CN219161883U - 一种岩石三轴剪切试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种岩石三轴剪切试验装置，涉及土工仪器技术领域，其包括底座、防护罩和顶盖，所述底座、防护罩和顶盖可组成压力室，所述防护罩和顶盖相连，所述底座设置有第一组装槽，所述防护罩可适配插入第一组装槽内，所述底座设置有组装块，所述组装块与底座之间设置有卡槽，所述防护罩设置有若干卡块，所述卡块可适配插入卡槽。本申请具有提升装置使用的便利性的效果。

Description

一种岩石三轴剪切试验装置

技术领域

本实用新型涉及土工仪器技术领域，尤其是涉及一种岩石三轴剪切试验装置。

背景技术

三轴剪切试验是指在对岩石试样施加水平围向的压力后，再对岩石试样施加竖直轴向的压力，使岩石试样产生形变直至破坏，从而计算得出岩石试样的抗剪强度包线的试验。

常见的三轴剪切试验装置主要包括轴压杆和压力室，压力室由底座、防护罩和顶盖组成，轴压杆与顶盖相连，防护罩和顶盖相连，顶盖与底座之间往往设置有螺栓连接，使用时需要拆下防护罩和顶盖，将准备好的圆柱形岩石试样放置在底座上，将防护罩和顶盖放到底座上，手动对准轴压杆和岩石试样，然后拧紧螺栓再将防护罩和顶盖与底座组装成压力室，进行测试。

在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题：在组装压力室时，为了降低压力室变形影响试验精度的可能性，使用者需要细致地同步拧动对应的螺栓，组装压力室时操作较为繁琐，使得装置使用不够便利。

实用新型内容

为了提升装置使用的便利性，本申请提供一种岩石三轴剪切试验装置。

本申请提供的一种岩石三轴剪切试验装置采用如下的技术方案：

一种岩石三轴剪切试验装置，包括底座、防护罩和顶盖，所述底座、防护罩和顶盖可组成压力室，所述防护罩和顶盖相连，所述底座设置有第一组装槽，所述防护罩可适配插入第一组装槽内，所述底座设置有组装块，所述组装块与底座之间设置有卡槽，所述防护罩设置有若干卡块，所述卡块可适配插入卡槽。

通过采用上述技术方案，当试样放置在底座后，将防护罩适配插入第一组装槽内，此时防护罩上的卡块贴合在底座上，然后旋转防护罩将防护罩上的卡块适配插入组装块和底座之间的卡槽内，即可将防护罩和顶盖组装在底座上，操作简易，提升了装置使用的便利性。

作为优选，所述组装块设置有与卡槽相通的第一组装孔，所述卡块设置有第二组装孔，所述组装块设置有组装杆，所述组装杆可适配穿过第一组装孔，所述组装杆可适配插入第二组装孔中。

通过采用上述技术方案，当旋转防护罩将卡块适配插入卡槽后，将组装杆适配穿过组装块上的第一组装孔并适配插入卡块上的第二组装孔中，提升组装的稳定性，降低卡块意外脱离卡槽导致防护罩脱离底座的可能性。

作为优选，所述组装杆和组装块之间设置有连接绳，所述连接绳一端设置在组装块上，所述连接绳另一端设置在组装杆上。

通过采用上述技术方案，组装块和组装杆之间通过连接绳相连，降低底座不与防护罩组装时组装杆丢失的可能性。

作为优选，所述顶盖设置有第二组装槽，所述防护罩可适配插入第二组装槽内，所述顶盖和防护罩之间设置有连接组件，所述连接组件用于连接顶盖和防护罩。

通过采用上述技术方案，连接组件连接顶盖和防护罩，防护罩适配插入顶盖内的第二组装槽，提升压力室的密封性，降低防护罩和顶盖之间漏水导致试验结果不精确的可能性。

作为优选，所述第一组装槽和第二组装槽内设置有密封垫。

通过采用上述技术方案，通过密封垫进一步减少压力室漏水的可能性，提升压力室的密封性。

作为优选，所述连接组件包括连接螺栓，所述顶盖设置有与第二组装槽相通的第一连接孔，所述防护罩贯穿设置有第二连接孔，所述连接螺栓可适配穿过第一连接孔和第二连接孔，所述第二组装槽内壁设置有第三连接孔，所述连接螺栓可适配插入第三连接孔并与第三连接孔螺纹连接。

通过采用上述技术方案，当需要连接顶盖和防护罩时，将防护罩插入第二组装槽内，将连接螺栓穿过第一连接孔和第二连接孔后，插入第三连接孔中并拧紧，可以便利地将防护罩和顶盖连接在一起，将当需要拆分顶盖和防护罩进行维修或者清洗时，拧松连接螺栓即可，操作简易便利。

