CN217331999U - 一种直剪仪的液压加载装置、直剪仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于直剪仪设备领域，具体涉及一种直剪仪的液压加载装置、直剪仪。本直剪仪的液压加载装置包括：反力模块、液压千斤顶、液压模块和量测模块；其中所述液压千斤顶包括：高压液缸，其开口朝下安装在反力模块上；顶升结构，位于高压液缸内且沿高压液缸的开口向下伸出；所述量测模块位于顶升结构的底部；所述液压模块适于调节顶升结构向下运动至在直剪仪的样品盒上，以对样品盒施加向下压力，并通过量测模块量测施加在样品盒上的压力值。替代了传统的砝码加载方法，大大降低了加载难度，防止了高质量砝码在试验时意外脱离而伤人的情况，显著地提高了直剪试验的安全性。

Description

一种直剪仪的液压加载装置、直剪仪

技术领域

本实用新型属于直剪仪设备领域，具体涉及一种直剪仪的液压加载装置、直剪仪。

背景技术

直剪仪是指室内测定土抗剪强度的仪器。测定时将土样置于直剪仪上下金属样品盒之间，通过传压板和滚珠对土样施以一定的垂直压力。但是实际操作过程中，对上剪切盒施加的垂直压力是通过砝码的重力使得杠杆带动压力件压紧在上剪切盒来实现，费时费力。若操作失误，砝码很容易掉落影响试验精度，甚至砸到操作者脚部，危害操作者安全。

实用新型内容

本实用新型提供了一种直剪仪的液压加载装置、直剪仪，通过液压模块适于调节顶升结构向下运动至在直剪仪的样品盒上，以通过量测模块量测施加在样品盒上的压力值，大大降低了加载难度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种直剪仪的液压加载装置，包括：反力模块、液压千斤顶、液压模块和量测模块；其中所述液压千斤顶包括：高压液缸，其开口朝下安装在反力模块上；顶升结构，位于高压液缸内且沿高压液缸的开口向下伸出；所述量测模块位于顶升结构的底部；所述液压模块适于调节顶升结构向下运动至在直剪仪的样品盒上，以对样品盒施加向下压力，并通过量测模块量测施加在样品盒上的压力值。

进一步，所述液压模块包括：油压推进组件；储油缸，其内放置有液压油；操作手柄；所述油压推进组件包括：缸体，分别与储油缸、高压液缸相连；活塞杆，位于所述缸体中，其顶部凸出所述缸体并与所述操作手柄连接；所述操作手柄带动活塞杆往复运动，以使储油缸内的液压油经过缸体进入高压液缸中，以推动顶升结构向下运动。

进一步，所述储油缸通过第一通道与缸体连接，且第一通道上设有第一单向油阀；所述缸体通过第二通道与高压液缸连接，且第二通道上设有第二单向油阀；以及所述储油缸通过第三通道与高压液缸连接，且第三通道上设有放油阀。

进一步，所述操作手柄为一直杆，分为安装部和操作部；所述安装部通过间隔设置的第一铰接点、第二铰接点分别与活塞杆的顶部、缸体铰接；所述操作部适于围绕第二铰接点按压或抬升，以使活塞杆往复运动。

进一步，所述样品盒位于直剪仪的台板上；所述反力模块包括：反力板，位于所述样品盒的正上方；若干个可拆卸的支撑杆，其上端与反力板固定连接，其下端与台板相连。

进一步，所述高压液缸的外部为不锈钢实心体，其顶部开有螺孔，以通过螺栓固定在反力板的中间位置。

进一步，所述量测模块包括位于顶升结构的底部中间位置的压力传感器；所述压力传感器用于检测施加在样品盒上的压力值并通过显示模块显示。

第二方面，本实用新型提供了一种直剪仪，包括：台板；样品盒，放置在所述台板上，分为上下层叠设置的上剪切盒和下剪切盒；如前所述的直剪仪的液压加载装置，对上剪切盒施加向下压力；剪切装置，用于对下剪切盒施加水平推力，以使上剪切盒与下剪切盒之间产生水平方向上的相对位移，即位于上剪切盒、下剪切盒之间的物料受到剪力。

