CN211292360U

CN211292360U - 一种减少冲击荷载的高压固结仪

Info

Publication number: CN211292360U
Application number: CN201922369108.9U
Authority: CN
Inventors: 李小梅; 徐博涵
Original assignee: Shandong Hengji Survey And Design Co ltd
Current assignee: Shandong Hengji Survey And Design Co ltd
Priority date: 2019-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2029-12-24

Abstract

本实用新型公开了一种减少冲击荷载的高压固结仪，涉及岩土工程试验的技术领域，其包括机架、测压装置和调节装置，测压装置包括设于调节装置上的第一杠杆，第一杠杆的一端铰接有第二杠杆，另一端与砝码座挂接，机架上固有与第二杠杆铰接的辅助杆，第二杠杆与支架铰接，调节装置包括支撑杆，支撑杆的下端固有滑移于机架上的滑移块，支撑杆与第一杠杆的下表面滑移铰接。调节平衡锤，使得第一杠杆处于水平的位置。将砝码置于砝码座上，滑动滑移块，使滑移块带动支撑杆滑移，从而使第一杠杆上的转动轴心向第二杠杆处移动，使得转动轴心两侧的力矩相等，最终使得支架抵接于压力室的力与砝码的重力相同。本实用新型具有减少土样冲击荷载的效果。

Description

一种减少冲击荷载的高压固结仪

技术领域

本实用新型涉及岩土工程试验的技术领域，尤其是涉及一种减少冲击荷载的高压固结仪。

背景技术

目前为了模拟高放废物地质处置库中的缓冲材料—高压实膨润土的体变特征，需要开展高压环境下的固结试验。高压固结仪主要是用于研究非饱和土的体变特征。其加载系统采用杠杆式加载装置，通过增减砝码对压力室中的土样进行竖向压力的加卸载。

如图1所示，现有技术中的一种高压固结仪，包括机架100、第一杠杆210、平衡锤220和压力室350。第一杠杆210水平设置，第一杠杆210的一端挂接有砝码座212，另一端铰接有竖直的支架211。压力室350通过支撑架固定连接于机架100的平台上，用于放置土样。支架211与压力室350抵触，支撑架上设置有竖直的压力表237，压力表237的顶针与支架211上表面抵触。平衡锤220水平卡接于机架100上，并且与第一杠杆210挂接。调节平衡锤220，使得第一杠杆210处于水平位置，然后向砝码座212上添加砝码，从而使得第一杠杆210带动支架211的下降，从而使得支架211对压力室350施加压力，使得顶针与支架211之间的压力发生变化，然后读出压力表237的示数，从而得出土样的压缩量。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：当增减砝码时，由于砝码过重，所以会对压力室的土样产生明显的冲击荷载，造成膨润土试样体变特征测量的误差，从而影响试验数据的精确度。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种减少冲击荷载的高压固结仪。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种减少冲击荷载的高压固结仪，包括机架，所述机架上设置有测压装置和调节装置，所述测压装置包括水平设置于调节装置上的第一杠杆，所述第一杠杆的一端铰接有水平的第二杠杆，另一端与砝码座挂接，所述机架上竖直固定连接有辅助杆，所述辅助杆与第二杠杆铰接，所述第二杠杆远离第一杠杆的一端与支架铰接，所述调节装置包括竖直的支撑杆，所述支撑杆的下端固定连接有滑移块，所述滑移块沿第一杠杆的长度方向滑移于机架上，所述支撑杆的上端与第一杠杆的下表面滑移铰接。

通过采用上述技术方案，调节平衡锤，使得第一杠杆处于水平的位置。然后将砝码置于砝码座上，然后滑动滑移块，使得滑移块带动支撑杆向远离砝码座的一端水平滑移，从而使得第一杠杆上的转动轴心向第二杠杆处移动，从而使得转动轴心两侧的力矩相等，从而最终使得支架抵接于压力室的力与砝码的重力相同，由于第一杠杆上的转动轴心是滑移的，所以可以实现增加砝码时，支架抵接于压力室上的力缓慢增加，从而减少了砝码对土样的冲击荷载。

进一步的：所述第一杠杆的下表面开设有沿其长度的滑槽，所述支撑杆与滑槽滑移铰接，所述滑移块的外侧卡接有滑移板，所述滑移板的一侧转动连接有水平的第一螺栓，所述机架的平台上固定连接有第一螺母，所述第一螺栓与第一螺母螺纹连接。

通过采用上述技术方案，当需要支撑杆滑移时，转动第一螺栓，第一螺栓会带动滑移板的水平滑移，由于滑移块与滑移板卡接，所以滑移板的滑移会带动滑移块的滑移，从而使得支撑杆在第一杠杆上滑移，使得第一杠杆与第二杠杆两端的力矩慢慢相等。