作为优选，所述连接组件还包括连接杆、连接支杆和连接块，所述连接块设置在防护罩上，所述连接杆贯穿设置有固定孔，所述连接螺栓可适配穿过固定孔，所述连接支杆设置在连接杆上，所述连接支杆可与连接块相抵。

通过采用上述技术方案，连接顶盖和防护罩时，先将连接螺栓穿过连接杆上的固定孔，在使用连接螺栓穿过第一连接孔和第二连接孔，然后将连接螺栓插入第三连接孔中并拧紧，此时连接杆上的连接支杆与防护罩上的连接块相抵，提升防护罩和顶盖连接的稳定性，降低防护罩和顶盖意外分离的可能性。

作为优选，所述底座设置有轴压架，所述轴压架设置有轴压气缸，所述顶盖贯穿设置有轴压孔，所述轴压气缸的活塞杆适配穿过轴压孔，所述轴压气缸的活塞杆上设置有轴压块，所述轴压块设置在压力室内，所述顶盖设置有与轴压孔相通的移动孔，所述轴压块可插入移动孔中，所述底座设置有试验台，所述试验台位于轴压块正下方。

通过采用上述技术方案，进行岩石三轴剪切试验前，先旋转顶盖和防护罩使卡块脱离卡槽，然后启动轴压气缸，轴压气缸活塞杆收缩，带动轴压块朝远离底座的方向移动，当轴压块插入顶盖上的移动孔、轴压块顶部与移动孔顶部相抵时，轴压气缸活塞杆继续收缩，轴压块带动顶盖和防护罩一起远离底座，顶盖和防护罩脱离底座方便使用者将试样放置在底座的试验台上；当试样放置在底座试验台上后，启动轴压气缸，轴压气缸活塞杆伸展带动轴压块、顶盖和防护罩一起靠近底座，直到防护罩适配插入底座上的第一组装槽内，防护罩和顶盖受到底座支持力作用，轴压块脱离移动孔，顶盖和防护罩不会再跟随轴压气缸活塞杆运动；装置使用时不需要使用者手动取下或者盖上防护罩和顶盖，提升装置使用的便利性，且轴压块的位置固定且始终对齐试验台，不需要使用者在组装压力室时注意轴压块与试样是否对齐，提升装置使用便利性的同时提升装置试验的精确度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置防护罩、底座、第一组装槽、组装块、卡块、卡槽、组装杆、第一组装孔和第二组装孔，装置使用过程中组装防护罩和底座时，将防护罩适配插入底座上的第一组装槽内，此时卡块与底座表面相抵，转动防护罩使卡块插入组装块和底座之间的卡槽内，将组装杆穿过第一组装孔并插入第二组装孔，将防护罩和底座组装在一起，操作简易便利，提升装置使用的便利性；

2.通过设置顶盖、第二组装槽、连接螺栓、第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔，当需要组装顶盖和防护罩时，将防护罩适配插入第二组装槽内，使用连接螺栓穿过顶盖上的第一连接孔和防护罩上的第二连接孔，将连接螺栓插入第三连接孔内并拧紧，这样可以非常便利地将防护罩和顶盖组装在一起，需要拆卸进行维修或者清洁时拧松连接螺栓即可，非常便利；

3.通过设置轴压孔、轴压架、轴压气缸、轴压块和移动孔，装置使用时，旋转顶盖和防护罩使卡块脱离卡槽后，启动轴压架上的轴压气缸，轴压气缸的活塞杆收缩带动轴压块朝远离底座的方向移动，轴压块进入移动孔并与移动孔顶部相抵后，轴压气缸的活塞杆继续收缩即可带动顶盖和防护罩远离底座，方便使用者放置试样，当试样放置完毕后启动轴压气缸使活塞杆伸展，带动顶盖和防护罩靠近底座直到防护罩插入第二组装槽内，装置使用过程中，不需要使用者手动移动顶盖和防护罩也不需要组装压力室时注意轴压块与试样是否对齐，提升装置使用的便利性同时提升试验进度。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种岩石三轴剪切试验装置的整体示意图。

