CN113607574A - 一种沥青延展性检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青延展性检测装置，包括固定夹持头、移动夹持头、第一滑轨、调速器和手轮，固定夹持头固定在第一滑轨的一端，移动夹持头与第一滑轨滑动连接，调速器包括传动轴、第一滑动件、第二滑动件、转盘、拉力弹簧和摩擦盘，摩擦盘相对第一滑轨固定，传动轴一端通过第一传动机构与手轮连接，另一端通过第二传动机构带动移动夹持头沿着第一滑轨滑动，传动轴设有转盘，转盘设有沿着径向往复移动的第一滑动件和沿着轴向往复移动的第二滑动件，第一滑动件通过拉力弹簧与转盘连接，拉力弹簧的劲度系数K＝mω2，第一滑动件的重心与转盘的中心的距离等于拉力弹簧的形变量。本发明在用于制动的部件磨损后，仍然能够保持良好的速度控制效果。

Description

一种沥青延展性检测装置

技术领域

本发明涉及沥青检测技术领域，特别涉及一种沥青延展性检测装置。

背景技术

沥青延展性又称为沥青延度，试验时将待测试的沥青或者沥青产品放入检测装置内，检测装置以恒定的速度拉伸待测样品，观察待测样品受力后的拉伸情况判断其延展性。在产品的生产和研发中，采用简易的检测拉伸装置可以判断不同产品之间的延展性。现有的简易检测装置采用调速器来控制拉伸的速度，当拉伸的速度过快时调速器的滑块在离心作用下向外甩出，推动制动片摩擦制动，降低拉绳的速度。在摩擦片没有磨损之前，调速器的对速度的控制速度较为准确，但是当制动片磨损后调速器对速度的控制会失灵，具体表现为调速器控制的速度会高于预设速度，从而导致调速器保持高于预设速度的输出速度；或者调速器控制的速度上下波动，即当转速大于预设速度能正常触发制动效果降速，但是速度降低与预设速度后不能够正常解除制动，需要降低很大的幅度后才能再次解除制动，从而导致输出的速度周期性的上下波动。

发明内容

针对上述现有技术，本发明在于提供一种沥青延展性检测装置，在用于制动的部件磨损后，仍然能够保持良好的速度控制效果。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种沥青延展性检测装置，包括固定夹持头、移动夹持头、第一滑轨、调速器和手轮，所述固定夹持头固定在第一滑轨的一端，所述移动夹持头与所述第一滑轨滑动连接，所述调速器包括传动轴、第一滑动件、第二滑动件、转盘、拉力弹簧和摩擦盘，所述摩擦盘相对所述第一滑轨固定，所述传动轴一端通过第一传动机构与所述手轮连接，另一端通过第二传动机构带动所述移动夹持头沿着所述第一滑轨滑动，所述传动轴设有所述转盘，所述转盘设有沿着径向往复移动的第一滑动件和沿着轴向往复移动的第二滑动件，所述第一滑动件和第二滑动件设有相互配合的斜面，所述第一滑动件向所述转盘的边缘移动时推动所述第二滑动件沿轴向移动与所述摩擦盘接触，所述第一滑动件通过所述拉力弹簧与转盘连接，所述拉力弹簧的劲度系数K＝mω2，其中m为第一滑动件的质量，ω为所述传动轴的预设转动角速度，所述第一滑动件的重心与转盘的中心的距离等于所述拉力弹簧的形变量。

进一步的，所述第一滑动件设有可拆卸的配重块，所述转盘设有调节螺栓，所述拉力弹簧固定在所述调节螺栓上。

进一步的，所述第一传动机构包括加速器、第一扭力弹簧和单向轴承，所述手轮通过所述第一扭力弹簧与所述加速器的输入轴连接，所述加速器的输出轴与所述传动轴连接，所述手轮的转轴套接在所述单向轴承上，所述单向轴承相对所述滑轨固定。

进一步的，所述第二传动机构包括减速器、丝杆和螺母座，所述螺母座安装在所述移动夹持头上，所述丝杆与所述螺母座螺纹连接，所述丝杆与所述减速器的输出轴连接，所述减速器的输入轴与所述传动轴连接。

