一种用于制备实验用橡胶沥青的装置的制作方法

1.本实用新型属于道路工程沥青材料性能实验技术领域，具体涉及一种用于制备实验用橡胶沥青的装置。


背景技术：

2.近年来，随着我国经济的快速增长，道路运输压力日益增大，部分地区的道路运输能力已经严重趋于饱和，运输效率的下降意味着运输成本的直线上升，造成了时间的浪费和运输成本的提高，同时出现的比较严重的路面病害，严重影响了道路的服务水平和使用寿命，也为安全埋下隐患，同时，为拉动和促进经济的增长，基础设施建设投资必不可少，大量的国省道和高速公路仍然需要改扩建或者新建，进一步完善高速公路网，以满足急剧增长的交通服务需求，保障经济的正向增长，因此，进行公路沥青性能实验不可或缺。
3.目前，在道路建设前期，沥青材料需要根据资料搜集、实地勘探、室内设计等多层面探究，进行合适的类型选取，在现场路用之前对沥青性能进行室内试验，测定其综合性能。国内橡胶沥青发展现阶段，宏观实验的研究结论日新月异，但多存在于宏观数据阶段，对其微观作用机理的深入研究结论较少，研究成果尚不充裕，因此在我国各地区未能得到推广应用，目前多以实验段的形式出现在实际工程中。随着橡胶沥青性能研究逐渐深入微观表征阶段，对其试样制备的工艺条件愈发严格，传统的制备方式早已不满足现阶段的研究需求。
4.橡胶沥青作为一种改性沥青，其在道路工程中的使用不但需要前期在实验室对制备工艺、各材料掺配比例进行实验验证，后续还需对橡胶沥青样品物理化学性能进行分析，因此需要在实验室制备测试样品。目前实验室制备橡胶沥青，常采用电磁炉，搅拌桶、搅拌机、温度计等组合，形成一套橡胶沥青的搅拌装置，目前制备方式存在的问题：
5.(1)在实验室制备橡胶沥青时，无专有设备，不同器械组合形成的橡胶沥青搅拌装置效率低下，操作危险性较高。
6.(2)相同工艺流程下实验结果的可重复准确率较低，从而导致了实验结论的偏差。
7.(3)无专有隔热措施，易发生沥青飞溅，致使实验人员发生烫伤。
8.(4)橡胶颗粒在与沥青混合发育过程中，吸收沥青中芳香族油质成分后体积发生膨胀，在剪切过程中不易破碎，效率低下。
9.随着橡胶沥青的发展，未来的研究必将趋于微观结构的研究，由于这种误差的出现极易导致工作人员的误判，进而引起工程的失利，从而形成国有资产的极大损失，因此亟需一种更加精准、有效、安全的实验室装置来优化试验材料的制备工艺及精度。


