CN210221030U

CN210221030U - 一种实现ct机内加载活塞轴向位移测量的装置

Info

Publication number: CN210221030U
Application number: CN201921137891.XU
Authority: CN
Inventors: Mingxuan Huang; 黄铭轩
Original assignee: Shanghai Yuzhen Testing Technology Center
Current assignee: Ruijing testing (Shanghai) Co.,Ltd.
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2019-07-19
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2029-07-19

Abstract

本实用新型公开了一种实现CT机内加载活塞轴向位移测量的装置，包括直线位移传感器和位移转接机构，所述位移转接机构包括空心管、轴向固定连接法兰和位移转接导杆，所述空心管的开口端与直线位移传感器的壳体底面固定连接，所述空心管的空腔由密封活塞分隔为上腔体和下腔体，伸出壳体底面的下段位移检测杆位于上腔体内；所述轴向固定连接法兰设有轴向流体通道，所述轴向流体通道通过管路与下腔体相连通；所述位移转接导杆的顶部与轴向流体通道的底部密封连接，且所述位移转接导杆的底端与加载活塞相抵触。本实用新型所述装置，不仅可实现加载活塞轴向位移的精确测量，而且可与加载缸有机结合，实现在CT机内旋转工作，实用性强。

Description

一种实现CT机内加载活塞轴向位移测量的装置

技术领域

本实用新型是涉及一种实现CT机内加载活塞轴向位移测量的装置，属于位移测量技术领域。

背景技术

目前三轴试验已经广泛应用于岩土工程、地质灾害研究与应用等领域。特别在岩石力学领域，对岩石在应力作用下的变形及渗流特征的研究是岩石力学领域的主要方向之一。岩石力学试验的主要目的是模拟自然状态下岩石的力学和渗透等形为特征及其背后的机理。另外，CT扫描技术可以实现对岩石内部的微观结构进行表征，能精确获得孔隙结构，是揭示多孔介质的渗流特性及其机理的有效方法，且不会对岩石内部结构造成损伤，现有研究表明如果使三轴试验仪与CT扫描技术相配合使用，可实现对岩样内部的结构变化进行全方位监测，能了解岩样内部结构的局部变化、细微变化及变化趋势，掌握岩样在不同受力条件下的性状，从微观的角度了解岩石的变形破坏机理。但在结合CT的三轴实验过程中，轴向加载力的大小控制需要精确测量加载活塞的轴向位移数据，且在实验时，加载活塞是与岩心夹持器一起置入CT机内的工作转台上，并随转台旋转而旋转，而CT机内的工作空间狭小，转台载重轻，且要求对X射线无遮挡，以致现有的位移测量装置无法实现CT机内加载活塞轴向位移的测量。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种实现CT机内加载活塞轴向位移测量的装置，以解决位于CT机内加载活塞轴向位移的测量难题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种实现CT机内加载活塞轴向位移测量的装置，包括直线位移传感器，所述直线位移传感器包括壳体和穿设在壳体内且能在壳体内上下运动的位移检测杆；其特征在于：还包括位移转接机构，所述位移转接机构包括空心管、轴向固定连接法兰和位移转接导杆，所述空心管的开口端与直线位移传感器的壳体底面固定连接，所述空心管的空腔由密封活塞分隔为上腔体和下腔体，伸出壳体底面的下段位移检测杆位于上腔体内；所述轴向固定连接法兰设有轴向流体通道，所述轴向流体通道通过管路与下腔体相连通；所述位移转接导杆的顶部与轴向流体通道的底部密封连接，且所述位移转接导杆的底端与加载活塞相抵触。

一种优选方案，在所述下段位移检测杆上套设有复位弹簧A，所述复位弹簧A的上端与直线位移传感器的壳体底面相抵触，所述复位弹簧A的下端与密封活塞的上表面相抵触。

一种优选方案，在轴向流体通道内设有复位弹簧B，所述复位弹簧B的下端与位移转接导杆的顶端相抵触。

进一步优选方案，所述位移转接机构还包括弹簧压盖，所述弹簧压盖固定在轴向固定连接法兰上，且所述弹簧压盖的底面与复位弹簧B的上端相抵触，所述弹簧压盖内设有与轴向流体通道相连通的通孔A。

