CN106596250B - 一种测试岩石抗剪强度的筒体组件及其实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测试岩石抗剪强度的筒体组件，筒体组件，包括，压力筒，压力筒内设有压力内腔，压力内腔与压力管连通；压力筒侧壁上还设有压力通孔；压力筒顶部和底部分别设有上卡紧组件和下卡紧组件。本发明还公开了含有上述筒体组件的实验装置。本发明的筒体组件通过偏心齿与卡合缺槽进行卡合以快速将夹装组件固定在筒体组件内。在取出时，只要将调整偏心齿使偏心齿的凸轮部分脱离卡合半槽即可，能够大大地提高夹装组件的拆装效率。本发明的实验装置通过夹装组件能够实现对试样的快速夹装，同时还能够避免掉由于多根连接螺杆与上底座、下底座旋合长度不一致造成的卡死现象。本发明的实验装还设有X射线成像装置，可拍摄实验过程中的试样图像。

Description

一种测试岩石抗剪强度的筒体组件及其实验装置

技术领域

本发明涉及一种岩石性能测试装置，特别是涉及一种通过对岩石施加围压以测试其抗剪强度的筒体组件实验装置。

背景技术

在工程建设中，岩石会受到来自于岩土、水分等挤压而产生剪力，这会影响岩石的力学性能，故研究岩石的抗剪强度有助于为土木建筑提供设计参考。

而目前研究岩石抗剪强度的办法主要是对岩石试样施加围压，直到该围压将试样压裂为止，最后通过使试样产生剪切面的围压值就能推算出岩石的抗剪强度。

在公开号为CN103760028A的中国发明专利中，公开了一种实验时用岩石强度测试的围压加载装置，其主要是通过将试样固定在筒体中，然后对筒体内通入高压油，利用高压油产生高压来模拟岩石所受的围压，最后通过围压突破岩石的抗剪强度使岩石在剪切面产生位移即可。

在专利号为CN2007201849105的中国发明专利中公开了一种三轴试验围压加载筒，其同样是通过将试样固定在压力筒中，然后对压力筒通入高压油来实现测试岩石的抗剪强度。

申请人在将上述两件专利中记载的技术进行研究、实践后发现，上述两件专利中记载的技术存在如下缺陷：

试样的安装、取出非常麻烦，专利号为CN2007201849105的专利技术中，没有细讲怎么讲试样固定在压力筒中的。而且申请人在实施时，发现，试样很难垂直放置在压力桶中，而且也很难进行固定；

在公开号为CN103760028A的专利技术中虽然设置有套环、立柱来将试样进行固定，但是由于其是首先将两个套环分别固定在试样两端，然后立柱通过螺纹与两个套环进行装配以达到装载试样的效果。然后再将装载有试样的套环、立柱组件通过套环外侧的螺纹与筒体内侧旋合对试样进行固定装配。这种方式虽然解决了岩石的安放、固定问题，但是在立柱将两个套环连接装配时是非常麻烦的，其必须保证每根立柱同步转动且两端与两个套环的装配长度相同，否则容易发生卡死。还有套环外侧与筒体内侧旋合时，由于筒体内的空间有限，缺少着力点，导致很难转动套环，使得套环的装卸十分不便，这会浪费大量的时间对套环进行装卸，严重地影响了试验效率。

故申请人认为，设计出一种对试样夹装方便且能够提高试样前期夹装、后期取出效率的实验装置或相应组件是十分必要的，其能够有效提高试验的效率，节约操作者精力。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种测试岩石抗剪强度实验装置，其对试样能够达到方便拆装的效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种测试岩石抗剪强度的筒体组件，所述的筒体组件，包括，压力筒、两个驱动小齿，所述的压力筒内设有压力内腔，所述的压力内腔与压力管连通；所述的压力筒侧壁上还设有压力通孔；其特征是：