技术实现要素：

10.为了在实验室能够方便、安全的制备橡胶沥青，且能有效提高测试精度，本实用新型提供了一种用于制备实验用橡胶沥青的装置。
11.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
12.一种用于制备实验用橡胶沥青的装置，包括底座、搅拌容器、搅拌剪切部和控制器；所述的搅拌容器置于底座上并与控制器电连接；所述搅拌剪切部固定在底座的正上方且与控制器电连接及电信号连接。
13.所述的底座是上表面开有凹槽的正方体，凹槽内设置有加热管，加热管与控制器电连接；底座的上表面固定有用于连接搅拌剪切部的支架。
14.所述的底座上设置有用于固定搅拌容器的固定件。
15.所述的固定件至少包括三根支杆，支杆的顶部均设置有可调整的螺杆，螺杆靠近搅拌容器的一端连接有用于夹紧搅拌容器的挡板。
16.所述搅拌容器为不锈钢桶，其外侧壁上设置有把手，顶部设置有搅拌容器顶盖。
17.所述搅拌容器的外侧壁上设置有石棉隔热层。
18.所述搅拌剪切部包括电机头、多根剪切头固定杆、剪切头、温度传感器、旋转杆和搅拌头；所述的电机头固定在底座上，电机头通过多根剪切头固定杆与剪切头连接，且电机头的中部设置有上下贯穿通孔，电机头上设置有温度传感器，温度传感器与控制器电信号连接；所述的旋转杆的上端与电机头的输出端连接，旋转杆的下端穿出剪切头中部的贯穿通孔，且旋转杆的下端头连接有搅拌头；所述电机头与控制器电连接。
19.所述控制器至少包括外壳、实验机器总开关、实验温度控制旋钮、剪切搅拌转速旋钮、实验时间定时旋钮、数字化显示屏、报警指示灯、用于时间控制的时间模块、用于温度控制的温度模块、用于转速控制的转速模块和用于电源控制的电源模块；所述实验机器总开关、实验温度控制旋钮、剪切搅拌转速旋钮、实验时间定时旋钮和数字化显示屏设置在外壳上，所述实验机器总开关与电源控制模块连接；实验温度控制旋钮与温度模块连接；剪切搅拌转速旋钮与转速模块连接；实验时间定时旋钮与时间模块连接；报警指示灯分别与时间模块和温度模块连接；数字化显示屏分别与时间模块、温度模块和转速模块连接。
20.所述实验机器总开关至少设置两个档为，一档用于通电设置参数，二挡用于搅拌剪切部的启停。
21.还包括数字化显示屏，数字化显示屏用于制备启停、实验温度、实验时间及搅拌部转速的设定显示。
22.有益效果：
23.(1)本实用新型中的剪切和搅拌合为一体，有效提高了制备效率。
24.(2)本实用新型中搅拌容器顶盖的设置，有效减少了橡胶沥青加热后产生烟雾的散发及沥青的喷溅，不仅改善了工作环境，且能有效防止溅上烫伤等情况的发生。
25.(3)本实用新型中控制器的设置，实现了实验过程的自动化，降低了人工成本，提高了实验条件精准度。
26.(4)本实用新型中石棉隔热层的设置，一方面可以防止实验人员误触烫伤，另一方面能减缓搅拌容器内温度的散失，从而提高实验的精准度。
27.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例进行详细说明。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本实用新型去除搅拌容器的结构示意图一；
30.图2是本实用新型去除搅拌容器的结构示意图二；
31.图3是本实用新型搅拌容器的结构示意图。
32.图中：1-底座；2-搅拌容器；3-控制器；4-加热管；5-支架；6-支杆；7-螺杆；8-挡板；9-把手；10-石棉隔热层；11-搅拌容器顶盖；12-电机头；13-剪切头固定杆；14-剪切头；15-温度传感器；16-旋转杆；17-搅拌头；18-实验机器总开关；19-实验温度控制旋钮；20-剪切搅拌转速旋钮；21-实验时间定时旋钮；22-数字化显示屏；23-报警指示灯。
33.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下通过本实用新型的较佳实施例进行详细说明。
具体实施方式
34.下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.实施例一：
36.参照图1-图3所示的一种用于制备实验用橡胶沥青的装置，包括底座1、搅拌容器2、搅拌剪切部和控制器3；所述的搅拌容器2置于底座1上并与控制器3电连接；所述搅拌剪切部固定在底座1的正上方且与控制器3电连接及电信号连接。
37.在实验室制备橡胶沥青过程中，底座1起到承载搅拌容器2并对搅拌容器2进行加热的作用。具体应用时，首先将胶粉与沥青置入搅拌容器2中，放置于底座1上，在控制器3上设置温度、剪切速度、搅拌时间，控制器3控制搅拌剪切部启动进行剪切和搅拌，同时，当温度低于温度预设值时，控制器3控制底座1对搅拌容器2进行加热，当温度符合要求时，则停止加热，使得制备橡胶沥青的整个过程满足温度需要，直到橡胶沥青制备完成后，控制器3关闭搅拌剪切部。
38.在具体应用时，控制器3可以单独设置如图1，也可以与底座1一体设置如图2，一体设置能够节约场地。
39.本实用新型置剪切搅拌于一体，不但能提高制备效率，改善工作环境，而且由于自动化的控制剪切，有效能降低了人工成本，且能有效提高实验条件精准度。
