CN103822820A - 磁性定位的野外岩体变形试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁性定位的野外岩体变形试验装置，包含液压油泵、组合传力柱、施力机构、承压机构及多个支撑机构，所述支撑机构上固定设有支撑梁，所述支撑梁内套装有伸缩横梁，所述伸缩横梁包含外横梁和套接在外横梁内的内横梁，所述外横梁上卡接有传力柱托架，所述传力柱托架为凹槽和卡槽组成的组合托架，所述凹槽内套装有组合传力柱，所述组合传力柱的一端通过施力机构与通过粘合剂设置在岩体洞内的侧壁上的承压机构连接，另一端通过稳压机构与设在岩体洞内相对的侧壁上的反力座连接。本发明结构简单合理、使用方便、安全可靠，拆卸安装方便，易于调整位置，运送方便，可快速安装组合并投入使用，具有很高的社会价值和市场推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及岩体变形试验装置，特别涉及一种磁性定位的野外岩体变形试验装置。
背景技术
现有岩体变形试验在岩洞中进行，岩洞的大小在实际开挖中不易控制，且容易造成岩洞内地面的凹凸不平，用于支撑试验装置的支撑腿难以支撑平稳，需要多次铺垫才能调整到合适的高度，稳定支撑腿往往需要花费较多的时间，承重板的长度与岩洞内相对侧壁的距离要适当，岩体试验通常需要做10~20个点次，每个试验点次侧壁的距离均不统一，因此需要重新调整承重板的长度，承重板用来支撑千斤顶和传力柱，承重板置于支撑腿上，在实际试验中要保证千斤顶传力柱的几何中心与承压板的圆心对准，需调整承重板的高度和左右位置，或重新调整支撑腿的位置和高度来满足实际试验的需求，传力柱逐级安装中，需要保证传力柱的稳定，随着传力柱及千斤顶安装到位，承重板易出现翘曲变形，且支撑腿因承受重量的逐渐增加，易发生沉降或便宜。且现有的试验装置安装工作费时费力，不仅影响试验精度，还增加试验项目的工作，提高了试验的成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种结构简单、设计合理、易于安装拆卸且定位准确的磁性定位的野外岩体变形试验装置。
按照本发明所提供的设计方案， 一种磁性定位的野外岩体变形试验装置，包含动力机构、组合传力柱、与动力机构连接的施力机构、承压机构及多个支撑机构，所述支撑机构设于岩体洞内，其特征在于：所述支撑机构上固定设有“U”形支撑梁，所述支撑梁内套装有伸缩横梁，所述伸缩横梁包含外横梁和套接在外横梁内的内横梁，所述外横梁上卡接有传力柱托架，所述传力柱托架由截面为弧形的托槽和卡接在外横梁上的卡槽组成，所述托槽内套装有组合传力柱，所述组合传力柱的一端通过施力机构与承压机构连接，所述承压机构通过粘合剂设置在岩体洞内的侧壁上，所述组合传力柱的另一端通过稳压机构与反力座连接，所述反力座设在岩体洞内相对的侧壁上，所述承压机构上设置有变形测量表，所述支撑机构包含磁性定位器、升降机构和可调支架。
根据上述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，所述磁性定位器包含壳体、设于壳体内的定位机构及磁源控制器，所述壳体上部设有近似半球形的定位槽，所述定位机构包含设于壳体内的磁流变液、叶片轴及设于叶片轴上的叶片，所述壳体上部通过定位槽设有球形轴，所述球形轴径向相对设有安装孔，所述叶片轴通过安装孔设于壳体内部，所述球形轴上部通过安装孔设有托盘，所述壳体的上、下内壁上分别固定有电磁线圈，所述电磁线圈与磁源控制器相连接，所述壳体内侧壁上设有螺纹突起。
优选的，所述托盘包含水平托板和垂直固定在水平托板上的竖向支撑轴，所述竖向支撑轴通过安装孔固定在球形轴上。
根据上述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，所述“U”形支撑梁固定在托盘上。
根据上述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，所述升降机构为带有操作手柄的升降千斤顶。
根据上述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，所述可调支架为可调三角支架。
优选的，所述可调三角支架包含支撑盘、与支撑盘固定连接的支撑腿和固定在支撑腿上的定位锥。
根据上述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，所述承压机构包含通过粘合剂固定在岩洞内侧壁上的一级承压板和与一级承压板对接的二级承压板。
