一种检测路面层间粘结强度的扭剪拉拔一体化检测设备的制作方法

1.本发明涉及沥青路面粘结强度检测设备技术领域，尤其涉及一种检测路面层间粘结强度的扭剪拉拔一体化检测设备。


背景技术：

2.公路工程中沥青路面的质量与公路寿命、行车安全、行车舒适度等息息相关，沥青路面工程的质量也受到公路建设者的高度重视。目前存在多种检测方法和检测设备对沥青路面的各种性能指标进行检测。如，2020年4月1日开始实施的《公路路基路面现场测试规程》(jtg3450-2019)新增了《层间粘结强度测试方法》(t0985-2019)，该方法主要是测试沥青路面结构层的层间粘结力，包括拉拔强度和扭剪强度。沥青路面结构层间的粘结强度(拉拔强度和扭剪强度)如果不足，路面内部的应力状况会与设计要求存在很大的差别，容易造成路面出现推移、剥落、松散等质量问题，导致路面使用寿命缩短。
3.目前，沥青路面结构层间的拉拔强度和扭剪强度，一般是通过采用两个不同的装置进行检测的，两个装置一个是测扭矩，一个是测拉力，两个装置都是检测路面性能的重要设备，在检测路面性能时需要同时携带两个装置，不方便携带，同时会导致检测效率低，而且现有检测拉拔强度和扭剪强度的装置，通常都需要采用电机进行驱动，使得设备的结构复杂，体积大且重量重。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种检测路面层间粘结强度的扭剪拉拔一体化检测设备，通过主体可以进行扭矩检测和拉力检测之间的转换，将扭剪检测和拉拔检测合并起来，方便携带，且能够有效的节省人力和资源，解决目前沥青路面结构层间的拉拔强度和扭剪强度使用两个独立的装置进行检测，而导致不方便携带和检测效率低的问题。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种检测路面层间粘结强度的扭剪拉拔一体化检测设备，包括主体、扭剪检测装置和拉拔检测装置，所述主体包括固定架、手轮、扭力倍增器、传动机构和主轴，所述扭力倍增器安装于所述固定架的顶面，所述扭力倍增器的输入轴和所述手轮连接，所述扭力倍增器的输出轴和所述主轴连接，所述传动机构与所述主轴传动连接；
7.所述传动机构用于连接所述扭剪检测装置或所述拉拔检测装置，当所述传动机构和所述扭剪检测装置连接时，扭剪拉拔一体化检测设备处于扭剪模式，用于检测路面结构层间的扭剪强度，所述传动机构驱动所述扭剪检测装置与所述主轴同步转动；当所述传动机构和所述拉拔检测装置连接时，扭剪拉拔一体化检测设备处于拉拔模式，用于检测路面结构层间的拉拔强度，所述传动机构驱动所述拉拔检测装置沿着所述主轴上下运动。
8.进一步的说明，所述传动机构包括花键螺母、丝杆螺母和第一法兰盘，所述花键螺母和所述丝杆螺母分别与所述主轴传动连接，且所述花键螺母位于所述丝杆螺母的上方，所述第一法兰盘安装于所述丝杆螺母的底部，所述第一法兰盘用于连接所述扭剪检测装置
或所述拉拔检测装置；
9.当所述第一法兰盘与所述扭剪检测装置连接时，所述花键螺母和所述丝杆螺母连接为一体，且与所述主轴同步转动；当所述第一法兰盘与所述拉拔检测装置连接时，所述花键螺母和所述丝杆螺母处于分离状态，所述丝杆螺母沿着所述主轴上下运动。
10.进一步的说明，所述主轴的外部设有滚道和滑道，所述滚道呈螺旋状态环设在所述主轴的外部，所述滑道竖直设置在所述主轴的外部；
11.所述花键螺母的内部设有限位件，所述限位件和所述滑道相匹配，所述限位件卡入所述滑道内，使所述花键螺母可沿所述主轴上下滑动，或使所述花键螺母随主轴同步转动；
12.所述丝杆螺母内部的钢球沿所述滚道运动，带动所述丝杆螺母沿主轴上下运动，或带动所述丝杆螺母和所述主轴发生相对旋转运动。
