专利名称：旋转剪切压实试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及压实仪，特别是指一种旋转剪切压实试验机。
背景技术：
目前的压实试验机在使用过程中，通过压力模具进行浙青混合料或沙、土、石混合 料的压实试验，试验时，将浙青混合料或沙、土、石混合料注入模具内，模具内的两端具有 上、下压头，上、下压头连接传动连杆，通过模具内的上、下压头进行压实试验，在试验过程 中，需要更换模具时，需要人工托住模具及模具内的下压头，更换不同规格的模具及压头， 更换时间长，从而影响了浙青混合料或沙、土、石混合料的测试结果，导致测试结果不准确； 另外，实验数据需要在实验后得出，测试速度较慢，且内部结构采用无线收发数据，数据传 输容易受到金属干扰；模具的加热电压采用220V，在装卸模具时，存在安全隐患。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型在于提供一种旋转剪切压实试验机，已解决上述模具更换 时间长，浙青混合料或沙、土、石混合料测试结果不准确的问题。本实用新型在于提供一种旋转剪切压实试验机，包括固定在试验机上的主轴支 臂，主轴支臂上安装有两个位置上下相对的第一压力滚轮、第二压力滚轮，主轴支臂内安装 有和第一压力滚轮相连接的压力设备和压力传感器，压力设备在第一压力滚轮上产生下压 力，调节固定卡盘的角度；压力传感器将感应到的压力值通过耦合器传输至控制系统；固 定卡盘连接卡持模具的活动卡盘，主轴穿过主轴支臂、固定卡盘连接模具内的上压头，模具 内的另一端卡持连接与上压头位置相对的下压头，在模具下方具有托盘，托盘连接液压缸 顶杆延长柱；控制系统连接液压站和变频器，控制主轴转速和液压站向液压缸顶杆延长柱 输出的压力。优选的，所述控制系统包括向变频器、压力传感器、液压站收发信号的端子板，所述端子板连接逻辑控制试验 过程的PLC控制器。优选的，模具与下压头的卡持连接为模具的内壁具有同心的凹槽，所述凹槽内卡持有钢圈，所述下压头具有卡持凸台， 通过卡持凸台与钢圈卡持。优选的，控制系统还连接运算试验过程数据并打印试验结果的PC机。优选的，所述液压站还连接脱模机。优选的，还包括输出220V、36V电压的变压器，所述活动卡盘内具有加热器，变压 器36V的输出端连接所述加热器；变压器的220V输出端连接所述PC机、脱模机。优选的，所述压力设备为气缸或油缸。优选的，所述压力设备为气缸；还包括安装在旋转剪切压实试验机侧壁壳体内带有压力调节阀的气泵，所述气泵通过气管与气缸插拔连接。优选的，所述模具外壁具有位置标识刻线，所述模具底部具有加固凸台，所述凹槽 为方形或圆弧形。本实用新型的压实实验仪，采用PLC准确控制实验过程，采用PC机对数据参数进 行处理并打印实验结果；模具结构设计简单，当需要更换模具时，只需松开活动卡盘，由于 下压头卡持连接在模具内，直接更换模具、压头即可，且模具下方具有托盘托住模具，不必 人工扶持模具，从而实现快速更换模具，节省了模具安装时间，浙青混合料或沙、土、石混合 料的测试结果准确；采用耦合器传输数据，数据信号不会受到金属干扰；活动卡盘内的加 热器采用36V安全电压，避免了用电安全隐患；PC机、脱模机可直接连接变压后的220V电 压，使用更方便。采用同一液压站为压实试验机和脱模机提供液压动力，降低了试验成本； 另外，用户可通过模具外侧的标识刻线识别模具进入固定卡盘内的高度，从而便于用户安 装；另外，模具外侧具有加厚的凸台，使用活动卡盘卡持模具时，避免了出现模具卡持变形 的现象。

[0017]图1是压实试验机的示意图；[0018]图2是压实试验机中的模具结构图；[0019]图3是实施例中模具结构的主视图；[0020]图4是实施例中模具结构的俯视图；[0021]图5是图3的A-A的剖视图；[0022]图6是图5的D位置剖视图；[0023]图7是压头的示意图；[0024]图8是控制系统的连接示意图；[0025]图9是脱模机的示意图。