图2是本申请实施例提供的一种岩石三轴剪切试验装置的剖面示意图。

图3是图2中A区域的放大图。

图4是图2中B区域的放大图。

附图标记说明：1、压力室；2、底座；21、第一组装槽；22、组装块；221、第一组装孔；23、卡槽；24、组装杆；241、连接绳；25、试验台；3、防护罩；31、卡块；311、第二组装孔；32、第二连接孔；4、顶盖；41、第二组装槽；411、密封垫；412、第三连接孔；42、第一连接孔；43、轴压孔；44、移动孔；5、连接组件；51、连接螺栓；52、连接杆；521、固定孔；53、连接支杆；54、连接块；6、轴压架；61、轴压气缸；62、轴压块。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种岩石三轴剪切试验装置。参照图1至图3，其包括可组装成压力室1的底座2、防护罩3和顶盖4，防护罩3和顶盖4为圆形，防护罩3透明。防护罩3和顶盖4之间设置有连接组件5用于连接防护罩3和顶盖4。底座2表面设置有一圈第一组装槽21，防护罩3可适配插入第一组装槽21，底座2表面沿第一组装槽21还焊接固定设置有组装块22，组装块22和底座2之间设置有卡槽23，防护罩3外壁固定设置有卡块31，卡块31可适配插入卡槽23。当装置使用过程中需要组装压力室1时，将防护罩3适配插入底座2上的第一组装槽21内，此时卡块31与底座2表面相抵，然后转动防护罩3使卡块31插入卡槽23中，将防护罩3和底座2组装在一起，配合连接组件5将防护罩3和顶盖4连接在一起，可以非常便利地完成压力室1的组装，提升装置使用的便利性。

为了提升防护罩3和底座2组装的稳定性，参照图1和图3，组装块22沿高度方向设置有与卡槽23相通的第一组装孔221，卡块31表面沿高度方向设置有第二组装孔311，组装块22设置有组装杆24，组装块22和组装杆24之间设置有连接绳241，连接绳241一端固定在组装块22上，连接绳241另一端固定在组装杆24上，组装杆24可适配穿过第一组装孔221并插入第二组装孔311内。连接绳241降低组装杆24丢失的可能性。当防护罩3上的卡块31插入底座2和组装块22之间的卡槽23后，将组装杆24适配穿过第一组装孔221并适配插入第二组装孔311内，降低卡块31脱离卡槽23的可能性，提升防护罩3和底座2组装的稳定性。

为了提高压力室1的密封性，参照图3和图4，顶盖4下表面设置有一圈第二组装槽41，防护罩3可适配插入第二组装槽41内，第一组装槽21和第二组装槽41内都固定设置有密封垫411。这样可以降低装置使用过程中压力室1漏水的可能性，提升压力室1的密封性。

为了提升顶盖4和防护罩3连接的稳定性，参照图2和图4，连接组件5包括连接螺栓51、连接杆52、连接支杆53和连接块54，顶盖4侧面设置有与第二组装槽41相通的第一连接孔42，所述第一连接孔42长度方向沿顶盖4半径方向设置，所述防护罩3贯穿设置有第二连接孔32，所述第二组装槽41远离顶盖4侧壁的内壁设置有第三连接孔412，第三连接孔412长度方向沿顶盖4半径方向设置，连接螺栓51可适配穿过第一连接孔42和第二连接孔32，连接螺栓51可适配插入第三连接孔412并与第三连接孔412螺纹连接。连接杆52上贯穿设置有固定孔521，连接螺栓51可适配穿过固定孔521，连接支杆53一体设置在连接杆52一端，连接块54固定设置在防护罩3外壁上，连接支杆53可与连接块54相抵。连接顶盖4和防护罩3时，将防护罩3插入顶盖4上的第二组装槽41内，使用连接螺栓51穿过连接杆52上的固定孔521，将连接螺栓51适配穿过第一连接孔42和第二连接孔32并适配插入第三连接孔412中，拧紧连接螺栓51，可以非常便利地将顶盖4和防护罩3连接在一起，此时连接支杆53与连接块54相抵，提升顶盖4和防护罩3连接的稳定性，降低顶盖4和防护罩3意外分离的可能性。

为了进一步提升装置使用的便利性，参照图1和图2，底座2侧面沿高度方向焊接固定设置有轴压架6，轴压架6上固定设置有轴压气缸61。顶盖4上表面中心贯穿设置有圆形轴压孔43，顶盖4靠近底座2一端表面设置有与轴压孔43相通的移动孔44，轴压气缸61的活塞杆适配穿过轴压孔43，轴压气缸61活塞杆远离轴压气缸61一端表面螺纹连接设置有轴压块62，轴压块62可插入移动孔44内。底座2表面可拆卸设置有试验台25用于放置试样，试验台25位于轴压块62正下方。装置使用过程中，解除防护罩3与底座2的组装后，启动轴压气缸61使活塞杆收缩，轴压气缸61活塞杆带动轴压块62朝远离底座2方向移动，当轴压块62顶部与移动孔44顶部相抵后，轴压气缸61活塞杆继续收缩会带动顶盖4与防护罩3一起远离底座2，方便使用者将试样放置在底座2的试验台25上。放置完试样后使用轴压气缸61使活塞杆伸展，带动轴压块62朝接近底座2方向移动，带动顶盖4和防护罩3一起靠近底座2直到防护罩3插入第一组装槽21内。装置使用过程中不需要使用者手动移动顶盖4和防护罩3，进一步提升装置使用的便利性。试验台25位于轴压块62正下方，可以提高试验的精度。

