一种密封胶拉伸器及包括该拉伸器的密封胶疲劳试验装置

摘要

本发明提供了一种密封胶拉伸器，该密封胶拉伸器包括悬臂支撑架、结合在悬臂支撑架上的第一混凝土块、连接到悬臂支撑架一侧的定位座和位于悬臂支撑架另一侧的第二混凝土块，所述的悬臂支撑架下表面与其下方的偏心轮点接触，偏心轮与电机相连。本发明还提供了一种密封胶疲劳试验装置，该装置包括本发明的密封胶拉伸器。本发明的密封胶拉伸器和密封胶疲劳试验装置能够真实地模拟出铁路轨道混凝土基面的工作条件，并能够检测出在该工作条件下，密封胶的疲劳工作时间。

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测密封胶的密封胶拉伸器以及包括该拉伸器的密 封胶疲劳试验装置，属于疲劳试验装置领域。

背景技术

密封胶是注入或充填于建筑物或构件的施工缝、连接缝、变形缝及其 它需要连接的部位，能确保水密性、气密性而使用的粘合材料。为防止外 界水渗入路基内部，铁路轨道混凝土基面接缝需用密封胶进行密封。列车 通过时，混凝土基面会上下振动，从而带动密封胶的振动。而在寒冷地区， 由于混凝土的收缩、使得接缝变大，密封胶处于拉伸状态，所以在冬季当 列车通过时，密封胶是处于低温、拉伸、振动的工作状态。在这样状态下 的密封胶性能直接影响着它的使用寿命。

现有对密封胶的测试方法许多都是测试静态条件下的粘结性能，包括 弹性回复率、定神粘结性、冷拉-热拉后粘结性能进行测试。这些检验密封 胶性能的方法基本都采用GB/T13477-2002《建筑密封材料试验方法》进 行的。

为了克服在静态条件下检测可能出现的问题，在申请号为 200720169626.0的中国专利申请中公开了一种用于测试粘胶剂抗拉伸剪切 性能的电磁驱动疲劳试验机。该试验机包括牵引式电磁铁、传感器、复位 弹簧、万向节定时仪表、框架和底座组成。传感器安装于试验机框架横梁 上，传感器下连接一复位弹簧，弹簧下端通过万向节与拉剪试片相连，拉 剪试片的另一端固定于衔铁上，在框架上设有限位器，在底座上设有高度 调节装置。

在申请号为200910079753的中国专利申请中公开了一种用于胶粘结 构疲劳寿命检测的压电驱动疲劳试验机。该装置利用标尺能得出裂纹的长 度，通过调节样品台高度调节旋钮，能控制样品台的升降，将摄像头观测 的图像调节清晰；通过样品台水平位置调节旋钮，能改变待测试样前后、 左右的位置，便于摄像头观测裂纹；计数器与驱动电源相连，驱动电源通 过电缆与压电驱动器相连，记录驱动信号中驱动脉冲数量，换算成疲劳循 环周次。

在申请号为201010616795.0的中国专利申请中公开了一种胶粘剂抗 扭转剪切性能评价试验机。该设备包括实验系统、加载系统、温控系统和 检测系统组成。

然而以上的这些胶粘剂的疲劳试验机并不能够解决铁路轨道混凝土 基面要求考察密封胶在低温、拉伸、振动状态下的粘结性能，满足不了铁 路对密封胶材料耐久性的要求。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种密封胶拉伸器，该拉伸器克服了现有的 密封胶测试器的拉伸部分难以检测密封胶在不同温度、不同振幅、不同振 动频率及不同拉伸率情况下密封胶疲劳状况的缺陷。

本发明的另一目的是提供一种包括该拉伸器的密封胶疲劳试验装置， 该试验装置能够克服现有的试验装置难以改变试验温度和试验振幅的缺 陷。

本发明一方面提供了一种密封胶拉伸器，该密封胶拉伸器包括悬臂支 撑架、结合在悬臂支撑架上的第一混凝土块、连接到悬臂支撑架一侧的定 位座和位于悬臂支撑架另一侧的第二混凝土块，所述的悬臂支撑架下表面 与其下方的偏心轮点接触，偏心轮与电机相连。

进一步，所述的悬臂支撑架包括“”型的第一底座和第一底座上方的 第一挡板，所述的第一混凝土块置于悬臂支撑架的第一底座内。

进一步，在第一挡板和定位座之间通过拉杆相连。

进一步，所述的第二混凝土块位于移动支撑座上，所述的移动支撑座 包括“”型的第二底座和第二底座上方的第二挡板，并且移动支撑座的下 表面设置有用于该支撑座平稳运动的导轨。

