CN209927600U - 快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置 - Google Patents

Abstract

快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置，包括上夹紧组件和下夹紧组件；上夹紧组件包括连杆、连接头、第一连接座、第二连接座和夹紧套，第一连接座与第二连接座通过竖直连接销插接，第一连接座中心开设有安装孔，连接头设在安装孔内，连杆穿过安装孔向上伸出第一连接座，第二连接座中心开设有连接孔，夹紧套的上表面中心设有插接在连接孔中的连接柱，第二连接座与连接柱通过两根水平连接销插接，夹紧套下表面中心开设有竖直凹槽；两个竖直凹槽之间设有岩石试样，夹紧套的外圆周设置有融胶装置。本实用新型的部件之间安装拆卸方便快捷，岩石试样粘结面大，强度高，具有加热装置能快速融化强力胶，使岩石试样与夹紧套之间快速分离，提高测试效率。

Description

快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置

技术领域

本实用新型涉及岩石拉伸试验技术领域，具体的说，涉及一种快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置。

背景技术

岩石是非均质材料，内部含有微裂隙、孔隙等缺陷，使得岩石的抗拉强度远低于其抗压强度， 因此，岩石不能承受较大拉应力。受拉破坏是工程岩体及自然界岩体的主要破坏形式之一，工程岩体的失效往往是从岩石局部受拉破坏开始的，地下工程围岩体多处于三向应力状态，在工程开挖卸荷后，围岩体内在某方向上可能产生两向受压一向受拉的应力状态，因而需要研究岩石在拉应力状态下的强度特征。

中国专利CN205826421U公开了一种测量岩石直接拉伸力学参数的装置，能够对岩石试样进行直接拉伸试验、有效避免岩石试样受拉时的偏心加载、操作简便、便于拆装岩石试样、能够通过应变片直接测量岩石试样受载变形情况、测量精确；但是该装置仍然存在一些缺陷：上连接座与下连接座之间通过连接螺栓连接，安装和拆卸费时费力，夹紧套上的连接柱与下连接座上的螺纹孔螺纹连接，则装配时需要将下连接座旋转拧紧在连接柱上，操作复杂，而且螺纹磨损后容易产生装配误差，再者，岩石试样的两端面与两个凹槽底面采用强力胶粘结，该粘结结构的粘结面较小，强度低，容易发生脱粘，试验效果不好，再者，做完一次岩石拉伸试验后，岩石试样的两端面与两个凹槽底面之间因强力胶作用而不易分离，严重影响岩石拉伸试验的效率。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置，部件之间安装拆卸方便快捷，岩石试样粘结面大，强度高，具有加热装置能快速融化强力胶，使岩石试样与夹紧套之间快速分离，提高测试效率。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置，包括上夹紧组件和下夹紧组件，上夹紧组件和下夹紧组件的结构相同且上下对称布置；上夹紧组件包括球铰杆、第一连接座、第二连接座和夹紧套，球铰杆、第一连接座、第二连接座和夹紧套的中心线重合，球铰杆包括连杆和固定在连杆下端的连接头，连接头呈半球状结构，连接头的直径大于连杆的直径，第一连接座和第二连接座均呈圆盘形结构，第一连接座的下表面与第二连接座的上表面紧压接触，第一连接座和第二连接座上均沿圆周方向均匀开设有四个上下通透的竖直销孔，第一连接座上的四个竖直销孔分别与第二连接座上的四个竖直销孔一一上下对应且均通过竖直连接销插接，第一连接座中心开设有安装孔，安装孔上口处的直径与连杆的直径相同，安装孔下口处的直径与连接头的直径相同，安装孔上部设置为与连接头相对应的半球形结构，连接头设在安装孔内，连杆穿过安装孔向上伸出第一连接座，第二连接座中心开设有连接孔，夹紧套的上表面中心固定连接有呈圆柱形的连接柱，第二连接座和连接柱上均沿径向开设有两个上下间隔的水平销孔，连接柱插接装配在连接孔中，第二连接座上的两个水平销孔分别与连接柱上的两个水平销孔一一对应且均通过水平连接销插接，两个水平连接销垂直且上下交错设置，夹紧套下端面中心开设有呈圆柱形的竖直凹槽，竖直凹槽的深度大于等于5cm；上连接组件的夹紧套和下连接组件的夹紧套之间夹持有圆柱形的岩石试样，岩石试样的上下两端部分别插设在两个夹紧套的竖直凹槽内，夹紧套的外圆周设置有融胶装置。

融胶装置为套设在夹紧套的外圆周上的高频感应加热线圈，高频感应加热线圈外部设置有绝缘套。

上侧的竖直凹槽与岩石试样的上端部外圆周之间具有环形腔，环形腔内设置有胀缩套筒，胀缩套筒侧壁从上端至下端沿轴线方向开设有一条胀缩缝，胀缩套筒的外圆周表面沿圆周方向均匀开设有至少两个顶压槽；

