CN111972822B - 一种岩石拉伸试验用抹胶装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩石拉伸试验用抹胶装置及其使用方法，包括胶水箱、胶水管、把手、胶水泵、传动组件、夹板以及胶水刷，把手与胶水泵连接以控制胶水泵工作，胶水泵安装在胶水箱上，胶水管的一端连接至胶水箱，胶水管的另一端连接至胶水刷，胶水刷支撑在岩样表面，把手通过传动组件连接至胶水刷上以控制胶水刷在岩样表面转动，夹板支撑于胶水刷上，转动把手，胶水箱通过胶水管向胶水刷输送胶水，以使胶水刷软化，进而使夹板靠近岩样表面。转动把手以提供胶水泵动力，使胶水从胶水箱流向胶水刷，胶水管在岩样表面的滴胶位置稳定，转动把手的同时还能控制胶水刷稳定转动，从而将胶水均匀涂抹在岩样表面。

Description

一种岩石拉伸试验用抹胶装置及其使用方法

【技术领域】

本发明涉及一种岩石拉伸试验用抹胶装置及其使用方法，属于岩石拉伸测试领域。

【背景技术】

随着社会的不断发展，科学的不断进步，各类拉伸试验装置不断涌现。其中夹头在拉伸试验进行的过程中需要粘贴在岩石或混凝土试样上，现有的涂胶装置不能将夹头上的胶水抹平整，因此粘贴位置很容易偏移中心，导致试样拉伸过程中偏心应力的产生，甚至在实验开始前很难完成试样的粘贴，影响试验的进行。此外由于拉伸试验的要求，夹头需要与岩样粘贴的非常紧密，所以在试验完成之后，拉伸试验夹具不能重复使用，一旦粘贴失败就会造成岩石和夹具的双重浪费。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种抹胶更为均匀的岩石拉伸试验用抹胶装置及其使用方法。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种岩石拉伸试验用抹胶装置，包括胶水箱、胶水管、把手、胶水泵、传动组件、夹板以及胶水刷，把手与胶水泵连接以控制胶水泵工作，胶水泵安装在胶水箱上，胶水管的一端连接至胶水箱，胶水管的另一端连接至胶水刷，胶水刷支撑在岩样表面，把手通过传动组件连接至胶水刷上以控制胶水刷在岩样表面转动，夹板支撑于胶水刷上，转动把手，胶水箱通过胶水管向胶水刷输送胶水，以使胶水刷软化，进而使夹板靠近岩样表面。

本发明的有益效果为：

转动把手以提供胶水泵动力，使胶水从胶水箱流向胶水刷，胶水管在岩样表面的滴胶位置稳定，转动把手的同时还能控制胶水刷稳定转动，从而将胶水均匀涂抹在岩样表面。且胶水对胶水刷还有软化作用，胶水涂抹过程中夹板能够对准涂胶面逐渐下移靠近岩样表面，胶水刷完全软化之后取出，岩样表面能够粘贴到位，减少测试过程中偏心应力的产生。通过把手转动这一单独操作，同时实现胶水均匀涂抹和夹板安装两个操作步骤，用户操作十分便捷。

本发明所述传动组件包括蜗杆、光杆和蜗轮，把手与蜗杆端部连接，蜗杆和蜗轮啮合，光杆与蜗轮同轴设置，光杆竖直设置，夹板的中心开设有转孔，光杆穿过转孔，以使光杆的下端与胶水刷连接，转孔用于胶水刷软化后供胶水刷从岩样表面和夹板之间离开。

本发明所述胶水刷在自然状态下为圆顶状。

本发明所述传动组件还包括定位壳体，蜗轮和蜗杆安装在定位壳体内，蜗轮和蜗杆通过定位壳体获得轴向定位，光杆可拆式安装在蜗轮上。

本发明所述夹板包括圆盘状的板体以及设置在板体外周边缘的夹环，夹环贴合在岩样周侧侧壁上，以使夹板获得径向定位。

本发明所述夹板上开设有用于安装锁紧螺丝的锁紧孔，胶水管穿过锁紧孔以使端部连接至胶水刷。

本发明所述岩石拉伸试验用抹胶装置还包括设置在胶水刷和夹板之间的一次性垫板，夹板通过一次性垫板支撑于胶水刷上，夹板和一次性垫板可拆式安装。

本发明所述夹板包括圆盘状的板体以及设置在板体外周边缘的夹环，夹环同时夹持在岩样周侧侧壁和一次性垫板的外周侧壁上，板体支撑并贴合在一次性垫板的上表面，以使夹板和一次性垫板同时获得径向和周向定位。

