CN109001036A - 一种杠杆反向式三轴压力室压力补偿装置 - Google Patents

一种杠杆反向式三轴压力室压力补偿装置 Download PDF

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Abstract

一种杠杆反向式三轴压力室压力补偿装置属于土工试验领域。该装置的加力活塞穿过透盖延伸至压力室内，与滑动导杆A、B的端部连接；滑动导杆A、B中部与两固定杆分别连接，固定杆固定在透盖下。滑动导杆A、B另一端与补偿活塞A、B分别连接，加力活塞、补偿活塞A、补偿活塞B的轴线处于同一平面内。加力活塞的截面积等于两个平衡活塞A、B的截面积之和，并通过杠杆使得平衡活塞A、B的运动方向与加力活塞的运动方向相反。由加力活塞运动导致的压力室容积变化量就等于两平衡活塞运动的压力室容积变化量，而且二者运动方向相反，使加力活塞的运动对压力室压力完全没有影响。本发明结构简单、可靠，使用方便，可以消除加力活塞运动对压力的影响。

Description

一种杠杆反向式三轴压力室压力补偿装置
技术领域
本发明属于土工试验领域，涉及一种在压力状态下对岩石和砂砾料进行力学性能三轴试验的装置，具体涉及一种用于对压力室内的压力加以补偿的装置。
背景技术
岩石和砂砾料在自然界和工程中的真实受力状态和这种状态下的力学性能是岩体工程涉及的重要参数，通常的做法是将试样放在压力室中加压，然后施加轴向力对其进行力学性能试验。
已知结构的试验装置中，试样放在充满压力水的压力室中，压力室上部装有透盖，圆柱形压力活塞穿过透盖孔对试样加力。活塞在透盖中运动会使压力室的容积发生变化，由于压力水可压缩性小，导致压力室的压力发生变化。因而这种结构的试验装置精度很低。
发明内容
为了克服已有技术的缺陷，本发明提供一种带有补偿机构的压力试验装置，可以确保加力活塞不受压力室中压力的影响，同时也使压力室的容积不因活塞运动而变化，有效地提高试验精度。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种杠杆反向式三轴压力室压力补偿装置，包括加力活塞1，上轴套2，下轴套3，平衡活塞A4、B4，螺母5，透盖6，固定杆A7、B7，销钉A8、B8，销钉A9、B9，销钉11，滑动导杆A10，压力传感器12，试样13，导柱14，试样底座15，压力室底座16，滑动导杆B17，压力室外壳18以及若干密封圈。
所述的压力室外壳18安装在压力室底座16上，压力室外壳18顶端设有透盖6，透盖6与压力室底座16之间设有导柱14，导柱14顶端与透盖6之间通过螺母5锁紧固定。试样13通过试样底座15安装在压力室底座16上，位于压力室内；试样13上方安装压力传感器12，压力传感器12与加力活塞1相连。
所述的透盖6中部设有加力活塞1，加力活塞1与上下轴套之间间隙配合、滑动连接，并且在加力活塞1和上轴套2、加力活塞1和下轴套4之间安装有密封圈以防止压力水泄露，加力活塞1穿过上下轴套及透盖6延伸至压力室内。所述的加力活塞1在压力室内与滑动导杆A10、滑动导杆B17的端部通过销钉11连接，滑动导杆A10、滑动导杆B17尺寸结构相同。所述滑动导杆A10、滑动导杆B17的中部与固定杆A7、固定杆B7分别通过销钉A9、销钉A10连接，固定杆A7、固定杆B7通过螺钉固定在透盖8下端面。所述的滑动导杆A10、滑动导杆B17的另一端与补偿活塞A4、补偿活塞B4分别通过销钉A9、销钉B9连接，所述的补偿活塞A4、补偿活塞B4以加力活塞1为中心对称设置在透盖6上，且加力活塞1、补偿活塞A4、补偿活塞B4的轴线处于同一平面内。
