CN203249821U

CN203249821U - 真三轴仪压力室侧向加载加筋柔性液压囊

Info

Publication number: CN203249821U
Application number: CN 201320170208
Authority: CN
Inventors: 邵生俊; 张哲�; 许萍; 李家坤
Original assignee: Xian University of Technology
Current assignee: Xian University of Technology
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2023-04-08

Abstract

本实用新型公开了一种真三轴仪压力室侧向加载加筋柔性液压囊，液压囊的上下左右四个侧面均为褶皱面，橡胶膜表面中排布有加强筋，在外侧橡胶膜表面上设置有传压介质接口与介质供压管路联通；在内外侧的橡胶膜表面之间设置有导杆孔，导杆孔穿有侧向位移量测导杆；所述的侧向位移量测导杆包括外导杆和内导杆；在导杆孔中安装有导向筒，导向筒中穿有外导杆；在液压囊的内侧橡胶膜表面设置有台阶面，在凹入的台阶面与外侧橡胶膜表面凹台阶之间的导杆孔中套装有护筒，护筒内穿有内导杆，内导杆内端的圆盘形端板与护筒端头同时压在内侧橡胶膜表面的台阶面上；内导杆与外导杆通过螺纹连接。本实用新型装置能更好地实现侧向位移量测。

Description

真三轴仪压力室侧向加载加筋柔性液压囊

技术领域

本实用新型装置属于岩土工程测试设备技术领域，涉及一种真三轴仪压力室侧向加载加筋柔性液压囊。

背景技术

目前，真三轴仪的最大区别在于其三向刚、柔加载方式不同，往往水平加载的选择会直接影响侧向变形量测方式的不同，这将决定真三轴仪加载方式的设计思路。

现有的西安理工大学公开的一种真三轴仪，具有一室四腔、竖向刚性加载和侧向液压囊柔性加载的特点，是一种具有新型压力室加载机构的真三轴仪，且通过位移传感器可直接测试试样侧向变形量，有效地解决了真三轴仪侧向变形量测困难这一棘手问题。该真三轴仪理论方面已较成熟，也得到了广泛应用。实际试验中发现目前使用的侧向加载的乳胶液压囊加载水平有限，高应力水平试验中会出现漏水，导致侧向位移量测不准确等现象，致使试验成功率较低，对于一些软岩及混凝土试块的应力加载要求更是无法满足。其次，由于乳胶本身具有不耐油污腐蚀的缺陷，加压介质采用蒸馏水，在试验过程中蒸馏水难免会溶入空气，导致测试结果误差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种真三轴仪压力室侧向加载加筋柔性液压囊，解决了现有竖向刚性加载水平向柔性加载真三轴仪水平向加载水平受限，导致侧向位移量测不准确的问题。

本实用新型采用的技术方案是，一种真三轴仪压力室侧向加载加筋柔性液压囊，液压囊的上下左右四个侧面均为褶皱面，液压囊内外侧的橡胶膜表面中排布有纵横交错的加强筋，在外侧橡胶膜表面上设置有传压介质接口，传压介质接口与介质供压管路联通；在内外侧的橡胶膜表面之间设置有导杆孔，导杆孔为贯通孔且穿有侧向位移量测导杆；

所述的侧向位移量测导杆包括外导杆和内导杆两段；在导杆孔中安装有导向筒，导向筒中穿有外导杆；在液压囊的内侧橡胶膜表面设置有台阶面，在凹入的台阶面与外侧橡胶膜表面凹台阶之间的导杆孔中套装有护筒，护筒内穿有内导杆，内导杆内端的圆盘形端板与护筒端头同时压在内侧橡胶膜表面的台阶面上；内导杆与外导杆通过螺纹连接，外导杆上套装有密封螺母。

本实用新型装置的有益效果是，加筋柔性液压囊内、外壁光滑，中间夹带有横向竖向交叉的加强筋，这样得到的加筋橡胶囊承受液压能力大大提高。真三轴仪加筋柔性液压囊，主要包括加筋柔性液压囊、液压油入口孔、侧向位移导杆孔、橡胶膜内夹加强筋，加筋柔性液压囊密封装置。其特征在于：真三轴仪加筋柔性液压囊上下左右四面均为连续褶皱设计，安装试样时，将其中部分传压介质排出，为试样安装提供足够空间。压力加载时，褶皱伸展，其恢复为表面平滑的T型棱柱，囊壁紧贴压力腔，满足试验要求。液压囊使用橡胶膜内夹加强筋设计，提高了液压囊的传导压力的水平，橡胶材料制作，拓展了传压介质可以是液压油、蒸馏水等多种传压液体。加筋柔性液压囊耐磨损、耐高压，能更好地与穿过橡胶液压囊的侧向位移量测装置协同工作。满足加载要求条件下可以缩小液压缸的截面积和行程，为测试软岩、混凝土等高强度材料的强度变形问题研究提供了依据。

