[實用新型]徑向伸縮平面轉動的真三軸壓力室液壓囊約束機構

有效

• 申請號: 201320170048.8
• 申請日: 2013-04-08
• 公開（公告）號: CN203249820U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 邵生俊;劉鑫;焦陽陽;吳利言
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本實用新型屬于巖土工程測試設備技術領域，涉及一種徑向伸縮平面轉動的真三軸壓力室液壓囊約束機構。

背景技術

理想的巖土工程試驗儀器需要具備的要求包括：1）具有均勻分布的應力和應變；2）可控制的應力應變條件；3）可控制的排水條件、加荷速率和變形速率；4）完善的控制量測系統以及較容易地實施各類應力路徑的模擬試驗。真三軸儀是一種用于模擬主應力狀態，且在任意路徑下測試土力學特性的試驗儀器。

西安理工大學研制出的真三軸儀，壓力室中設置有四個液壓囊，軸向大主應力為剛性加載，側向中小主應力為側向兩對液壓囊柔性加載，是一種具有新型壓力室加載機構的真三軸儀。但在試驗過程中，如何控制施加中小主應力的相鄰液壓囊不受相互接觸的制約，而進行獨立加載，這是需要考慮的。因此，改善現有結構，消除液壓囊之間相互接觸影響，使得試樣沿三個軸向能夠獨立變形，從而使模擬出的應力狀態更趨于真實，成為急需解決的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種徑向伸縮平面轉動的真三軸壓力室液壓囊約束機構，解決了現有的土力學性質測試中，相鄰的中小主應力液壓囊在柔性加載過程中相互制約的問題。

本實用新型采用的技術方案是：一種徑向伸縮平面轉動的真三軸壓力室液壓囊約束機構，在真三軸壓力室內的四個側壁內側分別設置有一個液壓囊，在四個壓力室側壁角的位置相鄰液壓囊之間分別設置有一個隔離板，每個隔離板設置有一套轉動彈性約束機構和兩套徑向彈性約束機構，

所述的徑向彈性約束機構的結構是，包括與隔離板徑向連接的徑向約束桿，徑向約束桿沿對角線方向伸出壓力室側壁角，徑向約束桿的外端頭套裝有彈簧調節座，彈簧調節座和壓力室側壁角外表面之間的徑向約束桿上套裝有套筒；彈簧調節座的橫向兩端分別通過一個彈簧二與壓力室側壁角外表面鉤掛連接；彈簧調節座的內外兩端面分別設置有一個調節螺母；

所述的轉動彈性約束機構的結構是，包括用于放置隔離板的約束套筒，約束套筒外圓周與壓力室側壁角中的安裝孔滑動套裝，約束套筒向外與轉動控制桿固定連接，轉動控制桿伸出壓力室側壁角之外并伸入連接體二的徑向孔中，連接體二的徑向孔兩側分別設置有一個橫向孔，每個橫向孔中設置有一個調節螺栓。

本實用新型的有益效果是：通過各部件間的有機配合，有效的改善了真三軸試驗中，中小主應力變化時相鄰液壓囊相互影響的缺陷，實現了中小主應力的獨立施加，提高了試驗的準確性和成功率；設計合理、安裝簡便且性能可靠。

附圖說明

圖1是本實用新型的液壓囊約束機構的結構示意圖；

圖2是本實用新型裝置中的隔離板徑向彈性約束機構結構示意圖；

圖3是本實用新型裝置中的隔離板轉動彈性約束機構結構示意圖；

圖4是本實用新型裝置中的隔離板結構示意圖；

圖5是本實用新型裝置中的隔離板結構示意圖。

圖中，1轉動彈性約束機構，2.壓力室側壁角，3.隔離板，4.滾珠一，5.約束套筒，6.轉動控制桿，7.調節螺栓，8.彈簧一，9.卡槽，10.滾珠二，11.滾珠三，12.滾珠四，13.徑向約束桿，14.套筒，15.彈簧調節座，16.連接體二，17.彈簧二，18.調節螺母。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

參照圖1，在真三軸壓力室內的四個側壁內側分別設置有一個液壓囊，四個液壓囊用于從四個側面各自施加側向力，在四個壓力室側壁角2的位置相鄰液壓囊之間分別設置有一個隔離板3進行隔開，每個隔離板3設置有一套轉動彈性約束機構1和兩套徑向彈性約束機構，（每個隔離板3的兩套徑向彈性約束機構分別設置在轉動彈性約束機構1的上下位置），即組成本實用新型的徑向伸縮平面轉動的真三軸壓力室液壓囊約束機構。

參照圖1、圖2，其中的徑向彈性約束機構的結構是，包括與隔離板3徑向連接的徑向約束桿13，徑向約束桿13沿對角線方向伸出壓力室側壁角2，徑向約束桿13的外端頭套裝有彈簧調節座15，彈簧調節座15和壓力室側壁角2外表面之間的徑向約束桿13上套裝有套筒14；彈簧調節座15的橫向兩端分別通過一個彈簧二17與壓力室側壁角2外表面鉤掛連接；彈簧調節座15的內外兩端面分別設置有一個調節螺母18，用于調節彈簧調節座15在徑向約束桿13端部的徑向位置。

彈簧調節座15和彈簧二17的有機連接可以用來控制徑向約束桿13的徑向伸縮范圍，從而控制隔離板3的徑向運動。徑向約束桿13是旋入隔離板3的卡槽9之中，用于約束隔離板3的徑向運動。