13.进一步的说明，所述花键螺母为空心圆柱状结构，所述限位件设于花键螺母的内表面，所述花键螺母的底部设有卡件，所述丝杆螺母的顶部设有卡槽，所述卡件和所述卡槽相匹配，当所述第一法兰盘与所述扭剪检测装置连接时，将所述卡件嵌入所述卡槽内，使所述花键螺母和所述丝杆螺母连接。
14.进一步的说明，所述花键螺母包括连接部和底座，所述底座安装于所述连接部的底部，且所述底座套设于所述连接部的外部；
15.所述连接部为空心圆柱状结构，所述限位件设于连接部的内表面；
16.所述底座的底部设有卡件，所述丝杆螺母的顶部设有卡槽，所述卡件和所述卡槽相匹配，当所述第一法兰盘与所述扭剪检测装置连接时，将所述卡件嵌入所述卡槽内，使所述花键螺母和所述丝杆螺母连接。
17.进一步的说明，所述拉拔检测装置包括第二法兰盘、拉力传感器、拉拔杆和拉拔盘，所述第二法兰盘用于与所述第一法兰盘连接，所述第一法兰盘、所述拉力传感器、所述拉拔杆和所述拉拔盘依次连接。
18.进一步的说明，所述固定架包括安装台，所述扭力倍增器安装于所述安装台的顶面，且所述扭力倍增器的输出轴穿过所述安装台和所述主轴连接；
19.所述主体还包括两根限位柱，两根所述限位柱分别安装于所述安装台的底面，且分别位于所述传动机构的左右两侧，所述限位柱导向槽靠近所述传动机构的一侧竖直设有导向槽；
20.所述第二法兰盘的左右两端分别设有限位滑块，所述限位滑块和所述导向槽相匹配，所述第一法兰盘与所述拉拔检测装置连接后，所述限位滑块卡入所述导向槽内。
21.进一步的说明，所述拉拔检测装置还包括万向节和定位螺母，所述万向节的顶端和所述第二法兰盘连接，所述万向节的底端和所述拉力传感器连接；
22.所述拉力传感器的底部设有连接件，所述连接件的内部中空且设有内螺纹，所述拉拔杆设有外螺纹，所述连接件和所述拉拔杆螺纹连接；
23.所述定位螺母套设于所述拉拔杆的外部，所述定位螺母用于固定所述拉拔杆的位置。
24.进一步的说明，拉拔杆的底端设有限位球，所述限位球的直径大于所述拉拔杆的直径；
25.所述拉拔盘的顶面设有连接机构，所述连接机构为圆柱体，所限位球可转动地连接于所述连接机构。
26.进一步的说明，所述扭剪检测装置包括第三法兰盘、扭力传感器、万向联轴器和扭剪盘，所述扭力传感器安装于所述第三法兰盘，所述第三法兰盘用于与所述第一法兰盘连接，所述万向联轴器的一端和所述扭力传感器连接，另一端和所述扭剪盘连接。
27.进一步的说明，所述扭力倍增器为行星齿轮减速器。
28.进一步的说明，所述固定架包括至少三个支撑柱，所述支撑柱的顶端安装于所述安装台的底面；
29.所述安装台为圆形，所述支撑柱均匀分布在所述安装台的圆周上。
30.以上技术方案具有以下有益效果：本技术方案的扭剪拉拔一体化检测设备为一体化设置，将扭剪检测和拉拔检测两个功能合并在一起，能够有效的节省人力和资源，在检测路面层间扭剪强度和拉拔强度时，仅需要安装上相对应的扭剪检测装置或所述拉拔检测装置便可，整个设备通过检测人员对手轮施加一个力矩来进行的，而此力矩会通过扭力倍增器放大到所需要的力矩，所以仅需要对手轮施加一个较小的力矩就能完成扭剪检测和拉拔检测，使得整个装置不需要电机驱动，这大大减轻了整个扭剪拉拔一体化检测设备的重量，不仅方便携带，而且操作方法简单，能有效提高检测效率。
附图说明
31.图1是本发明一个实施例的扭剪拉拔一体化检测设备中主体的结构示意图；
32.图2是图1所示t处的局部放大图；
33.图3是图1所示的扭剪拉拔一体化检测设备处于扭剪模式的结构示意图；
34.图4是图3所示的扭剪拉拔一体化检测设备中扭剪检测装置的结构示意图；
35.图5是图1所示的扭剪拉拔一体化检测设备处于拉拔模式的结构示意图；
