CN109827852B - 一种压剪试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压剪试验装置，包括设置有竖向加载机构、横向加载机构的机构架，机构架包括底座、立柱和横梁，其特征在于：横梁沿上下方向导向移动装配于立柱上，机构架上设置有驱动横梁沿立柱上下移动的横梁升降缸，立柱上设置有沿上下方向分布的立柱键槽，横梁上设置有与立柱键槽相对应的横梁键槽，在立柱上设置有键块驱动机构，键块驱动机构的动力输出端上设置有用于沿水平方向插入到横梁键槽与对应立柱键槽中的键块。本发明解决了现有技术中利用丝杠升降机构来实现横梁升降而导致的横梁升降效率低的问题。

Description

一种压剪试验装置

技术领域

本发明涉及一种用于对橡胶支座进行压剪试验的压剪试验装置。

背景技术

随着大型压剪试验机的加载吨位越来越大，而试件的高度有需要有一个很大的变化空间，因此如果把试验机的横梁固定，会给试验造成很多的不便，对于后期的试验也造成很大的成本开销。

传统的压剪试验装置中，一般是采用丝杠升降机构来实现对横梁高度的调整，丝杠升降机构具有升降后自锁的能力，但是丝杠升降机构的典型缺点是，通过丝母的旋转来带动丝杠直线运动，升降动作较慢，升降效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压剪试验装置，以解决现有技术中利用丝杠升降机构来实现横梁升降而导致的横梁升降效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种压剪试验装置，包括设置有竖向加载机构、横向加载机构的机构架，机构架包括底座、立柱和横梁，横梁沿上下方向导向移动装配于立柱上，机构架上设置有驱动横梁沿立柱上下移动的横梁升降缸，立柱上设置有沿上下方向分布的立柱键槽，横梁上设置有与立柱键槽相对应的横梁键槽，在立柱上设置有键块驱动机构，键块驱动机构的动力输出端上设置有用于沿水平方向插入到横梁键槽与对应立柱键槽中的键块。

键块驱动机构包括设置于横梁侧部的键块驱动缸，键块与键块驱动缸并列布置，键块驱动缸的活塞杆形成键块驱动机构的动力输出端，键块驱动缸的活塞杆通过连接件与键块固定连接。

立柱的顶部固定有固定梁，所述横梁升降缸设置于所述固定梁上。

所述竖向加载机构包括加载板，横向加载机构的动力输出端上连接有与加载板相对布置的上侧箱板和/或下侧箱板用于对相应橡胶支座施加剪切力的剪力箱，机构架上设置有伸入所述剪力箱内部的反力座，反力座与所述剪力箱的内壁之间设置有三个沿圆周方向均匀间隔布置的剪切液压缸，剪切液压缸的一端通过第一铰接结构与反力座铰接相连，剪切液压缸的另外一端通过第二铰接结构与剪力箱的内壁铰接相连。

第一铰接结构、第二铰接结构的轴线均沿上下方向延伸，第二铰接结构包括铰轴和通过铰接孔与铰轴相连的铰轴连板，铰轴连板相对铰轴能够上下活动。

所述反力座为底部固定于所述底座上的柱形结构，剪力箱的下侧箱板上开设有供反力座上端穿过的反力座穿孔，剪力箱的上侧箱板与横梁之间形成橡胶支座第一放置空间，竖向加载机构包括竖向布置于所述底座上的竖向加载缸，竖向加载缸的活塞杆顶部设置有加载板，加载板与所述剪力箱的下侧箱板之间形成橡胶支座第二放置空间。

本发明的有益效果为：本发明中横梁的移动分为两步，第一步通过立柱升降缸带动横梁沿立柱升降移动，第二步，键块驱动机构带动键块插入到横梁键槽与对应的立柱键槽中，通过键块与键槽的配合来实现对横梁的固定，以承担相应的加载力，通过立柱升降缸可以实现横梁快速的升降移动调整。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图；

图2是图1中剪切液压缸的与剪力箱的配合示意图；

图3是图1中底座与竖向加载缸的配合示意图；

图4是图1中竖向加载缸与快速锁紧装置的配合示意图；

图5是图4中快速夹紧装置的结构示意图；

图6是图1中键块驱动机构有键块的配合示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是本发明中压剪试验装置的实施例2的结构示意图。

具体实施方式

本发明中压剪试验装置的实施例1如图1~7所示：包括设置有竖向加载机构、横向加载机构的机构架，机构架包括底座25和固定于底座上的四根立柱9，四根立柱分为左右两对，每对立柱均包括前后两根所述的立柱。立柱的顶部固定有固定梁1，立柱上于固定梁1的下侧导向移动装配有横梁，横梁上设置有沿竖向贯穿横梁的立柱穿孔，横梁通过立柱穿孔与立柱沿上下方向导向移动配合。固定梁上设置有竖向布置的与横梁上端相连以带动横梁上下移动调整的横梁升降缸2。