进一步优选方案，在所述弹簧压盖上设有流体注入孔。

进一步优选方案，在所述空心管的末端固设有转接头，所述转接头内设有与下腔体相连通的通孔B，且通孔B与通孔A通过软管相连接。

一种优选方案，所述位移转接机构还包括定位片，所述定位片套设在位移转接导杆上、且与轴向固定连接法兰固定连接。

一种实施方案，所述装置还包括固定连接板，直线位移传感器的壳体竖直固定连接在固定连接板上。

一种优选方案，空心管通过固定连接件也与固定连接板固定连接。

相较于现有技术，本实用新型具有如下有益技术效果：

本实用新型利用流体不可压缩性特点，通过设置与位移检测杆和位移转接导杆相联动的流体密闭运动通路，使加载活塞的轴向位移经过位移转接导杆转变为对流体的轴向压力，使受压的流体运动带动位移检测杆的运动，从而实现加载活塞轴向位移的精确测量，不仅解决了位于CT机内加载活塞轴向位移的测量难题，而且可与加载缸有机结合，实现在CT机内旋转工作，具有体积小、测量精度高、结构简单、成本低等优点，因此，本实用新型具有显著进步性和实用价值。

附图说明

图1为实施例提供的一种实现CT机内加载活塞轴向位移测量的装置的结构示意图；

图2是图1所示测量装置在加载活塞轴向上行时的工作状态示意图；

图3是图1所示测量装置与加载缸的装配体结构示意图；

图4是图3所示装配体的剖视图。

图中标号示意如下：1、直线位移传感器；11、壳体；111、壳体底面；12、位移检测杆；121、下段位移检测杆；2、位移转接机构；21、空心管；211、上腔体；212、下腔体；22、轴向固定连接法兰；221、轴向流体通道；222、内螺纹；23、位移转接导杆；231、密封凹槽；232、密封圈；24、密封活塞；25、复位弹簧A；26、复位弹簧B；27、弹簧压盖；271、通孔A；272、流体注入孔；28、转接头；281、通孔B；29、定位片；3、加载活塞；4、管路；5、固定连接板；6、加载缸；7、固定连接件；8、流体。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细描述。

实施例

请结合图1至图4所示，本实施例提供的一种实现CT机内加载活塞轴向位移测量的装置，包括直线位移传感器1和位移转接机构2，所述直线位移传感器1包括壳体11和穿设在壳体11内且能在壳体11内上下运动的位移检测杆12，所述位移转接机构2包括空心管21、轴向固定连接法兰22和位移转接导杆23，所述空心管21的开口端与直线位移传感器1的壳体底面111固定连接，所述空心管21的空腔由密封活塞24分隔为上腔体211和下腔体212，伸出壳体底面111的下段位移检测杆121位于上腔体211内；所述轴向固定连接法兰22设有轴向流体通道221，所述轴向流体通道221通过管路4与下腔体212相连通；所述位移转接导杆23的顶部与轴向流体通道221的底部密封连接(即：本实施例是在位移转接导杆23的顶部开设密封凹槽231，在所述密封凹槽231内设置外径与轴向流体通道221的内径相适配的密封圈232)，且所述位移转接导杆23的底端与加载活塞3相抵触。

作为优选方案，在所述下段位移检测杆121上套设复位弹簧A25，所述复位弹簧A25的上端与直线位移传感器1的壳体底面111相抵触，所述复位弹簧A 25的下端与密封活塞24的上表面相抵触，通过设置复位弹簧A 25，有利于下段位移检测杆121的自动复位。同理，通过在轴向流体通道221内设置复位弹簧B 26，使所述复位弹簧B 26的下端与位移转接导杆23的顶端相抵触，也可有利于位移转接导杆23的自动复位。另外，为了更好限位复位弹簧B 26，所述位移转接机构2还包括弹簧压盖27，所述弹簧压盖27固定在轴向固定连接法兰22上，且所述弹簧压盖27的底面与复位弹簧B 26的上端相抵触，所述弹簧压盖27内设有与轴向流体通道221相连通的通孔A 271。为了便于安装和连接，还可在所述空心管21的末端设置转接头28，在所述转接头28内设置与下腔体212相连通的通孔B 281，使通孔B 281与通孔A 271通过管路4相连接，所述管路4优选为软管，这样既可便于安装，也可有利于在CT机内旋转工作。

为了避免位移转接导杆23在复位时出现脱离或偏离等问题，所述位移转接机构2还包括定位片29，所述定位片29套设在位移转接导杆23上、且与轴向固定连接法兰22固定连接(优选可拆卸式螺钉连接方式)。