36.图6是图5所示的扭剪拉拔一体化检测设备中拉拔检测装置的结构示意图；
37.图7是图6所示拉拔检测装置中拉拔杆和拉拔盘连接处的结构示意图；
38.图8是图1扭剪拉拔一体化检测设备中传动机构和主轴的连接关系示意图；
39.图9是图8所示主轴的结构示意图；
40.图10本发明另一实施例中传动机构和主轴的连接关系示意图；
41.图11是图10所示传动机构和主轴的连接关系示意图中的截面图；
42.图12是图10中花键螺母的结构示意图；
43.图13是图12中花键螺母的正面视图；
44.其中，主体1、固定架11、手轮12、扭力倍增器13、传动机构14、主轴15、限位柱16、联轴器17、安装台111、支撑柱112、花键螺母141、丝杆螺母142、第一法兰盘143、滚道151、滑道152、卡件a1411、限位件1412、连接部1413、底座1414、卡件b1415、卡槽1421；
45.扭剪检测装置2、第三法兰盘21、扭力传感器22、万向联轴器23、扭剪盘24；
46.拉拔检测装置3、第二法兰盘31、拉力传感器32、拉拔杆33、拉拔盘34、万向节35、定位螺母36、限位滑块311、连接件321、限位球331、连接机构341。
具体实施方式
47.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
48.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。
49.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
50.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.下面结合图1至图7，描述本发明实施例检测路面层间粘结强度的扭剪拉拔一体化检测设备。
52.一种检测路面层间粘结强度的扭剪拉拔一体化检测设备，包括主体1、扭剪检测装置2和拉拔检测装置3，所述主体1包括固定架11、手轮12、扭力倍增器13、传动机构14和主轴15，所述扭力倍增器13安装于所述固定架11的顶面，所述扭力倍增器13的输入轴和所述手轮12连接，所述扭力倍增器13的输出轴和所述主轴15连接，所述传动机构14与所述主轴15传动连接；
53.所述传动机构14用于连接所述扭剪检测装置2或所述拉拔检测装置3，当所述传动机构14和所述扭剪检测装置2连接时，扭剪拉拔一体化检测设备处于扭剪模式，用于检测路面结构层间的扭剪强度，所述传动机构14驱动所述扭剪检测装置2与所述主轴15同步转动；当所述传动机构14和所述拉拔检测装置3连接时，扭剪拉拔一体化检测设备处于拉拔模式，用于检测路面结构层间的拉拔强度，所述传动机构14驱动所述拉拔检测装置3沿着所述主轴15上下运动。
54.值得说明的是，本技术方案的扭剪拉拔一体化检测设备包括主体1、扭剪检测装置2和拉拔检测装置3，通过固定架11将手轮12和扭力倍增器13固定，扭力倍增器13的输出轴和主轴15连接，传动机构14与主轴15传动连接，同时传动机构14用于连接所述扭剪检测装置2或所述拉拔检测装置3，在进行扭剪测试或拉拔测试时，操作人员通过对手轮施加扭矩，通过扭力倍增器13，能使施加的扭矩被放大特定倍数，并通过传动机构14传到与传动机构14传动连接的扭剪检测装置2或所述拉拔检测装置3，便可完成扭剪检测或拉拔检测。
55.本技术方案的扭剪拉拔一体化检测设备为一体化设置，将扭剪检测和拉拔检测两个功能合并在一起，能够有效的节省人力和资源，在检测路面层间扭剪强度和拉拔强度时，仅需要安装上相对应的扭剪检测装置2或所述拉拔检测装置3便可，整个设备通过检测人员对手轮12施加一个力矩来进行的，而此力矩会通过扭力倍增器13放大到所需要的力矩，所
