一种三轴试样提拉装置及安装方法

技术领域

本发明涉及土工试验测试以及仪器研发领域，具体为一种三轴试样的提拉装置。尤其是涉及到一种三轴试样的安装方法的操作流程，以及对应提拉装置的组成部件、组装形式、使用方法方面，均涉及该领域。该发明能应用于岩土工程及力学方面的仪器研发，以及该领域的相关测试。

背景技术

传统三轴试验通常是在试样底座上制作或安装试样，然后再安放压力室。这种试样制作或安装方法至少存在两方面的问题：一是压力室就位时有可能触碰或扰动试样；二是当压力室过重或者附有温控等装置而不方便移动时，试样制作和安装非常困难。为了解决上述问题，本发明提供了一种新的三轴试样安装方法及相应的提拉装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三轴试样的提拉装置及安装方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明的第一个目的是为了解决传统试验中试样必须搬离压力室进行安装和制备的问题，而提出了一种三轴试样的安装方法。

本发明的第二个目的是为了实现一种三轴试样的安装方法而提供了一种提拉装置。

本发明的第三个目的是提供了提拉装置的连接结构。

本发明公开了一种三轴试样的提拉装置，包括传动装置、电机法兰、主梁、皮带夹块、导向轴、紧固环、传感器架、限位开关限位开关，所述动力装置包括涡轮电机、电机法兰、转轴、固定环、联轴器、同步带轮、托架；所述传动装置包括电机法兰、转轴、固定环、托架、同步带；

所述主梁为长板形，所述主梁上下两端分布有螺纹孔，所述主梁上下两端分布有沉头孔；所述皮带夹块分布有螺纹孔，所述皮带夹块两端分布有贯通孔，所述皮带夹块四周及中部分布有沉头孔；所述传感器架整体为“L”形，所述传感器架长端部分布有螺纹孔，所述传感器架短端部分分布间隙孔所述限位开关整体为中空圆柱体，所述限位开关一端分布有外螺纹；所述涡轮电机与电机法兰的短边通过螺丝拧紧对应涡轮电机螺纹孔和电机法兰间隙孔进行连接；所述托架与主梁通过螺栓拧紧对应位置托架螺纹孔和主梁沉头孔进行连接。

优选的，所述涡轮电机与联轴器一端连接；所述托架内凹部分放置同步带轮，所述托架两凸出部分中间凹槽内放置电机法兰；所述主梁上端转轴依次穿过电机法兰、托架、托架内凹部分放置的同步带轮、电机法兰进行连接；所述所述主梁下端转轴依次穿过固定环、电机法兰、托架、托架内凹部分放置的同步带轮、电机法兰、固定环进行连接，所述转轴的一端与联轴器一端进行连接；

优选的，所述导向轴两端穿过托架凸出部分的贯通孔，通过螺栓拧紧托架凸出部分螺纹孔进行连接；所述传感器架与主梁通过螺栓拧紧对应传感器架间隙孔和主梁螺纹孔进行连接，所述传感器架与限位开关通过螺栓拧紧对应位置螺纹孔进行连接；所述导向轴穿过皮带夹块的贯通孔，所述同步带穿过皮带夹块，所述皮带夹块拧紧螺栓与同步带固定连接；所述限位开关穿过紧固环，所述紧固环通过拧紧螺栓固定限位开关，所述紧固环与皮带夹块通过螺栓拧紧对应位置沉头孔进行连接。

优选的，所述电机法兰整体分布有间隙孔和沉头孔；所述固定环为空心圆柱体，所述固定环环向分布有预留孔；所述托架整体为“凹”形，所述的托架两端贯通，所述托架两侧分布有贯通孔，所述托架前后分布有螺纹孔。

优选的，所述电机法兰的长边与主梁通过螺栓拧紧电机法兰、沉头孔和主梁螺纹孔进行连接；所述托架与主梁通过螺栓拧紧对应位置托架螺纹孔和主梁沉头孔进行连接。

优选的，支架A、支架B；所述支架A整体为“L”形，所述支架A一端较宽且分布有两个沉头孔，所述支架A另一端较窄且分布有一个沉头孔；所述支架B整体为“L”形，所述支架B长端分布有一个沉头孔，所述支架B短端分布有一个沉头孔；所述主梁上下两端与支架A和支架B通过螺栓拧紧对应位置的沉头孔进行连接。