所述的压力筒顶部和底部分别设有上卡紧组件和下卡紧组件；

所述的上卡紧组件包括固定在压力筒顶部的上卡紧安装盘，所述的上卡紧安装盘上安装托板，且所述的上卡紧安装盘上设有上卡合半槽；

所述的上安装托板上安装有驱动齿环，所述的驱动齿环外侧设有从动齿部分、内侧设有驱动齿部分，所述的从动齿部分与其中一个驱动小齿啮合形成齿轮传动结构；

所述的驱动齿部分与偏心齿啮合，所述的偏心齿包括齿轮部分、凸轮部分以及连接齿轮部分和凸轮部分的连接部分；

安装销轴穿过齿轮部分上的通孔将偏心齿固定在上安装托板上；

所述的上卡紧安装盘顶部固定有连接环，所述的连接环在与上卡合半槽对应位置上设有连接环卡合半槽，所述的上卡合半槽和连接环卡合半槽共同构成总上卡合半槽；所述的总上卡合半槽中安装有与从动齿部分啮合的驱动小齿；

所述的连接环顶部安装有顶部封环，所述的顶部封环上设有限位凸柱，所述的限位凸柱在与总上卡合半槽对应位置上设有上配合卡合凸起，所述的限位凸柱和上配合卡合凸起分别装入上卡紧安装盘和总上卡合半槽中对总上卡合半槽中的驱动小齿和驱动齿环进行限位安装；

所述的下卡紧组件与上卡紧组件的结构基本相同，不同之处在与底部封盖的限位凸柱是封闭的，而顶部封环的限位凸柱中间设有通孔；

两个驱动小齿均安装在驱动轴上，且所述的驱动轴底部穿过下卡紧安装盘上的第一卡紧通孔和下连接环最后与底部封盖可转动装配；

所述的驱动轴顶部穿过压力通孔、上卡紧安装盘上的第一上卡紧通孔、顶部封环上的第二上卡紧通孔与驱动旋钮连接固定。

作为本发明的进一步改进，在驱动旋钮上设置有限位挡块，并且在顶部封环顶面上、驱动旋钮附近设置限位块。

一种测试岩石抗剪强度实验装置，其特征是：包含上述筒体组件。

作为本发明的进一步改进，还包括机架、夹装组件，所述的机架包括桌板，所述的桌板上固定有筒体组件；

上卡紧组件和下卡紧组件分别卡紧夹装组件的上底座和下底座以将夹装组件固定在筒体组件中。

作为本发明的进一步改进，所述的夹装组件，包括，下底座、连接螺杆、上底座，所述的下底座上设置有与连接螺杆旋合的下底座螺孔，且所述的下底座上还设置有下通孔和下安装孔；

所述的连接螺杆顶部设有凸出螺杆表面的花键部分；

所述的上底座上设有上底座螺孔，所述的上底座螺孔内设有能与连接螺杆旋合的螺纹，且所述的上底座螺孔内还设有与花键部分配合的花键槽；

所述的上底座上还设有上通孔和上安装孔；

所述的上底座顶部固定有安装环，所述的安装环内设有安装通槽和限位通槽，所述的安装通槽和限位通槽中分别安装有从动小齿和主动大齿，所述的从动小齿和主动大齿相互啮合形成齿轮传动结构；