以仅需要对手轮12施加一个较小的力矩就能完成扭剪检测和拉拔检测，使得整个装置不需要电机驱动，这大大减轻了整个扭剪拉拔一体化检测设备的重量，不仅方便携带，而且操作方法简单，能有效提高检测效率。
56.优选的，所述主体1还包括联轴器17，扭力倍增器13的输出轴和主轴15通过联轴器17连接，能够使扭力倍增器13的输出轴和主轴15的扭矩和转速一致。
57.进一步的说明，所述传动机构14包括花键螺母141、丝杆螺母142和第一法兰盘143，所述花键螺母141和所述丝杆螺母142分别与所述主轴15传动连接，且所述花键螺母141位于所述丝杆螺母142的上方，所述第一法兰盘143安装于所述丝杆螺母142的底部，所述第一法兰盘143用于连接所述扭剪检测装置2或所述拉拔检测装置3；
58.当所述第一法兰盘143与所述扭剪检测装置2连接时，所述花键螺母141和所述丝杆螺母142连接为一体，且与所述主轴15同步转动；当所述第一法兰盘143与所述拉拔检测装置3连接时，所述花键螺母141和所述丝杆螺母142处于分离状态，所述丝杆螺母142沿着所述主轴15上下运动。
59.值得指出的是，丝杆螺母142和主轴15传动连接，形成滚珠丝杆结构，能够将主轴15的旋转运动转化为丝杆螺母142的轴向运动，通过丝杆螺母142和主轴15的配合，可以实现将手轮12转动产生的水平扭力转化为竖直方向的拉拔力，从而实现扭剪拉拔一体化检测设备的拉拔检测功能。而扭剪模式时，需要使手轮12提供的水平扭力直接传导至下端的扭剪检测装置2，此时需要花键螺母141配合，花键螺母141和主轴15配合，形成矩形花键结构，矩形花键的功能与滚珠丝杆相反，矩形花键可以自由地传递扭力而不会在轴向上传递拉力，即花键螺母141可以自由地沿主轴15上下滑动而无法与轴发生相对转动。因此，在扭剪模式时，需要将花键螺母141与丝杆螺母142连接在一起，该组合结构既无法与主轴15发生相对转动，又无法与主轴15产生轴向相对滑动，相当于一个完全固定的连接，此时，由手轮12产生的扭力通过扭力倍增器13放大后就可以向下传递至受测的路面部分，从而实现扭剪检测功能。
60.所述主轴的外部设有滚道和滑道，所述滚道呈螺旋状态环设在所述主轴的外部，所述滑道竖直设置在所述主轴的外部；
61.所述花键螺母的内部设有限位件，所述限位件和所述滑道相匹配，所述限位件卡入所述滑道内，使所述花键螺母可沿所述主轴上下滑动，或使所述花键螺母随主轴同步转动；
62.所述丝杆螺母内部的钢球沿所述滚道运动，带动所述丝杆螺母沿主轴上下运动，或带动所述丝杆螺母和所述主轴发生相对旋转运动。
63.优选的，所述滑道设有多条，多条所述滑道间隔均匀地设置在所述主轴的外部，所述限位件也设有多个，多个所述限位件间隔均匀地设置在花键螺母的内部，多个所述限位件和多个滑道一一对应，能使花键螺母和主轴的连接关系更可靠，使得花键螺母能更好的随主轴同步转动和更稳定地沿主轴上下滑动。
64.优选的，限位件和滑道的横截面为矩形，使得花键螺母的抗扭能力能力更强，避免花键螺母和主轴发生相对旋转运动，从而使剪得得到的扭剪强度和拉拔强度的数据更准确。
65.进一步的说明，所述花键螺母为空心圆柱状结构，所述限位件设于花键螺母的内
表面，所述花键螺母的底部设有卡件a，所述丝杆螺母的顶部设有卡槽，所述卡件和所述卡槽相匹配，当所述第一法兰盘与所述扭剪检测装置连接时，将所述卡件嵌入所述卡槽内，使所述花键螺母和所述丝杆螺母连接。
66.值得说明的是，在本技术方案中，花键螺母141为一个空心圆柱状结构的钢构件，其下方设有多个卡件a1411，同时花键螺母141的内部设有多个1412，花键螺母141内部的多个卡件a1412分别嵌入主轴15内部的多条滑道152内，使得花键螺母141将随主轴15一起转动且转速与主轴15一致，同时，花键螺母141还将会沿主轴15上下运动。