进一步，所述的电机通过与电机相连的主动轮和连接到主动轮的从动 轮连接到悬臂支撑架下方的偏心轮，所述的主动轮和从动轮之间通过皮带 相连、从动轮和偏心轮之间通过轴相连。

本发明另一方面还提供了一种密封胶疲劳试验装置，该装置包括试验 箱和试验箱内部所述的密封胶拉伸器。

进一步，在试验箱的水平面上布置有垂直固定于水平面的立柱和底座， 密封胶拉伸器的定位座和移动支撑座分别与立柱和底座相连。

进一步，所述试验箱的温度是可调的，试验箱的温度调节范围为-70℃ ～+50℃。

进一步，所述的装置还包括控制装置，所述的控制装置包括用于控制 试验箱温度的温控器、用于控制电机运动的电机调节开关。

进一步，所述的控制器还包括与电机相连的计时器。

进一步，在悬臂支撑架一侧的立柱上还设置连接到电机的行程开关。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种密封胶拉伸器，该密封胶 拉伸器在悬臂支撑架下方安装偏心轮，偏心轮的振幅和振动频率是可以调 节的。

由于在两个混凝土块之间形成一定的拉伸距离，所以能够通过卡尺检 测两个混凝土块之间密封胶的拉伸率。

本发明的试验箱的温度是可以调节的，因此能够模拟出实际铁路轨道 混凝土基面的工作温度。

通过控制装置可以记录出在确定工作条件下，密封胶的耐久性的疲劳 工作时间。因此本发明的密封胶拉伸器和密封胶疲劳试验装置能够真实地 模拟出铁路轨道混凝土基面的工作条件，并能够检测出在该工作条件下， 密封胶的工作时间。

附图说明

图1表示本发明实施例1的密封胶拉伸器。

图2表示本发明实施例1的悬臂支撑架、偏心轮、从动轮和主动轮之 间的连接关系。

图3是本发明实施例1密封胶疲劳试验装置的工作状态图。

图4表示本发明实施例2的密封胶拉伸器。

具体实施方式

以下实施例仅用于解释本发明不用于限制本发明，在本发明保护范围 内所做的修改、限定、变形都在本发明的保护范围内。

实施例1

参见图1，本发明密封胶疲劳实验装置内的密封胶拉伸器10。

所述的密封胶拉伸器10包括第一混凝土块104、第一混凝土块104呈 立方体，结合于悬臂支撑架105上。

在悬臂支撑架105的一侧为定位座107，在悬臂支撑架105相对于定 位座107的一侧布置移动支撑座102。

悬臂支撑架105包括呈“”型的底座1051，和底座1051上方的第一 挡板1052。第一混凝土块104置于悬臂支撑架的底座1051内，并通过第 一挡板1052固定在悬臂支撑架105内。拉杆1053的一端与底座1051相 结合，另一端结合到定位座107。在悬臂支撑架105的最底面布置有偏心 轮110，偏心轮110通过轴与从动轮120相连，从动轮120通过皮带与整 个密封胶拉伸器外部的主动轮相连接，主动轮连接着电机。

第一混凝土块104结合于悬臂支撑架105上。拉杆1053通过穿过定 位座107的轴承106与定位座107相连，并能够相对于定位座107运动。

定位座107与垂直固定于水平面的立柱108相结合。在定位座107下 方的立柱108设置有行程开关109，通过按压该行程开关109，可以使得 整个密封胶拉伸器10停止运动。

第二混凝土块101结合于移动支撑座102上，第二混凝土块101与第 一混凝土块104相邻，大小相同，形状相同。移动支撑座102包括“” 型的第二底座1021、第二底座1021和第二底座1021上覆盖的第二挡板 1022。第二混凝土块101结合于移动支撑座102的第二底座1021内。

移动支撑座102下方设置固定底座103，底座103用于将移动支撑座 102托起，底座103朝向悬臂支撑架105的端部为固定端1031，底座103 相对于固定端1031的一端为设置有拉手1032。

在底座103的水平底座的下表面设置有用于该底座103平稳运动的导 轨。

主动轮布置在整个密封胶拉伸器10外，不与悬臂支撑架105相接触， 从动轮120接近密封胶拉伸器，通过皮带与主动轮相连，从动轮120通过 轴与偏心轮110相连接，偏心轮110结合于悬臂支撑架105的下表面。

