CN105890975A - 一种用于医用ct扫描的冻土三轴加载装置的支撑架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于医用CT扫描的冻土三轴加载装置的支撑架，其结构特征是闭合的上圆环和下圆环分别通过焊接的左合页销、右合页销与左支杆、右支杆连接，用螺母拧紧，左支杆、右支杆分别固定左右两侧上支板和下支板之间，分别用紧固螺母拧紧，上支板和下支板分别由支架支撑，支架的底部坐落在底部收纳板上，底部收纳板的和万向轮固定板焊接在一起，万向轮固定板底部装有万向轮和及锁死装置，支架的中部固结中部收纳板。本装置解决了医用CT专用三轴加载装置装样时的固定、旋转排气、实验过程中零部件的收纳以及拆卸样品时大量废弃液压油的收集等问题，同时还要具有灵活的机动性能，安装简单方便、成本低廉，即增强了试验效率又提高了试验结果的准确性和可靠性。

Description

一种用于医用CT扫描的冻土三轴加载装置的支撑架
技术领域
本发明涉及一种医用CT加载装置的支撑及固定装置，具体是指用于医用CT扫描的冻土三轴加载装置的支撑支架装置。
背景技术
由于冻土自身结构的非匀质性，固体土颗粒、未冻水、冰等因素相互作用的复杂性、对温度的敏感性，以及相关实验设备的制约，使得在微细观尺度上研究冻土的力学特性变得相当困难。冻土内部细观介质的组成和结构形态决定了其在不同温度和荷载作用下的热、力学特性，在很大程度上控制了其宏观力学响应和损伤破坏机理及过程。基于CT扫描技术的众多优势，CT扫描技术目前已经广泛地应用于寒区工程的研究领域的各个研究方向。采用CT识别技术来研究冻土材料细观损伤破裂过程及损伤扩展特性已经成为岩土工程中的热点课题。同时配合“与CT机配套使用的冻土三轴CT试验加载装置”，可模拟冻土所处的自然环境条件，并对试验过程中的细观结构变化进行动态监测，为理论分析和工程实践奠定基础。利用该试验系统，可以进行冻土试样在单轴或三轴条件下的压缩破坏、周期载荷作用下的疲劳破坏、蠕变破坏，实现了实时CT扫描试验在进行断面扫描时不需要暂停加载,不必卸载，可以获得不同应力阶段任意部位断面的实时CT图像,完成了真正意义上的实时动态扫描。因此，利用CT扫描技术并配合冻土三轴加载装置进行冻土的细观结构及损伤力学特性研究能够从根本上揭示寒区工程冻融灾害产生的内在机理，实现宏观～细观～宏观的合理过渡，从细观尺度揭示冻土受力作用下的变形及损伤机理，对于寒区地基土的稳定性研究具有重要的研究价值。但是，该加载装置在进行扫描时，需要横放在医用CT扫描床上，这就需要在放置在扫描床之前和之后完成冻土试样的安装和拆卸，由于加载装置都是圆柱形状的，并且周围布满控温及液压管道，装样时需要固定、旋转排气。试验完成后拆卸样品时有大量液压油流出，同时还要考虑灵活的机动性能，这就需要研制一种特殊的用于专用冻土三轴加载装置的支架，来配合冻土CT加载试样的完成。
发明内容
鉴于上述，本发明的目的旨在提供一种用于医用CT扫描的冻土三轴加载装置的支架，来解决CT专用加载装置的支撑固定及移动等问题。
本发明的目的是这样实现的：
一种用于医用CT专用冻土三轴加载装置放置架的装置主要由上支板、下支板、上半圆环、下半圆环、左支杆、右支杆、左合页销、右合页销、支架、中部收纳板、底部收纳板、万向轮固定板、万向轮、紧固螺母和紧固螺母组成，上半圆环和下半圆环组合口径为12-18cm，闭合的上半圆环和下半圆环分别与左合页销、右合页销焊接，左合页销、右合页销与左支杆、右支杆连接，用紧固螺母拧紧，左支杆、右支杆分别固定左右上支板和下支板开孔之间，分别用紧固螺母拧紧，上支板和下支板分别由4根支架固定支撑，支架的底部坐落在底部收纳板上，底部收纳板的和万向轮固定板焊接在一起，万向轮固定板底部装有万向轮和锁死装置，支架的中部固结中部收纳板。
本发明具有以下优点和积极效果：
（1）本装置加工难度小，解决了冻土三轴加载装置在装样和拆卸时的支撑和固定问题，极大的提高了装样的便利性，缩短了试验周期；