67.丝杆螺母142是一个内部由数个钢球构成的特殊构件，通过钢球沿着主轴15上的滚道151不断运动，可以使丝杆螺母1142沿主轴15上下运动，同时丝杆螺母142可以与主轴15相对旋转运动，即转速与主轴15不一致，丝杆螺母142的底部存在多个卡槽1421，且多个卡槽1421的尺寸与花键螺母141下方多个卡件a1411的尺寸相匹配，当扭剪拉拔一体化检测设备处于扭剪模式时，通过卡件1411和卡槽1421的配合，能够将花键螺母141和所述丝杆螺母142固定连接起来，避免花键螺母141和所述丝杆螺母142所形成的组合结构与主轴15发生相对转动，或与主轴15产生轴向相对滑动，从而保证扭剪检测的进行。
68.在丝杆螺母142下方接有第一法兰盘143，方便与扭剪检测装置2和拉拔检测装置3进行连接。
69.进一步的说明，在本发明的另一个技术方案中，花键螺母141包括连接部1413和底座1414，所述底座1414安装于所述连接部1413的底部，且所述底座1414套设于所述连接部1413的外部；
70.所述连接部1413为空心圆柱状结构，所述限位件1412设于连接部1413的内表面；
71.所述底座1414的底部设有卡件b1415，所述丝杆螺母的顶部设有卡槽，所述卡件和所述卡槽相匹配，当所述第一法兰盘与所述扭剪检测装置连接时，将所述卡件嵌入所述卡槽内，使所述花键螺母和所述丝杆螺母连接。
72.具体来说，在上述技术方案中，花键螺母141采用连接部1413和底座1414的组合，能使花键螺母141整体的结构更加轻巧，能降低花键螺母141的体重，同时降低花键螺母141的制备成本，从而进一步降低扭剪拉拔一体化检测设备的体重，方便携带。
73.进一步的说明，所述拉拔检测装置3包括第二法兰盘31、拉力传感器32、拉拔杆33和拉拔盘34，所述第二法兰盘31用于与所述第一法兰盘143连接，所述第一法兰盘143、所述拉力传感器32、所述拉拔杆33和所述拉拔盘34依次连接。
74.进一步的说明，所述固定架11包括安装台111，所述扭力倍增器13安装于所述安装台111的顶面，且所述扭力倍增器13的输出轴穿过所述安装台111和所述主轴15连接；
75.所述主体1还包括两根限位柱16，两根所述限位柱16分别安装于所述安装台111的底面，且分别位于所述传动机构14的左右两侧，所述限位柱16靠近所述传动机构14的一侧竖直设有导向槽；
76.所述第二法兰盘31的左右两端分别设有限位滑块311，所述限位滑块311和所述导向槽相匹配，所述第一法兰盘143与所述拉拔检测装置3连接后，所述限位滑块311卡入所述导向槽内。
77.值得说明的是，拉拔检测装置3包括第二法兰盘31、拉力传感器32、拉拔杆33和拉拔盘34，拉拔检测装置3通过拉拔盘34与路面待拉拔试件相连接，利用拉力传感器32测得路
面受拉破坏时的拉力，从而完成拉拔检测。其中第二法兰盘31的尺寸与第一法兰盘143相同，在安装拉拔检测装置3时，采用螺钉将第一法兰盘143和第二法兰盘312连接，从而将拉拔检测装置3和主体1连为一体。
78.第二法兰盘312两侧设有限位滑块311，限位滑块311可与限位柱16中的导向槽适应，从而限制丝杆螺母142的旋转，即当扭剪拉拔一体化检测设备处于拉拔状态时，丝杆螺母142只能沿着主轴15上下运动，从而能够进行拉拔检测，另外需要注意的是，在使用拉拔检测装置3时，应使花键螺母141和丝杆螺母142分开，避免拉拔检测装置3沿着主轴旋转，才能更好地检测路面层间的拉拔强度。