本发明所述夹板和一次性垫板上均开设有锁紧孔，夹板上的锁紧孔和一次性垫板上的锁紧孔连通。

一种岩石拉伸试验用抹胶装置的使用方法，包括如下步骤：转动把手，胶水泵开始工作，胶水箱内的胶水经由胶水管流动至胶水刷，同时胶水刷在岩样表面水平转动，从而将胶水均匀涂抹在岩样表面，胶水刷在涂抹胶水的同时逐渐软化，夹板逐渐靠近岩样表面，然后取出胶水刷。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例的岩石拉伸试验用抹胶装置抹胶状态图一

图2为本发明实施例的岩石拉伸试验用抹胶装置抹胶状态图二；

图3为本发明实施例的岩石拉伸试验用抹胶装置的测试状态图；

图4为本发明实施例的夹板主视结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例：

参见图1-4，本实施例提供的是一种岩石拉伸试验用抹胶装置，包括胶水箱1、胶水管2、把手3、胶水泵(图中未示出)、传动组件、夹板、一次性垫板9以及胶水刷5。

把手3与胶水泵连接，胶水泵安装在胶水箱1上，胶水管2的一端连接至胶水箱1，胶水管2的另一端连接至胶水刷5，胶水刷5支撑在岩样13表面。转动把手3，胶水泵开始工作，胶水泵对胶水提供动力，使得胶水箱1内的胶水经由胶水管2流动至胶水刷5，继而渗透至岩样13表面，同时胶水刷5上的胶水还会使得胶水刷5逐渐软化粘连收拢。

把手3通过传动组件连接至胶水刷5，转动把手3的同时还能通过传动组件带动胶水刷5在岩样13表面转动，从而将胶水刷5上和渗透在岩样13表面上的胶水均匀分散至整个岩样13表面，形成一个均匀的涂胶面。

夹板支撑于一次性垫板9上，一次性垫板9支撑在胶水刷5上，胶水刷5通过一次性垫板9对夹板进行支撑。胶水刷5上胶水较少且相对蓬松的时候能够将一次性垫板9支撑在一个较高位置，当胶水刷5逐渐软化粘连收拢，胶水刷5整体高度会降低，一次性垫板9和夹板也会随之降低，从而使一次性垫板9和夹板逐渐靠近岩样13表面，然后将胶水刷5从一次性垫板9和岩样13表面之间抽出，就能使一次性垫板9贴合在岩样13表面，使得一次性垫板9和岩样13表面粘结。

转动把手3这一动作能够同时完成向岩样13表面滴加胶水、岩样13表面胶水分散以及夹板向岩样13表面靠拢三个动作，极大简化抹胶所需操作，同时确保了抹胶的均匀性，确保岩样13表面粘连效果。

本实施例岩样13形状大致为一个圆柱形，岩样13竖直设置，从而使岩样13的上顶面水平。胶水刷5涂抹胶水的位置在岩样13的上顶面，胶水刷5的转动轴线和岩样13轴线在同一直线上，因此胶水刷5分散胶水的过程中能够尽可能分散至整个岩样13的上顶面(圆面)，同时也能规避重力对胶水分散性的影响。

与岩样13的上顶面形状相匹配，一次性垫板9为与岩样13的上顶面半径相同的圆盘。一次性垫板9和岩样13同轴设置，以使得一次性垫板9在下降过程中始终对准岩样13上顶面，胶水刷5从岩样13上顶面和一次性垫板9之间抽出之后，一次性垫板9和岩样13上顶面之间能够完美贴合，确保粘贴精度。

与一次性垫板9的形状相匹配，胶水刷5在较为蓬松状态下整体形状为圆顶状，胶水刷5轴线和一次性垫板9轴线重合，从而通过胶水刷5顶部细小的形变增加与一次性垫板9底面之间的接触面积，从而对一次性垫板9形成较为稳定的支撑。胶水刷5的刷毛一端位于一次性垫板9底面的中心位置，另一端位于岩样13上顶面，圆顶状的胶水刷5使整个岩样13上顶面布满刷毛，胶水刷5发生转动时整个岩样13上顶面的胶水都会被抹动，极大增加岩样13上顶面胶水的均匀性和抹动效率。