进一步，所述剪切装置包括：传力模块，与下剪切盒相连；手轮，与传力模块相连；旋转手轮，所述传力模块向下剪切盒施加水平推力，使下剪切盒水平运动。

进一步，所述台板包括：间隔设置的上板、下板；所述液压模块放置于上板、下板之间。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的直剪仪的液压加载装置、直剪仪通过液压模块适于调节顶升结构向下运动至在直剪仪的样品盒上，以对样品盒施加向下压力，并通过量测模块量测施加在样品盒上的压力值，替代了传统的砝码加载方法，大大降低了加载难度，防止了高质量砝码在试验时意外脱离而伤人的情况，显著地提高了直剪试验的安全性。同时，液压加载能满足以任何压力固结的试验方案，摆脱了传统固定砝码固定荷载的限制，此加载装置赋予了加载方案更多灵活性。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是直剪仪的结构示意图；

图2是液压加载装置的局部放大图；

图3是的液压模块的内部结构示意图；

图中：

反力模块1，反力板11，螺栓111，支撑杆12，螺丝121；

液压千斤顶2，高压液缸21，螺孔211，高压液缸21的导管212，顶升结构22；

液压模块3，油压推进组件31，缸体311，活塞杆312，储油缸32，操作手柄33，安装部331，操作部332，第一铰接点333，第二铰接点334，第一单向油阀34，第二单向油阀35，放油阀36；

量测模块4，压力传感器41；

样品盒5，上剪切盒51，上剪切盒盖511，下剪切盒52；

台板6，上板61，下板62；

剪切装置7，传力模块71，手轮72；

显示模块8。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

实施例1：

见图1-图3，一种直剪仪的液压加载装置，包括：反力模块1、液压千斤顶2、液压模块3和量测模块4；其中所述液压千斤顶2包括：高压液缸21，其开口朝下安装在反力模块1上；顶升结构22，位于高压液缸21内且沿高压液缸21的开口向下伸出；所述量测模块4位于顶升结构22的底部；所述液压模块3适于调节顶升结构22向下运动至在直剪仪的样品盒5上，以对样品盒5施加向下压力，并通过量测模块4量测施加在样品盒5上的压力值。

具体的，所述样品盒5位于直剪仪的台板6上；所述反力模块1包括：反力板11，水平设置在所述样品盒5的正上方；若干个可拆卸的支撑杆12，其上端与反力板11固定连接，其下端与台板6相连；所述支撑杆12为钢杆，其下端通过螺丝121与上台板17侧面相连。所述高压液缸21的外部为不锈钢实心体，其顶部开有螺孔211，以通过螺栓111固定在反力板11的中间位置。

可选的，见图3，所述量测模块4包括位于顶升结构22的底部中间位置的压力传感器41；所述压力传感器41用于检测施加在样品盒5上的压力值并通过显示模块8显示。优选的，所述压力传感器41位于顶升结构22的底部的中心位置，当然，所述压力传感器41位于上剪切盒盖511的顶部，也能达到检测压力值的效果。

可选的，所述顶升结构22为T形杆，其上端宽部位于高压液缸21内并与高压液缸21的侧壁接触，以在液压油的推动下上下运动，其下端窄部从高压液缸21开口处伸出，并在底部安装有所述压力传感器41。

作为液压模块的一种可选的实施方式。

所述液压模块3包括：油压推进组件31；储油缸32，其内放置有液压油；操作手柄33；所述油压推进组件31包括：缸体311，分别与储油缸32、高压液缸21相连；活塞杆312，位于所述缸体中，其顶部凸出所述缸体311并与所述操作手柄33连接；所述操作手柄33带动活塞杆312往复运动，以使储油缸32内的液压油经过缸体311进入高压液缸21中，以推动顶升结构22向下运动。