根据上述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，所述传力柱托架还包含端部托架，所述端部托架的托槽内壁包含截面为弧形的平滑前端部和截面为弧形的阶梯后端部。
根据上述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，所述稳压机构包含与反力座固定的稳压垫及与稳压垫对接的反力承压板。
本发明磁性定位的野外岩体变形试验装置的有益效果：
1. 本发明磁性定位的野外岩体变形试验装置结构简单合理、使用方便、安全可靠，支撑机构包含磁性定位器和升降千斤顶及可调三角支架，可调三角支架的定位锥可以自由调整高度，能够适应凹凸不平的地面，充分实现三维空间定位，升降千斤顶可自由精准地调整所需高度。
2. 本发明磁性定位的野外岩体变形试验装置中的伸缩横梁由“口”型内横梁和外横梁套装组成，可根据岩洞内相对侧壁的距离来自由调整伸缩横梁的长度，伸缩横梁采用有足够强度的钢梁，充分保证在重力负荷下的尺寸精度，伸缩横梁上部承载传力柱托架，传力柱托架具有不同的长度规格，可以根据岩洞相对侧壁的距离变化来组合使用，传力柱托架的近似半圆形托槽可准确定位传力柱、承压机构、稳压机构和施力机构。
3. 本发明磁性定位的野外岩体变形试验装置拆卸安装方便，易于调整位置，适于运送，可快速安装组合并投入使用，具有很高的社会价值和市场推广价值。
附图说明：
图1为本发明磁性定位的野外岩体变形试验装置安装结构示意图；
图2为本发明图1所示的传力柱托架结构示意图；
图3为本发明图1所示的传力柱托架与支撑机构安装结构示意图；
图4为本发明图3所示的A-A截面示意图；
图5为本发明的端部托架的俯视图。
具体实施方式：
图中标号1代表岩体洞，标号2代表组合传力柱，标号3代表施力机构，标号4-1代表二级承压板，标号4-2代表一级承压板，标号5代表粘合剂，标号6代表传力柱托架，标号6-1代表托槽，标号6-2代表卡槽，标号7代表伸缩横梁，标号7-1代表内横梁，标号7-2代表外横梁，标号8代表支撑梁，标号9-1代表反力承压板，标号9-2代表稳压垫，标号10代表反力座，标号11代表磁性定位器，标号11-1代表托盘，标号11-2代表球形轴，标号11-3代表叶片轴，标号11-4代表磁流变液，标号11-5代表壳体，标号11-6代表磁源开关，标号12代表升降机构，标号12-1代表千斤顶，标号12-2代表手柄，标号13代表可调支架，标号13-1代表支撑盘，标号13-2代表支撑腿，标号13-3代表定位锥。
为清楚说明本发明中的装置，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。
参见图1~5所示，一种磁性定位的野外岩体变形试验装置，包含动力机构、组合传力柱2、与动力机构连接的施力机构、承压机构及多个支撑机构，所述支撑机构设于岩体洞1内，所述支撑机构上固定设有“U”形支撑梁8，所述支撑梁8内套装有伸缩横梁7，所述伸缩横梁7包含外横梁7-2和套接在外横梁7-2内的内横梁7-1，所述外横梁7-2上卡接有传力柱托架6，所述传力柱托架6为截面为弧形的托槽6-1和卡接在外横梁7-2上的卡槽6-2组成的组合托架，所述传力柱托架6的托槽6-1内套装有组合传力柱2，所述组合传力柱2的一端通过施力机构3与承压机构连接，所述承压机构通过粘合剂5设置在岩体洞1内的侧壁上，所述组合传力柱2的另一端通过稳压机构与反力座10连接，所述反力座设在岩体洞1内相对的侧壁上，所述承压机构上设置有变形测量表。
所述组合传力柱2由若干传力柱对接而成。
所述支撑机构包含磁性定位器、升降机构和可调支架。所述磁性定位器包含壳体、设于壳体内的定位机构及磁源控制器，所述壳体上部设有近似半球形的定位槽，其特征在于：所述定位机构包含设于壳体内的磁流变液、叶片轴及设于叶片轴上的叶片，所述壳体上部通过定位槽设有球形轴，所述球形轴径向相对设有安装孔，所述叶片轴通过安装孔设于壳体内部，所述球形轴上部通过安装孔设有托盘，所述壳体的上、下内壁上分别固定有电磁线圈，所述电磁线圈与磁源控制器相连接，所述壳体内侧壁上设有螺纹突起。所述托盘包含水平托板和垂直固定在水平托板上的竖向支撑轴，所述竖向支撑轴通过安装孔固定在球形轴上。
所述可调三角支架包含支撑盘13-1、与支撑盘13-1固定连接的支撑腿13-2和固定在支撑腿13-2上的定位锥13-3。定位锥13-3可以自由调整高度，能够适应凹凸不平的地面，充分实现三维空间定位，升降千斤顶可自由精准地调整所需高度。
所述承压机构包含通过粘合剂5固定在岩洞内侧壁上的一级承压板4-2和与一级承压板4-2对接的二级承压板4-1。