具体实施方式
为清楚说明本实用新型中的技术方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说 明。参见图1，图1是压实试验机的示意图，包括固定在试验机上的主轴支臂20，主 轴支臂20上安装有相对的压力滚轮21 (即第一压力滚轮)和压力滚轮23 (即第二压力滚 轮)，主轴支臂20内安装有和压力滚轮21相连接的压力设备22和压力传感器，压力设备 22为气缸或油缸，在压力滚轮21上产生下压力，调节固定卡盘7的角度；压力传感器将感 应到的压力值通过耦合器传输至控制系统；试验机的侧壁壳体内具有带有压力调节阀的气 泵，压力调节阀调节来自气泵的压力，并通过传输管与主轴支臂20内的气缸插拔连接。主轴穿过主轴支臂20及卡盘，连接上压头24，卡盘及模具的结构图可参见图2，包 括固定卡盘7、活动卡盘8，模具9进入固定卡盘7内，通过活动卡盘8卡持，模具9用于放 置浙青混合料或沙、土、石混合材料，模具9内具有下压头10，下压头10相对的另一侧具有 上压头24，从模具9的另一侧压实浙青混合料或沙、土、石混合材料。在模具9下方具有托 盘11，托盘11连接液压缸顶杆延长柱12。[0029]试验仪的模具结构如图3、图4所示，图3、图4分别为模具结构的主视图和俯视 图，图3中模具9的外部具有位置标识刻线1，该刻线可以为尺寸刻线，也可以是位置标识刻 线，从而可清楚的表示出模具9进入固定卡盘7的高度，从而便于用户调节模具9进入固定 卡盘7的高度，从而实现通过活动卡盘8快速紧固模具9。由于模具9的外壁在通过活动卡盘8卡持时，容易出现变形，为防止其出现变形， 在模具9的底部处具有加固凸台2，防止模具9因活动卡盘8卡持出现变形，凸台2的厚度 为5mm至20mm之间，优选10mm。模具9内部的结构如图5所示，在模具9内壁具有凹槽4，凹槽4可以是各种几何 图形，如方形、圆弧形等，凹槽4内用于卡持钢圈5，钢圈5部分在凹槽4内，下压头10上具 有卡持凸台6，如图6所示，当下压头10放入模具9内后，钢圈5与卡持凸台6相互卡持，从 而防止下压头10脱落。下压头10的示意图如图7所示。使用时，将浙青混合料或沙、土、 石混合料放入模具9内，并通过活动卡盘8卡持模具9，通过模具9内的上、下压头压实浙青 混合料或沙、土、石混合材料。在试验机的下方机柜内，安装有液压站、控制系统、电机、变压器、变频器，如图8 所示；控制系统内包括，PLC控制器，收发数据信号的端子板；控制系统连接PC机，由PC机 对PLC采集的参数进行运算，并将运算后的参数传输至控制系统，由PLC通过端子板向变频 器、液压站发送控制信号，控制当前主轴的转速及液压压力，并控制试验过程；液压站通过 液压缸顶杆延长柱12向下压头10提供压力；电机和变频器用于控制主轴的转速；变压器 输入380V、输出为220V和36V，在活动卡盘8内具有发热器，采用36V的安全电压对模具内 的浙青材料进行加热，防止浙青材料冷却，由于采用36V的安全电压，提高了安全性，能避 免用户装卸模具时出现伤害。在实验结束后，可通过脱模机将模具内的浙青混合料或沙、土、石混合材料取出， 并由PC机将试验结果打印；脱模机可与压实试验机使用同一个液压站，脱模机的结构图如 图9所示，不必分别采用液压站，节省了试验成本。本实用新型的压实实验仪，采用PLC准确控制实验过程，采用PC机对数据参数进 行处理并打印实验结果；模具结构设计简单，当需要更换模具时，只需松开活动卡盘，由于 下压头卡持连接在模具内，直接更换模具、压头即可，且模具下方具有托盘托住模具，不必 人工扶持模具，从而实现快速更换模具，节省了模具安装时间，浙青混合料或沙、土、石混合 料的测试结果准确；采用耦合器传输数据，数据信号不会受到金属干扰；活动卡盘内的加 热器采用36V安全电压，避免了用电安全隐患；采用同一液压站为压实试验机和脱模机提 供液压动力，降低了试验成本；另外，用户可通过模具外侧的标识刻线识别模具进入固定卡 盘内的高度，从而便于用户安装；另外，模具外侧具有加厚的凸台，使用活动卡盘卡持模具 时，避免了出现模具卡持变形的现象。