压剪试验机还包括上侧箱板14和下侧箱板19用于对相应橡胶支座10施加水平方向剪切力的剪力箱11，竖向加载机构包括四个竖向布置于底座上的竖向加载缸23，竖向加载缸23的活塞杆顶部设置有加载板27，本实施例中，剪力箱的上侧箱板14与横梁12之间形成橡胶支座第一放置空间，加载板27与剪力箱的下侧箱板19之间形成橡胶支座第二放置空间。剪力箱的下侧箱板上开设有反力座穿孔20，第一放置空间、第二放置空间位于反力座穿孔的右侧。底座上固定有上端伸入到剪力箱内部的反力座24，本实施例中反力座为位于四个竖向加载缸之间的柱形结构。反力座与剪力箱的内壁15之间设置有三个沿圆周方向均匀间隔布置的剪切液压缸13，剪切液压缸13的一端通过第一铰接结构与反力座铰接相连，剪切液压缸的另外一端通过第二铰接结构与剪力箱的内壁铰接相连，第一铰接结构、第二铰接结构的轴线均沿上下方向延伸，第二铰接结构包括铰轴16和通过铰接孔与铰轴相连的铰轴连板18，剪力箱的内壁上固定有上下间隔布置的铰轴连接耳板17，铰轴16固定（或转动装配于）铰轴连接耳板上，铰轴连板18固定于剪切液压缸13的活塞杆上，两个铰轴连接耳板17之间的间距大于铰轴连板18的厚度，因此铰轴连板相对铰轴能够上下活动，该设置形式，使得竖向加载缸对橡胶支座进行竖向加载时，该竖向力不会传递到剪切液压缸上，一方面保证向橡胶支座输出竖向加载力的准确性，另外也能够避免竖向加载力对剪切液压缸造成损坏。第一铰接结构包括固定于反力座上的耳板，耳板上设置有竖向铰接轴22，剪切液压缸的缸体上固定有与竖向铰接轴转动连接的连板21。

在本实施例中，四个竖向加载缸23呈菱形分布，前后两个竖向加载缸的最大加载力为2000T，左右两个竖向加载缸的最大加载力为1000T，竖向加载缸的活塞杆通过快速锁紧装置28与加载板27相连，快速锁紧装置可以实现对应活塞杆与加载板的快速连接脱离，当需要竖向加载机构输出6000T竖向加载力时，四个竖向加载缸同时工作；当需要竖向加载机构输出2000T竖向加载力时，断开前后两个竖向加载缸与加载板的连接，只需左右两个竖向加载缸工作；当需要竖向加载机构输出4000T竖向加载力时，断开左右两个竖向加载缸与加载板的连接，只需前后两个竖向加载缸工作，这样可以实现多吨位的加载操作。

快速锁紧装置28包括环形结构的盒状结构的装置座，装置座固定于加载板27的下板面上，装置座包括上盒板50、下盒板52及固定于上盒板50、下盒板52之间的内圈40和外圈39，内圈上沿圆周方向分布有三个沿内圈径向延伸的导向槽42，导向槽42的宽度由外到内逐渐减小，各导向槽中均导向移动装配有锁紧块41，锁紧块41为宽度从外至内逐渐变榨的梯形结构，导向槽与锁紧块配合可以限制锁紧块朝向内侧的最大移动范围。外圈与对应锁紧块之间设置有锁紧块锁紧弹簧43，在锁紧块41的下侧固定有传动销轴44，下盒板52上开设有沿外圈径向延伸的用于与传动销轴44在径向上导向移动配合的导向长孔51，下盒板的下侧安装有解锁液压缸53，解锁液压缸53的活塞杆与传动销轴相连。在正常使用时，解锁液压缸卸力，在锁紧块锁紧弹簧43的作用下，锁紧块41朝向内圈40的内侧移动，并由内圈内侧伸出，在竖向加载缸的活塞杆上端设置有锁紧翻沿54，锁紧翻沿54的顶部用于直接顶在加载板27上，锁紧块由内圈内侧伸出时，可以卡在锁紧翻沿的下侧，实现竖向加载缸与加载板的连接。锁紧块的内侧上端设置有锁紧块倒角结构55，锁紧翻沿与竖向加载缸的活塞杆之间设置有与锁紧块倒角结构匹配的活塞杆倒角，活塞杆倒角可以便于锁紧块移动至活塞杆的下侧。当需要竖向加载缸的活塞杆与加载板脱离时，解锁液压缸动作，通过传动销轴带动解锁块缩回，此时竖向加载缸的活塞杆可以缩回而完成与加载板的脱离。