为了避免抹胶过程中一次性垫板9发生径向晃动，导致一次性垫板9和岩样13上顶面之间发生偏移，影响最终粘贴效果，本实施例夹板包括圆盘状的板体4以及设置在板体4外周边缘的夹环10。板体4支撑并贴合在一次性垫板9的上表面，夹环10为圆环状，夹环10内壁与一次性垫板9的外周侧壁贴合，夹环10通过摩擦力对一次性垫板9的外周侧壁进行夹持，从而使一次性垫板9正常下降过程中与夹板的运行保持同步。夹环10内壁还与岩样13周侧侧壁贴合，岩样13对夹环10进行径向定位，进而一次性垫板9通过夹环10获得径向定位，确保一次性垫板9、夹板和岩样13三者的同轴性，保证一次性垫板9和岩样13上顶面之间对准性，从而确保最终一次性垫板9和岩样13之间粘贴精确性，减少岩样13力学测试过程中偏心应力的产生。

胶水涂抹完成后，将胶水刷5从岩样13上顶面和一次性垫板9下底面之间抽出，待胶水干燥后一次性垫板9和岩样13紧固地粘连在一起。之后通过锁紧螺丝8将一次性垫板9和夹板锁紧，之后进行岩样13的力学实验。其中板体4上开设有用于安装锁紧螺丝8的锁紧孔11，一次性垫板9上同样开设有锁紧孔11，锁紧孔11内壁上设置有内螺纹，板体4上的锁紧孔11和一次性垫板9上的锁紧孔11连通，以使得锁紧螺丝8能够同时螺纹连接在板体4和一次性垫板9上，以使夹板和一次性垫板9之间锁紧，确保岩样13力学测试过程中夹板和一次性垫板9不会分离。此外在胶水干燥过程中，胶水中的挥发物质能够经由锁紧孔11排出。

测试完成后拆除锁紧螺丝8，一次性垫板9依然牢固黏贴在岩样13上，因此此时拔动夹环10就能克服夹环10和一次性垫板9之间摩擦力，使得夹板和一次性垫板9分离。废弃一次性垫板9和岩样13，夹板能够重复投入下一个岩样13的测试过程，从而降低岩样13力学测试所需耗材，降低测试成本。

整个抹胶和测试过程，通过锁紧螺丝8实现夹板和一次性垫板9之间的可拆式安装。

在抹胶过程中，锁紧孔11处未安装锁紧螺丝8，此时胶水管2的端部穿过锁紧孔11连接至胶水刷5，锁紧孔11作为胶水管2的避让通路。锁紧孔11与胶水管2端部形状匹配的情况下，锁紧孔11还能对胶水管2端部进行定位，从而使胶水管2在岩样13表面的滴胶位置稳定。

传动组件包括光杆7，把手3传动至光杆7，光杆7竖直设置，转动把手3以带动光杆7转动。板体4和一次性垫板9的中心均开设有转孔12，板体4上的转孔12和一次性垫板9上的转孔12连通。抹胶时，光杆7穿过转孔12，以使光杆7的下端与胶水刷5连接，由光杆7带动胶水刷5转动。

由于抹胶时一次性垫板9和夹板已经获得径向定位，光杆7也可以不与转孔12内壁接触，从而避免光杆7转动时与转孔12内壁产生摩擦，使得胶水刷5的转动更为顺畅，减小实验人员转动把手3所需的力。具体方式可以为扩大转孔12的孔径。抹胶完成后，胶水刷5体积显著减小，此时从夹板上拆除光杆7，胶水刷5就能经由转孔12从岩样13和一次性垫板9之间离开，使得岩样13和一次性垫板9直接接触，等待胶水干燥黏连。尤其转孔12的孔径扩大后，胶水刷5从转孔12处离开的过程更为顺利。

在进行抹胶之前安装胶水刷5的过程中，由于胶水刷5较为蓬松的状态下可能难以通过转孔12到达岩样13和一次性垫板9之间，因此可以先将蓬松的胶水刷5放置在岩样13的上顶面，然后将光杆7下端与胶水刷5连接，之后再安装一次性垫板9和夹板。

本实施例传动组件还包括定位壳体(图中未示出)、蜗杆6和蜗轮(图中未示出)，把手3与蜗杆6端部连接，蜗杆6和蜗轮啮合，光杆7与蜗轮同轴设置，转动把手3以带动蜗杆6转动，蜗杆6传动蜗轮，继而由蜗轮带动光杆7转动。蜗杆6和蜗轮配合以起到对把手3转动力进行换向以及调节把手3和光杆7之间转速比的目的。

