[發明專利]一種移軸式碎石道砟直剪儀

有效

• 申請號: 201510050374.9
• 申請日: 2015-01-30
• 公開（公告）號: CN104596868B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 高亮;徐旸;蔡小培;肖宏;尹輝;辛濤;羅奇;蔣函珂;劉暢;殷浩
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;中國鐵路總公司
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本發明涉及一種專用于鐵路碎石道砟的直剪儀器，特別是涉及一種移軸式碎石道砟直剪儀。

背景技術

有砟軌道是我國鐵路最主要的軌道結構形式之一，截止2004年底，我國既有鐵路里程為7.44萬公里，其中有砟軌道占99％以上。有砟軌道中的碎石道床由級配碎石組成，其服役狀態直接影響到了鐵路的安全運營以及日常的養護維修，其中有砟道床的養護維修工作中，75％以上均是針對碎石道床展開的。因此掌握鐵路碎石道床的力學性能具有重要的工程實際意義。

巖土體的破壞和荷載下的失穩主要是由剪切破壞而引起的。在土工試驗通常采用直剪儀來測定巖土體靜載條件下的剪切強度。然而碎石道砟相比于傳統的巖土材料具有強度高、粒徑大等特點，是一種特殊的巖體集合。傳統的直剪儀無法滿足其要求。因此開發一種面向鐵路行業，針對級配碎石直剪性能的測試設備就顯得尤為重要了。

發明內容

本發明的目的是提出一種專門用于鐵路碎石道砟并且拆裝簡便、能準確測出鐵路道砟直剪性能的移軸式碎石道砟直剪儀。

為實現上述目的，本發明提供了一種移軸式碎石道砟直剪儀，所述直剪儀包括反力加力架以及設置在所述反力加力架內側的直剪儀主體，所述直剪儀主體包括與所述反力加力架豎直連接的垂直加載機構、設置在所述垂直加載機構下的第一剪切盒、以及設置在所述第一剪切盒下的第二剪切盒、與所述第一剪切盒水平連接的水平加載機構、支承所述直剪儀主體的底座機構以及用于采集壓力數據和位移數據的數據采集機構，所述第一剪切盒通過滾珠與所述第二剪切盒相連接，所述垂直加載機構下設有與所述垂直加載機構軸向垂直的水平承載板，所述水平承載板通過滾軸與所述第一剪切盒相連接。

優選地，所述反力加力架包括至少兩根豎直設置的立柱和橫向設置在所述立柱頂部的反力橫梁。

優選地，所述垂直加載機構包括垂直設置的加載器以及與所述加載器連接的第二液壓頂。

優選地，所述水平加載機構包括與所述底座機構水平連接的第一液壓頂以及與所述第一液壓頂相配合的油壓設備。

優選地，所述底座機構包括支承所述第一液壓頂的液壓頂反力底座、支承所述第二剪切盒的剪切盒反力底座以及連接所述液壓頂反力底座與剪切盒反力底座的抗彎矩加強板。

優選地，所述數據采集機構包括設置在所述第一液壓頂與所述第一剪切盒之間的水平壓力傳感器、設置在所述第二剪切盒上的水平位移傳感器、設置在所述第一剪切盒外側壁上的垂直位移傳感器、設置在所述第二液壓頂與所述水平承載板之間的垂直壓力傳感器以及與傳感器相連接的數據實時采集器。

優選地，所述第二剪切盒的側邊上開具有凹槽，并且所述滾珠設置在所述凹槽中。

優選地，所述第二剪切盒通過設置在所述剪切盒反力底座上的卡槽進行固定。

優選地，所述第一剪切盒為無蓋無底的金屬方形框，所述方形框由鋼板焊接而成。

優選地，所述水平承載板的上表面設有兩條凸條，所述滾軸設置在所述凸條之間，并且所述凸條上設有蓋板。

基于上述技術方案，本發明的優點是：

本發明的移軸式碎石道砟直剪儀專用于鐵路碎石道砟性能檢測，具有拆裝簡便、能準確測出鐵路道砟直剪性能的特點，本發明直剪儀的運動部件之間均通過滾珠或滾軸連接，能夠抵消運動部件之間的摩擦力，最大程度上確保測量的精度并有利于延長使用壽命。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為移軸式碎石道砟直剪儀結構示意圖；

圖2為直剪儀主體結構示意圖；

圖3為直剪儀主體俯視示意圖；

圖4a為水平承載板俯視示意圖；

圖4b為水平承載板截面示意圖；

圖5a為滾軸安裝示意圖；

圖5b為滾軸安裝截面示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。本發明中的垂直方向是指在垂直于反力橫梁的方向，水平方向是指平行于反力橫梁的方向。