[發(fā)明專利]一種基于拉壓扭剪耦合的應力路徑三軸儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310064907.X
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103149078A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 李榮建;劉軍定;李海濤;吳利言
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;G01N3/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

1.一種基于拉壓扭剪耦合的應力路徑三軸儀，其特征在于：包括箱體（2），箱體（2）內安裝有電動機平臺（3），電動機平臺（3）的中心位置安裝有扭矩電動機（4），扭矩電動機（4）與扭矩電動機控制器（5）信號連接，在箱體（2）內部分別安裝有圍壓水體給排控制器（13）、角位移顯示儀（8）、扭矩顯示儀（14）、圍壓加載測量儀（12）和孔壓測量儀（11）；在扭矩電動機（4）的電機傳動軸（10）上套裝有絕對式角位移傳感器（9），絕對式角位移傳感器（9）信號輸出端與角位移顯示儀（8）連接；電動機主軸（10）向上與下傳動軸（16）同軸連接，下傳動軸（16）上套裝有盤式扭矩傳感器（15）；

箱體（2）上端面作為工作臺（18），工作臺（18）的上表面固定設置有圍壓室底座（19），圍壓室底座（19）上座有壓力室外殼，該壓力室外殼由多個支撐柱（42）、圍壓罩（40）和壓力室蓋（33）組成，壓力室蓋（33）設置有排氣螺栓（34），壓力室蓋（33）、圍壓罩（40）與圍壓室底座（19）三者共同構成密封的圍壓腔（41）；

圍壓室底座（19）開設有孔壓測量通道（49）、圍壓水體給排通道（48）、圍壓控制測量通道（51）和體變測量通道（50），這些連接通道分別與孔壓測量儀（11）、圍壓水體給排控制器（13）、圍壓加載測量儀（12）和體變測量器（20）對應連接；

下傳動軸（16）穿過圍壓室底座（19），圍壓室底座（19）上表面中心位置固定安裝有試樣座（44），試樣座（44）上用于放置試樣（39）；

試樣座（44）通過體變測量管（45）與體變測量通道（50）連通，試樣座（44）另外通過孔壓測量管（46）與孔壓測量通道（49）連通；

在工作臺（18）上還豎立安裝有多個機架立柱（21），體變測量器（20）固定安裝在其中一個機架立柱（21）上；所有機架立柱（21）上端共同安裝有一個上平臺（22），在上平臺（22）上安裝有電控箱（28）和位移測量支座（37），位移測量支座（37）下部懸臂段安裝有軸向位移測量儀（38）；上平臺（22）的中心位置安裝有軸向電動機支架與絲杠套筒（23），軸向電動機支架與絲杠套筒（23）設置有軸向電動機機座（24），軸向電動機機座（24）中安裝有軸向電動機（25），軸向電動機（25）與軸向傳動絲杠（27）傳動連接；

在壓力室蓋（33）上部軸心位置設置有定位夾持器（43），與試樣（39）連接的上端加載軸（32）向上穿過該定位夾持器（43）與軸向力傳感器下端接頭（35）、S型軸向力傳感器（29）、軸向力傳感器上端接頭（30）、軸向傳動絲杠（27）依次連接，其中定位夾持器（43）側壁帶有一個穿孔螺桿；軸向力傳感器下端接頭（35）沿水平方向固定安裝有位移測量平臺（36），位移測量平臺（36）與軸向位移測量儀（38）接觸連接；S型軸向力傳感器（29）與軸向力顯示儀（31）連接。

2.根據權利要求1所述的基于拉壓扭剪耦合的應力路徑三軸儀，其特征在于：所述的扭矩電動機（4）為可升降結構，在扭矩電動機（4）的升降調平機座（52）上表面，設置有多個方向的水準管（54）及安裝有調節(jié)升降對中螺母（53）。

3.根據權利要求1所述的基于拉壓扭剪耦合的應力路徑三軸儀，其特征在于：所述的軸向傳動絲杠（27）與潤滑機構（26）連通。

4.根據權利要求1所述的基于拉壓扭剪耦合的應力路徑三軸儀，其特征在于：所述的電控箱（28）與軸向電動機（25）、扭矩電動機（4）分別控制連接。

5.根據權利要求1所述的基于拉壓扭剪耦合的應力路徑三軸儀，其特征在于：所述的試樣（39）包裹有橡皮膜，試樣（39）上下兩個端面采用強力膠與對應的加載接觸部件粘接，橡皮膜與對應加載接觸部件綁扎牢固。

6.根據權利要求1所述的基于拉壓扭剪耦合的應力路徑三軸儀，其特征在于：所述的壓力室外殼下端面與圍壓室底座（19）的臺階立面之間設置有密封橡膠圈（57），在下傳動軸（16）與圍壓室底座（19）之間設置有密封橡膠圈（56）；此外，壓力室蓋（33）與上端加載軸（32）之間設置有密封橡膠圈（58）。