（2）本发明采用了可360°径向旋转的设计结构，通过紧固螺母的松紧，上圆环、下圆环可360径向旋转和固定；解决了冻土三轴试验时加载围压排气的问题以及拆卸样品时废弃的液压油的排放问题，保证了三轴围压加载时的稳定性，提高了冻土CT三轴试验的精度；
（3）本发明底部装有万向轮及锁死装置，方便试验时的安装及位置的移动，试验完毕后可随时移动至其他地方，有效的提高了实验室的空间利用率；
（4）应用本发明可进行冻土试样在单轴或三轴条件下的压缩破坏、周期载荷作用下的疲劳破坏、蠕变破坏等的实时CT扫描试验，对于揭示寒区工程冻融灾害产生的内在机理提供数据资料。
附图说明
图1是本发明的三维结构示意图
图中：、1-上支板、2-下支板、3-上半圆环、4-下半圆环、5-左支杆、5′-右支杆、6-合页销、6′-右合页销、7-左支架、8-中部收纳板、9-底部收纳板、10-万向轮固定板、11-万向轮、12-螺母、13-紧固螺母。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案再作详细说明：
一种用于医用CT专用冻土三轴加载装置放置架的装置，主要由上支板1、下支板2、上半圆环3、下半圆环4、左支杆5、右支杆5′、左合页销6、右合页销6′、支架7、中部收纳板8、底部收纳板9、万向轮固定板10、万向轮11、螺母12、紧固螺母13组成，上半圆环3和下半圆环4组合口径为15cm，闭合的上半圆环3和下半圆环4分别通过焊接左合页销6、右合页销6′与左支杆5、右支杆5′连接，左支杆5、右支杆5′分别固定左右两侧上支板1和下支板2开孔之间，分别通过左支杆5、右支杆5′上设有螺纹孔用紧固螺母13拧紧，，上支板1和下支板2分别由4根支架7支撑，支架7的底部坐落固定在底部收纳板9上，底部收纳板9和万向轮固定板10焊接在一起，万向轮固定板10底部装有万向轮11和锁死装置，万向轮11通过螺钉固定在万向轮固定板10上。支架7的中部固结中部收纳板8。
试验装样时，先将万向轮11底部锁死按钮按下，使得支撑架固定不晃动，之后把紧固螺母13拧松，将下半圆环4调整至水平位置，后将螺母12拧下，上半圆环3打开，把医用CT专用冻土三轴加载装置放入下半圆环4半圆处，合上上半圆环3后将螺母12拧入下半圆环4螺纹孔拧紧。通过螺母12实现上半圆环3的开合和紧固。后将冻土试样装入三轴加载装置内，调节冷浴温度待温度恒定时，可进行排气操作。排气时松开紧固螺母13旋转90°将排气孔朝上进行排气，将排出的废液引入底部收纳板9的容器中，排气完成后将三轴加载装置置于水平位置，扭紧紧固螺母13。把螺母12拧下，上半圆环3打开，后将三轴加载装置从下半圆环4中取出置于CT机床上即可开展试验。试验完成后把三轴加载装置放入下半圆环4半圆处，合上上半圆环3后将螺母12拧入下半圆环4螺纹孔扭紧。后拆卸样品，将拆卸的样品零部件置于中部收纳板8上，把废液排放至底部收纳板9的容器中。拆样后把万向轮11底部锁死按钮按下，解除万向轮11的锁死后，将支撑架及三轴装置移动至非实验区域。

Claims (1)

1.一种用于医用CT扫描的冻土三轴加载装置的支撑架，主要由上支板（1）、下支板（2）、上圆环（3）、下圆环（4）、左支杆（5）、右支杆（5′）、合页销（6）、支架（7）、中部收纳板（8）、底部收纳板（9）、万向轮固定板（10）、万向轮（11）、螺母（12）和紧固螺母（13）组成，其特征是上半圆环（3）和下半圆环（4）组合口径为12-18cm，闭合的上圆环（3）和下圆环（4）分别通过焊接的左合页销（6）、右合页销（6′）与左支杆（5）、右支杆（5′）连接，用螺母（12）拧紧，左支杆（5）、右支杆（5′）分别固定在左右两侧上支板（1）和下支板（2）开孔之间，分别用紧固螺母（13）拧紧，上支板（1）和下支板（2）分别由4根支架（7）支撑，支架（7）的底部坐落在底部收纳板（9）上，底部收纳板（9）和万向轮固定板（10）焊接在一起，万向轮固定板（10）底部装有万向轮（11）和及锁死装置，支架（7）的中部固结中部收纳板（8）。
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