进一步的，所述转盘设有第三滑动件和限位齿，所述第二滑轨内设有第三滑动件，所述第三滑动件远离所述转盘中心的一端设有L形杆和第二扭力弹簧，所述第三滑动件靠近所述转盘中心的一端设有限位块，所述限位块用于限制所述第一滑动件向转盘中心移动，所述L形杆与所述第三滑动件转动连接，所述第二扭力弹簧驱动所述L形杆转动卡入限位齿内，所述第一滑动件移动时能够推动所述L形杆转动脱离限位齿。

进一步的，所述第二滑动件朝向所述摩擦盘的一侧设有制动片，所述斜面设于所述制动片的对侧。

进一步的，所述转盘设有压力弹簧，所述压力弹簧用于推动所述第二滑动件向远离所述摩擦盘的方向移动。

进一步的，所述斜面与所述第一滑动件移动方向的夹角为5～10度。

本发明的有益效果在于：本发明在第二滑动件发生磨损后，第一滑动件向外移动更大距离才能推动第二滑动件与摩擦盘接触制动。本发明通过采用劲度系数K＝mω2的拉力弹簧，只要传动轴的转速大于ω时，不论第一滑动件处于什么位置，拉力弹簧产生的弹力总是小于第一滑动件受到的离心力，在传动轴转速不变的情况下，第一滑动件能够向外移动更大距离与第二滑动件接触，并且挤压第二滑动件与摩擦盘接触制动，降低传动轴的输出速度。直到传动轴的速度降低达到ω时，第一滑动件受力平衡不在将第二滑动件推向摩擦盘。当传动轴的速度降低至小于ω时，不论第一滑动件处于什么位置，拉力弹簧产生的弹力总是小于第一滑动件受到的离心力，第一滑动件在弹力作用下向内移动，第二滑动件与摩擦盘的分离从而接触制动效果，提高传动轴的转速，使得传动轴的输出速度稳定在ω。

本发明的第一滑动件和第二滑动件设有相互配合的斜面，第一滑动件向所述转盘的边缘移动时推动所述第二滑动件沿轴向移动与所述摩擦盘接触，在斜面与所述第一滑动件移动方向的夹角较小时能够提供较大的摩擦制动力。在第二滑动件磨损后，第一滑动件触发制动效果时所处的位置发生较大的偏移，采用本发明的结构能够在发生很大偏移的情况下保持传动轴输出的转速稳定。避免在第二滑动件磨损的情况下，调速器的输出速度会高于预设速度，或者调速器输出速度在预设速度偏下的范围内上下波动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种沥青延展性检测装置的结构示意图；

图2为本发明一种沥青延展性检测装置的调速器的侧视图；

图3为本发明一种沥青延展性检测装置的转速与制动力关系图；

图中，1固定夹持头，2移动夹持头，3第一滑轨，4调速器，5手轮，6传动轴，7第一滑动件，8第二滑动件，9转盘，10拉力弹簧，11摩擦盘，12第一传动机构，13第二传动机构，16配重块，17调节螺栓，18加速器，19第一扭力弹簧，20单向轴承，21减速器，22丝杆，23螺母座，24第三滑动件，25L形杆，26第二扭力弹簧，27限位块，28限位齿，29制动片，30压力弹簧。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1～2，一种沥青延展性检测装置，包括固定夹持头1、移动夹持头2、第一滑轨3、调速器4和手轮5，所述固定夹持头1固定在第一滑轨3的一端，所述移动夹持头2与所述第一滑轨3滑动连接，所述调速器4包括传动轴6、第一滑动件7、第二滑动件8、转盘9、拉力弹簧10和摩擦盘11，所述摩擦盘11相对所述第一滑轨3固定，所述传动轴6一端通过第一传动机构12与所述手轮5连接，另一端通过第二传动机构13带动所述移动夹持头2沿着所述第一滑轨3滑动，所述传动轴6设有所述转盘9，所述转盘9设有沿着径向往复移动的第一滑动件7和沿着轴向往复移动的第二滑动件8，所述第一滑动件7和第二滑动件8设有相互配合的斜面，所述第一滑动件7向所述转盘9的边缘移动时推动所述第二滑动件8沿轴向移动与所述摩擦盘11接触，所述第一滑动件7通过所述拉力弹簧10与转盘9连接，所述拉力弹簧10的劲度系数K＝mω2，其中m为第一滑动件7的质量，ω为所述传动轴6的预设转动角速度，所述第一滑动件7的重心与转盘9的中心的距离等于所述拉力弹簧10的形变量。