可选的，所述活塞杆312竖直设置在缸体311中，活塞杆312的下半段位于缸体311中，上半段伸出缸体311与操作手柄33铰接。

可选的，所述储油缸32通过第一通道与缸体311连接，且第一通道上设有第一单向油阀34；所述缸体311通过第二通道与高压液缸21的导管212连接，导管37且第二通道上设有第二单向油阀35；以及所述储油缸32通过第三通道与高压液缸21连接，且第三通道上设有放油阀36。以及，所述操作手柄33为一直杆，分为安装部331和操作部332；所述安装部331通过间隔设置的第一铰接点333、第二铰接点334分别与活塞杆312的顶部、缸体311铰接；所述操作部332适于围绕第二铰接点334按压或抬升，以使活塞杆312往复运动。

具体的，当下降顶升结构22时，先关闭放油阀36，再手动抬升操作手柄33的操作部332，带动活塞杆312向上运动，缸体311内的油压减小，使储油缸32内的液压油通过第一通道流经第一单向油阀34并进入缸体311内；然后手动按压操作手柄33的操作部332，带动活塞杆312向下运动，缸体311内的油压增大，由于第一单向油阀34阻止缸体311内的液压油回流入储油缸32内，缸体311内的液压油只能通过第二通道流经第二单向油阀34并进入高压液缸21的导管212内；再然后手动抬升操作手柄33的操作部332，带动活塞杆312向上运动，缸体311内的油压减小，由于第二单向油阀34阻止导管212内的液压油回流入缸体311内，导管212内的液压油只能通过导管212进入高压液缸21内；然后不断按压和抬升操作手柄33，使高压液缸21内的油压增大，以推动顶升结构22向下运动，直至接触上剪切盒51的上剪切盒盖511，并通过压力传感器41检测上剪切盒盖511受到的向下压力值；最后继续按压和抬升操作手柄33，当显示模块8显示设定的压力值时，停止操作手柄33，保证剪切盒盖511受到的向下压力稳定。此时，当然也可以通过锁扣将操作手柄33固定，维持操作手柄33不动。当需要提升顶升结构22时，维持操作手柄33不动，打开放油阀36且关闭第二单向油阀34，由于储油缸32内的油压较小，高压液缸21内的液压油会沿导管212回流并从第三通道进入储油缸32内，此过程会使顶升结构22沿高压液缸21缩回，至复位状态。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种直剪仪，包括：台板6；样品盒5，放置在所述台板6上，分为上下层叠设置的上剪切盒51和下剪切盒52；如前所述的直剪仪的液压加载装置，对上剪切盒51施加向下压力；剪切装置7，用于对下剪切盒52施加水平推力，以使上剪切盒51与下剪切盒52之间产生水平方向上的相对位移，即位于上剪切盒51、下剪切盒52之间的物料受到剪力。

可选的，所述剪切装置7包括：传力模块71，与下剪切盒52相连；手轮72，与传力模块71相连；旋转手轮72，所述传力模块71向下剪切盒52施加水平推力，使下剪切盒52水平运动。可选的，所述传力模块71包括但不限于齿轮组合，例如齿轮与齿条配合，以改变力的传递方向，通过齿条带动连接杆水平运动，实现下剪切盒52的水平运动。

可选的，所述台板6包括：间隔设置的上板61、下板62；所述液压模块3放置于上板61、下板62之间。

在本案中，直剪仪的具体操作过程如下：

步骤一、将用于剪切试验的土样制配好，打开上剪切盒51并将土样装入下剪切盒52，将上剪切盒51放回并盖上。

步骤二、将顶升结构22中心对准上剪切盒盖511的中心，向上抬升操作手柄33，活塞杆312向上移动，油压推进组件31的缸体311内产生负压，负压导致第一通道上的第一单向油阀34打开、第二单项油阀35关闭，液压油从储油缸32通过第一通道流入缸体311内；接下来向下推动操作手柄33，活塞杆312向下移动，缸体311内压力增加，导致第二通道外的第二单向油阀35打开，第一单向油阀34关闭，液压油受压从缸体311内通过第三通道及其连接的导管212流入高压油缸21，则顶升结构22受到油压而从高压油缸21中向下移动，此过程中放油阀36保持关闭状态；不断重复上述抬升和向下推动操作手柄33的运动，顶升结构22随之不断向下移动，当顶升结构22的下端接触上剪切盒盖511时，注意观察显示模块8显示的压力传感器41的压力值，按上述操作直到压力传感器41显示的压力值与试验要求一致。

