[發(fā)明專利]一種用于巖石蠕變和沖擊擾動試驗的單軸加壓裝置

在審

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• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114279846A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王振;鄭葳;顧琳琳;李胡軍;張祖烺
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 喬煒;吳靜安

本發(fā)明涉及一種用于巖石蠕變和沖擊擾動試驗的單軸加壓裝置，該加壓裝置包括框架、傳力軸、固定在框架上的支座和支點處與一支座鉸接的杠桿，杠桿設(shè)有偶數(shù)個，偶數(shù)個杠桿互相串聯(lián)形成杠桿組，杠桿組兩端形成加力端和傳力端，互相串聯(lián)的杠桿組中相鄰兩杠桿的一端通過連接件進行連接，使相鄰兩杠桿的該端同向運動；杠桿組的加力端鉸接有用于連接砝碼的吊桿，傳力端通過一連桿與傳力軸連接，該連桿分別與杠桿組傳力端與傳力軸鉸接，傳力軸與框架滑動連接；砝碼帶動杠桿組的加力端向下移動，經(jīng)過杠桿組的加力，杠桿組傳力端帶動傳力軸豎直向下移動，并對試樣加壓。本發(fā)明的加力裝置采用多級杠桿擴力，擴力效果好，且可以輸出長期穩(wěn)定的豎向壓力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于巖石蠕變和沖擊擾動試驗的單軸加壓裝置，屬于巖石蠕變擾動技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的巖石蠕變儀主要采用液壓伺服系統(tǒng)和輪盤外置砝碼擴力，但液壓伺服系統(tǒng)主要存在以下缺點：1、伺服系統(tǒng)造價較高，零部件較多，后期維護困難；2、巖石蠕變試驗中，要保證對試樣施加長期穩(wěn)定的壓力，液壓系統(tǒng)存在液壓波動，容易影響試驗結(jié)果；輪盤外置砝碼擴力系統(tǒng)主要存在以下缺點：1、輪盤擴力系統(tǒng)難以輸出豎直向下的壓力，容易產(chǎn)生誤差；2、輪盤擴力系統(tǒng)的齒輪之間摩擦較大，傳力誤差大，并且機械磨損嚴(yán)重，維護困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種擴力效果好，且可以輸出長期穩(wěn)定的豎向壓力的加壓裝置。

為了達到上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：一種用于巖石蠕變和沖擊擾動試驗的單軸加壓裝置，包括框架、傳力軸、固定在框架上的支座和支點處與一支座鉸接的杠桿，所述杠桿設(shè)有偶數(shù)個，偶數(shù)個杠桿互相串聯(lián)形成杠桿組，杠桿組兩端形成加力端和傳力端，互相串聯(lián)的杠桿組中相鄰兩杠桿的一端通過連接件進行連接，使相鄰兩杠桿的該端同向運動；杠桿組的加力端鉸接有用于連接砝碼的吊桿，傳力端通過一連桿與傳力軸連接，該連桿分別與杠桿組傳力端與傳力軸鉸接，所述傳力軸與框架滑動連接；砝碼帶動杠桿組的加力端向下移動，經(jīng)過杠桿組的加力，杠桿組傳力端帶動傳力軸豎直向下移動，并對試樣加壓。

對上述技術(shù)方案的進一步設(shè)計為：所述框架包括上支架、下支架和用于連接上、下支架的支撐柱，所述支座固定在上支架上，所述支撐柱上固定有導(dǎo)向板，所述導(dǎo)向板上設(shè)有導(dǎo)向孔，所述傳力軸穿過導(dǎo)向孔并與導(dǎo)向孔滑動連接。

上述技術(shù)方案的一種優(yōu)選方案為：所述杠桿設(shè)有兩個，兩杠桿位于同一豎直平面內(nèi)，連接吊桿的杠桿設(shè)置于上支架的底部，連接傳力軸的杠桿設(shè)置于上支架的頂部，兩杠桿的互相連接端通過與兩杠桿的該端鉸接的連桿連接。

上述技術(shù)方案的另一種優(yōu)選方案為：所述杠桿設(shè)有四個，連接吊桿的杠桿為加力杠桿，設(shè)置于上支架的底部，其余杠桿為傳力杠桿，設(shè)置于上支架的頂部；加力杠桿與相鄰的傳力杠桿位于同一豎直平面內(nèi)，所述傳力杠桿并排設(shè)置；加力杠桿與相鄰的傳力杠桿的互相連接端通過連桿連接，連桿與該兩連桿對應(yīng)端鉸接，相鄰傳力杠桿的互相連接端通過轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)軸與兩傳力杠桿對應(yīng)端轉(zhuǎn)動連接。

所述上支架上設(shè)有供連桿穿過的缺口。

所述連接吊桿的杠桿下方設(shè)有緩沖墊；所述緩沖墊下方設(shè)有若干上下依次堆疊的緩沖塊，底部的緩沖塊固定在下支架上，緩沖墊設(shè)置在頂部的緩沖塊上。

所述傳力軸底端設(shè)有沖擊砝碼，沖擊砝碼底部連接有動態(tài)擾動傳感器，所述試樣放置在動態(tài)擾動傳感器正下方。

所述導(dǎo)向板底部設(shè)有電磁繼電器，電磁繼電器通電，將傳力軸固定在導(dǎo)向板上；電磁繼電器斷電，傳力軸在重力和杠桿組加力的作用下向下沖擊。

所述下支架上設(shè)有若干上下依次堆疊的墊盤，頂部的墊盤上表面設(shè)有壓力傳感器，所述試樣放置在壓力傳感器上，試樣頂部設(shè)有承壓板。

所述吊桿底部固定有用于放置砝碼的托盤。

本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)點：