所述的上安装孔中安装有主驱动轴，所述的主驱动轴穿过主动大齿的内孔与上通孔可转动装配；所述的主驱动轴顶部设置有驱动半槽，所述的驱动半槽截面为多边形；

所述的从动小齿内设有与花键部分配合的花键通孔，连接螺杆的花键部分穿过上底座螺孔并装入花键通孔中。

作为本发明的进一步改进，所述的安装环顶面上固定有封板，所述的封板上设有封板通孔，主驱动轴顶部穿过或装入封板通孔中。

作为本发明的进一步改进，所述的上底座和下底座侧面上设有卡合缺槽，所述的卡合缺槽能与凸轮部分配合以将夹装组件固定在夹装通槽中；

所述的上安装孔和下安装孔分别与岩石试样两端装配，且通过连接螺杆卡紧试样。

作为本发明的进一步改进，所述的上底座螺孔可去除花键槽，连接螺杆穿过花键通孔和上底座通孔，并使花键部分留在花键通孔内与花键通孔配合。

作为本发明的进一步改进，还包括基座，所述的基座用于夹装试样，所述的基座顶面上设有定位销，所述的定位销顶部设有限位凸块，且所述的基座固定在桌板上；

所述的基座上还设有基座通孔，所述的桌板在与基座通孔对应位置上设有桌板通孔；

气缸的伸缩轴穿过桌板通孔与安装在基座通孔中的升降块底部连接，所述的升降块顶部设有能与下通孔配合的卡合凸杆；

所述的连接螺杆底部设置有能与限位凸块卡合的限位卡槽；

所述的连接螺杆分为三部分：第一螺杆段、第二螺杆段、第三螺杆段；

所述的第一螺杆段上没有螺纹，且直径小于上底座螺孔；

所述的第二螺杆段上设有与上底座螺孔和下底座螺孔旋合的螺纹；

所述的第三螺杆段上没有螺纹，且直径小于下底座螺孔。

作为本发明的进一步改进，夹装组件还可以更为如下结构：

夹装组件，包括，上底座、下底座、连接螺杆，所述的上底座和下底座外侧设有卡合缺槽；下底座螺孔为盲孔，其底部封闭；

所述的连接螺杆顶部设有螺杆卡槽；

所述的连接螺杆底部与下底座螺孔旋合，且顶部穿过上底座螺孔进入安装通槽中；

所述的连接螺杆装入上底座螺孔的部分上没有设置螺纹，其不与上底座螺孔旋合装配；

所述的安装通槽中安装有夹杆组件，所述的夹杆组件包括凸轮、卡杆，所述的凸轮包括凸出部分和凹陷部分；

所述的卡杆包括与凸轮接触的滑动端、滑槽板的移动部分、与螺杆卡槽卡合的卡紧弧槽；

所述的卡杆上还设有弧形安装槽，所述的弧形安装槽与弧形弹簧片一端装配，且所述的弧形弹簧片另一端与滑槽板侧面接触顶紧；

所述的凸轮安装在凸轮安装轴，所述的凸轮安装轴底部与上底座顶面可转动装配，所述的凸轮安装轴顶部穿过第二封板并装入第二封板的下沉孔中。

作为本发明的进一步改进，在筒体组件外设置有X射线成像装置，所述的X射线成像装置包括X射线发射装置和X射线接收装置；

所述的X射线发射装置用于向筒体组件发射X射线；

所述的X射线接收装置用于接收从X射线发射装置发射来的X射线，并将接收数据转化成数字信号传输至控制主机；

所述的控制主机用于分析X射线接收装置传输来的信号，并转化成电子图像显示在显示器上。

作为本发明的进一步改进，所述的安装销轴的中心线和齿轮部分的中心线重合。

本发明的有益效果是：

1、本发明的筒体组件通过偏心齿与卡合缺槽进行卡合以快速将夹装组件固定在筒体组件内。在取出时，只要将调整偏心齿使偏心齿的凸轮部分脱离卡合半槽即可，能够大大地提高夹装组件的拆装效率。

2、本发明的实验装置通过夹装组件能够实现对试样的快速夹装，同时还能够避免掉由于多根连接螺杆与上底座、下底座旋合长度不一致造成的卡死现象。

3、本发明的实验装还设有X射线成像装置，能够拍摄实验过程中的试样图像，这一方面将试样在加压过程中的实际变化进行图像显示，方便实验者的记录和理解；另一方面，可将拍摄的试样图片进行留存，为后续的实验分析做辅助。

附图说明

图1是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的结构示意图。

图2是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的结构示意图。

图3是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的结构示意图。

图4是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的结构示意图。

图5是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的结构示意图。

图6是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的结构示意图。

图7是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的筒体组件结构示意图。

图8是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的筒体组件结构示意图。

图9是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的筒体组件结构示意图。

图10是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的筒体组件结构示意图。

图11是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的筒体组件俯视图。

图12是图11中F1处放大图。

图13是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的筒体组件前视剖面图。

图14是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的驱动旋钮结构改进图。

图15是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的夹装组件结构示意图。

图16是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的夹装组件结构示意图。

图17是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的夹装组件结构示意图。

图18是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的夹装组件的前视剖面图。

图19是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的夹装组件另一种结构示意图。

图20是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的夹装组件另一种结构示意图。

图21是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的夹装组件另一种结构示意图。

图22是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的夹装组件另一种结构示意图。

图23是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的夹装组件另一种结构前十剖面图。

图24是本发明一种测试岩石抗剪强度实验装置具体实施方式的夹装组件另一种结构俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见图1至图6，一种测试岩石抗剪强度实验装置，包括机架100、夹装组件A、筒体组件B，所述的机架100包括桌板101，所述的桌板101上固定有筒体组件B。

