CN108444550A - 静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置，包括支腿、底座、液压千斤顶、左立柱、右立柱、顶座、导杆、上固定板、上密封活塞、压力盒、支撑限位螺母、缸筒和压力表，上密封活塞和上固定板的内部开设有与缸筒内部连通的排气通道，排气通道的外端口处设置有密封螺栓，缸筒侧部沿径向方向开设有安装孔，安装孔内设置有温度计。本发明还公开了静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置的测试方法，本发明可以实现不同性能的静力破碎剂水化作用过程中的膨胀压力和温度的测试目的，方便携带，测试效率高，测试速度快，测试成本低，能够反复使用，且适用的环境比较宽松，适用于测量各种快速、普通慢速反应的静态破碎剂膨胀时的压力和温度。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置及其测试方法。
背景技术
静态破碎剂自问世以来，被广泛应用于混凝土构筑物安全拆除、基岩开挖、石材成型切割和孤石破碎等领域。其中膨胀压的大小直接决定着静态破碎剂的破碎效果，是衡量静态破碎剂最主要的性能指标；而静态破碎剂膨胀的过程中会放出大量的热，而热的积累又会进一步加强静态破碎剂的破裂效果，膨胀过程中的温度指标是衡量反应热的重要指标。
目前，一般都是对静态破碎剂的膨胀压力进行测试，并且只在实验室内进行测试，结构复杂且不方便携带，也没有将膨胀压力和温度进行一体化测试，因此，测试结果有一定的误差。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、便于组装、测试效率高、测试数值精确的静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置及其测试方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置，包括支腿和水平设置在支腿上的底座，底座上设置有液压千斤顶及位于液压千斤顶左右两侧的左立柱和右立柱，左立柱和右立柱的上端水平设置有顶座，顶座上通过至少两根均垂直设置的导杆上下滑动连接有位于顶座下方的上固定板，上固定板下表面固定设置有上密封活塞，上固定板上表面放置有压力盒，导杆下端螺纹连接有位于上固定板下方的支撑限位螺母，液压千斤顶顶部放置有下活动板，下活动板上表面固定设置有下密封活塞，上密封活塞和下密封活塞的中心线重合且沿垂直方向设置，下密封活塞和上密封活塞外部密封配合有用于盛装静态破碎剂的缸筒，压力盒外部连接有压力表，上密封活塞和上固定板的内部开设有与缸筒内部连通的排气通道，排气通道的外端口处设置有密封螺栓，缸筒侧部沿径向方向开设有安装孔，安装孔内设置有温度计。
压力盒的外形为圆柱形结构，压力盒、下密封活塞和上密封活塞的外径相等、压力盒、下密封活塞和上密封活塞中心线重合，上固定板的上表面固定设置有与压力盒底部外侧接触的上限位块，下活动板的下表面固定设置有与液压千斤顶的活塞柱外侧接触的下限位块。
左立柱和右立柱的下端部通过下螺母组件均与底座固定连接，左立柱、右立柱和导杆的上端部通过上螺母组件均与顶座固定连接。
支腿和底座之间通过沉头螺栓固定连接，上固定板和上密封活塞为一体结构制成，下固定板和下密封活塞为一体结构制成，上密封活塞外圆周的下部设置有至少两圈上密封环，下密封活塞外圆周的上部设置有至少两圈下密封环，上密封环和下密封环均与缸筒内壁滑动密封连接。
静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置的测试方法，包括以下步骤，
（1）、先将底座与支腿通过沉头螺栓连接，支腿下端支撑在地面上，接着将左立柱、右立柱的下端通过下螺母组件固定安装到底座上，在左立柱、右立柱的上端通过上螺母组件固定安装上顶座，将液压千斤顶放置到底座上，把下活动板放置到液压千斤顶的活塞柱的顶部，将缸筒下端套到下密封活塞上；
（2）、通过缸筒的上端口向缸筒内加入静态破碎剂，在添加的过程中使用棍棒将静态破碎剂捣实，直到静态破碎剂距离缸筒上端口1-3cm时停止加入；
（3）、拧下密封螺栓，将上密封活塞下端插入缸筒的上端口内，将导杆综上而下依次穿过顶座和上固定板，使用上螺母组件将安装导杆的上部固定到顶座上，并在导杆下端拧上支撑限位螺母，然后将压力盒放置到上固定板上的上限位块之间；