进一步的：所述第一螺栓上固定连接有第一圆环和第二圆环，所述滑移板内开设有第一辅助槽，所述第一圆环与滑移板侧壁抵触，所述第二圆环与第一辅助槽的底壁抵触。

通过采用上述技术方案，设置第一圆环和第二圆环的目的是，避免第一螺栓带动滑移板移动时，第一螺栓从滑移板内脱离。

进一步的：所述机架的平台上沿第一杠杆的宽度方向滑移有防晃杆，所述防晃杆远离机架底部的一端固定连接有防晃板，所述防晃板靠近第一杠杆。

通过采用上述技术方案，当第一杠杆在工作时，滑动防晃杆，使得防晃杆带动防晃板靠近第一杠杆，从而可以避免支撑杆在第一杠杆上滑移时，造成第一杠杆向两侧晃动。

进一步的：所述防晃杆上转动连接有水平的第二螺栓，所述机架的平台上固定连接有第二螺母，所述第二螺栓与第二螺母螺纹连接。

通过采用上述技术方案，当需要防晃杆滑移时，转动第二螺栓，第二螺栓会带动防晃杆的滑移，由于防晃杆是依靠转动第二螺栓滑移的，所以可以减小人工直接滑移的误差。

进一步的：所述第二螺栓上固定连接有第三圆环和第四圆环，所述防晃杆内开设有第二辅助槽，所述第三圆环与防晃杆的侧壁抵触，所述第四圆环与第二辅助槽的底壁抵触。

通过采用上述技术方案，设置第三圆环和第四圆环的目的是，避免第二螺栓在带动防晃杆移动时，第二螺栓从防晃杆上脱离。

进一步的：所述辅助杆为伸缩杆，所述支撑杆包括滑移杆和固定杆，所述滑移杆竖直滑移于固定杆内，所述滑移杆的上端滑移铰接于滑槽内，所述固定杆的下端与滑移块固定连接。

通过采用上述技术方案，当向平衡锤上挂接第二杠杆时，需要调节第一杠杆和第二杠杆的高度，所以为了方便第二杠杆挂接于平衡锤上，将辅助杆和支撑杆设置成伸缩的，从而方便调节第一杠杆和第二杠杆的高度。

进一步的：所述固定杆内开设有竖直的限位槽，所述滑移杆上开设有关于其轴线对称的凹槽，所述凹槽内放置有水平的限位弹簧，所述限位弹簧远离凹槽底壁的一端固定连接有卡块。

通过采用上述技术方案，安装第一杠杆时，挤压卡块，使得卡块压缩限位弹簧，从而将滑移杆插入固定杆内，然后卡块在限位弹簧的弹力下卡接于限位槽内，从而实现第一杠杆的安装，从而使得滑移杆在固定杆内滑移，可以调节第一杠杆的高度。

进一步的：所述滑移块的底部镶嵌有滚珠，所述滚珠与机架的平台表面抵触。

通过采用上述技术方案，当滑移块滑移时，滚珠可以减小滑移块与机架平台的摩擦力，从而方便滑移块的滑移。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.设置支撑杆和滑移块的目的是，调节平衡锤，使得第一杠杆处于水平的位置。然后将砝码置于砝码座上，然后滑动滑移块，使得滑移块带动支撑杆向远离砝码座的一端水平滑移，从而使得第一杠杆上的转动轴心向第二杠杆处移动，从而使得转动轴心两侧的力矩相等，从而最终使得支架抵接于压力室的力与砝码的重力相同，由于第一杠杆上的转动轴心是滑移的，所以可以实现增加砝码时，支架抵接于压力室上的力缓慢增加，从而减少了砝码对土样的冲击荷载；

2.设置防晃板的目的是，当第一杠杆在工作时，滑动防晃杆，使得防晃杆带动防晃板靠近第一杠杆，从而可以避免支撑杆在第一杠杆上滑移时，造成第一杠杆向两侧晃动；

3.滑移杆滑移于固定杆内的目的是，当向平衡锤上挂接第二杠杆时，需要调节第一杠杆和第二杠杆的高度，所以为了方便第二杠杆挂接于平衡锤上，将辅助杆和支撑杆设置成伸缩的，从而方便调节第一杠杆和第二杠杆的高度。