40.实施例二：
41.参照图1和图2所示的一种用于制备实验用橡胶沥青的装置，在实施例一的基础上，所述的底座1是上表面开有凹槽的正方体，凹槽内设置有加热管4，加热管4与控制器3电连接；底座1的上表面固定有用于连接搅拌剪切部的支架5。
42.进一步的，所述的底座1上设置有用于固定搅拌容器2的固定件。
43.更进一步的，所述的固定件至少包括三根支杆6，支杆6的顶部均设置有可调整的螺杆7，螺杆7靠近搅拌容器2的一端连接有用于夹紧搅拌容器2的挡板8。
44.在实际使用时，底座1是上表面凹槽的设置，不仅能够解决加热管4的放置，而且使得搅拌容器2底部加热均匀，确保实验的安全。
45.搅拌容器2放置凹槽内并通过固定件进行固定，确保了搅拌容器2在整个实验过程中的安全。
46.实施例三：
47.参照图3所示的一种用于制备实验用橡胶沥青的装置，在实施例一的基础上，所述搅拌容器2为不锈钢桶，其外侧壁上设置有把手9，顶部设置有搅拌容器顶盖11。
48.进一步的，所述搅拌容器2的外侧壁上设置有石棉隔热层10。
49.在实际使用时，把手9的设置，使得实验中搅拌容器2的移动更加方便；顶部设置搅拌容器顶盖11，一方面有效防止了橡胶沥青的飞溅烫伤实验人员的事故发生，另一方面也减少了橡胶沥青加热后产生烟雾在实验室的弥散，改善了工作环境。
50.搅拌容器2的外侧壁上设置石棉隔热层10，一方面可以防止实验人员误触烫伤，另一方面能减缓搅拌容器2内温度的散失，从而提高实验的精准度。
51.本实施例中的搅拌容器顶盖11的中心位置设置有通孔，方便搅拌剪切部穿过搅拌容器顶盖11，以实现其对搅拌容器2内橡胶沥青的搅拌和剪切功能。
52.实施例四：
53.参照图1和图2所示的一种用于制备实验用橡胶沥青的装置，在实施例一的基础上，所述搅拌剪切部包括电机头12、多根剪切头固定杆13、剪切头14、温度传感器15、旋转杆16和搅拌头17；所述的电机头12固定在底座1上，电机头12通过多根剪切头固定杆13与剪切头14连接，且电机头12的中部设置有上下贯穿通孔，电机头12上设置有温度传感器15，温度传感器15与控制器3电信号连接；所述的旋转杆16的上端与电机头12的输出端连接，旋转杆16的下端穿出剪切头14中部的贯穿通孔，且旋转杆16的下端头连接有搅拌头17；所述电机头12与控制器3电连接。
54.当搅拌剪切部启动时，电机头12启动，通过多根剪切头固定杆13带动剪切头14转动，使得剪切头14对搅拌容器2内的橡胶颗粒进行剪切，旋转杆16带动搅拌头17进行搅拌。剪切及搅拌结束，控制器控制电机头12停止。
55.本技术方案的搅拌剪切部将剪切和搅拌合为一体，能够使聚集在搅拌容器2底部的胶粉分散上浮，有利于剪切效率的提升。通过温度传感器15将搅拌容器2内的实时温度值传递给控制器3，保证实验过程满足温度要求。
56.本实施例中的剪切头14为现有技术，搅拌头17为搅拌叶片。
57.实施例五：
58.参照图1和图2所示的一种用于制备实验用橡胶沥青的装置，在施例一的基础上：所述控制器3至少包括外壳、实验机器总开关18、实验温度控制旋钮19、剪切搅拌转速旋钮20、实验时间定时旋钮21、数字化显示屏22、报警指示灯23、用于时间控制的时间模块、用于温度控制的温度模块、用于转速控制的转速模块和用于电源控制的电源模块；所述实验机器总开关18、实验温度控制旋钮19、剪切搅拌转速旋钮20、实验时间定时旋钮21和数字化显
示屏22设置在外壳上，所述实验机器总开关18与电源控制模块连接；实验温度控制旋钮19与温度模块连接；剪切搅拌转速旋钮20与转速模块连接；实验时间定时旋钮21与时间模块连接；报警指示灯23分别与时间模块和温度模块连接；数字化显示屏22分别与时间模块、温度模块和转速模块连接。
59.进一步的，所述实验机器总开关18至少设置两个档为，一档用于通电设置参数，二挡用于搅拌剪切部的启停。
60.在实际使用时，控制器3采用本技术方案，满足了实验用橡胶沥青的制备的需要。
61.实验室制备橡胶沥青时，将胶粉与沥青置入搅拌容器2中，放置于底座1上后，盖上盖板，开启机器一档，设置温度、剪切速度、搅拌时间，上拨开启二挡，启动机器，待剪切搅拌完成后，即可得到实验用橡胶沥青材料。整个过程简单、方便。
62.实施例六：
63.参照图1和图2所示的一种用于制备实验用橡胶沥青的装置，在施例五的基础上：还包括数字化显示屏22，数字化显示屏22用于制备启停、实验温度、实验时间及搅拌部转速的设定显示。
64.在实际使用时，数字化显示屏22的设置，使得控制过程更加直观。
65.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
66.在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
67.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
68.以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。