待检测的沥青一端夹在固定夹持头1，另一端夹在移动夹持头2。接着以较为稳定的速度转动手轮5，手轮5通过第一传动机构12带动传动轴6转动。传动轴6上固定了转盘9，转盘9设有沿着径向往复移动的第一滑动件7和沿着轴向往复移动的第二滑动件8，在转动状态下第一滑动件7受到沿着径向向外的离心力作用。第一滑动件7通过所述拉力弹簧10与转盘9连接，所述拉力弹簧10的劲度系数K＝mω²，其中m为第一滑动件7的质量，单位为kg，ω为所述传动轴6的预设转动角速度rad/s，所述第一滑动件7的重心与转盘9的中心的距离等于所述拉力弹簧10的形变量，因此，当转轴转动的角速度等于ω时，第一滑动件7受到的离心力和弹簧拉力平衡；当转轴转动的角速度大于ω时，第一滑动件7受到的离心力大于弹簧拉力，第一滑动件7沿着径向向远离转盘9中心的方向移动，第一滑动件7和第二滑动件8设有相互配合的斜面，所述第一滑动件7向所述转盘9的边缘移动时推动所述第二滑动件8沿轴向移动与所述摩擦盘11接触，通过第二滑动件8与摩擦轮的摩擦对转盘9减速，从而将传动轴6的速度降低下来。当转轴转动的角速度小于ω时，第一滑动件7受到的离心力小于弹簧拉力，第一滑动件7沿着径向向靠近转盘9中心的方向移动，第二滑动件8失去第一滑动件7的推力从而降低了与摩擦盘11之间的摩擦力，解除转盘9与摩擦盘11之间的制动效果，传动轴6的转速增加，调速器4的输出转速保持相对恒定。所述传动轴6另一端通过第二传动机构13带动所述移动夹持头2沿着所述第一滑轨3滑动，第一夹持头和第二夹持头相对匀速运动，从而匀速拉动沥青检测试样，完成沥青的延展性检测。

本发明在第二滑动件8发生磨损后，第一滑动件7向外移动更大距离才能推动第二滑动件8与摩擦盘11接触制动。本发明通过采用劲度系数K＝mω2的拉力弹簧10，只要传动轴6的转速大于ω时，不论第一滑动件7处于什么位置，拉力弹簧10产生的弹力总是小于第一滑动件7受到的离心力，在传动轴6转速不变的情况下，第一滑动件7能够向外移动更大距离与第二滑动件8接触，并且挤压第二滑动件8与摩擦盘11接触制动，降低传动轴6的输出速度。直到传动轴6的速度降低达到ω时，第一滑动件7受力平衡不在将第二滑动件8推向摩擦盘11。当传动轴6的速度降低至小于ω时，不论第一滑动件7处于什么位置，拉力弹簧10产生的弹力总是小于第一滑动件7受到的离心力，第一滑动件7在弹力作用下向内移动，第二滑动件8与摩擦盘11的分离从而接触制动效果，提高传动轴6的转速，使得传动轴6的输出速度稳定在ω。

本发明的第一滑动件7和第二滑动件8设有相互配合的斜面，第一滑动件7向所述转盘9的边缘移动时推动所述第二滑动件8沿轴向移动与所述摩擦盘11接触，在斜面与所述第一滑动件7移动方向的夹角较小时能够提供较大的摩擦制动力。在第二滑动件8磨损后，第一滑动件7触发制动效果时所处的位置发生较大的偏移，采用本发明的结构能够在发生很大偏移的情况下保持传动轴6输出的转速稳定。避免在第二滑动件8磨损的情况下，调速器4的输出速度会高于预设速度，或者调速器4输出速度在预设速度偏下的范围内上下波动。