附图说明

图1是现有技术中的整体结构示意图；

图2是本实施例的整体结构示意图；

图3是调节装置的以及支撑杆的爆炸视图；

图4是图3中A的局部放大结构示意图；

图5是显示滚珠、第一圆环和第二圆环的爆炸视图；

图6是防晃杆滑移结构的爆炸视图。

附图标记：100、机架；110、第一导向槽；120、第二导向槽；200、测压装置；210、第一杠杆；211、支架；212、砝码座；213、第二杠杆；220、平衡锤；237、压力表；240、辅助杆；300、调节装置；310、支撑杆；320、滑移块；321、滑槽；322、滑移板；323、第一螺栓；324、第一螺母；325、滚珠；326、滑移杆；327、固定杆；328、限位弹簧；329、限位槽；330、凹槽；331、卡块；340、防晃杆；341、防晃板；342、第二螺栓；343、第二螺母；350、压力室；360、第一圆环；361、第二圆环；363、第三圆环；364、第四圆环。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图2所示，为本实用新型公开的一种减少冲击荷载的高压固结仪，包括机架100、测压装置200和调节装置300。测压装置200设置于机架100上，用于对土样进行测压。调节装置300设置于机架100的平台上，用于减小测压装置200对土样产生的冲击负荷。

测压装置200包括水平的第一杠杆210，第一杠杆210设置于调节装置300上，第一杠杆210的一端铰接有水平的第二杠杆213，另一端与砝码座212挂接。机架100上竖直固定连接有辅助杆240，辅助杆240与第二杠杆213的下表面铰接，第二杠杆213远离第一杠杆210的一端与支架211铰接，支架211挂接于平衡锤220上。

如图2和图3所示，调节装置300包括滑移块320，机架100的平台上沿第一杠杆210的长度方向开设有第一导向槽110，滑移块320滑移于第一导向槽110内，滑移块320上竖直固定连接有支撑杆310。在第一杠杆210的下表面开设有沿其长度方向的“T”形的滑槽321（见图5），支撑杆310滑移铰接于滑槽321内。当需要对土样进行检测时，调节平衡锤220，使得第一杠杆210调平。然后滑动滑移块320，使得滑移块320带动支撑杆310向远离砝码座212的一端水平滑移，从而使得第一杠杆210上的转动轴心向第二杠杆213处移动，从而使得转动轴心两侧的力矩相等，从而最终使得支架211抵接于压力室350的力与砝码的重力相同，由于第一杠杆210上的转动轴心是滑移的，所以可以实现增加砝码时，支架211抵接于压力室350上的力缓慢增加，从而减少了砝码对土样的冲击荷载。

如图3所示，滑移块320的外侧卡接有“U”形的滑移板322，滑移板322的一侧转动连接有水平的第一螺栓323。在机架100的平台上固定连接有第一螺母324，第一螺栓323与第一螺母324螺纹连接。当需要支撑杆310滑移时，转动第一螺栓323，第一螺栓323会带动滑移板322的水平滑移，由于滑移块320与滑移板322卡接，所以滑移板322的滑移会带动滑移块320的滑移，从而使得支撑杆310在第一杠杆210上滑移，使得第一杠杆210与第二杠杆213两端的力矩慢慢相等。

如图4所示，滑移块320的底部镶嵌有滚珠325，滚珠325与机架100的平台表面抵触。设置滚珠325的目的是，减小滑移块320与机架100（见图2）的平台的摩擦力。

如图3和图4所示，辅助杆240设置为可伸缩的杆，支撑杆310包括滑移杆326和固定杆327，固定杆327竖直固定连接于滑移块320上，固定杆327内开设有竖直的限位槽329。在滑移杆326两侧开设有关于其轴线对称的凹槽330，凹槽330内放置有水平的限位弹簧328，限位弹簧328远离凹槽330底壁的一端固定连接有卡块331。安装第一杠杆210时，挤压卡块331，使得卡块331压缩限位弹簧328，然后使得滑移杆326进入固定杆327内，卡块331会在限位弹簧328的弹力下一半卡接于限位槽329内，从而使得卡块331在限位槽329内滑移，使得滑移杆326可以在固定杆327上滑移。当向平衡锤220上挂接第二杠杆213时，需要调节第一杠杆210和第二杠杆213的高度，所以为了方便将第二杠杆213挂接于平衡锤220上，因此将辅助杆240和支撑杆310设置成伸缩的，从而方便调节第一杠杆210和第二杠杆213的高度。

如图5所示，在滑移板322内开设有第一辅助槽，第一螺栓323上固定连接有第一圆环360和第二圆环361，第一圆环360与滑移板322的侧壁抵触，第二圆环361与第一辅助槽的底壁抵触。设置第一圆环360和第二圆环361的目的是，避免第一螺栓323带动滑移板322移动时，第一螺栓323从滑移板322内脱离。

如图2和图6所示，在机架100的平台上开设有与第一导向槽110垂直的第二导向槽120，第二导向槽120内滑移有防晃杆340，防晃杆340远离机架100的一端固定连接有防晃板341，防晃板341与第一杠杆210相靠近。当第一杠杆210在工作时，滑动防晃杆340，使得防晃杆340带动防晃板341向第一杠杆210处滑移，从而可以避免支撑杆310在第一杠杆210上滑移时，造成第一杠杆210向两侧晃动。