本申请实施例一种岩石三轴剪切试验装置的实施原理为：连接组件5将顶盖4和防护罩3连接在一起，装置使用进行测试前，转动防护罩3使卡块31脱离卡槽23，启动轴压气缸61使活塞杆收缩，带动轴压块62插入移动孔44并与移动孔44顶部相抵，轴压气缸61活塞杆继续收缩，带动防护罩3和顶盖4远离底座2，此时将试样放置在底座2试验台25上。然后启动轴压气缸61使活塞杆伸展，带动防护罩3和顶盖4靠近底座2直到防护罩3插入底座2上的第一组装槽21内，转动防护罩3使防护罩3上的卡块31适配插入组装块22和底座2之间的卡槽23。使用组装块22上的组装杆24穿过第一组装孔221，插入卡块31上的第二组装孔311内，可以非常便利地将防护罩3与底座2组装在一起，使防护罩3、底座2和顶盖4组装成压力室1。该装置使用时不需使用者手动移动顶盖4和防护罩3，也不需要对准轴压块62和试验台25，提高了试验精度，组装压力室1的操作也十分简易便利，提升了装置使用的便利性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种岩石三轴剪切试验装置，包括底座(2)、防护罩(3)和顶盖(4)，所述底座(2)、防护罩(3)和顶盖(4)可组成压力室(1)，其特征在于：所述防护罩(3)和顶盖(4)相连，所述底座(2)设置有第一组装槽(21)，所述防护罩(3)可适配插入第一组装槽(21)内，所述底座(2)设置有组装块(22)，所述组装块(22)与底座(2)之间设置有卡槽(23)，所述防护罩(3)设置有若干卡块(31)，所述卡块(31)可适配插入卡槽(23)。

2.根据权利要求1所述的一种岩石三轴剪切试验装置，其特征在于：所述组装块(22)设置有与卡槽(23)相通的第一组装孔(221)，所述卡块(31)设置有第二组装孔(311)，所述组装块(22)设置有组装杆(24)，所述组装杆(24)可适配穿过第一组装孔(221)，所述组装杆(24)可适配插入第二组装孔(311)中。

3.根据权利要求2所述的一种岩石三轴剪切试验装置，其特征在于：所述组装杆(24)和组装块(22)之间设置有连接绳(241)，所述连接绳(241)一端设置在组装块(22)上，所述连接绳(241)另一端设置在组装杆(24)上。

4.根据权利要求1所述的一种岩石三轴剪切试验装置，其特征在于：所述顶盖(4)设置有第二组装槽(41)，所述防护罩(3)可适配插入第二组装槽(41)内，所述顶盖(4)和防护罩(3)之间设置有连接组件(5)，所述连接组件(5)用于连接顶盖(4)和防护罩(3)。

5.根据权利要求4所述的一种岩石三轴剪切试验装置，其特征在于：所述第一组装槽(21)和第二组装槽(41)内设置有密封垫(411)。

6.根据权利要求4所述的一种岩石三轴剪切试验装置，其特征在于：所述连接组件(5)包括连接螺栓(51)，所述顶盖(4)设置有与第二组装槽(41)相通的第一连接孔(42)，所述防护罩(3)贯穿设置有第二连接孔(32)，所述连接螺栓(51)可适配穿过第一连接孔(42)和第二连接孔(32)，所述第二组装槽(41)内壁设置有第三连接孔(412)，所述连接螺栓(51)可适配插入第三连接孔(412)并与第三连接孔(412)螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的一种岩石三轴剪切试验装置，其特征在于：所述连接组件(5)还包括连接杆(52)、连接支杆(53)和连接块(54)，所述连接块(54)设置在防护罩(3)上，所述连接杆(52)贯穿设置有固定孔(521)，所述连接螺栓(51)可适配穿过固定孔(521)，所述连接支杆(53)设置在连接杆(52)上，所述连接支杆(53)可与连接块(54)相抵。

8.根据权利要求1所述的一种岩石三轴剪切试验装置，其特征在于：所述底座(2)设置有轴压架(6)，所述轴压架(6)设置有轴压气缸(61)，所述顶盖(4)贯穿设置有轴压孔(43)，所述轴压气缸(61)的活塞杆适配穿过轴压孔(43)，所述轴压气缸(61)的活塞杆上设置有轴压块(62)，所述轴压块(62)设置在压力室(1)内，所述顶盖(4)设置有与轴压孔(43)相通的移动孔(44)，所述轴压块(62)可插入移动孔(44)中，所述底座(2)设置有试验台(25)，所述试验台(25)位于轴压块(62)正下方。

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