本实用新型的模具结构安装简单、便于用户快速更换模具，方便了用户使用。对于本实用新型各个实施例中所阐述的压实试验机，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。
权利要求一种旋转剪切压实试验机，包括固定在试验机上的主轴支臂(20)，主轴支臂(20)上安装有位置相对的压力滚轮(21)和压力滚轮(23)，主轴支臂(20)内安装有和压力滚轮(21)相连接的压力设备(22)和压力传感器，压力设备(22)在压力滚轮(21)上产生下压力，调节固定卡盘(7)的角度；压力传感器将感应到的压力值通过耦合器传输至控制系统；固定卡盘(7)连接卡持模具(9)的活动卡盘(8)，主轴穿过主轴支臂(20)、固定卡盘(7)连接模具(9)内的上压头(24)，模具(9)内的另一端卡持连接与上压头(24)位置相对的下压头(10)，在模具(9)下方具有托盘(11)，托盘(11)连接液压缸顶杆延长柱(12)；控制系统连接液压站和变频器，控制主轴转速和液压站向液压缸顶杆延长柱(12)输出的压力。
2.根据权利要求1所述的旋转剪切压实试验机，其特征在于所述控制系统包括向变频器、压力传感器、液压站收发信号的端子板，所述端子板连接逻辑控制试验过程 的PLC控制器。
3.根据权利要求1所述的旋转剪切压实试验机，其特征在于模具(9)与下压头(10)的 卡持连接为模具(9)的内壁具有同心的凹槽，所述凹槽内卡持有钢圈，所述下压头(10)具有卡持 凸台，通过卡持凸台与钢圈卡持。
4.根据权利要求2所述的旋转剪切压实试验机，其特征在于，控制系统还连接运算试 验过程数据并打印试验结果的PC机。
5.根据权利要求4所述的旋转剪切压实试验机，其特征在于，所述液压站还连接脱模机。
6.根据权利要求5所述的旋转剪切压实试验机，其特征在于，还包括输出220V、36V 电压的变压器，所述活动卡盘内具有加热器，变压器36V的输出端连接所述加热器；变压器 的220V输出端连接所述PC机、脱模机。
7.根据权利要求1所述的旋转剪切压实试验机，其特征在于，所述压力设备(22)为气 缸或油缸。
8.根据权利要求7所述的旋转剪切压实试验机，其特征在于，所述压力设备(22)为气缸；还包括安装在旋转剪切压实试验机侧壁壳体内带有压力调节阀的气泵，所述气泵通 过气管与气缸插拔连接。
9.根据权利要求3所述的旋转剪切压实试验机，其特征在于，所述模具外壁具有位置 标识刻线，所述模具底部具有加固凸台，所述凹槽为方形或圆弧形。
专利摘要本实用新型公开了一种旋转剪切压实试验机，包括固定在试验机上的主轴支臂，主轴支臂内安装有和压力滚轮相连接的气缸和压力传感器，调节固定卡盘的角度；压力传感器将感应到的压力值通过耦合器传输至控制系统；主轴穿过主轴支臂、固定卡盘连接模具内的上压头，模具内的另一端卡持连接与上压头位置相对的下压头；控制系统连接液压站和变频器，控制主轴转速和液压站向液压缸顶杆延长柱输出的压力。本实用新型采用PLC准确控制实验过程通过PC机打印实验结果；通过耦合器稳定传输信号，模具更换迅速，加热器采用36V安全电压，采用同一液压站为压实试验机和脱模机提供液压动力，降低了试验成本。
文档编号G01N3/12GK201637636SQ20102012873
公开日2010年11月17日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者杨宗文 申请人:北京中交工程仪器研究所