[發明專利]一種用于巖土力學試驗設備的機械多級擴力裝置

在審

• 申請號: 202010368337.3
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111562168A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 陳登沛;王振;馮秀志;李林峰
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張祥

本發明公開了一種用于巖土力學試驗設備的機械多級擴力裝置，包括框架和設置于框架上的加載輪、一級擴力小齒輪、一級擴力大齒輪、二級擴力小齒輪、二級擴力大齒輪、鋼纜盤、偏心輪、偏心輪輸出臂、一級擴力軸、中間軸、輸出軸、偏心輪軸，加載輪和一級擴力小齒輪與一級擴力軸固定連接，一級擴力大齒輪和二級擴力小齒輪與中間軸固定連接，二級擴力大齒輪和鋼纜盤與輸出軸固定連接，一級擴力小齒輪和一級擴力大齒輪嚙合，二級擴力小齒輪和二級擴力大齒輪嚙合，偏心輪與偏心輪軸固定連接，偏心輪輸出臂通過軸承與偏心輪連接，鋼纜盤通過鋼纜與偏心輪連接。本發明構簡單、體積小、能提供足夠大且可調節的擴力倍數，同時能保持擴力倍數與加載力大小的穩定性。

技術領域

本發明屬于擴力裝置技術領域，具體涉及一種用于巖土力學試驗設備的機械多級擴力裝置。

背景技術

在現有的巖土力學試驗設備中，為了實現擴力倍數的大小與穩定，而采用杠桿加載法是提供恒定荷載。蘇華榮，劉曉林，沈紅爽等人在《周期沖擊擾動下粉砂巖單軸蠕變特性研究》中提到了一種擴力裝置，采用一種依靠杠桿擴力的靜載荷蠕變裝置達到周期沖擊擾動的目的，而杠桿擴力主要是依靠重力加載，會出現擴力倍數有限的缺點，而且杠杠擴力裝置占地面積大，在外作業時不易搬運，高延法等人在《研究巖石流變擾動效應實驗及其本構關系研究》之中，采取了一種軸向壓力擴力系統作為實驗裝置，此裝置特點是采用重力加載，偏心輪擴力與曲軸擴力兩級擴力，但是擴力倍數有限，體積較大難以使用在室外的實驗之中。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于巖土力學試驗設備的機械多級擴力裝置，其結構簡單、體積小、能提供足夠大且可調節的擴力倍數，同時能保持擴力倍數與加載力大小的穩定性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種用于巖土力學試驗設備的機械多級擴力裝置，包括框架和設置于所述框架上的加載輪、一級擴力小齒輪、一級擴力大齒輪、二級擴力小齒輪、二級擴力大齒輪、鋼纜盤、偏心輪、偏心輪輸出臂、一級擴力軸、中間軸、輸出軸、偏心輪軸，所述加載輪和一級擴力小齒輪與一級擴力軸固定連接，所述一級擴力大齒輪和二級擴力小齒輪與中間軸固定連接，所述二級擴力大齒輪和鋼纜盤與輸出軸固定連接，所述一級擴力小齒輪和一級擴力大齒輪嚙合，所述二級擴力小齒輪和二級擴力大齒輪嚙合，所述偏心輪與偏心輪軸固定連接，所述偏心輪輸出臂通過軸承與偏心輪連接，所述鋼纜盤通過鋼纜與偏心輪連接。

進一步地，還包括第一軸套、第二軸套、第三軸套、第四軸套，所述第一軸套套設于一級擴力軸外部，所述第二軸套和第三軸套套設于中間軸兩端外部，所述第四軸套套設于輸出軸外部。

進一步地，所述第一軸套與一級擴力軸通過鍵齒連接，所述第二軸套和第三軸套與中間軸通過鍵齒連接，所述第四軸套與輸出軸通過鍵齒連接。

進一步地，所述一級擴力軸、中間軸、輸出軸、偏心輪軸均通過一組軸承座固定在框架上。

進一步地，所述偏心輪圓周上有對鋼纜進行限位的凹槽。

進一步地，偏心輪輸出臂與試樣接觸端有多級階梯臺。

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：

(1)本發明能提供足夠大的擴力倍數(80～100倍)；

(2)本發明結構設計合理，在保證輸出力大小與擴力倍數的穩定的同時，減小了整體的重量，方便運輸；

(3)本發明具有結構緊湊輕巧、原理簡單、穩定性高等顯著優勢，不僅適用于實驗室實驗，更適用于野外的實驗。

附圖說明

圖1是本發明用于巖土力學試驗設備的機械多級擴力裝置結構示意圖。

圖2是本發明的二級齒輪擴力部分剖視圖。

圖3是本發明的輸出軸組配合圖。