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专利名称：双蜗杆路面材料强度测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及公路路面材料测试仪器，具体的说是一种双蜗杆路面材料强度测试仪。
背景技术：
路面材料强度检测试验仪是对高等级公路路基路面材料强度指标进行检测的仪器设备，所测定的无侧限抗压强度、间接抗拉强度、承载比、浙青混合料马歇尔稳定度等数据是路面设计、施工的主要技术参数。目前，上述试验所采用的测试仪的变速装置为传统的一台电机、二套蜗轮传动副、三组齿轮传动副的变速机构，其构造复杂，传动效率低，加工难度大，操作不便，故障率高。而且，该机型一般荷载都在6T左右，没有20T机型。如要进行 20T荷载试验则需放到万能材料试验机上去实现。这时，其减速装置不是采用机械变速，而是采用变频电机或伺候马达配以复杂电机控制装置来实现，结果是减速机构较为简单，但电器控制装置复杂，整机价格非常贵，维护费用大。另外，这种大速比(1 50)调速控制电器国内目前还无生产厂家能够生产。随着全球经济一体化的发展和国际交流项目的增多，特别是公路运输的车辆密度和单车载货量的不断上升，高等级公路的设计要求也在不断提高，新的技术在不断推广应用，原有的小型(6吨)测试设备已不能适应现代公路建设的需要。为了适应国内外现代化公路建设的需求，设计制造新的高标准的大型公路材料强度测试仪已势在必行。

发明内容
发明目的对现行路面材料检测试验仪进行承载提升和结构改造，提供一种20T 以上的大型双蜗杆路面材料强度测试仪，使它达到国内外新的公路建筑标准测试要求，以满足我国及国际上高等级路面的设计、建设以及监理单位的测试需求。本发明的技术方案是对原有的检测试验仪的变速装置进行结构改造更新，变原有的齿轮变速为双蜗杆变速，并在变速装置中设计双电机功率输入和二档变速；在控制方式上，设置变档传感器，在机械变档时，通过改变传感器的电信号对控制电路进行互锁控制；同时加大机架、立柱、横梁、托盘的外形尺寸，增大蜗杆、蜗轮的模数和齿数，以提升其承载力。所述的双蜗杆变速装置中，A蜗杆轴与B蜗轮同轴安装，并在它们之间设置内移式的滑动键连接，实现滑动式离合，使A蜗杆与B蜗轮之间具有离合的功能；A蜗杆轴与A电机轴通过带轮用A皮带传动。设置A蜗杆和A蜗轮水平啮合，B蜗杆与B蜗轮上下啮合，B蜗杆轴与B电机轴通过带轮用B皮带传动。当与A蜗杆同轴的调速手轮向内推入后，A蜗杆和B蜗轮脱档，拉出到位时A蜗杆和B蜗轮啮合。同时在调速手轮轴上装有转换开关档块， 推进或拉出调速手轮时能使转换开关档块带动转换开关进行变档电路转换，以实现变速后开机互锁、连锁，进而满足不同试验工况的各种试验要求。本发明的有益效果
1、本发明的变速装置为2档，实行双电机功率输入，可方便完成各种不同速率的试验，满足不同的执行标准，实现一机多用。2、本发明改由原齿轮变速为双蜗杆变速，其变速方法新颖，不仅可靠实用、加工方便、安装便利，而且计量准确。3、本发明加大了机架、立柱、横梁、托盘的外型尺寸，增大了蜗杆、蜗轮的模数和齿数，故承载能力强；经测试，承载能力高达25吨，可满足广泛的路基路面材料检测试验。4、本发明在调速手轮轴上安装转换开关档块，通过转换开关转换变档电路，可实现变速后开机互锁、连锁，防止误操作，增强了安全性。5、本发明较之原有的三组齿轮变速机构结构较为简单，较之万能材料试验机的变频电机或伺候马达的电器控制装置，其电路又较为简单，因此能大幅降低制造成本，减少维护费用。