79.进一步的说明，所述拉拔检测装置3还包括万向节35和定位螺母36，所述万向节35的顶端和所述第二法兰盘31连接，所述万向节35的底端和所述拉力传感器32连接；
80.所述拉力传感器32的底部设有连接件321，所述连接件321的内部中空且设有内螺纹，所述拉拔杆33设有外螺纹，所述连接件321和所述拉拔杆33螺纹连接；
81.所述定位螺母36套设于所述拉拔杆33的外部，所述定位螺母36用于固定所述拉拔杆33的位置。
82.具体来说，拉力传感器32和第二法兰盘31之间通过万向节35连接，使得拉拔检测装置3更好地适应路面环境。拉力传感器32的底部固定连接有设一个内部设有内螺纹的圆柱形的连接件321，连接件321的内螺纹与拉拔杆33外周的螺纹相匹配，拉拔杆33可通过在连接件321内旋进或旋出调节合适的高度，当高度调整好后，将定位螺母36拧至顶端顶住连接件321，通过自锁效应将拉拔杆33固定，使得连接件321和拉拔杆33的连接关系更加牢固，同时，由于本技术方案中拉力传感器32和拉拔杆33之间可调节高度，并由定位螺母36固定，使拉拔检测装置3更好地适应路面环境，更有利于检测路面层结构间的拉拔强度。
83.进一步的说明，拉拔杆33的底端设有限位球331，所述限位球331的直径大于所述拉拔杆33的直径；
84.所述拉拔盘34的顶面设有连接机构341，所述连接机构341为圆柱体，所限位球331可转动地连接于所述连接机构341。
85.传统的拉拔盘与拉拔杆的连接形式为螺纹连接，连接后拉拔杆与拉拔盘垂直，结构固定，不可移动，因此在测量拉拔力时作用点并不在连接位置处，使得在检测拉拔力时，未准确对准拉拔部分容易会产生弯矩，容易导致测量结果不准确，使用寿命较短。本技术方案中通过限位球331和连接机构341的配合，使得拉拔杆33和拉拔盘34活动连接，不会产生弯矩影响检测结果，可以更准确地测量沥青路面的拉拔力，同时延长使用寿命。
86.具体的，连接机构341的中心设有有环形槽，外侧设有入口，且顶部设有限位孔，入口包括圆孔和方孔，限位球331和拉拔杆33的底端从连接机构341的入口进行环形槽内，限位孔用于限制限位球331不能从限位孔内出来(限位孔的直径小于限位球331的直径，但大于拉拔杆33的直径)，从而限制限位球331只能在环形槽活动，在使用时，将拉拔杆33的限位球331部分对准入口插入连接机构的内部，拉拔杆33杆身通过方孔可将杆身插入扳正至与拉拔盘34相垂直，然后启动拉拔检测装置，拉拔杆的限位球331(钢球)由于被限位孔所限制，不能从限位孔出来，因此不影响进行拉拔检测。
87.本技术方案将拉拔杆的底部从入口直接插入连接机构341即可使用，安装拆卸简便，同时不会有大量磨损产生，使得使用寿命较传统结构更长。
88.进一步的说明，所述扭剪检测装置2包括第三法兰盘21、扭力传感器22、万向联轴器23和扭剪盘24，所述扭力传感器22安装于所述第三法兰盘21，所述第三法兰盘21用于与所述第一法兰盘143连接，所述万向联轴器23的一端和所述扭力传感器22连接，另一端和所述扭剪盘24连接。
89.值得说明的是，扭剪检测装置2通过扭剪盘24与路面待扭剪试件相连接，利用扭力传感器22测得沥青路面受扭剪破坏时的扭力，从而得到路面结构层间的扭剪强度。
90.扭剪检测装置2中第三法兰盘21的尺寸与丝杆螺母下方连接的第一法兰盘的尺寸相同，通过螺钉将第三法兰盘21和第一法兰盘143连接成一整体，使得扭剪拉拔一体化检测设备处于扭剪模式。通过万向联轴器23将主轴15与扭剪盘传动连接，使两者扭力相同，同时主轴15可沿可万向联轴器23上下移动，且本技术方案中万向联轴器23的顶部和底部均设有万向节，使扭剪检测装置更好地适应路面环境。在使用扭剪装置时，花键螺母141与丝杆螺母142通过卡件和卡槽的配合连接在一起，使花键螺母141与丝杆螺母142均只能随主轴15一起转动，转速与主轴15一致，不能上下运动，从而实现扭剪检测。