步骤三、待加压时间满足试验要求后，旋转手轮72，通过传力模块71对下剪切盒52施加推力，通过手轮72旋转的速度来控制剪切的速度，此时样品盒5内的土样由于上剪切盒51与下剪切盒52在水平方向上的相对位移而受到剪力。

步骤四、待试验完成后，打开放油阀36，第二单向油阀35关闭，则液压油从高压油缸21流回储油缸32中，此过程会使顶升结构22沿高压油缸21缩回，此时样品盒可打开并取出土样。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种直剪仪的液压加载装置，其特征在于，包括：

反力模块、液压千斤顶、液压模块和量测模块；其中

所述液压千斤顶包括：

高压液缸，其开口朝下安装在反力模块上；

顶升结构，位于高压液缸内且沿高压液缸的开口向下伸出；

所述量测模块位于顶升结构的底部；

所述液压模块适于调节顶升结构向下运动至在直剪仪的样品盒上，以对样品盒施加向下压力，并通过量测模块量测施加在样品盒上的压力值。

2.根据权利要求1所述的直剪仪的液压加载装置，其特征在于，

所述液压模块包括：

油压推进组件；

储油缸，其内放置有液压油；

操作手柄；

所述油压推进组件包括：

缸体，分别与储油缸、高压液缸相连；

活塞杆，位于所述缸体中，其顶部凸出所述缸体并与所述操作手柄连接；

所述操作手柄带动活塞杆往复运动，以使储油缸内的液压油经过缸体进入高压液缸中，以推动顶升结构向下运动。

3.根据权利要求2所述的直剪仪的液压加载装置，其特征在于，

所述储油缸通过第一通道与缸体连接，且第一通道上设有第一单向油阀；

所述缸体通过第二通道与高压液缸连接，且第二通道上设有第二单向油阀；以及

所述储油缸通过第三通道与高压液缸连接，且第三通道上设有放油阀。

4.根据权利要求2所述的直剪仪的液压加载装置，其特征在于，

所述操作手柄为一直杆，分为安装部和操作部；

所述安装部通过间隔设置的第一铰接点、第二铰接点分别与活塞杆的顶部、缸体铰接；

所述操作部适于围绕第二铰接点按压或抬升，以使活塞杆往复运动。

5.根据权利要求1所述的直剪仪的液压加载装置，其特征在于，

所述样品盒位于直剪仪的台板上；

所述反力模块包括：

反力板，位于所述样品盒的正上方；

若干个可拆卸的支撑杆，其上端与反力板固定连接，其下端与台板相连。

6.根据权利要求5所述的直剪仪的液压加载装置，其特征在于，

所述高压液缸的外部为不锈钢实心体，其顶部开有螺孔，以通过螺栓固定在反力板的中间位置。

7.根据权利要求1所述的直剪仪的液压加载装置，其特征在于，

所述量测模块包括位于顶升结构的底部中间位置的压力传感器；

所述压力传感器用于检测施加在样品盒上的压力值并通过显示模块显示。

8.一种直剪仪，其特征在于，包括：

台板；

样品盒，放置在所述台板上，分为上下层叠设置的上剪切盒和下剪切盒；

如权利要求1-7任一项所述的直剪仪的液压加载装置，对上剪切盒施加向下压力；

剪切装置，用于对下剪切盒施加水平推力，以使上剪切盒与下剪切盒之间产生水平方向上的相对位移，即位于上剪切盒、下剪切盒之间的物料受到剪力。

9.根据权利要求8所述的直剪仪，其特征在于，

所述剪切装置包括：

传力模块，与下剪切盒相连；

手轮，与传力模块相连；其中

旋转手轮，所述传力模块向下剪切盒施加水平推力，使下剪切盒水平运动。

10.根据权利要求8所述的直剪仪，其特征在于，

所述台板包括：间隔设置的上板、下板；

所述液压模块放置于上板、下板之间。

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