所述传力柱托架还包含端部托架，所述端部托架的托槽内壁包含截面为弧形的平滑前端部和截面为弧形的阶梯后端部。所述端部托架为一体结构，平滑圆弧部分支撑施力机构，阶梯圆弧部分分为两个阶梯，分别用来支撑一级承压板和二级承压板。
所述稳压机构包含与反力座10固定的稳压垫9-2及与稳压垫9-2对接的反力承压板9-1。所述反力座10采用砼浇筑而成，伸缩横梁7由“口”型内横梁7-1和外横梁7-2套装组成，根据岩洞内相对侧壁的距离来自由调整伸缩横梁的长度，伸缩横梁采用有足够强度的钢梁，充分保证在重力负荷下的尺寸精度，伸缩横梁上部承载传力柱托架，传力柱托架具有不同的长度规格，可以根据岩洞相对侧壁的距离变化来组合使用，传力柱托架的近似半圆形托槽可准确定位传力柱、承压机构、稳压机构和施力机构。对施力千斤顶逐级增压，读取安装在承压板上的变形测量表，记录试验数据。
本发明结构简单合理、使用方便、安全可靠，拆卸安装方便，采用液压油泵为施力千斤顶提供动力，施力稳定，易于位置调整，运送方便，可快速安装组合并投入使用，具有很高的社会价值和市场推广价值，经济效益可观。
本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种磁性定位的野外岩体变形试验装置，包含动力机构、组合传力柱、与动力机构连接的施力机构、承压机构及多个支撑机构，所述支撑机构设于岩体洞内，其特征在于：所述支撑机构上固定设有“U”形支撑梁，所述支撑梁内套装有伸缩横梁，所述伸缩横梁包含外横梁和套接在外横梁内的内横梁，所述外横梁上卡接有传力柱托架，所述传力柱托架由截面为弧形的托槽和卡接在外横梁上的卡槽组成，所述托槽内套装有组合传力柱，所述组合传力柱的一端通过施力机构与承压机构连接，所述承压机构通过粘合剂设置在岩体洞内的侧壁上，所述组合传力柱的另一端通过稳压机构与反力座连接，所述反力座设在岩体洞内相对的侧壁上，所述承压机构上设置有变形测量表，所述支撑机构包含磁性定位器、升降机构和可调支架。
2.根据权利要求1所述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，其特征在于：所述磁性定位器包含壳体、设于壳体内的定位机构及磁源控制器，所述壳体上部设有近似半球形的定位槽，所述定位机构包含设于壳体内的磁流变液、叶片轴及设于叶片轴上的叶片，所述壳体上部通过定位槽设有球形轴，所述球形轴径向相对设有安装孔，所述叶片轴通过安装孔设于壳体内部，所述球形轴上部通过安装孔设有托盘，所述壳体的上、下内壁上分别固定有电磁线圈，所述电磁线圈与磁源控制器相连接，所述壳体内侧壁上设有螺纹突起。
3.根据权利要求2所述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，其特征在于：所述托盘包含水平托板和垂直固定在水平托板上的竖向支撑轴，所述竖向支撑轴通过安装孔固定在球形轴上。
4.根据权利要求1所述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，其特征在于：所述“U”形支撑梁固定在托盘上。
5.根据权利要求1所述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，其特征在于：所述升降机构为带有操作手柄的升降千斤顶。
6.根据权利要求1所述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，其特征在于：所述可调支架为可调三角支架。
7.根据权利要求1述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，其特征在于：所述可调三角支架包含支撑盘、与支撑盘固定连接的支撑腿和固定在支撑腿上的定位锥。
8.根据权利要求1所述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，其特征在于：所述承压机构包含通过粘合剂固定在岩洞内侧壁上的一级承压板和与一级承压板对接的二级承压板。
9.根据权利要求1所述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，其特征在于：所述传力柱托架还包含端部托架，所述端部托架的托槽内壁包含截面为弧形的平滑前端部和截面为弧形的阶梯后端部。
10.根据权利要求1所述的磁性定位的野外岩体变形试验装置，其特征在于：所述稳压机构包含与反力座固定的稳压垫、及与稳压垫对接的反力承压板。
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