(jié)構(gòu)如下:它包括油箱101，第一栗102，第二栗103，第一溢流閥104，電磁換向閥105，節(jié)流閥106，液控單向閥107，電液比例調(diào)速閥108，第二溢流閥109，第三溢流閥110。控制液壓缸13工作的油路分為三種:
[0069]第一種，油箱101—第一栗102—電磁換向閥105—節(jié)流閥106—液控單向閥107—液壓缸13—油箱101構(gòu)成的回路;第一溢流閥104為第一栗102溢流。
[0070]第二種，油箱1I—第二栗103—電液比例調(diào)速閥108—液壓缸13—節(jié)流閥106—電磁換向閥105—油箱1I構(gòu)成的回路;第二溢流閥109、第三溢流閥110分別為第二栗103和電液比例調(diào)速閥108溢流。
[0071]第三種，油箱101—第一栗102—液控單向閥107—液壓缸13—節(jié)流閥106—電磁換向閥105—油箱1I構(gòu)成的回路;第一溢流閥104為第一栗102溢流。
[0072]進(jìn)一步講，電磁換向閥105采用了“Y”型的三位四通閥。
[0073]該液壓系統(tǒng)能完成以下工作循環(huán):
[0074]I)啟動(dòng)階段:起動(dòng)栗I，電磁換向閥105的IYA端通電，即電磁換向閥左位工作，此時(shí)液控單向閥107反向?qū)?，具體油路是:栗I —電磁換向閥105左位—節(jié)流閥106—液壓缸13無(wú)桿腔—液壓缸13有桿腔—液控單向閥107—電磁換向閥105左位—油箱101。此時(shí)液壓缸13的液壓頂升桿11伸出(圖中向右運(yùn)動(dòng))，其運(yùn)動(dòng)速度由節(jié)流閥106控制。
[0075]2)加載階段:關(guān)閉栗I，啟動(dòng)栗2，電磁換向閥105的IYA端斷電，2YA端也斷電，即電磁換向閥的中位工作，此時(shí)因換向閥采用了 “Y”型的滑閥機(jī)能，故液控單向閥的控制油壓為零，此時(shí)該閥的作用等同于普通單向閥，具體油路是:栗2—電液比例調(diào)速閥108—液壓缸13有桿腔—液壓缸13無(wú)桿腔—節(jié)流閥106—電磁換向閥105中位—油箱101。此時(shí)液壓缸13的液壓頂升桿11伸出(圖中向右運(yùn)動(dòng))，因液壓頂升桿11與平臺(tái)連在一起，故這種運(yùn)動(dòng)正是對(duì)試模的加載方式，按給定的加載速率加載，其加載的快慢、大小由計(jì)算機(jī)控制電液比例調(diào)速閥108實(shí)現(xiàn)。此時(shí)節(jié)流閥106作背壓閥使用，而栗I的流量則經(jīng)溢流閥104回油箱。
[0076]3)回程階段:起動(dòng)栗I，關(guān)閉栗2，電磁換向閥105的2YA端通電，即電磁換向閥右位工作，此時(shí)液控單向閥107正向?qū)?，具體油路是:栗I —電磁換向閥105右位—液控單向閥107—液壓缸13有桿腔—液壓缸13無(wú)桿腔—節(jié)流閥106—電磁換向閥105右位—油箱1I。此時(shí)液壓缸13的液壓頂升桿11縮回(圖中向左運(yùn)動(dòng))。
[0077]該液壓控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是:
[0078]a)采用了兩個(gè)栗源，使高低壓油路分離，減小了功率損失(栗2為低壓栗)；
[0079]b)液控單向閥和電磁換向閥滑閥機(jī)能的合理使用，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，管路簡(jiǎn)單，可靠性尚;
[0080]c)使用了由計(jì)算機(jī)控制的電液比例調(diào)速閥，使加載速率可調(diào)，且試驗(yàn)結(jié)果更加精確。
[0081]所以，該液壓系統(tǒng)采用了計(jì)算機(jī)控制，數(shù)據(jù)采集和處理精度高，可根據(jù)用戶需要設(shè)計(jì)出友好的用戶界面，窗口中顯示加載力、加載速度、加載時(shí)間、加載狀態(tài)、加載曲線等。同時(shí)，用計(jì)算機(jī)控制電液比例調(diào)速閥的輸出流量進(jìn)而控制缸的輸出力，使加載速度可調(diào)。這樣的壓力機(jī)操作簡(jiǎn)單，試驗(yàn)結(jié)果輸出多樣化。