如图3所示，L1为摩擦部件磨损后，本发明的转速与制动力的关系图；L2为现有技术在制动部件磨损后发生第一种故障，其转速与制动力的关系图；L3为现有技术在制动部件磨损后发生第二种故障，其转速与制动力的关系图。

具体的，所述第一滑动件7设有可拆卸的配重块16，所述转盘9设有调节螺栓17，所述拉力弹簧10固定在所述调节螺栓17上。通过配重块16来调节第一滑动件7的质量，通过调节螺栓17来调节拉力弹簧10的形变量，使得第一滑动件7的重力距转盘9中心的距离等于拉力弹簧10的形变量。

具体的，所述第一传动机构12包括加速器18、第一扭力弹簧19和单向轴承20，所述手轮5通过所述第一扭力弹簧19与所述加速器18的输入轴连接，所述加速器18的输出轴与所述传动轴6连接，所述手轮5的转轴套接在所述单向轴承20上，所述单向轴承20相对所述滑轨固定。手轮5的转动速度通过加速器18后输出的转速增加，从而使得转盘9的转动速度提高，提高第一滑动件7的离心力，提高对移动夹持头2移动速度的控制精度。在转盘9收到制动的情况下，手轮5能够持续转动，并且手轮5转动作用的能量存储到扭力弹簧上，在传动轴6需要提速转动时扭力弹簧释放弹性势能，提高传动轴6的转速，通过手轮5收到的阻力可以判断手轮5转速与传动轴6转速的差值，便于控制手轮5的转速与传动轴6的转速基本一致。单向轴承20使得手轮5不能能够倒转，在手轮5停止施力的情况下，可以扭力弹簧的弹性势能能够用于驱动传动轴6转动，提高能源的利用。

具体的，所述第二传动机构13包括减速器21、丝杆22和螺母座23，所述螺母座23安装在所述移动夹持头2上，所述丝杆22与所述螺母座23螺纹连接，所述丝杆22与所述减速器21的输出轴连接，所述减速器21的输入轴与所述传动轴6连接。通过减速器21降低传动轴6输出的转速后再驱动丝杆22转动，提高控制移动夹持脱移动速度的精度。丝杆22与螺母座23相互配合，当丝杆22转动时会带动螺母座23移动，从而带动移动夹持头2移动，将待检测的沥青进行拉伸，测量沥青的延展度。

具体的，所述转盘9设有第三滑动件24和限位齿28，所述第三滑动件24远离所述转盘9中心的一端设有L形杆25和第二扭力弹簧26，所述第三滑动件24靠近所述转盘9中心的一端设有限位块27，所述限位块27用于限制所述第一滑动件7向转盘9中心移动，所述L形杆25与所述第三滑动件24转动连接，所述第二扭力弹簧26驱动所述L形杆25转动卡入限位齿28内，所述第一滑动件7移动时能够推动所述L形杆25转动脱离限位齿28。

在自然状态下第二扭力弹簧26驱动L形杆25，将L形杆25卡在限位齿28内，从而将第三滑动件24的位置固定住。第三滑动件24靠近所述转盘9中心的一端设有限位块27，限位块27能够遮挡住第一滑动件7的移动，避免第一滑动件7卡滑动至转盘9中心。在第一滑动件7停止后，其位置与第二滑动件8的位置相靠近，在传动轴6的速度高于预设值时能够快速的与第一滑动件7接触，提高速度控制的相应速度，提高对速度控制的精确度。当第二滑动件8磨损后，第一滑动件7需要向外滑动更多才能推动第二滑动件8与摩擦盘11接触，第一滑动件7向外滑动更多时推动L形杆25，使得L形杆25与限位齿28脱离，并带动第三滑动件24向外移动，从而将限位块27的位置向外移。在第二滑动件8磨损的情况下，限位块27的位置自动调节，将第一滑动件7限制的位置向外移，不需要人工干预。在第一滑动件7位置向外移动后能够提高速度控制的相应程度，提高对速度控制的精确度。

具体的，所述第二滑动件8朝向所述摩擦盘11的一侧设有制动片29，所述斜面设于所述制动片29的对侧。利用制动片29与摩擦盘11接触，提高摩擦力。

具体的，所述转盘9设有压力弹簧30，所述压力弹簧30用于推动所述第二滑动件8向远离所述摩擦盘11的方向移动。在压力弹簧30的作用下第二滑动件8向摩擦盘11远离，并与制动片29与摩擦盘11脱离力。