91.优选的，本技术方案中的万向联轴器23为可伸缩万向联轴器，使得主轴15可沿可万向联轴器23上下移动，从而能更好地适应路面环境。具体来说，可伸缩万向联轴器具有可伸缩的功能，采用可伸缩万向联轴器将扭力传感器22和扭剪盘24连接，使得整个扭剪检测装置和扭剪盘连接时无需调节高度，使得操作更简便快捷，同时，使用可伸缩万向联轴器作为连接结构，可伸缩万向联轴器仅传递扭矩，避免了在测量过程中对待测结构产生水平或竖直方向的力，确保测量结果更准确。
92.优选的，在进行扭剪检测时，扭剪拉拔一体化检测设备还设有延伸力臂(图中未标示)，在扭剪检测时，为了平衡较大的扭矩，现有的设备主要是通过打钉等会对路面产生破坏的方式来固定在检测设备，本技术方案通过设置延伸力臂利用摩擦力固定装置，不会对路面造成额外损伤，从而减小对路面的破坏。延伸力臂的功能主要是为了平衡扭矩，在进行扭剪检测时，操作人员固定住此力臂外端，以抵消扭剪时路面传递而上的反向力矩。延伸力臂的具体形状类似于“三米直尺”，延伸力臂一端连接在扭剪拉拔一体化检测设备的固定架11上，另一端与可靠结构物相接(例如：道路防撞墙、波形梁护栏立柱、稳定停放的车辆等)。在扭剪检测时，当手轮转动，扭力倍增器13将产生巨大的反向扭矩，容易使得扭剪拉拔一体化检测设备失去平衡，在检索扭剪强度较大的路面结构时，若仅依靠扭剪拉拔一体化检测设备的自重难以提供足够的扭矩将其抵消，因此通过在设置延伸力臂，从而维持设备自身的整体稳定。根据力学公式可知，当需要产生的扭矩一定时，延伸力臂长度越大，所需要的力就越小，经过计算，本方案中延伸力臂的长度设计为3米左右，由于延伸力臂的长度较长，因此并未在图中体现。
93.优选的，所述扭力倍增器13为行星齿轮减速器。
94.行星齿轮减速器也叫行星减速器或齿轮减速器，是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，能将外力施加的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。行星齿轮减速器具有体积小、重量轻、承载能力高、使用寿命长、运转平稳和噪声低的优点。本技术方案选用行星齿轮减速器作为扭力倍增器13，可以使操作人员对手轮施加扭矩，被放大到特定倍数后传到下部的扭剪检测装置2或拉拔检测装置3，整个扭剪拉拔一体化检测设备通过检测人员对手轮施加一个力矩来进行的，而此力矩会通过行星齿轮减速器放大到所需
要的力矩，所以仅需要对手轮施加一个不大的力矩就能完成扭剪检测和拉拔检测，因此，本技术方案的扭剪拉拔一体化检测设备不需要电机驱动，这大大减轻了整个设备的重量，在简化了设备的结构，便于携带，可以很好的应用于路面性能检测中，同时，本技术方案的扭剪拉拔一体化检测设备具有效率高和经济性高的特点。
95.进一步的说明，所述固定架11包括至少三个支撑柱112，所述支撑柱112的顶端安装于所述安装台111的底面；
96.所述安装台111为圆形，所述支撑柱112均匀分布在所述安装台111的圆周上。
97.具体来说，通过该支撑柱112将安装台111固定起来，方便安装扭力倍增器13、传动机构14、主轴15、扭剪检测装置2和拉拔检测装置3。
98.值得指出的是，传统上，扭剪检测和拉拔检测是由两个独立且不同的装置来检测的，本技术方案通过滚珠丝杆的原理，将扭剪检测和拉拔检测结合起来，通过主体1就可以进行扭矩和拉力检测之间的转换，将扭剪检测和拉拔检测合并起来，能够有效的节省人力和资源。