为了便于与加载缸6的装配，所述装置还包括固定连接板5，直线位移传感器1的壳体11竖直固定连接在固定连接板5上，且空心管21通过固定连接件7也与固定连接板5固定连接。这样在需要与加载缸6装配时，只需使固定连接板5与加载缸6固定连接即可，安装装配非常方便，尤其是，当两者采用可拆卸式螺钉连接时，将更有利于拆装和维护。另外，当本实用新型所述装置与加载缸6相结合使用时，轴向固定连接法兰22与加载缸6的口部内螺纹连接，且轴向固定连接法兰22还设有与夹持器(图中未示出)轴向连接的内螺纹222。

本实施例所述装置的工作原理如下：

使用前(即：加载活塞3位于加载缸6的底部时)，使下腔体212和轴向流体通道221及其连接管路4上均充填流体8(优选液压油，具有成本低和不可压缩性的优点)，所述流体8的注入可通过在所述弹簧压盖27上设置流体注入孔272实现，所述流体8的总充填料需使位移转接导杆23的底端与加载活塞3相抵触、且密封活塞24的上表面能与位移检测杆12的末端相抵触(请结合图1和图4所示)。

请参阅图2所示：当加载活塞3轴向上行时，加载活塞3会抵触位移转接导杆23向上移动，由于位移转接导杆23的顶部与轴向流体通道221的底部密封连接，因而位移转接导杆23的向上移动会转变为对轴向流体通道221内的流体8的轴向压力，致使轴向流体通道221内的流体8经过管路4流向下腔体212，从而推动密封活塞24向上移动，进而使位移检测杆12被抵触向上位移，从而实现加载活塞3的位移转接和测量。另外，由于在位移转接导杆23向上移动时，会使复位弹簧B 26处于被压缩状态，以及在密封活塞24向上移动时，会使复位弹簧A 25处于被压缩状态，因此，一旦测量结束，密封活塞24会在复位弹簧A 25的恢复力作用下向下移动，从而使位移检测杆12下落回复到初始状态，而在密封活塞24下行时，会使下腔体212内的流体8向轴向流体通道221流入，从而推动位移转接导杆23下行，致使复位弹簧B26得到恢复。

综上所述可见：采用本实用新型所述装置，不仅可实现加载活塞轴向位移的精确测量，创造性地解决了位于CT机内加载活塞的轴向位移的测量难题，而且可与加载缸有机结合，实现在CT机内旋转工作，具有体积小、测量精度高、结构简单、成本低等优点，实用性强。

最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种实现CT机内加载活塞轴向位移测量的装置，包括直线位移传感器，所述直线位移传感器包括壳体和穿设在壳体内且能在壳体内上下运动的位移检测杆；其特征在于：还包括位移转接机构，所述位移转接机构包括空心管、轴向固定连接法兰和位移转接导杆，所述空心管的开口端与直线位移传感器的壳体底面固定连接，所述空心管的空腔由密封活塞分隔为上腔体和下腔体，伸出壳体底面的下段位移检测杆位于上腔体内；所述轴向固定连接法兰设有轴向流体通道，所述轴向流体通道通过管路与下腔体相连通；所述位移转接导杆的顶部与轴向流体通道的底部密封连接，且所述位移转接导杆的底端与加载活塞相抵触。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在所述下段位移检测杆上套设有复位弹簧A，所述复位弹簧A的上端与直线位移传感器的壳体底面相抵触，所述复位弹簧A的下端与密封活塞的上表面相抵触。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在轴向流体通道内设有复位弹簧B，所述复位弹簧B的下端与位移转接导杆的顶端相抵触。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述位移转接机构还包括弹簧压盖，所述弹簧压盖固定在轴向固定连接法兰上，且所述弹簧压盖的底面与复位弹簧B的上端相抵触，所述弹簧压盖内设有与轴向流体通道相连通的通孔A。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：在所述弹簧压盖上设有流体注入孔。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在所述空心管的末端固设有转接头，所述转接头内设有与下腔体相连通的通孔B。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述位移转接机构还包括定位片，所述定位片套设在位移转接导杆上、且与轴向固定连接法兰固定连接。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括固定连接板，直线位移传感器的壳体竖直固定连接在固定连接板上。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于：空心管通过固定连接件也与固定连接板固定连接。