夹紧套下端面开设有与顶压槽数量相同的扳手操作槽，夹紧套上开设有连通扳手操作槽和竖直凹槽的螺纹孔，螺纹孔的中心线沿夹紧套的径向方向设置，螺纹孔与顶压槽一一对应，两个螺纹孔中均螺纹连接有紧固螺栓，紧固螺栓的内端顶压在顶压槽底部，紧固螺栓的杆部直径小于顶压槽的直径，紧固螺栓的头部位于环形凹槽内，紧固螺栓的长度小于扳手操作槽沿夹紧套径向方向的尺寸。

胀缩套筒的内径比岩石试样的外径大1-3mm，胀缩套筒的外径等于竖直凹槽的内径。

岩石试样的两端面与两个夹紧套的竖直凹槽内端面之间以及岩石试样的两端外圆周面与两个胀缩套筒的内侧面之间均采用强力胶粘结。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体地说，本实用新型的第一连接座和第二连接座之间通过四根竖直连接销插接，第二连接座和夹紧套上的连接柱之间通过两根水平连接销插接，如此，安装拆卸方便快捷，岩石试样的两端面与两个夹紧套的竖直凹槽内端面之间以及岩石试样的两端外圆周面与两个胀缩套筒的内侧面之间均采用强力胶粘结，则可增大岩石试样的粘结面，粘结强度高，不易发生脱粘，而且，各个紧固螺栓的内端分别顶压胀缩套筒上对应的各个顶压槽底部，从而能够使胀缩套筒与岩石试样之间压紧贴合，保证岩石试样的两端外圆周面分别与对应的两个胀缩套筒的内侧面之间的粘结更牢固，夹紧套的外圆周套设有高频感应加热线圈，当完成一次岩石试样拉伸测试后，只需使高频感应加热线圈通电，从而对夹紧套加热，热量经夹紧套传导至竖直凹槽内，将强力胶融化，便可轻易、快速分离岩石试样、夹紧套和胀缩套筒，以便重复粘结岩石试样，完成多次岩石试样的拉伸测试，提高岩石拉伸试验的效率。

附图说明

图1是本实用新型的剖视结构示意图。

图2是本实用新型的胀缩套筒俯视图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

如图1和图2所示，快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置，包括上夹紧组件和下夹紧组件，上夹紧组件和下夹紧组件的结构相同且上下对称布置；上夹紧组件包括球铰杆、第一连接座1、第二连接座2和夹紧套3，球铰杆、第一连接座1、第二连接座2和夹紧套3的中心线重合，球铰杆包括连杆4和固定在连杆4下端的连接头5，连接头5呈半球状结构，连接头5的直径大于连杆4的直径，第一连接座1和第二连接座2均呈圆盘形结构，第一连接座1的下表面与第二连接座2的上表面紧压接触，第一连接座1和第二连接座2上均沿圆周方向均匀开设有四个上下通透的竖直销孔，第一连接座1上的四个竖直销孔分别与第二连接座2上的四个竖直销孔一一上下对应且均通过竖直连接销6插接，第一连接座1中心开设有安装孔7，安装孔7上口处的直径与连杆4的直径相同，安装孔7下口处的直径与连接头5的直径相同，安装孔7上部设置为与连接头5相对应的半球形结构，连接头5设在安装孔7内，连杆4穿过安装孔7向上伸出第一连接座1，第二连接座2中心开设有连接孔，夹紧套3的上表面中心固定连接有呈圆柱形的连接柱8，第二连接座2和连接柱8上均沿径向开设有两个上下间隔的水平销孔，连接柱8插接装配在连接孔中，第二连接座2上的两个水平销孔分别与连接柱8上的两个水平销孔一一对应且均通过水平连接销9插接，两个水平连接销9垂直且上下交错设置，夹紧套3下端面中心开设有呈圆柱形的竖直凹槽，竖直凹槽的深度大于等于5cm；上连接组件的夹紧套3和下连接组件的夹紧套3之间夹持有圆柱形的岩石试样10，岩石试样10的上下两端部分别插设在两个夹紧套3的竖直凹槽内，夹紧套3的外圆周设置有融胶装置。

融胶装置为套设在夹紧套3的外圆周上的高频感应加热线圈11，高频感应加热线圈11外部设置有绝缘套15。

上侧的竖直凹槽与岩石试样10的上端部外圆周之间具有环形腔，环形腔内设置有胀缩套筒12，胀缩套筒12侧壁从上端至下端沿轴线方向开设有一条胀缩缝13，胀缩套筒12的外圆周表面沿圆周方向均匀开设有至少两个顶压槽，胀缩缝13的设置，使得胀缩套筒12的胀缩缝13具有挤压收缩的空间；

夹紧套3下端面开设有与顶压槽数量相同的扳手操作糟14，夹紧套3上开设有连通扳手操作糟14和竖直凹槽的螺纹孔，螺纹孔的中心线沿夹紧套3的径向方向设置，螺纹孔与顶压槽一一对应，两个螺纹孔中均螺纹连接有紧固螺栓16，紧固螺栓16的内端顶压在顶压槽底部，紧固螺栓16的杆部直径小于顶压槽的直径，紧固螺栓16的头部位于环形凹槽14内，紧固螺栓16的长度小于扳手操作糟沿夹紧套3径向方向的尺寸。

