[發明專利]多功能環剪儀

在審

• 申請號: 201811473686.0
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109655354A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 戴福初;龔秋明;梁蓮姬;陳東坡;劉永強;邱海峰;李世凱
• 申請（專利權）人: 北京工業大學;北京玖瑞科技有限公司
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;F16D41/00;F16H1/22
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 娜拉

1.一種多功能環剪儀，其特征在于，包括：

驅動模塊，包括負載齒輪和與所述負載齒輪配合使用的多個驅動裝置組，多個所述驅動裝置組驅動所述負載齒輪轉動的轉速分別具有不同的轉速范圍，多個所述驅動裝置組各自對應的所述轉速范圍連續過渡；

樣本剪切盒組，包括多個樣本剪切盒，所述多個樣本剪切盒能夠更替設置于所述驅動模塊，以適應多種剪切實驗；

豎向加壓裝置，設置在底部，向實驗樣品施加豎直方向的壓力。

2.根據權利要求1所述的多功能環剪儀，其特征在于，所述豎向加壓裝置包括加壓機和加壓組件，所述加壓機通過所述加壓組件向實驗樣品施加豎直方向的壓力，所述加壓機可伸縮連接于所述加壓組件，以帶動所述加壓組件靠向或遠離所述樣本剪切盒，優選的，所述加壓機為伺服油缸，用于提供豎直方向力和相應的震頻。

3.根據權利要求2所述的多功能環剪儀，其特征在于，所述加壓機包括伸縮桿，所述加壓機連接于所述伸縮桿；

所述加壓組件包括中軸和套設于所述中軸上的施壓裝置，所述施壓裝置包括相連接的上壓環和施壓塊，所述上壓環能夠由所述樣本剪切盒的上方伸入實驗樣品容納空間，且所述樣本剪切盒、所述施壓裝置及所述加壓機同軸設置。

4.根據權利要求1所述的大型多功能環剪儀，其特征在于，在多個所述驅動裝置組各自對應的轉速范圍從低到高排列的順序上，相鄰所述驅動裝置組各自對應的轉速范圍具有部分重疊。

5.根據權利要求1所述的多功能環剪儀，其特征在于，每個驅動裝置組中包括多個驅動裝置，每個所述驅動裝置包括：

驅動機，提供轉動動力；

減速器，與所述驅動機連接，所述減速器包括減速器輸出軸，所述驅動機驅動所述減速器運轉使得所述減速器輸出軸轉動；

離合器；以及

齒輪軸，所述齒輪軸的外周設有與所述負載齒輪嚙合的驅動齒輪，

所述離合器設置在所述減速器與所述齒輪軸之間，所述離合器配置為將所述減速器輸出軸與所述齒輪軸接合或分離。

6.根據權利要求5所述的多功能環剪儀，其特征在于，所述離合器為超越離合器，包括

離合器內圈，與所述減速器輸出端連接且同步轉動；以及

離合器外圈，與所述齒輪軸連接且同步轉動，

所述離合器通過將所述離合器內圈與所述離合器外圈接合或分離使得所述減速器輸出端與所述齒輪軸接合或分離，所述離合器內圈與所述離合器外圈接合對應于所述齒輪軸的實時轉速在所述減速器輸出軸輸出的轉速范圍內，所述離合器內圈與所述離合器外圈分離對應于所述齒輪軸的實時轉速在所述減速器輸出軸輸出的轉速范圍外。

7.根據權利要求1所述的多功能環剪儀，其特征在于，多個所述驅動裝置組包括第一驅動裝置組、第二驅動裝置組和第三驅動裝置組，所述第一驅動裝置組包括至少一個第一驅動裝置，所述第二驅動裝置組包括至少一個第二驅動裝置，所述第三驅動裝置組包括至少一個第三驅動裝置，多個所述驅動裝置組沿所述負載齒輪的周向間隔分布，所述第一驅動裝置組驅動所述負載齒輪轉動的轉速為0.00001rpm至0.56rpm，所述第二驅動裝置組驅動所述負載齒輪轉動的轉速為0.54rpm至19.06rpm，所述第三驅動裝置組驅動所述負載齒輪轉動的轉速為19.02rpm至105.7rpm。

8.根據權利要求7所述的多功能環剪儀，其特征在于，至少一個所述第一驅動裝置的數量M、至少一個所述第二驅動裝置的數量N和至少一個所述第三驅動裝置的數量P滿足M：N：P＝3：2：2～1：1：1。

9.根據權利要求1所述的多功能環剪儀，其特征在于，進一步包括間隙調節裝置，插裝在所述樣本剪切盒上，用于調節所述上剪切盒與所述下剪切盒之間的軸向距離，所述間隙調節裝置包括間隙調節筒和鎖死裝置，所述間隙調節筒可轉動的設置在所述下剪切盒上，所述間隙調節筒與所述樣本剪切盒同軸并通過所述鎖死裝置與所述上剪切盒連接。

10.根據權利要求2所述的多功能環剪儀，其特征在于，進一步包括支撐平臺及連接在所述支撐平臺上的數據測量裝置，所述數據測量裝置設置在所述樣本剪切盒上方，所述數據測量裝置包括扭矩測量裝置和位移測量裝置，用于測量樣本剪切過程的扭矩和位移。