[發明專利]一種提升扭矩施加精度的巖石空心圓柱扭剪儀

有效

• 申請號: 201611029623.7
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN106644753B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 周輝;黃磊;盧景景;胡大偉;姜玥;胡明明;高陽;劉海濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N3/22
• 分類號: G01N3/22;G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

1.一種提升扭矩施加精度的巖石空心圓柱扭剪儀，其特征在于，包括：框架、升降裝置、底座、圍壓桶、上座、傳力軸組、傳力軸支架、扭矩施加結構、扭矩傳感器、聯軸器和控制器；

所述傳力軸組包括：通過所述聯軸器連接的第一傳力軸和第二傳力軸；所述扭矩傳感器設置在所述聯軸器上，用于檢測傳力軸組上的扭矩；

所述升降裝置固定在所述框架上，所述底座固定在所述升降裝置上；

所述圍壓桶固定在所述底座上，圍壓桶內腔中設置一用于固定試樣底端的下壓頭；

所述上座固定在所述圍壓桶上部，與所述圍壓桶以及所述底座圍成試樣反應空間；

所述第一傳力軸中部嵌于所述上座內，底部位于所述反應空間內，所述第一傳力軸底端設置一用于固定試樣頂端的上壓頭；

所述第一傳力軸中部位于所述上座內的桿身上設置一活塞，所述上座內設置一與所述活塞匹配的施力油腔，所述活塞將所述施力油腔分隔成上施力油腔和下施力油腔；

所述傳力軸組通過所述傳力軸支架固定在所述框架上，相對所述框架保持軸向和徑向靜止；

所述扭矩施加結構固定在所述框架上，與所述第二傳力軸上部相連，用于施加扭矩；

所述圍壓桶、所述上施力油腔和所述下施力油腔均設置用于與外部液壓元件連接的輸油通道；

所述控制器分別與所述扭矩施加結構、所述升降裝置、液壓元件以及所述扭矩傳感器相連；

其中，所述扭矩傳感器經由所述控制器控制所述扭矩施加結構；

所述控制器對所述升降裝置以及所述液壓元件實現連鎖控制，當液壓元件向所述施力油腔供油或者泄油，驅動所述反應空間相對于所述傳力軸上下移動時，所述升降裝置跟所述反應空間移動。

2.如權利要求1所述的提升扭矩施加精度的巖石空心圓柱扭剪儀，其特征在于，所述升降裝置包括：液壓動力元件、導軌以及升降支座；

所述導軌固定在所述框架上，所述升降支座通過與所述導軌匹配的滑塊固定在所述導軌上；

所述液壓動力元件固定在所述框架與所述升降支座之間，驅動所述升降支座沿所述導軌移動。

3.如權利要求2所述的提升扭矩施加精度的巖石空心圓柱扭剪儀，其特征在于，所述液壓動力元件包括：液壓千斤頂。

4.如權利要求3所述的提升扭矩施加精度的巖石空心圓柱扭剪儀，其特征在于，所述圍壓桶內開設的輸油通道包括：

位于所述上座以及底座上，連通所述圍壓桶內腔的輸油通道；

位于所述底座上，連通巖石空心圓柱試樣內腔的輸油通道。

5.如權利要求4所述的提升扭矩施加精度的巖石空心圓柱扭剪儀，其特征在于：所述上壓頭以及所述下壓頭上設置粘連結構，用于將所述試樣的端部分別粘接在所述上壓頭和下壓頭上。

6.如權利要求4所述的提升扭矩施加精度的巖石空心圓柱扭剪儀，其特征在于，傳力軸支架包括：第一支架以及第一法蘭絲扣；

所述第一支架一端固定在所述框架上，另一端通過所述第一法蘭絲扣與所述第一傳力軸相連。

7.如權利要求6所述的提升扭矩施加精度的巖石空心圓柱扭剪儀，其特征在于，所述傳力軸支架還包括：第二支架以及第二法蘭絲扣；

所述第二支架一端固定在所述框架上，另一端通過所述第二法蘭絲扣與所述第二傳力軸相連。

8.如權利要求7所述的提升扭矩施加精度的巖石空心圓柱扭剪儀，其特征在于，所述扭矩施加結構包括：扭矩傳力桿、扭矩施加油缸以及油缸固定基座；

所述扭矩傳力桿一端與所述傳力桿上部相連，另一端通過關節軸承與所述扭矩施加油缸的活塞頭相連。

9.如權利要求8所述的提升扭矩施加精度的巖石空心圓柱扭剪儀，其特征在于：所述扭矩傳力桿固定在所述第二傳力軸上。

10.如權利要求1～9任一項所述的提升扭矩施加精度的巖石空心圓柱扭剪儀，其特征在于：所述底座與所述圍壓桶之間、所述上座與所述圍壓桶之間以及所述上座與所述傳力軸之間均設置密封圈。