因此，电机通过主动轮的转动，使得从动轮120进行转动，从动轮120 带动偏心轮110进行转动。随着偏心轮110的转动，悬臂支撑架105进行 上下振动。本实施例的电机为可调频电机，所以在电机和偏心轮110的带 动下，本发明中的悬臂支撑架105的振动幅度可以在0.2mm-5mm范围内 变化。振动幅度可以达到0.2mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、 2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm和5.0mm。

参见图2，本发明悬臂支撑架、偏心轮、从动轮和主动轮之间的连接 关系。悬臂支撑架105下方布置偏心轮110，偏心轮110通过轴111与从 动轮120相连，从动轮120通过皮带112连接到主动轮130。

参见图3，本发明密封胶疲劳试验装置的工作状态透视图。

密封胶疲劳试验装置20包括试验箱201，和试验箱201内部的密封胶 拉伸器10。在试验箱201的水平面上放置密封胶拉伸器10，在试验箱201 下方布置密封箱拉伸器10的控制装置30，在控制装置30的面板31上分 别布置与电机调节开关32、温度调节开关33和计时器34。通过调节电机 调节开关32可以调节电机的转动速率，从而调节悬臂支撑架105的振动 频率。

悬臂支撑架105的振动频率可以在5Hz-50Hz范围内变化，振动频率 分别为5Hz、10Hz、15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz、40Hz、45Hz和 50Hz。

在控制装置30内部布置带动主动轮130转动的电机。在控制装置30 内部还设置有用于控制试验箱201温度的温控器，温控器与温度调节开关 33相连。计时器34与电机相连接。

密封胶拉伸器10放在试验箱201的水平面上，在试验箱201的水平面 上设置有与底座103的导轨相配合的导轨槽，从而达到底座103带动移动 支撑座102平稳运动。

在密封胶拉伸器10的第一混凝土块104和第二混凝土块101之间粘 合有待试验的密封胶140。密封胶140的一端粘合第一混凝土块104，密 封胶140的另一端粘合第二混凝土块101。通过移动支撑座102下方的底 座103的拉手1032，使得密封胶140拉伸到需要的拉伸距离。经检测，密 封胶140的拉伸率可以达到0%-150%。

底座103和立柱108直接放置于试验箱201的水平面上。悬臂支撑架 105不与试验箱201的水平面直接接触。在悬臂支撑架一侧的定位座107 下方的立柱108上还布置有行程开关109，行程开关109与电机相连，行 程开关109在电机工作时，不与定位座107相接触；只有当拉伸的密封胶 140断开，悬臂支撑架105、轴承106和定位座107受到重力向下运动， 接触行程开关109，该开关将电机关闭。

在试验过程中，首先通过控制装置30的面板31的温度调节开关33 使得试验箱201的温度达到预定的工作温度。本发明中的试验箱的工作温 度范围为-70℃～+50℃。然后调整计时器34到预定的试验时间。接着开启 电机调节开关32，控制装置30内部的电机带动主动轮130进行运动，此 时计时器34开始工作，并随着电机工作的时间不断改变着计时器显示的 时间。

随着主动轮130的不断旋转，偏心轮110也在悬臂支撑架105下方不 断地进行转动。悬臂支撑架105随着偏心轮110的转动进行不间歇地上下 振动，并且粘结在第一混凝土块104和第二混凝土块101之间的密封胶140 也随着不断地上下振动。

直到密封胶140由于振动时间过长，在某一时刻突然断裂，悬臂支撑 架105的1053端受到重力，向下运动，将悬臂支撑架一侧的立柱108上 行程开关109按下，控制装置内部的转动电机停止运动，计时器34停止 运动，此时在计时器34上显示出，整个密封胶在此次试验中经历的时间。

或密封胶140振动次数达到规定的次数时设备会自动停止。

实施例2

本实施例的密封胶拉伸器50与实施例1的密封胶拉伸器10类似。不 同的是，本实施例中在悬臂支撑架505与定位座507相对的一侧直接设置 有第二混凝土块501，第二混凝土块501放置在移动支撑架503上。第二 混凝土块501的高度等于悬臂支撑架505的总高度。并且在移动支撑架503 与第一混凝土块504相对的一侧设置有拉手5032。密封胶拉伸器50的其 他部分与实施例1的密封胶拉伸器10相同。

在检测过程中，直接将密封胶的一端粘结到第一混凝土块504，另一 端粘结到第二混凝土块501，通过拉动拉手5032将第一混凝土块504和第 二混凝土块501之间的密封胶拉伸到需要的拉伸距离。

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对 本技术方法进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应 用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本 发明的精神和教导范围内。