参见图7至图13，所述的筒体组件B，包括，压力筒B301，所述的压力筒B301内设有压力内腔B3012，所述的压力内腔B3012与压力管500连通，外部高压油可通过压力管500进入压力内腔中；

所述的压力筒侧壁上还设有压力通孔B3011；

所述的压力筒B301顶部和底部分别设有上卡紧组件和下卡紧组件；

所述的上卡紧组件包括固定在压力筒B301顶部的上卡紧安装盘B203，所述的上卡紧安装盘B203上安装托板B2032，且所述的上卡紧安装盘B203上设有上卡合半槽B2031；

所述的上安装托板2032上安装有驱动齿环B401，所述的驱动齿环外侧设有从动齿部分B4012、内侧设有驱动齿部分B4011，所述的从动齿部分B4012与驱动小齿B404啮合形成齿轮传动结构；

所述的驱动齿部分B4011与偏心齿B402啮合，所述的偏心齿B402包括齿轮部分B4021、凸轮部分B4023以及连接齿轮部分B4021和凸轮部分B4023的连接部分B4022；

安装销轴B403穿过齿轮部分B4021上的通孔将偏心齿B402固定在上安装托板B2032上；所述的安装销轴B403的中心线最好和齿轮部分B4021的中心线重合；

所述的上卡紧安装盘B203顶部固定有连接环B202，所述的连接环B202在与上卡合半槽B2031对应位置上设有连接环卡合半槽B2021，所述的上卡合半槽B2031和连接环卡合半槽B2021共同构成总上卡合半槽；所述的总上卡合半槽中安装有驱动小齿B404；

所述的连接环B202顶部安装有顶部封环B201，所述的顶部封环B201上设有限位凸柱B2012，所述的限位凸柱B2012在与总上卡合半槽对应位置上设有上配合卡合凸起B2013，所述的限位凸柱B2012和上配合卡合凸起B2013分别装入上卡紧安装盘B203和总上卡合半槽中对驱动小齿B404和驱动齿环B401进行限位安装；

所述的下卡紧组件与上卡紧组件的结构基本相同，不同之处在与底部封盖B701的限位凸柱B7011是封闭的，而顶部封环B201的限位凸柱B2012中间设有通孔；

两个驱动小齿B404均安装在驱动轴B405上，且所述的驱动轴B405底部穿过下卡紧安装盘B501上的第一卡紧通孔B5011和下连接环B601最后与底部封盖B701可转动装配；

所述的驱动轴B405顶部穿过压力通孔B3011、上卡紧安装盘B203上的第一上卡紧通孔B2033、顶部封环B201上的第二上卡紧通孔B2011与驱动旋钮B406连接固定，所述的驱动旋钮B406可驱动驱动轴B405转动；

所述的顶部封环B101上设有容纳槽环B1011和顶紧凸起B1012，所述的容纳槽环B1011用于容纳驱动旋钮B406。

所述的顶紧凸起B1012一方面用于顶紧夹装组件A的封板A601，另一方面与顶部封环B201密封，防止高压油溢出。当然，为了取得较好的密封效果，可以采用些密封结构和手段，如密封圈、密封槽等。

使用时，通过转动驱动旋钮B406就可通过驱动轴B405带动驱动小齿B404转动，所述的驱动小齿B404又驱动驱动齿环B401转动，所述的驱动齿环B401又驱动偏心齿B402转动，当偏心齿转动时，其凸轮部分B4023就会以安装销轴B403为中心摆动。

参见图14，为防止驱动旋钮B406过量转动而造成偏心齿B402与驱动齿环B401脱离(不再啮合)，可在驱动旋钮B402上设置限位挡块B4061，并且在顶部封环B201顶面上、驱动旋钮B402附近设置限位块B2014，当驱动旋钮B406转动时，可通过限位块B2014限制限位挡板B4061的转动角度来控制驱动旋钮的转动范围。

参见图15-图18，所述的夹装组件A，包括，下底座A101、连接螺杆A201、上底座A102，所述的下底座A101上设置有与连接螺杆A201旋合的下底座螺孔A1011，且所述的下底座A101上还设置有下通孔A1012和下安装孔A1013；

所述的连接螺杆A201顶部设有凸出螺杆表面的花键部分A202；

所述的上底座A102上设有与上底座螺孔A1021，所述的上底座螺孔A1021内设有能与连接螺杆旋合的螺纹，且所述的上底座螺孔A1021内还设有与花键部分A202配合的花键槽；