图1为本发明外形结构示意图。图2为本发明变速装置结构示意图。图3为发明换档控制电路示意图。图中1、机架2、双蜗杆变速装置3、控制装置4、托盘5、试件6、立柱7、 上压头8、应力环9、横梁10、并紧螺母11、吊环丝12、调速手轮13、A电机14、A 带轮 15、A皮带 16、B带轮 17、A蜗轮 18、A蜗杆 19、螺套20、移动滑键21、B蜗轮 22、B蜗杆 23、C带轮 24、B皮带 25、B电机 26、转换开关 27、D带轮 28、转换
开关挡块。
具体实施例方式例1 如图1、2所示，所述的双蜗杆路面材料强度测试仪，机架1由围板、型材组成，立柱 6垂直固定在机架1上，其顶端穿过横梁9两端与之匹配的孔，并由并紧螺母10固定后共同组成框架；吊环丝11安装在横梁9的中间，应力环8上部与吊环丝11连接，下部与试件上压头7连接；双蜗杆变速装置2固定安装在机架1的中部，控制装置3安装在机架1立面的一侧，螺套19与A蜗轮17同轴固定连接，托盘4安装在螺套19中的螺杆的上面，并与A蜗轮17、螺套19、上压头7、吊环丝11同轴心。如图2所示，双蜗杆路面材料强度测试仪的变速装置采用双电机、双蜗杆传动输入。双蜗杆变速装置2内，A蜗杆18 —端与B蜗轮21同轴安装，另一端与B带轮16同轴安装，并与A蜗轮17水平啮合。A带轮14固定安装在A电机13的电机轴上，并与B带轮16 之间用A皮带15传动。B蜗杆22与B蜗轮21上下啮合，其一端与C带轮23同轴安装。D 带轮27固定安装在B电机25的电机轴上，并与C带轮23之间用B皮带M传动。仍如图2所示，A蜗杆18 —端设有内孔，B蜗轮21轴孔边设有内槽，调速手轮12 与A蜗杆18、B蜗轮21同轴安装；移动滑键20固定在调速手轮轴的一端，并伸至A蜗杆18 的内孔里，共同构成了滑动式离合器。当调速手轮12向内推入到位时，安装于调速手轮轴一端的移动滑键20从B蜗轮21内槽中移出，则A蜗杆18与B蜗轮21脱离连接，只带动与之啮合的A蜗轮17转动，进入快速率状态。当调速手轮12向外拉出到位时，移动滑键20 移入B蜗轮21的内槽，此时A蜗杆18、A蜗轮17、B蜗杆22、B蜗轮21全部啮合连接，则进入慢速率状态。 如图2、3所示，双蜗杆变速装置2外壳装有转换开关沈，调速手轮轴上安装转换开关挡块观。当调速手轮12向内或向外移动时，转换开关挡块观带动转换开关沈进行变档电路转换，实现快、慢两种速率及电路互锁连锁功能。仍如图2、3所示，当调速手轮12向内推进时，转换开关沈开通快速率操作电路， 锁死慢速率电路，此时按下SB2或SB4，线圈通过KMl或KM2的常闭触点通电吸合，使A电机 13最终带动托盘4上升或下降。当调速手轮12向外拉出时，转换开关沈开通慢速率操作电路，锁死快速率电路，此时按下SB5或SB6，线圈通过KM3或KM4的常闭触点通电吸合，使 B电机25最终带动托盘4上升或下降。例2 如图1所示，在双蜗杆路面材料强度测试仪上配置自动控制箱，自动控制箱可安装在控制装置3里，也可安装于测试仪的其它部位。自动控制箱内设计安装程序控制芯片和打印机，在试件5取得最大荷载峰值时能自动停机，自动储存、自动打印测试数据。其余如例1。
权利要求
1.双蜗杆路面材料强度测试仪，其特征是机架(1)由围板、型材组成，立柱(6)垂直固定在机架(1)上，其顶端穿过横梁(9)两端与之匹配的孔，并由并紧螺母(10)固定后共同组成框架；吊环丝(11)安装在横梁(9)的中间，应力环⑶上部与吊环丝(11)连接，下部与试件上压头(7)连接；双蜗杆变速装置O)固定安装在机架(1)的中部，控制装置(3) 安装在机架(1)立面的一侧，螺套(19)与A蜗轮(17)同轴固定连接，托盘(4)安装在螺套 (19)中的螺杆的上面，并与A蜗轮(17)、螺套(19)、上压头(7)、吊环丝(11)同轴心。