所述的补偿活塞A4、补偿活塞B4与透盖6之间的动密封处采用组合密封方式以防止压力水泄露，具体为，补偿活塞A4、补偿活塞B4与透盖6接触处设有密封装置A20、密封装置B20。所述的加力活塞1与透盖6接触处设有密封装置19。所述的加力活塞1与上轴套2之间、加力活塞1与下轴套4之间安装有密封圈，所述的压力室外壳17与底座18之间安装有密封圈，所述的压力室外壳17与透盖6之间安装有密封圈。
所述的加力活塞1的活塞截面积与补偿活塞A4、补偿活塞B4的截面积之和相等，并通过杠杆使补偿活塞A4和补偿活塞B4的运动方向与加力活塞1的运动方向相反。这样，由加力活塞1运动导致的压力室容积变化量就等于补偿活塞A4和补偿活塞B4运动的压力室容积变化量，而且二者运动方向相反，使得加力活塞1的运动对压力室压力完全没有影响。
本发明补偿压力试验装置的优点：结构简单、可靠，使用方便，可以消除加力活塞运动对压力的影响。
附图说明
图1为压力室结构图(无外壳)。
图2为压力室结构图(有外壳)。
图3为压力补偿装置原理图。
图中：1加力活塞，2上轴套，3下轴套，A4、B4补偿活塞，5螺母，6透盖，A7、B7固定杆，A8、B8销钉，A9、B9销钉，10滑动导杆A，11销钉，12压力传感器，试13样，14导柱，15试样底座，16压力室底座，17滑动导杆B；18压力室外壳，密封装置19，密封装置A20，密封装置B20。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
以下结合附图对本发明进一步详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实例。基于本发明的实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本装置包括：加力活塞1，上轴套2，下轴套3，补偿活塞A4、B4，螺母5，透盖6，固定杆A7、B7，销钉A8、B8，销钉A9、B9，销钉11，滑动导杆10，压力传感器12，试样13，导柱14，试样底座15，压力室底座16，滑动导杆17；此外，如图2所示，压力室外壳18；以及若干密封圈。其特点是：加力活塞1的活塞截面积是补偿活塞A4和补偿活塞B4的截面积之和。加力活塞1、补偿活塞A4、补偿活塞B4的轴线在同一平面内，固定杆A7和固定杆A8通过螺纹连接在透盖6上，加力活塞1与滑动导杆10、滑动导杆17通过销钉11连接，滑动导杆10和滑动导杆17与固定杆A7、固定杆B7分别通过销钉A9、销钉A10连接，补偿活塞A4、补偿活塞B4与滑动导杆10、滑动导杆17分别通过销钉A9、销钉B9连接。补偿活塞A4、补偿活塞B4与透盖6之间安有密封圈以防止压力水泄露。
具体使用时，将试样13放在试样底座15上。然后，压力水通过压力室进油口充油。如图3所示，当加力活塞1向下(上)运动时，由于杠杆原理的作用，补偿活塞A4和补偿活塞B4会向反方向运动。又因为加力活塞1的截面积等于补偿活塞A4和补偿活塞B4的截面积之和。进而加力活塞1运动导致的压力容积的变化，会由补偿活塞A4和补偿活塞B4的反方向运动进行补偿。所以，任意时刻的压力室容积为定值，无论加力活塞1如何运动，都不会对压力产生任何影响，从而维持压力室内压力的稳定。
以上是对本发明进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出种种的等同变形或者替换，这些等同的变形或者替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (2)