所述的上底座A102上还设有上通孔A1022和上安装孔A1023；

所述的上底座A102顶部固定有安装环A301，所述的安装环A301内设有安装通槽A3011和限位通槽A3012，所述的安装通槽A3011和限位通槽A3012中分别安装有从动小齿A402和主动大齿A401，所述的从动小齿A402和主动大齿A401相互啮合形成齿轮传动结构；

所述的上安装孔A1023中安装有主驱动轴A403，所述的主驱动轴A403穿过主动大齿A401的内孔与上通孔A1022可转动装配；所述的主驱动轴A403顶部设置有驱动半槽A4031，所述的驱动半槽A4031截面为多边形，优选为六边形。使用时，可将外部的驱动工具(如内六角驱动扳手)与驱动半槽A4031配合，然后驱动主驱动轴A403转动，所述的主驱动轴A403再带动主动大齿A401转动，主动大齿A401再带动从动小齿A402转动。

所述的从动小齿A402内设有与花键部分A202配合的花键通孔A4021，连接螺杆A201的花键部分A202穿过上底座螺孔A1021并装入花键通孔A4021中。当从动小齿A402转动时，所述的从动小齿A402会带动连接螺杆A201转动。

所述的安装环A301顶面上固定有封板A601，所述的封板A601上设有封板通孔A6011，主驱动轴A403顶部穿过或装入封板通孔A6011中。

所述的上底座A102和下底座A101侧面上设有卡合缺槽A500，所述的卡合缺槽A500能与凸轮部分B4023配合以将夹装组件A固定在夹装通槽B800中。

所述的上安装孔A1023和下安装孔A1013分别与岩石试样300两端装配，且通过连接螺杆A201卡紧试样300。

进一步地，为了方便卡合缺槽A500与凸轮部分B4023能够快速地配合卡紧，而减少找准卡合缺槽A500与凸轮部分B4023对准的时间，可以将卡合缺槽A500直接做成围绕上底座A102和下底座A101一圈的凹槽。这样就不用找准卡合缺槽A500与凸轮部分B4023的对准位置，大大提高了夹装组件A固定在夹装通槽B800内的效率。

进一步地，由于连接螺杆A201在将上底座A102和下底座A101连接时必须保证连接螺杆A201与上底座A102和下底座A101的旋合长度相同，不然很容易造成上底座A102和下底座A101与连接螺杆A201卡死。而传统办法会耗费大量时间去将连接螺杆A201和上底座A102、下底座A101旋合装配，这违背了本发明的设计出发点，故本发明提供了两种解决方案：

方案一：将上底座螺孔A1021的花键槽去掉，然后将连接螺杆穿过花键通孔A4021和上底座通孔A1021，并使花键部分A202留在花键通孔A4021内与花键通孔配合；保证每根连接螺杆尺寸、结构一模一样。然后将连接螺杆A201底部与下底座螺孔A1011装配，最后驱动主驱动轴A403使连接螺杆转动并旋入下底座螺孔A1011中即可。这个过程中，连接螺杆的转速、与下底座螺孔旋合深度均是一样的，这就能够防止卡死现象。

方案2，参见图1-图6、图18，可设计一个专门用于夹装试样300的基座102，所述的基座102顶面上设有定位销1021，所述的定位销1021顶部设有限位凸块1022，且所述的基座102固定在桌板101上；

所述的基座102上还设有基座通孔1023，所述的桌板101在与基座通孔1023对应位置上设有桌板通孔1011；

气缸103的伸缩轴1031穿过桌板通孔1011与安装在基座通孔1023中的升降块104底部连接，所述的升降块104顶部设有能与下通孔A1012配合的卡合凸杆1041；

同时，在连接螺杆A201底部设置能与限位凸块1022卡合的限位卡槽A2011；

所述的连接螺杆A201分为三部分：第一螺杆段L1、第二螺杆段L2、第三螺杆段L3；

所述的第一螺杆段L1上没有螺纹，且直径略小于上底座螺孔A1021，使用时可直接插入上底座螺孔A1011中并部分进入花键通孔A4021中；

所述的第二螺杆段L2上设有能与上底座螺孔和下底座螺孔旋合的螺纹；

所述的第三螺杆段L3上没有螺纹，且直径略小于下底座螺孔A1011。使用时，先将下底座A101通过三个定位销1021与三个下底座螺孔配合以固定下底座。同时，卡合凸杆1041装入下通孔A1012中。