（4）、在压力盒顶部放置垫板，操控液压千斤顶，液压千斤顶的活塞柱向上伸出，驱动上活动板和缸筒向上移动，直到垫板与顶座下表面顶压接触后，活塞柱继续向上移动，上固定板和上密封活塞向上顶压压力盒，下密封活塞向上顶压静态破碎剂，静态破碎剂内部的气体通过排气通道向外排出，直到压力表的示数达到1-2MPa时，拧上密封螺栓，缓慢下放液压千斤顶，直至压力表示数变化为0；
（5）、每隔一段时间记录压力表和温度计的对应数值，48小时后停止记录，操控液压千斤顶泄压并拆卸静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置；
（6）、根据测试的温度和压力测量值，可以作出静态破碎机膨胀过程中膨胀压力及其温度的变化关系曲线图，从图中可以较直观的得出，温度越高，膨胀压力越大；二者之间呈现出近直线型的增加，达到了定量地研究静态破碎机温度及其膨胀压力关系的目的。
采用上述技术方案，本发明中的静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置的具体构造具有以下技术效果：
1、采用组合装配而成，方便制造、便于携带，易于安装，不仅仅在实验室内进行操作，可以在施工场地进行测试。
2、导杆起到中心定位上固定板的作用，使上密封活塞与下密封活塞的中心线保持重合，并在上固定板向上移动时起到导向作用。
3、压力盒、下密封活塞和上密封活塞的外径相等，压力表显示的压力就是静态破碎剂的膨胀压力，同时温度计测得的温度为破碎剂膨胀时的温度。
4、上限位块和下限位块的设置，均起到中心定位作用，使缸筒、压力盒、下密封活塞和上密封活塞的中心线重合。
综上所述，本发明可以实现不同性能的静力破碎剂水化作用过程中的膨胀压力和温度的测试目的，操作简单，方便携带，测试效率高，测试速度快，测试成本低，能够反复使用，且适用的环境比较宽松，适用于测量各种快速、普通慢速反应的静态破碎剂膨胀时的压力和温度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是膨胀压力及其温度的变化关系曲线图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置，包括支腿1和水平设置在支腿1上的底座2，底座2上设置有液压千斤顶3及位于液压千斤顶3左右两侧的左立柱4和右立柱5，左立柱4和右立柱5的上端水平设置有顶座6，顶座6上通过至少两根均垂直设置的导杆7上下滑动连接有位于顶座6下方的上固定板8，上固定板8下表面固定设置有上密封活塞9，上固定板8上表面放置有压力盒10，导杆7下端螺纹连接有位于上固定板8下方的支撑限位螺母11，液压千斤顶3顶部放置有下活动板12，下活动板12上表面固定设置有下密封活塞13，上密封活塞9和下密封活塞13的中心线重合且沿垂直方向设置，下密封活塞13和上密封活塞9外部密封配合有用于盛装静态破碎剂14的缸筒15，压力盒10外部连接有压力表16，上密封活塞9和上固定板8的内部开设有与缸筒15内部连通的排气通道17，排气通道17的外端口处设置有密封螺栓18，缸筒15侧部沿径向方向开设有安装孔，安装孔内设置有温度计19。
压力盒10的外形为圆柱形结构，压力盒10、下密封活塞13和上密封活塞9的外径相等、压力盒10、下密封活塞13和上密封活塞9中心线重合，上固定板8的上表面固定设置有与压力盒10底部外侧接触的上限位块20，下活动板12的下表面固定设置有与液压千斤顶3的活塞柱外侧接触的下限位块21。
左立柱4和右立柱5的下端部通过下螺母组件22均与底座2固定连接，左立柱4、右立柱5和导杆7的上端部通过上螺母组件23均与顶座6固定连接。
支腿1和底座2之间通过沉头螺栓24固定连接，上固定板8和上密封活塞9为一体结构制成，下固定板和下密封活塞13为一体结构制成，上密封活塞9外圆周的下部设置有至少两圈上密封环25，下密封活塞13外圆周的上部设置有至少两圈下密封环26，上密封环25和下密封环26均与缸筒15内壁滑动密封连接。
静态破碎剂14膨胀压力和温度测试一体化装置的测试方法，包括以下步骤：
（1）、先将底座2与支腿1通过沉头螺栓24连接，支腿1下端支撑在地面上，接着将左立柱4、右立柱5的下端通过下螺母组件22固定安装到底座2上，在左立柱4、右立柱5的上端通过上螺母组件23固定安装上顶座6，将液压千斤顶3放置到底座2上，把下活动板12放置到液压千斤顶3的活塞柱的顶部，将缸筒15下端套到下密封活塞13上；
（2）、通过缸筒15的上端口向缸筒15内加入静态破碎剂14，在添加的过程中使用棍棒将静态破碎剂14捣实，直到静态破碎剂14距离缸筒15上端口1-3cm时停止加入；
（3）、拧下密封螺栓18，将上密封活塞13下端插入缸筒15的上端口内，将导杆7综上而下依次穿过顶座6和上固定板8，使用上螺母组件23将安装导杆7的上部固定到顶座6上，并在导杆7下端拧上支撑限位螺母11，然后将压力盒10放置到上固定板8上的上限位块20之间；
