CN217084421U - 用于高压ct-三轴仪的轴压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土体检测设备技术领域，具体公开了一种用于高压CT‑三轴仪的轴压系统，包括伺服电机、减速机、丝杆机构、加载架和加载杆，所述电机的主轴与减速机的输入轴连接，所述减速机的输出轴与丝杆机构的丝杆螺母连接，所述丝杆机构的丝杆与加载杆一端连接，所述加载杆的另一端伸入压力室内，所述加载架设置在丝杆机构与压力室之间。将加载架设置在丝杆机构与压力室之间，使压力室外部无加载架的遮挡，从而利于X射线的穿透，成像效果佳，利于扩大三轴试样尺寸和细观扫描检测，从而克服试验的局限性。

Description

用于高压CT-三轴仪的轴压系统

技术领域

本实用新型属于土体检测设备技术领域，具体涉及一种用于高压CT-三轴仪的轴压系统。

背景技术

为研究土样在压缩变形破坏演化过程中颗粒内部细观结构的变化规律，需要将传统土工三轴试验仪置于CT扫描系统内进行多层断面扫描分析，动态观测土样在受力过程中的细观结构。然而，现有三轴试验仪具有笨重的轴压系统，由于反力架设置在压力室外围，其体积大、重量重，转运至CT扫描系统非常困难，且制约了试样尺寸和适用范围；同时，现有的三轴试验仪压力室材料扫描效果差，影响了CT成像效果。目前三轴压力室材料和反力架设置在外围的轴压系统无法满足高围压和高轴压时三轴试验过程中的CT成像效果。

因此，急需提出一种适应于高压CT-三轴试验仪的轴压系统，使其体积小，重量轻，且具有较高的成像效果，可进行标准尺寸和更大大尺寸试样的测试，对于扩大适用范围、提高测试质量具有重要意义。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种用于高压CT-三轴仪的轴压系统，有效的解决了上述背景技术中提出的问题。

本实用新型由以下方案实现：

一种用于高压CT-三轴仪的轴压系统，包括伺服电机、减速机、丝杆机构、加载架和加载杆，所述电机的主轴与减速机的输入轴连接，所述减速机的输出轴与丝杆机构的丝杆螺母连接，所述丝杆机构的丝杆与加载杆一端连接，所述加载杆的另一端伸入压力室内，所述加载架设置在丝杆机构与压力室之间。

进一步，所述丝杆机构还包括外壳，在外壳内，所述丝杆螺母一端与丝杆螺纹连接，另一端一体设置有连接杆，所述连接杆的另一端延伸出外壳与减速机的输出轴连接。

进一步，所述丝杆机构还包括密封盖合在外壳一端的固定座，所述固定座上贯通设置有多个过孔，所述加载架为至少两根连接在固定座与压力室之间的螺杆，所述螺杆一端与压力室螺纹连接，一端穿过所述过孔用螺母固定。

进一步，所述减速机构包括壳体及设置在壳体内的齿圈、太阳轮、行星轮、行星架、输入轴和输出轴，所述行星轮与齿圈和太阳轮齿啮合，所述太阳轮与输入轴一体设置，所述行星架设置有内齿圈，所述输出轴设置有与内齿圈啮合的传动齿轮，所述输出轴通过联轴器与连接杆连接。

进一步，所述压力室采用航空铝制成。

进一步，所述伺服电机与壳体通过螺栓或螺钉连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过行星机构减速，丝杆机构变直线运动，实现对试样轴向加压，使用时，根据需要，在行星机构传动比和丝杆机构旋转与直线的速率比的基础上，确定伺服电机的转速，得到实际需要的轴压速率，使其可控，压力可调。由于该组合，结构简单，且均是轴向直接传递，相对于齿轮传递和蜗轮蜗杆传递体积小，重量轻。

同时，本实用新型将加载架设置在丝杆机构与压力室之间，使压力室外部并无加载架的遮挡，从而利于X射线的穿透，成像效果更佳，利于进一步扩大三轴试样尺寸，从而克服宏观试验的局限性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的侧视图。

附图标记说明：

1-伺服电机；2-减速机；3-丝杆机构；4-加载架；5-加载杆；6-丝杆螺母；7-丝杆；8-压力室；9-外壳；10-连接杆；11-固定座；12-齿圈；13-太阳轮；14-行星轮；15-行星架；16-输入轴；17-输出轴；18-联轴器；19-壳体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，本实施例提供一种用于高压CT-三轴仪的轴压系统，包括伺服电机1、减速机2、丝杆机构3、加载架4和加载杆5，伺服电机的主轴与减速机的输入轴连接，减速机的输出轴与丝杆机构的丝杆螺母6连接，丝杆机构的丝杆7与加载杆一端连接，加载杆的另一端伸入压力室内，当伺服电机给出驱动转速，减速机输入轴旋转，经减速再传递到输出轴，输出轴与驱动丝杆螺母旋转，从而驱动丝杆轴向移动和驱动加载杆继续伸入压力室8进行加压，通过加载帽对试样施加轴向压力。