2.根据权利要求1所述的双蜗杆变速装置O)，其特征是采用双电机、双蜗杆传动输入，双蜗杆变速装置O)内A蜗杆(18) —端与B蜗轮同轴安装，另一端与B带轮(16) 同轴安装，并与A蜗轮(17)水平啮合；A带轮(14)固定安装在A电机(13)的电机轴上，并与B带轮(16)之间用A皮带(15)传动；B蜗杆02)与B蜗轮Ql)上下啮合，其一端与C 带轮03)同轴安装；D带轮(XT)固定安装在B电机05)的电机轴上，并与C带轮03)之间用B皮带04)传动。
3.根据权利要求1、2所述的双蜗杆变速装置0)，其特征在于A蜗杆(18)—端设有内孔，B蜗轮(21)轴孔边设有内槽，调速手轮(12)与A蜗杆(18)、B蜗轮(21)同轴安装；移动滑键00)固定在调速手轮轴的一端，并伸至A蜗杆(18)的内孔里，共同构成了滑动式离合器；当调速手轮(1 向内推入到位时，安装于调速手轮轴一端的移动滑键00)从B蜗轮 (21)内槽中移出，则A蜗杆(18)与B蜗轮脱离连接，只带动与之啮合的A蜗轮(17) 转动，进入快速率状态；当调速手轮(1 向外拉出到位时，移动滑键00)移入B蜗轮的内槽，此时A蜗杆(18)、A蜗轮(17)、B蜗杆02)、B蜗轮Ql)全部啮合连接，则进入慢速率状态。
4.根据权利要求1、3所述的双蜗杆变速装置0)，其特征在于双蜗杆变速装置(2)外壳装有转换开关(26)，调速手轮轴上安装转换开关挡块08)；当调速手轮(1 向内或向外移动时，转换开关挡块08)带动转换开关06)进行变档电路转换，实现快、慢两种速率及电路互锁连锁功能。
5.根据权利要求1、3、4所述的双蜗杆变速装置0)，其特征在于当调速手轮(12)向内推进时，转换开关06)开通快速率操作电路，锁死慢速率电路，此时按下SB2或SB4，线圈通过KMl或KM2的常闭触点通电吸合，使A电机(13)最终带动托盘(4)上升或下降；当调速手轮(12)向外拉出时，转换开关06)开通慢速率操作电路，锁死快速率电路，此时按下 SB5或SB6，线圈通过KM3或KM4的常闭触点通电吸合，使B电机Q5)最终带动托盘⑷上升或下降。
6.根据权利要求1所述的双蜗杆路面材料强度测试仪，其特征还在于在双蜗杆路面材料强度测试仪上配置自动控制箱，自动控制箱可安装在控制装置(3)里，也可安装于测试仪的其它部位；自动控制箱内设计安装程序控制芯片和打印机，在试件( 取得最大荷载峰值时能自动停机，自动储存、自动打印测试数据。
全文摘要
本双蜗杆路面材料强度测试仪涉及公路材料试验仪器领域。该测试仪采用双电机功率输入、双蜗杆二档变速装置。所述的变速装置，A电机与A蜗杆、B电机与B蜗杆之间为皮带传动；A蜗杆与A蜗轮水平啮合，B蜗杆与B蜗轮上下啮合；A蜗杆、B蜗轮、调速手轮同轴安装，A蜗杆与B蜗轮之间通过移动滑键连接，移动滑键固定安装在调速手轮轴的一端，当调速手轮向内推，A蜗杆与B蜗轮脱离，实现快速率运作；当调速手轮向外拉，A蜗杆与B蜗轮啮合，则又实现慢速率运作，因而能满足各种路基材料不同强度试验标准，达到一机多用。本发明还加大了外型尺寸，增大了蜗杆、蜗轮的模数和齿数，承载力提高到了25T，能满足我国及国际上高等级路面的测试要求。
文档编号G01N3/16GK102435505SQ20111025417
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者郝康申, 黄志美 申请人:沭阳县科兴公路仪器有限责任公司