[0082]本裝置的制造過程是:將液壓系統(tǒng)I和壓力控制系統(tǒng)2集成裝到液壓箱中，成為箱式集成結(jié)構(gòu);將反力框架的兩根立柱用機(jī)械連接的方法固定在箱體頂部，反力框架3的橫梁采用機(jī)械連接的方法固定在兩根立柱頂部之間；將試模組件4的三個(gè)部件分別加工。試模組件不用時(shí)可以分散獨(dú)立置放，當(dāng)加工試件時(shí)，將下壓頭放置到液壓頂升桿的頂部平臺(tái)上，然后放上試模，填充試料后，再在上面覆蓋上壓頭，通過液壓頂升桿提升試模組件頂在橫梁底部，繼續(xù)施加頂升力，試件就會(huì)在試模組件中受壓成型。
[0083]這里，液壓系統(tǒng)I和壓力控制系統(tǒng)2的集成安裝，反力框架3的固定，都可采用通用方法制造、安裝。介紹一下試模組件4的加工安裝過程是:將試模分成兩塊L形結(jié)構(gòu)件分別加工，在加工兩個(gè)結(jié)構(gòu)件之前設(shè)計(jì)試模的分割面時(shí)，是以板材的厚度為基礎(chǔ)，沿著板材的一側(cè)板面延長(zhǎng)作為分割面的，兩塊L形結(jié)構(gòu)件通過緊固螺栓5連接而成一整體，兩個(gè)緊固螺栓5分別安裝在兩塊L形結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)邊的端部，從一塊L形構(gòu)件的長(zhǎng)邊穿入，穿進(jìn)另一塊L形構(gòu)件的短邊中，從而將兩個(gè)結(jié)構(gòu)件連接起來(lái)。所以，加工時(shí)先粗加工L形結(jié)構(gòu)件，并按緊固螺栓5設(shè)計(jì)的位置鉆孔、套絲。兩塊結(jié)構(gòu)件用緊固螺栓5擰緊后，再精加工試模內(nèi)腔尺寸，達(dá)到設(shè)計(jì)的尺寸和粗糙度要求。另外，在兩塊結(jié)構(gòu)件用緊固螺栓5擰緊后，還可在試模的一端設(shè)計(jì)拆模螺栓6的螺紋孔，該螺紋孔一次同時(shí)成形于兩塊L形結(jié)構(gòu)件上，其中在一塊L形結(jié)構(gòu)件上為通螺紋孔，在另一塊L形結(jié)構(gòu)件上為盲螺紋孔，這樣當(dāng)擰入拆模螺栓6時(shí)，拆模螺栓6能夠穿過一塊L形結(jié)構(gòu)件將另一塊L形結(jié)構(gòu)件頂開。上、下壓頭可一次完成加工尺寸和精度要求。
[0084]本發(fā)明提供了一種瀝青混合料梯形梁試件靜壓成型裝置及制造方法，能滿足各種瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中對(duì)復(fù)數(shù)模量等梯形梁試件的制備，尤其適合細(xì)集料級(jí)配，或者把混合料中5mm以下集料與瀝青或改性瀝青拌合成粗膠泥來(lái)制備。這樣對(duì)原來(lái)成型方法的弊端能很好的避免，對(duì)準(zhǔn)確測(cè)試瀝青混合料的參數(shù)，完善瀝青混合料組成設(shè)計(jì)有著突出意義。本發(fā)明裝置能夠?qū)r青拌合料一次模壓成型，脫模后沒有邊角崩落、缺損現(xiàn)象，不需要再進(jìn)行切割去毛刺等，成型精度高，可使制作過程簡(jiǎn)化;靜壓成型準(zhǔn)確率高；加工成本低，人工少，可批量生產(chǎn)。
[0085]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種瀝青混合料梯形梁試件靜壓成型裝置，其特征在于:包括液壓系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、反力框架、試模組件； 所述液壓系統(tǒng)包括液壓頂升桿，所述反力框架立于液壓頂升桿的上方，當(dāng)液壓頂升桿上升時(shí)能碰觸到所述反力框架； 所述試模組件置于所述液壓頂升桿的頂部，隨所述液壓頂升桿一起運(yùn)動(dòng)； 所述試模組件包括上壓頭、下壓頭、試模;所述試模由兩塊L形結(jié)構(gòu)件圍成一梯形內(nèi)腔，兩塊L形結(jié)構(gòu)件之間通過緊固螺栓連接固定成整體;所述上壓頭和下壓頭的形狀與試模的內(nèi)腔形狀吻合，所述試模內(nèi)腔的尺寸為(N，N+0.6mm)，所述上壓頭、下壓頭的尺寸均為(N-0.6mm,N-0.lmm)，N為試件的基準(zhǔn)尺寸； 所述上壓頭的下表面與所述下壓頭的上表面的平行度小于0.8mm。