通过行星机构减速，丝杆机构变直线运动，实现对试样轴向加压，使用时，根据需要，在行星机构传动比和丝杆机构旋转与直线的速率比的基础上，确定伺服电机的转速，通过得到实际需要的轴压速率，使其可控，压力可调。由于该组合，结构简单，且均是轴向直接传递，相对于齿轮减速和蜗轮蜗杆传递体积小，重量轻。

加载架提供压力室对轴向压力的反力，本实施例的加载架设置在丝杆机构与压力室之间。摒弃了传统反力架设置在压力室外部的设计，从而使压力室外部并无加载架的遮挡，减小体积，提高X射线的穿透能力，提高分辨率。

本实施例中，丝杆机构还包括外壳9，伺服电机与壳体通过螺栓或螺钉连接，可快速拆卸和安装，便于维修。

在外壳内，丝杆螺母一端与丝杆螺纹连接，另一端一体设置有连接杆10，连接杆的另一端延伸出外壳与减速机的输出轴连接。

本实施例中，丝杆机构还包括密封盖合在外壳一端的固定座11，固定座上贯通设置有多个过孔，加载架为至少两根连接在固定座与第一法兰之间的螺杆，螺杆一端与第一法兰螺纹连接，一端穿过所述过孔用螺母固定。

螺杆的数量并不限定，本实施例为四根螺杆，设置在固定座的外侧。

本实施例中，减速机构包括壳体19及设置在壳体内的齿圈12、太阳轮13、行星轮14、行星架15、输入轴16和输出轴17，行星轮与齿圈和太阳轮齿啮合，太阳轮与输入轴一体设置，行星架设置有内齿圈，输出轴设置有与内齿圈啮合的传动齿轮，输出轴通过联轴器18与连接杆连接。将旋转运动传出去。

传动齿轮的模数与太阳轮相同，但齿数多于太阳轮，实现减速。重要的，是在行星架上设置有行星轮轴过孔，从而使行星架转动受到行星轮公转的限制，

本实施例中，压力室采用航空铝制成。如采用航空铝7075、7A09制成压力室，可以使压力室既保持良好的结构强度，也具有良好的X射线接受度，利于CT成像，同时，也利于试样尺寸的增大。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.用于高压CT-三轴仪的轴压系统，其特征在于:包括伺服电机、减速机、丝杆机构、加载架和加载杆，所述电机的主轴与减速机的输入轴连接，所述减速机的输出轴与丝杆机构的丝杆螺母连接，所述丝杆机构的丝杆与加载杆一端连接，所述加载杆的另一端伸入压力室内，所述加载架设置在丝杆机构与压力室之间。

2.根据权利要求1所述的用于高压CT-三轴仪的轴压系统，其特征在于：所述丝杆机构还包括外壳，在外壳内，所述丝杆螺母一端与丝杆螺纹连接，另一端一体设置有连接杆，所述连接杆的另一端延伸出外壳与减速机的输出轴连接。

3.根据权利要求2所述的用于高压CT-三轴仪的轴压系统，其特征在于：所述丝杆机构还包括密封盖合在外壳一端的固定座，所述固定座上贯通设置有多个过孔，所述加载架为至少两根连接在固定座与压力室之间的螺杆，所述螺杆一端与压力室螺纹连接，一端穿过所述过孔用螺母固定。

4.根据权利要求1所述的用于高压CT-三轴仪的轴压系统，其特征在于：所述减速机包括壳体及设置在壳体内的齿圈、太阳轮、行星轮、行星架、输入轴和输出轴，所述行星轮与齿圈和太阳轮齿啮合，所述太阳轮与输入轴一体设置，所述行星架设置有内齿圈，所述输出轴设置有与内齿圈啮合的传动齿轮，所述输出轴通过联轴器与连接杆连接。

5.根据权利要求1所述的用于高压CT-三轴仪的轴压系统，其特征在于：所述压力室采用航空铝制成。

6.根据权利要求1所述的用于高压CT-三轴仪的轴压系统，其特征在于：所述伺服电机与壳体通过螺栓或螺钉连接。

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