99.具体来说，路面的结构是一种不连续的层状结构，表面层和下部结构层间通过沥青粘连，粘结用的沥青层为粘结层，在路面施工完毕后，为了检查施工质量，需要对粘结层的粘结能力做检测，目前主要的检测指标就是扭剪强度和拉拔强度。采用本技术方案的扭剪拉拔一体化检测设备检测路面层间粘结强度的方法如下：
100.在做检测之前，通过取芯机在路面钻出一个环形槽，当向下切割的深度大于表面层的厚度之后，钻头内的表面层圆柱仅通过粘结层与下层路面连接，这时即可对该粘结层的受力能力进行检测。
101.扭剪检测：按照图3的“扭剪模式”组装装置，然后接上并展开延伸力臂，固定力臂远端，将扭剪盘粘贴在待测结构表面，然后转动手轮，转动手轮产生的扭力通过扭力倍增器13放大之后，依次沿主轴、第一法兰盘、第三法兰盘21、扭力传感器、万向联轴器、扭剪盘和表面层，最终传递到粘结层。当粘结层被扭剪破坏时，即可通过扭力传感器读出扭剪强度。
102.拉拔检测：与扭剪检测类似，按照图5的“拉拔模式”组装装置，然后转动手轮，直至粘结层被拉力破坏，即可通过拉力传感器读出拉拔强度。
103.本技术方案中关于扭力倍增器、丝杆螺母与花键螺母的受力校核如下所示：
104.1、关于扭力倍增器的受力校核：
105.扭力倍增器(行星齿轮减速器)，是一种可以为操作者提高扭矩的装置，由于输出端功率并不会超过输入端功率，所以输出回转数低于输入端回转数，扭力倍增器符合以下公式：功率＝扭矩
×
转速，在功率变化较小的情况下，由于行星齿轮减速器的转速大大下降，从而能有效提高扭矩，因此通过行星齿轮减速器能够实现扭矩倍增，可以放大5倍-125倍，最大输出扭矩可达5万nm左右。如下表1为一些常用型号的行星齿轮减速器的参数信息：
106.表1常用型号的行星齿轮减速器的参数信息
[0107][0108]
本技术方案扭剪拉拔一体化检测设备的在设计上的最大输出扭矩为500n
·
m，当采用型号为35的行星齿轮减速器时，输入端仅需25n
·
m的扭力即可达到，当手轮直径为0.5m时，两端仅需提供50n的力便可达到，因此只需要检测人员对手轮施加一个较小的力矩，便可完成扭剪检测和拉拔检测。
[0109]
2、关于丝杆螺母与矩形花键的受力校核：
[0110]
丝杆螺母设计为空心圆截面轴，对于具有薄壁特性的轴来说，扭转截面系数如下计算公式：
[0111]
其中，w
p
为扭转截面系数(m3)、d为外直径(m)、d为内直径(m)。
[0112]
当空心圆截面轴受扭力作用时，其外边缘处受到最大剪切应力符合以下公式：
[0113]
其中，τ
mαx
为外边缘处的最大剪应力(pa)、m为扭力(n
·
m)；
[0114]
当m＝500n
·
m，且空心圆截面轴设计为d＝4cm，d＝3cm时，w
p
≈8.590cm3，τ
mαx
≈58.2mpa。
[0115]
塑性材料的许用正应力为材料的屈服极限除以安全系数(安全系数一般取1.5-2)，许用切应力为0.5-0.6倍的许用正应力，当前广泛应用于机械的45号钢的屈服极限为353mpa，取安全系数为2，倍数为0.5，此时的许用切应力[τ]＝88.25mpa，可以满足τ
mαx
＜[τ]的要求。
[0116]
根据本发明实施例的扭剪拉拔一体化检测设备的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
[0117]
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0118]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不
脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。