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瀝青混合料梯形梁試件靜壓成型裝置，其特征在于: 所述壓力控制系統(tǒng)包括油箱，第一栗，第二栗，第一溢流閥，電磁換向閥，節(jié)流閥，液控單向閥，電液比例調(diào)速閥，第二溢流閥，第三溢流閥，形成的工作油路有三種: 第一種，油箱—第一栗—電磁換向閥—節(jié)流閥—液控單向閥—液壓缸—油箱構(gòu)成的回路； 第二種，油箱—第二栗—電液比例調(diào)速閥—液壓缸—節(jié)流閥—電磁換向閥—油箱I構(gòu)成的回路； 第三種，油箱—第一栗—液控單向閥—液壓缸—節(jié)流閥—電磁換向閥—油箱構(gòu)成的回路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的瀝青混合料梯形梁試件制作裝置，其特征在于:所述電磁換向閥采用“Y”型的三位四通閥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瀝青混合料梯形梁試件制作裝置，其特征在于:在其中一塊所述L形結(jié)構(gòu)件上設(shè)置有拆模螺栓，在另一所述L形結(jié)構(gòu)件上設(shè)置螺栓孔，開模時(shí)所述拆模螺栓旋進(jìn)所述螺栓孔，頂開另一所述L形結(jié)構(gòu)件，取出試件;壓模時(shí)所述拆模螺栓閑置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瀝青混合料梯形梁試件制作裝置，其特征在于:所述液壓頂升桿伸出液壓箱，所述反力框架固定于所述液壓箱表面;所述反力框架包括立柱和橫梁，所述試模組件上升時(shí)能夠觸及到所述橫梁。6.一種制造如權(quán)利要求1-5之一所述裝置的方法，其特征在于: 將所述液壓系統(tǒng)和壓力控制系統(tǒng)集成到一液壓箱中，成為箱式集成結(jié)構(gòu)，所述液壓頂升桿伸出所述液壓箱； 將所述反力框架固定立于所述液壓箱上，其中使所述反力框架的橫梁位于所述液壓頂升桿的正上方； 將所述試模組件的三個(gè)部件分別加工，其中試模的成型方法為: 首先在設(shè)計(jì)階段將試模分成兩塊L形結(jié)構(gòu)件，以板材的厚度為基礎(chǔ)，沿著板材的一側(cè)板面延長(zhǎng)作為試模分割面，然后在所述試模的兩端各設(shè)計(jì)一個(gè)緊固螺栓位； 然后分別加工兩塊L形結(jié)構(gòu)件，再按照兩個(gè)緊固螺栓的設(shè)計(jì)位置，分別在兩塊所述L形結(jié)構(gòu)件上加工對(duì)應(yīng)的螺紋孔，所述螺紋孔穿透其中一塊L形結(jié)構(gòu)件，并在另一塊L形結(jié)構(gòu)件上形成為盲孔； 再然后通過兩個(gè)緊固螺栓將兩塊L形結(jié)構(gòu)件連接成一整體，形成試模； 最后再精加工試模內(nèi)腔尺寸。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造方法，其特征在于:在試模的一端還設(shè)計(jì)有拆模螺栓孔，所述拆模螺紋孔成形于兩塊所述L形結(jié)構(gòu)件上，在其中一塊L形結(jié)構(gòu)件上為通螺紋孔，在另一塊L形結(jié)構(gòu)件上為盲螺紋孔，當(dāng)擰入拆模螺栓時(shí)，拆模螺栓能夠穿過一塊L形結(jié)構(gòu)件將另一塊L形結(jié)構(gòu)件頂開。
【文檔編號(hào)】G01N1/36GK105890962SQ201610227951
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月13日
【發(fā)明人】薛善光, 張衛(wèi), 孟會(huì)林, 王慶凱, 封明聰, 母煥勝, 潘秀, 蔡朝霞
【申請(qǐng)人】河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院