所述的定位销1021伸入下底座螺孔A1011的长度正好是下底座螺孔总深度减去第三螺杆段L3的长度。这样就能保证第三螺杆段刚好完全插入下底座螺孔中。然后将试样300底部放置入下安装孔A1031中，在将连接螺杆A201插入下底座螺孔中且保证限位卡槽A2011与限位凸块1022配合。最后将上底座A102通过上底座螺孔A1021穿过第一螺杆段L1，再启动气缸103，使气缸的伸出轴1031将下底座向上顶起，直到定位销脱离下底座螺孔A1011；然后，驱动主驱动轴A403使从动小齿A402带动连接螺杆A201转动，在连接螺杆A201转动的过程中，所述的第二螺杆段L2会通过螺纹分别与上底座和下底座旋合装配，直到夹紧试样300。

参见图6，为了方便夹装组件A的安装、拿取、可在封板A601顶面上设置挂环A701，使用时，采用挂钩与挂环配合就能方便拿取夹装组件A。

进一步地，参见图1、图2、图5，为了能够观察到试样300受到围压的变化过程，可以在筒体组件B外设置X射线成像装置200，所述的X射线成像装置200包括X射线发射装置201和X射线接收装置202；

所述的X射线发射装置201用于向筒体组件B发射X射线；

所述的X射线接收装置202用于接收从X射线发射装置201发射来的X射线，并将接收数据转化成数字信号传输至控制主机；

所述的控制主机用于分析X射线接收装置202传输来的信号，并转化成电子图像显示在显示器上。

为了防止X射线泄露伤害操作者，可以在X射线发射装置201和X射线接收装置202设置屏蔽罩203。

进行实验时，可通过X射线成像装置200拍摄试样的图像，通过该图像就能实时再现试样受到威压形成剪切面的过程。

参见图19至图24，夹装组件A采用主动大齿A401和从动小齿A402啮合来驱动连接螺杆A201转动，从而使连接螺杆A201与上底座A102和下底座A101旋合装配。这种方式的操作效率还是偏低，达不到申请人的最佳要求，故申请人又提出夹装组件A的改进结构。

所述的上底座A102和下底座A101外侧同样设有卡合缺槽A500.

改进的结构与改进前的夹装组件A区别在于：

所述的下底座螺孔A1012为盲孔，其底部封闭；

所述的连接螺杆A201顶部去除花键部分A202，并在连接螺杆A201顶部设置螺杆卡槽A2016；

所述的连接螺杆A201底部与下底座螺孔A1011旋合，且顶部穿过上底座螺孔进入安装通槽A3011中；

所述的连接螺杆A201装入上底座螺孔A1021的部分上没有设置螺纹，其不与上底座螺孔旋合装配；

所述的安装通槽A3011中安装有夹杆组件C，所述的夹杆组件C包括凸轮C101、卡杆C201，所述的凸轮C101包括凸出部分C1011和凹陷部分C1012；

所述的卡杆C201包括与凸轮C101接触的滑动端C2011、滑槽板C301的移动部分C2012、与螺杆卡槽A2016卡合的卡紧弧槽C2013；

所述的卡杆C201上还设有弧形安装槽C2014，所述的弧形安装槽C2014与弧形弹簧片C401一端装配，且所述的弧形弹簧片C401另一端与滑槽板C301侧面接触顶紧；

所述的凸轮C101安装在凸轮安装轴A03，所述的凸轮安装轴A03底部与上底座顶面可转动装配，所述的凸轮安装轴A03顶部穿过第二封板A01并装入第二封板A01的下沉孔A011中；

装入下沉孔A011一端的凸轮安装轴A03上固定有凸轮驱动旋钮A02，所述的凸轮驱动旋钮A02包括旋钮安装部分A022和旋钮着力部分A021，所述的旋钮安装部分A022安装在凸轮安装轴A03上。使用时，可通过旋转凸轮驱动旋钮A02来驱动凸轮C101。