附图说明

图1为本实用新型的侧向加载加筋柔性液压囊结构示意图；

图2为本实用新型的加筋柔性液压囊密封结构示意图。

图中，1.褶皱，2.褶皱面，3.导杆孔，4.传压介质接口，5.加强筋，6.橡胶膜表面，7.侧向位移量测导杆，8.T型橡胶膜，9.端板，10.护筒，11.垫片，12.螺纹，13.导向筒，14.密封螺母，15.液压囊，16.压力室侧壁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的真三轴压力室的侧向加筋橡胶柔性液压囊，主要应用于一种轴向刚性加载、侧向柔性加载的真三轴压力室液压加载机构。

参照图1，本实用新型的侧向加筋橡胶柔性液压囊结构是，液压囊15采用加筋橡胶柔性结构，在液压囊15的上下左右四个侧面均为T型橡胶膜8，T型橡胶膜8为连续的褶皱1构成的褶皱面2，褶皱1的截面为T型棱柱，液压囊15内外侧的橡胶膜表面6中排布有纵横交错的加强筋5，在外侧橡胶膜表面6上设置有传压介质接口4，传压介质接口4与介质供压管路联通；在内外侧的橡胶膜表面6之间设置有导杆孔3，导杆孔3为贯通孔且穿有侧向位移量测导杆7；侧向位移量测导杆7包括外导杆和内导杆两段。

参照图2，导杆孔3为密封结构，在导杆孔3中安装有导向筒13，导向筒13中穿有侧向位移量测导杆7的外导杆；在液压囊15的内侧橡胶膜表面6设置有台阶面，在凹入的台阶面与外侧橡胶膜表面6凹台阶之间的导杆孔3中套装有刚性密封的护筒10，护筒10内穿有侧向位移量测导杆7内导杆，内导杆内端的圆盘形端板9与护筒10端头同时压在内侧橡胶膜表面6的台阶面上，实现密封；侧向位移量测导杆7内导杆与侧向位移量测导杆7外导杆通过螺纹12连接，侧向位移量测导杆7外导杆上套装有密封螺母14，密封螺母14与外侧橡胶膜表面6的凹台阶接触面之间设置有垫片11。

侧向位移量测导杆7与侧向液压囊15两边之间的密封由端板9、护筒10、垫片11和密封螺栓14紧密接触构成，保证侧向液压囊15在加压状态下不渗漏。垫片11用于防止密封螺栓14摩擦导致液压囊15的压接边破损。

本实用新型装置的组装过程如下：

1）将护筒10置于侧向液压囊15内，内导杆的端板9与内侧橡胶膜表面6贴合在同一平面；再将装有侧向位移量测导杆7内导杆和护筒10的侧向液压囊15依次平整的放入四个压力腔内；

2）通过侧向位移量测导杆7上拧紧密封螺栓14使得垫片11与护筒10压紧橡胶膜表面6的外侧膜，护筒10与端板9压紧橡胶膜表面6的内侧膜，从而使侧向液压囊15与刚性密封的护筒10结合成一体，即可使侧向位移量测导杆7与侧向液压囊15加压作用的试样侧壁变形一致；

3）通过螺纹12将内导杆和外导杆连成一体，端板9随试样侧面变形的位移即可由通过导向筒12的外导杆传递至压力室外。

本实用新型装置在安装试样前，将液压囊15中的部分传压介质排出，为试样安装提供足够空间。压力加载时，液压囊15采用橡胶材料制作，外侧壁紧贴压力腔侧壁，四周的褶皱1伸展，四周恢复为表面平滑的T型棱柱，满足试验要求，提高了液压囊的传导压力的水平，拓展了传压介质可以是液压油、蒸馏水等多种传压液体；耐磨损、耐高压，能更好地与穿过橡胶液压囊的密封装置协同工作。

Claims

1.一种真三轴仪压力室侧向加载加筋柔性液压囊，其特点在于：液压囊（15）的上下左右四个侧面均为褶皱面（2），液压囊（15）内外侧的橡胶膜表面（6）中排布有纵横交错的加强筋（5），在外侧橡胶膜表面（6）上设置有传压介质接口（4），传压介质接口（4）与介质供压管路联通；在内外侧的橡胶膜表面（6）之间设置有导杆孔（3），导杆孔（3）为贯通孔且穿有侧向位移量测导杆（7）；

所述的侧向位移量测导杆（7）包括外导杆和内导杆两段；在导杆孔（3）中安装有导向筒（13），导向筒（13）中穿有外导杆；在液压囊（15）的内侧橡胶膜表面（6）设置有台阶面，在凹入的台阶面与外侧橡胶膜表面（6）凹台阶之间的导杆孔（3）中套装有护筒（10），护筒（10）内穿有内导杆，内导杆内端的圆盘形端板（9）与护筒（10）端头同时压在内侧橡胶膜表面（6）的台阶面上；内导杆与外导杆通过螺纹（12）连接，外导杆上套装有密封螺母（14）。

2.根据权利要求1所述的真三轴仪压力室侧向加载加筋柔性液压囊，其特点在于：所述的褶皱面（2）由连续的褶皱（1）构成，褶皱（1）的截面为T型棱柱。

3.根据权利要求1所述的真三轴仪压力室侧向加载加筋柔性液压囊，其特点在于：所述的密封螺母（14）与外侧橡胶膜表面（6）的凹台阶接触面之间设置有垫片（11）。