如图6所示，防晃杆340上转动连接有水平的第二螺栓342，在机架100的平台上固定连接有第二螺母343，第二螺栓342与第二螺母343螺纹连接。当需要防晃杆340滑移时，转动第二螺栓342，第二螺栓342会带动防晃杆340的滑移，由于防晃杆340是依靠转动第二螺栓342滑移的，所以可以减小人工直接滑移的误差。

在防晃杆340内开设有第二辅助槽，第二螺栓342上固定连接有第三圆环363和第四圆环364，第三圆环363与防晃杆340的侧壁抵触，第四圆环364与第二辅助槽的底壁抵触。设置第三圆环363和第四圆环364的目的是，避免第二螺栓342在带动防晃杆340移动时，第二螺栓342从防晃杆340上脱离。

本实施例的具体工作过程：在向砝码座212上添加砝码时，转动第一螺栓323，使得第一螺栓323带动滑移板322的滑移，从而使得滑移板322带动滑移块320上的支撑杆310向第二杠杆213处滑移，从而使第一杠杆210与第二杠杆213两端的力矩慢慢的相等，从而逐步增加支架211对压力室350内土样压缩的力，从而达到减少土样承受的冲击荷载。

Claims

1.一种减少冲击荷载的高压固结仪，包括机架（100），其特征在于：所述机架（100）上设置有测压装置（200）和调节装置（300），所述测压装置（200）包括水平设置于调节装置（300）上的第一杠杆（210），所述第一杠杆（210）的一端铰接有水平的第二杠杆（213），另一端与砝码座（212）挂接，所述机架（100）上竖直固定连接有辅助杆（240），所述辅助杆（240）与第二杠杆（213）铰接，所述第二杠杆（213）远离第一杠杆（210）的一端与支架（211）铰接，所述调节装置（300）包括竖直的支撑杆（310），所述支撑杆（310）的下端固定连接有滑移块（320），所述滑移块（320）沿第一杠杆（210）的长度方向滑移于机架（100）上，所述支撑杆（310）的上端与第一杠杆（210）的下表面滑移铰接。

2.根据权利要求1所述的一种减少冲击荷载的高压固结仪，其特征在于：所述第一杠杆（210）的下表面开设有沿其长度的滑槽（321），所述支撑杆（310）与滑槽（321）滑移铰接，所述滑移块（320）的外侧卡接有滑移板（322），所述滑移板（322）的一侧转动连接有水平的第一螺栓（323），所述机架（100）平台上固定连接有第一螺母（324），所述第一螺栓（323）与第一螺母（324）螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种减少冲击荷载的高压固结仪，其特征在于：所述第一螺栓（323）上固定连接有第一圆环（360）和第二圆环（361），所述滑移板（322）内开设有第一辅助槽，所述第一圆环（360）与滑移板（322）侧壁抵触，所述第二圆环（361）与第一辅助槽的底壁抵触。

4.根据权利要求1所述的一种减少冲击荷载的高压固结仪，其特征在于：所述机架（100）的平台上沿第一杠杆（210）的宽度方向滑移有防晃杆（340），所述防晃杆（340）远离机架（100）的一端固定连接有防晃板（341），所述防晃板（341）靠近第一杠杆（210）。

5.根据权利要求4所述的一种减少冲击荷载的高压固结仪，其特征在于：所述防晃杆（340）上转动连接有水平的第二螺栓（342），所述机架（100）的平台上固定连接有第二螺母（343），所述第二螺栓（342）与第二螺母（343）螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种减少冲击荷载的高压固结仪，其特征在于：所述第二螺栓（342）上固定连接有第三圆环（363）和第四圆环（364），所述防晃杆（340）内开设有第二辅助槽，所述第三圆环（363）与防晃杆（340）的侧壁抵触，所述第四圆环（364）与第二辅助槽的底壁抵触。

7.根据权利要求2所述的一种减少冲击荷载的高压固结仪，其特征在于：所述辅助杆（240）为伸缩杆，所述支撑杆（310）包括滑移杆（326）和固定杆（327），所述滑移杆（326）竖直滑移于固定杆（327）内，所述滑移杆（326）的上端滑移铰接于滑槽（321）内，所述固定杆（327）的下端与滑移块（320）固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种减少冲击荷载的高压固结仪，其特征在于：所述固定杆（327）内开设有竖直的限位槽（329），所述滑移杆（326）上开设有关于其轴线对称的凹槽（330），所述凹槽（330）内放置有水平的限位弹簧（328），所述限位弹簧（328）远离凹槽（330）底壁的一端固定连接有卡块（331）。

9.根据权利要求2所述的一种减少冲击荷载的高压固结仪，其特征在于：所述滑移块（320）的底部镶嵌有滚珠（325），所述滚珠（325）与机架（100）平台的表面抵触。