所述的第二封板安装在安装环A301顶部，且封闭安装通槽A3011。

需要夹装试样300时，首先将连接螺杆A201全部与下底座螺孔完全旋合装配，然后将试样300安装在下底座的下安装孔A1013中；再将上底座A102取取出，且使连接螺杆A201顶部分别装入上底座螺孔A1021中。最后旋转凸轮驱动旋钮A02使凸轮C101的凸出部分C1011与卡杆C201的滑动端C2011接触，这个过程中，凸轮C101会推动卡杆C201克服弧形弹簧片C401的弹力向连接螺杆A201方向滑动，直到卡紧弧槽C2013与螺杆卡槽A2016卡紧即可。

需要，取出试样300时，只需要反向转动凸轮C101，使凸轮C101的凹陷部分C1012与滑动端C2011接触，最后取出上底座即可。这个过程中，卡杆C201会在弧形弹簧片的弹力下往远离连接螺杆反向移动，最后是卡紧弧槽C2013脱离螺杆卡槽。

进一步地，为了防止转动凸轮驱动旋钮A02时转动的角度过大而使得凸出部分或凹陷部分没有准确地与滑动端配合，可以在下沉孔A011中设置角度限位块A012，所述的角度限位块A012能够通过阻碍旋钮着力部分A021来限制凸轮驱动旋钮的转动角度。

进一步地，为了使夹杆组件C能够稳定地安装在安装通槽A3011中，可以在第二封板A01底部设置封板顶紧块A013，所述的封板顶紧块A013能与夹杆组件C贴合以防止夹杆组件C上下晃动。所述的封板顶紧块A013上还设有用于使凸轮安装轴A03穿过的第二封板通孔A014。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种测试岩石抗剪强度的筒体组件，所述的筒体组件，包括，压力筒、两个驱动小齿，所述的压力筒内设有压力内腔，所述的压力内腔与压力管连通；所述的压力筒侧壁上还设有压力通孔；其特征是：

所述的压力筒顶部和底部分别设有上卡紧组件和下卡紧组件；

所述的上卡紧组件包括固定在压力筒顶部的上卡紧安装盘，所述的上卡紧安装盘上安装托板，且所述的上卡紧安装盘上设有上卡合半槽；

所述的上安装托板上安装有驱动齿环，所述的驱动齿环外侧设有从动齿部分、内侧设有驱动齿部分，所述的从动齿部分与其中一个驱动小齿啮合形成齿轮传动结构；

所述的驱动齿部分与偏心齿啮合，所述的偏心齿包括齿轮部分、凸轮部分以及连接齿轮部分和凸轮部分的连接部分；

安装销轴穿过齿轮部分上的通孔将偏心齿固定在上安装托板上；

所述的上卡紧安装盘顶部固定有连接环，所述的连接环在与上卡合半槽对应位置上设有连接环卡合半槽，所述的上卡合半槽和连接环卡合半槽共同构成总上卡合半槽；所述的总上卡合半槽中安装有与从动齿部分啮合的驱动小齿；

所述的连接环顶部安装有顶部封环，所述的顶部封环上设有限位凸柱，所述的限位凸柱在与总上卡合半槽对应位置上设有上配合卡合凸起，所述的限位凸柱和上配合卡合凸起分别装入上卡紧安装盘和总上卡合半槽中对总上卡合半槽中的驱动小齿和驱动齿环进行限位安装；

所述的下卡紧组件与上卡紧组件的结构基本相同，不同之处在与底部封盖的限位凸柱是封闭的，而顶部封环的限位凸柱中间设有通孔；

两个驱动小齿均安装在驱动轴上，且所述的驱动轴底部穿过下卡紧安装盘上的第一卡紧通孔和下连接环最后与底部封盖可转动装配；

所述的驱动轴顶部穿过压力通孔、上卡紧安装盘上的第一上卡紧通孔、顶部封环上的第二上卡紧通孔与驱动旋钮连接固定。

2.如权利要求1所述的一种测试岩石抗剪强度的筒体组件，其特征是：在驱动旋钮上设置有限位挡块，并且在顶部封环顶面上、驱动旋钮附近设置限位块。

3.一种测试岩石抗剪强度实验装置，其特征是：包含权利要求1或2中所述的筒体组件。

4.如权利要求3所述的一种测试岩石抗剪强度实验装置，其特征是：还包括机架、夹装组件，所述的机架包括桌板，所述的桌板上固定有筒体组件；

上卡紧组件和下卡紧组件分别卡紧夹装组件的上底座和下底座以将夹装组件固定在筒体组件中。

5.如权利要求4所述的一种测试岩石抗剪强度实验装置，其特征是：所述的夹装组件，包括，下底座、连接螺杆、上底座，所述的下底座上设置有与连接螺杆旋合的下底座螺孔，且所述的下底座上还设置有下通孔和下安装孔；