（4）、在压力盒10顶部放置垫板，操控液压千斤顶3，液压千斤顶3的活塞柱向上伸出，驱动上活动板和缸筒15向上移动，直到垫板与顶座6下表面顶压接触后，活塞柱继续向上移动，上固定板8和上密封活塞9向上顶压压力盒10，下密封活塞13向上顶压静态破碎剂，静态破碎剂内部的气体通过排气通道17向外排出，直到压力表16的示数达到1-2MPa时，拧上密封螺栓18，缓慢下放液压千斤顶3，直至压力表16示数变化为0；
（5）、每隔一段时间记录压力表16和温度计19的对应数值，48小时后停止记录，操控液压千斤顶3泄压并拆卸静态破碎剂14膨胀压力和温度测试一体化装置；
（6）、根据测试的温度和压力测量值，可以作出静态破碎机膨胀过程中膨胀压力及其温度的变化关系曲线图，如图2所示，从图2中可以较直观的得出，温度越高，膨胀压力越大；二者之间呈现出近直线型的增加，达到了定量地研究静态破碎机温度及其膨胀压力关系的目的。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置，其特征在于：包括支腿和水平设置在支腿上的底座，底座上设置有液压千斤顶及位于液压千斤顶左右两侧的左立柱和右立柱，左立柱和右立柱的上端水平设置有顶座，顶座上通过至少两根均垂直设置的导杆上下滑动连接有位于顶座下方的上固定板，上固定板下表面固定设置有上密封活塞，上固定板上表面放置有压力盒，导杆下端螺纹连接有位于上固定板下方的支撑限位螺母，液压千斤顶顶部放置有下活动板，下活动板上表面固定设置有下密封活塞，上密封活塞和下密封活塞的中心线重合且沿垂直方向设置，下密封活塞和上密封活塞外部密封配合有用于盛装静态破碎剂的缸筒，压力盒外部连接有压力表，上密封活塞和上固定板的内部开设有与缸筒内部连通的排气通道，排气通道的外端口处设置有密封螺栓，缸筒侧部沿径向方向开设有安装孔，安装孔内设置有温度计。
2.根据权利要求1所述的静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置，其特征在于：压力盒的外形为圆柱形结构，压力盒、下密封活塞和上密封活塞的外径相等、压力盒、下密封活塞和上密封活塞中心线重合，上固定板的上表面固定设置有与压力盒底部外侧接触的上限位块，下活动板的下表面固定设置有与液压千斤顶的活塞柱外侧接触的下限位块。
3.根据权利要求2所述的静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置，其特征在于：左立柱和右立柱的下端部通过下螺母组件均与底座固定连接，左立柱、右立柱和导杆的上端部通过上螺母组件均与顶座固定连接。
4.根据权利要求3所述的静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置，其特征在于：支腿和底座之间通过沉头螺栓固定连接，上固定板和上密封活塞为一体结构制成，下固定板和下密封活塞为一体结构制成，上密封活塞外圆周的下部设置有至少两圈上密封环，下密封活塞外圆周的上部设置有至少两圈下密封环，上密封环和下密封环均与缸筒内壁滑动密封连接。
5.采用如权利要求4所述的静态破碎剂膨胀压力和温度测试一体化装置的测试方法，其特征在于：包括以下步骤，
（1）、先将底座与支腿通过沉头螺栓连接，支腿下端支撑在地面上，接着将左立柱、右立柱的下端通过下螺母组件固定安装到底座上，在左立柱、右立柱的上端通过上螺母组件固定安装上顶座，将液压千斤顶放置到底座上，把下活动板放置到液压千斤顶的活塞柱的顶部，将缸筒下端套到下密封活塞上；
（2）、通过缸筒的上端口向缸筒内加入静态破碎剂，在添加的过程中使用棍棒将静态破碎剂捣实，直到静态破碎剂距离缸筒上端口1-3cm时停止加入；
（3）、拧下密封螺栓，将上密封活塞下端插入缸筒的上端口内，将导杆综上而下依次穿过顶座和上固定板，使用上螺母组件将安装导杆的上部固定到顶座上，并在导杆下端拧上支撑限位螺母，然后将压力盒放置到上固定板上的上限位块之间；
（4）、在压力盒顶部放置垫板，操控液压千斤顶，液压千斤顶的活塞柱向上伸出，驱动上活动板和缸筒向上移动，直到垫板与顶座下表面顶压接触后，活塞柱继续向上移动，上固定板和上密封活塞向上顶压压力盒，下密封活塞向上顶压静态破碎剂，静态破碎剂内部的气体通过排气通道向外排出，直到压力表的示数达到1-2MPa时，拧上密封螺栓，缓慢下放液压千斤顶，直至压力表示数变化为0；
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