1.一种杠杆反向式三轴压力室压力补偿装置，其特征在于，所述的杠杆反向式三轴压力室压力补偿装置包括加力活塞(1)，上轴套(2)，下轴套(3)，平衡活塞A(4)、B(4)，透盖(6)，固定杆A(7)、B(7)，滑动导杆A(10)，压力传感器(12)，试样(13)，导柱(14)，试样底座(15)，压力室底座(16)，滑动导杆B(17)，压力室外壳(18)；
所述的压力室外壳(18)安装在压力室底座(16)上，压力室外壳(18)顶端设有透盖(6)，透盖(6)与压力室底座(16)之间设有导柱(14)，导柱(14)顶端与透盖(6)之间通过螺母(5)锁紧固定；试样(13)通过试样底座(15)安装在压力室底座(16)上，位于压力室内；试样(13)上方安装与加力活塞(1)相连的压力传感器(12)；
所述的透盖(6)中部设有加力活塞(1)，加力活塞(1)与上下轴套(2、3之间间隙配合、滑动连接，加力活塞(1)穿过上下轴套(2、3)及透盖(6)延伸至压力室内；所述的加力活塞(1)在压力室内与滑动导杆A(10)、B(17)的一端通过销钉(11)连接，滑动导杆A(10)、滑动导杆B(17)尺寸结构相同；所述滑动导杆A(10)、B(17的中部分别与固定杆A(7)、B(7)的一端分连接，固定杆A(7)、B(7)的另一端固定在透盖(8)下端面；所述的滑动导杆A(10)、B(17)的另一端与补偿活塞A(4)、B(4)分别连接，所述的补偿活塞A(4)、B(4)以加力活塞(1)为中心对称设置在透盖(6)上，且加力活塞(1)、补偿活塞A(4)、补偿活塞B(4)的轴线处于同一平面内；
所述的加力活塞(1)的活塞截面积与补偿活塞A(4)、B(4)的截面积之和相等，并通过杠杆使补偿活塞A(4)、B(4)的运动方向与加力活塞(1)的运动方向相反；由加力活塞(1)运动导致的压力室容积变化量等于补偿活塞A(4)、B(4)运动的压力室容积变化量，而且二者运动方向相反，使加力活塞(1)的运动对压力室压力完全没有影响。
2.根据权利要求1所述的杠杆反向式三轴压力室压力补偿装置，其特征在于，所述的杠杆反向式三轴压力室压力补偿装置还设有若干密封圈，所述的加力活塞(1)和上轴套(2)、加力活塞(1)和下轴套(4)之间设有密封圈以防止压力水泄露；所述的补偿活塞A(4)、B(4)与透盖(6)接触处设有密封装置A(20)、B(20)；所述的加力活塞(1)与透盖(6)接触处设有密封装置(19)；所述的压力室外壳(17)与底座(18)之间安装有密封圈，所述的压力室外壳(17与透盖(6)之间安装有密封圈。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110567815A (zh) * 2019-09-24 2019-12-13 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种浅层松软沉积物泊松比的精密量测试验装置及方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2497291Y (zh) * 2001-08-09 2002-06-26 中国人民解放军空军沈阳军械修理厂 活塞式容积补偿器
CN2566261Y (zh) * 2002-09-06 2003-08-13 胜利石油管理局钻井工艺研究院 一种复合式液体体积补偿装置
CN200998399Y (zh) * 2007-01-26 2008-01-02 肖汉林 足底按摩器
CN101122547A (zh) * 2007-09-21 2008-02-13 浙江工业大学 随动式气浮磁动无摩擦悬吊装置
CN101256128A (zh) * 2008-02-19 2008-09-03 水利部交通部电力工业部南京水利科学研究院 设有围压稳定补偿器的振动三轴测定仪
CN102353505A (zh) * 2011-06-08 2012-02-15 苏州东菱振动试验仪器有限公司 振动试验设备压力补偿方法及装置
CN202545406U (zh) * 2012-03-31 2012-11-21 徐州铭硕机械科技有限公司 一种自动补偿容积同步分流装置
CN103527570A (zh) * 2013-10-23 2014-01-22 浙江工商大学 一种高精度的恒力输出气浮装置
CN104455898A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 哈动国家水力发电设备工程技术研究中心有限公司 一种具有轴向伸缩调节功能的管路压力自主平衡器
CN204630817U (zh) * 2015-05-14 2015-09-09 泰仕特仪器(福建)有限公司 一种泡棉反复压缩测试仪的压力自动补偿机构
CN106827593A (zh) * 2017-02-10 2017-06-13 重庆江东机械有限责任公司 一种高动态补偿容积同步调平系统及其应用、控制方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2497291Y (zh) * 2001-08-09 2002-06-26 中国人民解放军空军沈阳军械修理厂 活塞式容积补偿器
CN2566261Y (zh) * 2002-09-06 2003-08-13 胜利石油管理局钻井工艺研究院 一种复合式液体体积补偿装置
CN200998399Y (zh) * 2007-01-26 2008-01-02 肖汉林 足底按摩器
CN101122547A (zh) * 2007-09-21 2008-02-13 浙江工业大学 随动式气浮磁动无摩擦悬吊装置
CN101256128A (zh) * 2008-02-19 2008-09-03 水利部交通部电力工业部南京水利科学研究院 设有围压稳定补偿器的振动三轴测定仪
CN102353505A (zh) * 2011-06-08 2012-02-15 苏州东菱振动试验仪器有限公司 振动试验设备压力补偿方法及装置
CN202545406U (zh) * 2012-03-31 2012-11-21 徐州铭硕机械科技有限公司 一种自动补偿容积同步分流装置
CN103527570A (zh) * 2013-10-23 2014-01-22 浙江工商大学 一种高精度的恒力输出气浮装置
CN104455898A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 哈动国家水力发电设备工程技术研究中心有限公司 一种具有轴向伸缩调节功能的管路压力自主平衡器
CN204630817U (zh) * 2015-05-14 2015-09-09 泰仕特仪器(福建)有限公司 一种泡棉反复压缩测试仪的压力自动补偿机构
CN106827593A (zh) * 2017-02-10 2017-06-13 重庆江东机械有限责任公司 一种高动态补偿容积同步调平系统及其应用、控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘聚德: "《车辆沙地行驶理论》", 30 September 1996, 机械工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110567815A (zh) * 2019-09-24 2019-12-13 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种浅层松软沉积物泊松比的精密量测试验装置及方法

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