所述的连接螺杆顶部设有凸出螺杆表面的花键部分；

所述的上底座上设有上底座螺孔，所述的上底座螺孔内设有能与连接螺杆旋合的螺纹，且所述的上底座螺孔内还设有与花键部分配合的花键槽；

所述的上底座上还设有上通孔和上安装孔；

所述的上底座顶部固定有安装环，所述的安装环内设有安装通槽和限位通槽，所述的安装通槽和限位通槽中分别安装有从动小齿和主动大齿，所述的从动小齿和主动大齿相互啮合形成齿轮传动结构；

所述的上安装孔中安装有主驱动轴，所述的主驱动轴穿过主动大齿的内孔与上通孔可转动装配；所述的主驱动轴顶部设置有驱动半槽，所述的驱动半槽截面为多边形；

所述的从动小齿内设有与花键部分配合的花键通孔，连接螺杆的花键部分穿过上底座螺孔并装入花键通孔中。

6.如权利要求4所述的一种测试岩石抗剪强度实验装置，其特征是：所述的安装环顶面上固定有封板，所述的封板上设有封板通孔，主驱动轴顶部穿过或装入封板通孔中。

7.如权利要求4所述的一种测试岩石抗剪强度实验装置，其特征是：所述的上底座和下底座侧面上设有卡合缺槽，所述的卡合缺槽能与凸轮部分配合以将夹装组件固定在夹装通槽中；

所述的上安装孔和下安装孔分别与岩石试样两端装配，且通过连接螺杆卡紧试样。

8.如权利要求4所述的一种测试岩石抗剪强度实验装置，其特征是：所述的上底座螺孔可去除花键槽，连接螺杆穿过花键通孔和上底座通孔，并使花键部分留在花键通孔内与花键通孔配合。

9.如权利要求3所述的一种测试岩石抗剪强度实验装置，其特征是：还包括基座，所述的基座用于夹装试样，所述的基座顶面上设有定位销，所述的定位销顶部设有限位凸块，且所述的基座固定在桌板上；

所述的基座上还设有基座通孔，所述的桌板在与基座通孔对应位置上设有桌板通孔；

气缸的伸缩轴穿过桌板通孔与安装在基座通孔中的升降块底部连接，所述的升降块顶部设有能与下通孔配合的卡合凸杆；

所述的连接螺杆底部设置有能与限位凸块卡合的限位卡槽；

所述的连接螺杆分为三部分：第一螺杆段、第二螺杆段、第三螺杆段；

所述的第一螺杆段上没有螺纹，且直径小于上底座螺孔；

所述的第二螺杆段上设有与上底座螺孔和下底座螺孔旋合的螺纹；

所述的第三螺杆段上没有螺纹，且直径小于下底座螺孔。

10.如权利要求4所述的一种测试岩石抗剪强度实验装置，其特征是：夹装组件，包括，上底座、下底座、连接螺杆，所述的上底座和下底座外侧设有卡合缺槽；下底座螺孔为盲孔，其底部封闭；

所述的连接螺杆顶部设有螺杆卡槽；

所述的连接螺杆底部与下底座螺孔旋合，且顶部穿过上底座螺孔进入安装通槽中；

所述的连接螺杆装入上底座螺孔的部分上没有设置螺纹，其不与上底座螺孔旋合装配；

所述的安装通槽中安装有夹杆组件，所述的夹杆组件包括凸轮、卡杆，所述的凸轮包括凸出部分和凹陷部分；

所述的卡杆包括与凸轮接触的滑动端、滑槽板的移动部分、与螺杆卡槽卡合的卡紧弧槽；

所述的卡杆上还设有弧形安装槽，所述的弧形安装槽与弧形弹簧片一端装配，且所述的弧形弹簧片另一端与滑槽板侧面接触顶紧；

所述的凸轮安装在凸轮安装轴，所述的凸轮安装轴底部与上底座顶面可转动装配，所述的凸轮安装轴顶部穿过第二封板并装入第二封板的下沉孔中。