蜗轮和蜗杆6安装在定位壳体内，蜗轮和蜗杆6通过定位壳体获得轴向和径向定位，此为现有技术，故不在本实施例中赘述。

优选的，光杆7可拆式安装在蜗轮上，光杆7在从夹板上拆除之前可以先从蜗轮上拆除，从而避免蜗轮对光杆7的上拔动作起到干涉和干扰。

本实施例岩石拉伸试验用抹胶装置的使用方法，包括如下步骤：转动把手3，胶水泵开始工作，胶水箱1内的胶水经由胶水管2流动至胶水刷5，同时光杆7带动胶水刷5在岩样13表面水平转动，从而将胶水均匀涂抹在岩样13表面，胶水刷5在涂抹胶水的同时逐渐软化，一次性垫板9和夹板逐渐靠近岩样13表面，涂抹完成后拆除胶水管2和光杆7，将胶水刷5从一次性垫板9和岩样13之间取出，等待胶水干燥后，通过锁紧螺丝8将一次性垫板9和夹板锁紧进行岩样13的力学测试，之后拆除锁紧螺丝8，将一次性垫板9和夹板分开，回收夹板。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (8)

1.一种岩石拉伸试验用抹胶装置，其特征在于，包括胶水箱、胶水管、把手、胶水泵、传动组件、夹板以及胶水刷，把手与胶水泵连接以控制胶水泵工作，胶水泵安装在胶水箱上，胶水管的一端连接至胶水箱，胶水管的另一端连接至胶水刷，胶水刷支撑在岩样表面，把手通过传动组件连接至胶水刷上以控制胶水刷在岩样表面转动，夹板支撑于胶水刷上，转动把手，胶水箱通过胶水管向胶水刷输送胶水，以使胶水刷软化，进而使夹板靠近岩样表面；

所述岩石拉伸试验用抹胶装置还包括设置在胶水刷和夹板之间的一次性垫板，夹板通过一次性垫板支撑于胶水刷上，夹板和一次性垫板可拆式安装；

所述夹板包括圆盘状的板体以及设置在板体外周边缘的夹环，夹环同时夹持在岩样周侧侧壁和一次性垫板的外周侧壁上，板体支撑并贴合在一次性垫板的上表面，以使夹板和一次性垫板同时获得径向和周向定位。

2.根据权利要求1所述的岩石拉伸试验用抹胶装置，其特征在于，所述传动组件包括蜗杆、光杆和蜗轮，把手与蜗杆端部连接，蜗杆和蜗轮啮合，光杆与蜗轮同轴设置，光杆竖直设置，夹板的中心开设有转孔，光杆穿过转孔，以使光杆的下端与胶水刷连接，转孔用于胶水刷软化后供胶水刷从岩样表面和夹板之间离开。

3.根据权利要求1或2所述的岩石拉伸试验用抹胶装置，其特征在于，所述胶水刷在自然状态下为圆顶状。

4.根据权利要求2所述的岩石拉伸试验用抹胶装置，其特征在于，所述传动组件还包括定位壳体，蜗轮和蜗杆安装在定位壳体内，蜗轮和蜗杆通过定位壳体获得轴向定位，光杆可拆式安装在蜗轮上。

5.根据权利要求2所述的岩石拉伸试验用抹胶装置，其特征在于，所述夹板包括圆盘状的板体以及设置在板体外周边缘的夹环，夹环贴合在岩样周侧侧壁上，以使夹板获得径向定位。

6.根据权利要求1所述的岩石拉伸试验用抹胶装置，其特征在于，所述夹板上开设有用于安装锁紧螺丝的锁紧孔，胶水管穿过锁紧孔以使端部连接至胶水刷。

7.根据权利要求6所述的岩石拉伸试验用抹胶装置，其特征在于，所述夹板和一次性垫板上均开设有锁紧孔，夹板上的锁紧孔和一次性垫板上的锁紧孔连通。

8.一种如权利要求1所述的岩石拉伸试验用抹胶装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：转动把手，胶水泵开始工作，胶水箱内的胶水经由胶水管流动至胶水刷，同时胶水刷在岩样表面水平转动，从而将胶水均匀涂抹在岩样表面，胶水刷在涂抹胶水的同时逐渐软化，夹板逐渐靠近岩样表面，然后取出胶水刷。