立柱9上设置有沿上下方向分布的立柱键槽4，横梁上设置有与立柱键槽相对应的横梁键槽2，在立柱上设置有键块驱动机构，本实施例中键块驱动机构包括设置于横梁侧部的键块驱动缸3，键块驱动缸的活塞杆5构成键块驱动机构的动力输出端。键块驱动机构的动力输出端通过连接件6连接有用于沿水平方向插入到横梁键槽与对应立柱键槽中的键块8，连接件为板桩结构，连接件与键块和键块驱动缸的活塞杆均焊接固连，键块与键块驱动缸并列布置，本实施例中键块有两个，两个键块上下间隔并列布置，且两个键块与键块驱动缸也并列布置。

横梁在进行高度调整时，通过横梁升降缸2带动横梁上下移动调整，在调整到位后，键块驱动缸驱动键块由前至后的插入到横梁键槽与对应的立柱键槽中，两个键块会分别对应两个键槽，通过键块实现横梁相对立柱的位置固定，此时横梁升降缸可以卸载；在需要横梁调整高低位置时，横梁升降缸预加载，承担横梁的重量，这样可以减小键块与键槽之间的摩擦力，通过键块驱动缸将键块由对应的键槽中移出，横梁升降缸即可对横梁进行升降操作。

使用时，将两个橡胶支座分别置于剪力箱与加载板之间和剪力箱与横梁之间，竖向加载机构的各竖向加载缸用于通过加载板向两个橡胶支座施加竖向加载力，各剪切液压缸配合可以通过剪切箱向橡胶支座施加任意方向的水平剪切力，从而完成对橡胶支座的压剪试验；通过快速锁紧装置可以实现对应竖向加载缸与加载板的快速连接和分离；不同竖向加载缸的选择，可以实现不同吨位的加载需求；横梁高度的调整也简单方便，整个压剪试验机结构紧凑，占用体积较小。在本发明的其它实施例中：第二铰接结构的铰轴也可以设置于剪切液压缸上，第二铰接结构的铰轴连板也可以设置于剪力箱上。

本发明中压剪试验装置的实施例2如图8所示：实施例2与实施例1不同的是，竖向加载缸23固定于横梁12上，剪力箱的上侧箱板与加载板27之间形成用于橡胶支座10放置的支座放置空间。图中项2表示横梁升降缸；项28表示快速锁紧装置；项19表示剪力箱的下侧箱板；项24表示反力座；项25表示供反力座和立柱安装的底座。

Claims (3)

1.一种压剪试验装置，包括设置有竖向加载机构、横向加载机构的机构架，机构架包括底座、立柱和横梁，其特征在于：横梁沿上下方向导向移动装配于立柱上，机构架上设置有驱动横梁沿立柱上下移动的横梁升降缸，立柱上设置有沿上下方向分布的立柱键槽，横梁上设置有与立柱键槽相对应的横梁键槽，在立柱上设置有键块驱动机构，键块驱动机构的动力输出端上设置有用于沿水平方向插入到横梁键槽与对应立柱键槽中的键块，竖向加载机构包括四个竖向布置于底座上的竖向加载缸，竖向加载缸的活塞杆顶部设置有加载板，竖向加载缸的活塞杆通过快速锁紧装置与加载板相连，快速锁紧装置包括环形结构的盒状结构的装置座，装置座固定于加载板的下板面上，装置座包括上盒板、下盒板及固定于上盒板、下盒板之间的内圈和外圈，内圈上沿圆周方向分布有三个沿内圈径向延伸的导向槽，导向槽的宽度由外到内逐渐减小，各导向槽中均导向移动装配有锁紧块，锁紧块为宽度从外至内逐渐变窄的梯形结构，外圈与对应锁紧块之间设置有锁紧块锁紧弹簧，锁紧块的下侧固定有传动销轴，下盒板上开设有沿外圈径向延伸的用于与传动销轴在径向上导向移动配合的导向长孔，下盒板的下侧安装有解锁液压缸，解锁液压缸的活塞杆与传动销轴相连，竖向加载缸的活塞杆上端设置有锁紧翻沿，锁紧翻沿的顶部用于直接顶在加载板上，锁紧块由内圈内侧伸出时，卡在锁紧翻沿的下侧。

2.根据权利要求1所述的压剪试验装置，其特征在于：键块驱动机构包括设置于横梁侧部的键块驱动缸，键块与键块驱动缸并列布置，键块驱动缸的活塞杆形成键块驱动机构的动力输出端，键块驱动缸的活塞杆通过连接件与键块固定连接。

3.根据权利要求1所述的压剪试验装置，其特征在于：立柱的顶部固定有固定梁，所述横梁升降缸设置于所述固定梁上。

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