具体的，所述斜面与所述第一滑动件7移动方向的夹角为5～45度。优选的，所述斜面与所述第一滑动件7移动方向的夹角为5～10度，能够第一滑动件7采用较小的推力即可在第二滑动件8上产生很大的制动推力。优选的，所述斜面与所述第一滑动件7移动方向的夹角为25～45度，在第一滑动件7受到的离心力和拉力弹簧10作用力平衡的情况下，第二滑动件8能够推动第一滑动件7移动，使得第二滑动件8与摩擦盘11脱离。

可选的，还包括电机，所述电机用于驱动所述手轮5转动。通过电机带动手轮5转动，节省人力。

可选的，所述第一滑轨3安装在支架上，所述支架设有支撑腿。便于装置的安装和放置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种沥青延展性检测装置，其特征在于，包括固定夹持头、移动夹持头、第一滑轨、调速器和手轮，所述固定夹持头固定在第一滑轨的一端，所述移动夹持头与所述第一滑轨滑动连接，所述调速器包括传动轴、第一滑动件、第二滑动件、转盘、拉力弹簧和摩擦盘，所述摩擦盘相对所述第一滑轨固定，所述传动轴一端通过第一传动机构与所述手轮连接，另一端通过第二传动机构带动所述移动夹持头沿着所述第一滑轨滑动，所述传动轴设有所述转盘，所述转盘设有沿着径向往复移动的第一滑动件和沿着轴向往复移动的第二滑动件，所述第一滑动件和第二滑动件设有相互配合的斜面，所述第一滑动件向所述转盘的边缘移动时推动所述第二滑动件沿轴向移动与所述摩擦盘接触，所述第一滑动件通过所述拉力弹簧与转盘连接，所述拉力弹簧的劲度系数K＝mω²，其中m为第一滑动件的质量，ω为所述传动轴的预设转动角速度，所述第一滑动件的重心与转盘的中心的距离等于所述拉力弹簧的形变量。

2.根据权利要求1所述的一种沥青延展性检测装置，其特征在于，所述第一滑动件设有可拆卸的配重块，所述转盘设有调节螺栓，所述拉力弹簧固定在所述调节螺栓上。

3.根据权利要求1所述的一种沥青延展性检测装置，其特征在于，所述第一传动机构包括加速器、第一扭力弹簧和单向轴承，所述手轮通过所述第一扭力弹簧与所述加速器的输入轴连接，所述加速器的输出轴与所述传动轴连接，所述手轮的转轴套接在所述单向轴承上，所述单向轴承相对所述滑轨固定。

4.根据权利要求1所述的一种沥青延展性检测装置，其特征在于，所述第二传动机构包括减速器、丝杆和螺母座，所述螺母座安装在所述移动夹持头上，所述丝杆与所述螺母座螺纹连接，所述丝杆与所述减速器的输出轴连接，所述减速器的输入轴与所述传动轴连接。

5.根据权利要求1所述的一种沥青延展性检测装置，其特征在于，所述转盘设有第三滑动件和限位齿，所述第三滑动件远离所述转盘中心的一端设有L形杆和第二扭力弹簧，所述第三滑动件靠近所述转盘中心的一端设有限位块，所述限位块用于限制所述第一滑动件向转盘中心移动，所述L形杆与所述第三滑动件转动连接，所述第二扭力弹簧驱动所述L形杆转动卡入限位齿内，所述第一滑动件移动时能够推动所述L形杆转动脱离限位齿。

6.根据权利要求1所述的一种沥青延展性检测装置，其特征在于，所述第二滑动件朝向所述摩擦盘的一侧设有制动片，所述斜面设于所述制动片的对侧。

7.根据权利要求1所述的一种沥青延展性检测装置，其特征在于，所述转盘设有压力弹簧，所述压力弹簧用于推动所述第二滑动件向远离所述摩擦盘的方向移动。

8.根据权利要求1所述的一种沥青延展性检测装置，其特征在于，所述斜面与所述第一滑动件移动方向的夹角为5～10度。

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