胀缩套筒12的内径比岩石试样10的外径大1-3mm，胀缩套筒12的外径等于竖直凹槽的内径。

岩石试样10的两端面与两个夹紧套3的竖直凹槽内端面之间以及岩石试样10的两端外圆周面与两个胀缩套筒12的内侧面之间均采用强力胶粘结。

本实用新型的第一连接座1和第二连接座2之间通过四根竖直连接销6插接，第二连接座2和夹紧套3上的连接柱8之间通过两根水平连接销9插接，如此，安装拆卸方便快捷，岩石试样10的两端面与两个夹紧套3的竖直凹槽内端面之间以及岩石试样10的两端外圆周面与两个胀缩套筒12的内侧面之间均采用强力胶粘结，则可增大岩石试样10的粘结面，粘结强度高，不易发生脱粘，而且，各个紧固螺栓16的内端分别顶压胀缩套筒12上对应的各个顶压槽底部，从而能够使胀缩套筒12与岩石试样10之间压紧贴合，保证岩石试样10的两端外圆周面分别与对应的两个胀缩套筒12的内侧面之间的粘结更牢固，夹紧套3的外圆周套设有高频感应加热线圈11，当完成一次岩石试样10拉伸测试后，只需使高频感应加热线圈11通电，从而对夹紧套3加热，热量经夹紧套3传导至竖直凹槽内，将强力胶融化，便可轻易、快速分离岩石试样10、夹紧套3和胀缩套筒12，以便重复粘结岩石试样10，完成多次岩石试样10的拉伸测试，提高岩石拉伸试验的效率。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置，包括上夹紧组件和下夹紧组件，上夹紧组件和下夹紧组件的结构相同且上下对称布置；上夹紧组件包括球铰杆、第一连接座、第二连接座和夹紧套，球铰杆、第一连接座、第二连接座和夹紧套的中心线重合，球铰杆包括连杆和固定在连杆下端的连接头，连接头呈半球状结构，连接头的直径大于连杆的直径，第一连接座和第二连接座均呈圆盘形结构，第一连接座的下表面与第二连接座的上表面紧压接触，第一连接座和第二连接座上均沿圆周方向均匀开设有四个上下通透的竖直销孔，第一连接座上的四个竖直销孔分别与第二连接座上的四个竖直销孔一一上下对应且均通过竖直连接销插接，第一连接座中心开设有安装孔，安装孔上口处的直径与连杆的直径相同，安装孔下口处的直径与连接头的直径相同，安装孔上部设置为与连接头相对应的半球形结构，连接头设在安装孔内，连杆穿过安装孔向上伸出第一连接座，其特征在于：第二连接座中心开设有连接孔，夹紧套的上表面中心固定连接有呈圆柱形的连接柱，第二连接座和连接柱上均沿径向开设有两个上下间隔的水平销孔，连接柱插接装配在连接孔中，第二连接座上的两个水平销孔分别与连接柱上的两个水平销孔一一对应且均通过水平连接销插接，两个水平连接销垂直且上下交错设置，夹紧套下端面中心开设有呈圆柱形的竖直凹槽，竖直凹槽的深度大于等于5cm；上连接组件的夹紧套和下连接组件的夹紧套之间夹持有圆柱形的岩石试样，岩石试样的上下两端部分别插设在两个夹紧套的竖直凹槽内，夹紧套的外圆周设置有融胶装置。

2.根据权利要求1所述的快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置，其特征在于：融胶装置为套设在夹紧套的外圆周上的高频感应加热线圈，高频感应加热线圈外部设置有绝缘套。

3.根据权利要求2所述的快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置，其特征在于：上侧的竖直凹槽与岩石试样的上端部外圆周之间具有环形腔，环形腔内设置有胀缩套筒，胀缩套筒侧壁从上端至下端沿轴线方向开设有一条胀缩缝，胀缩套筒的外圆周表面沿圆周方向均匀开设有至少两个顶压槽；

夹紧套下端面开设有与顶压槽数量相同的扳手操作槽，夹紧套上开设有连通扳手操作槽和竖直凹槽的螺纹孔，螺纹孔的中心线沿夹紧套的径向方向设置，螺纹孔与顶压槽一一对应，两个螺纹孔中均螺纹连接有紧固螺栓，紧固螺栓的内端顶压在顶压槽底部，紧固螺栓的杆部直径小于顶压槽的直径，紧固螺栓的头部位于环形凹槽内，紧固螺栓的长度小于扳手操作槽沿夹紧套径向方向的尺寸。

4.根据权利要求3所述的快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置，其特征在于：胀缩套筒的内径比岩石试样的外径大1-3mm，胀缩套筒的外径等于竖直凹槽的内径。

5.根据权利要求3或4所述的快速测量岩石拉伸力学参数的夹紧装置，其特征在于：岩石试样的两端面与两个夹紧套的竖直凹槽内端面之间以及岩石试样的两端外圆周面与两个胀缩套筒的内侧面之间均采用强力胶粘结。

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