优选的，所述电机法兰整体分布有间隙孔和沉头孔；所述固定环为空心圆柱体，所述固定环环向分布有预留孔；所述托架整体为“凹”形，所述的托架两端贯通，所述托架两侧分布有贯通孔，所述托架前后分布有螺纹孔；所述主梁为长板形，所述主梁上下两端分布有螺纹孔，所述主梁上下两端分布有沉头孔；所述皮带夹块分布有螺纹孔，所述皮带夹块两端分布有贯通孔，所述皮带夹块四周及中部分布有沉头孔；所述传感器架整体为“L”形，所述传感器架长端部分布有螺纹孔，所述传感器架短端部分分布间隙孔所述限位开关整体为中空圆柱体，所述限位开关一端分布有外螺纹；所述涡轮电机与电机法兰的短边通过螺丝拧紧对应涡轮电机螺纹孔和电机法兰间隙孔进行连接；所述电机法兰的长边与主梁通过螺栓拧紧电机法兰、沉头孔和主梁螺纹孔进行连接；所述托架与主梁通过螺栓拧紧对应位置托架螺纹孔和主梁沉头孔进行连接；所述涡轮电机与联轴器一端连接；所述托架内凹部分放置同步带轮，所述托架两凸出部分中间凹槽内放置电机法兰；所述主梁上端转轴依次穿过电机法兰、托架、托架内凹部分放置的同步带轮、电机法兰进行连接；所述所述主梁下端转轴依次穿过固定环、电机法兰、托架、托架内凹部分放置的同步带轮、电机法兰、固定环进行连接，所述转轴的一端与联轴器一端进行连接；所述导向轴两端穿过托架凸出部分的贯通孔，通过螺栓拧紧托架凸出部分螺纹孔进行连接；所述传感器架与主梁通过螺栓拧紧对应传感器架间隙孔和主梁螺纹孔进行连接，所述传感器架与限位开关通过螺栓拧紧对应位置螺纹孔进行连接；所述导向轴穿过皮带夹块的贯通孔，所述同步带穿过皮带夹块，所述皮带夹块拧紧螺栓与同步带固定连接；所述限位开关穿过紧固环，所述紧固环通过拧紧螺栓固定限位开关，所述紧固环与皮带夹块通过螺栓拧紧对应位置沉头孔进行连接。

优选的，所述托架凸出的两侧带有内凹的沟槽，所述电机法兰放置于沟槽内，所述同步带轮放置于托架两个凸起部分的中间，所述转轴穿过托架、电机法兰、同步带轮组成一体的中轴。

优选的，所述同步带的齿形凸出与同步带轮的齿形凸出啮合，所述同步带放置于皮带夹块的中部，通过拧紧皮带夹块两端的螺栓增大摩擦，使皮带夹块与同步带同步运动；所述紧固环与皮带夹块通过螺栓拧紧对应位置沉头孔进行连接，所述限位开关穿过紧固环，通过拧紧紧固环螺栓，使限位开关与紧固环连接；所述限位开关一端带有外螺纹，所述限位开关内部中空。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三轴试样的安装方法，包括如下步骤：

(1)开启压力室顶盖，试样底座平台下部与传动杆件连接固定，且传动杆件通过传动装置与动力装置连接；

(2)安装试样时，开启压力室顶盖，系统控制动力装置带动传动装置，将固定在传动杆件上的试样底座平台向上移动到压力室外部，然后进行试样安装；试样安装完成后，系统控制动力装置带动传动装置，将固定在传动杆件上的试样底座平台向下移动到压力室底部，随后盖紧压力室顶盖；

(3)拆卸试样时，开启压力室顶盖，系统控制动力装置带动传动装置，将固定在传动杆件上的试样底座平台向上移动到压力室外部，然后进行试样拆卸；试样拆卸完成后，系统控制动力装置带动传动装置，将固定在传动杆件上的试样底座平台向下移动到压力室底部，随后盖紧压力室顶盖；

(4)在上述三轴试样安装方法的基础上加装提拉装置，对传动的试样底座平台的上下位移区间加以限定。

有益效果

本发明提供了一种三轴试样的提拉装置，具备以下有益效果：

解决了压力室就位时有可能触碰或扰动试样问题，以及当压力室过重或者附有温控等装置而不方便移动时，试样制作和安装非常困难的问题。实现了常规三轴试验中试样不须搬离压力室进行安装和制备，使三轴试样的安装更为简便，进而使三轴试验更加便捷方便。

附图说明

图1为本发明主梁框架示意图；

图2为本发明动力装置结构示意图；

图3为本发明传动装置结构示意图；

图4为本发明同步带、皮带夹块、固定环、圆轴管连接结构示意图；

图5为本发明的电机法兰的结构图；

图6为本发明的固定环结构示意图；

图7为本发明的托架的结构示意图；

图8为本发明的皮带夹块的结构示意图；

图9为本发明的传感器架结构示意图；

图10为本发明的支架A的结构示意图；

图11为本发明的支架B的结构示意图；

图12为本发明的提拉装置的整体图。

图中：涡轮电机1、电机法兰2、间隙孔201、沉头孔202、转动轴承3、转轴4、固定环5、预留孔501、联轴器6、同步带轮7、托架8、贯通孔801、螺纹孔802、主梁9、同步带10、皮带夹块11、导向轴12、紧固环13、传感器架14、限位开关15、支架A16、支架B17、圆轴管18、外螺纹1801。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：一种三轴试样的安装方法，包括如下步骤：

(1)开启压力室顶盖，试样底座平台下部与传动杆件连接固定，且传动杆件通过传动装置与动力装置连接；

(2)安装试样时，开启压力室顶盖，系统控制动力装置带动传动装置，将固定在传动杆件上的试样底座平台向上移动到压力室外部，然后进行试样安装；试样安装完成后，系统控制动力装置带动传动装置，将固定在传动杆件上的试样底座平台向下移动到压力室底部，随后盖紧压力室顶盖；

(3)拆卸试样时，开启压力室顶盖，系统控制动力装置带动传动装置，将固定在传动杆件上的试样底座平台向上移动到压力室外部，然后进行试样拆卸；试样拆卸完成后，系统控制动力装置带动传动装置，将固定在传动杆件上的试样底座平台向下移动到压力室底部，随后盖紧压力室顶盖；

(4)在上述三轴试样安装方法的基础上加装提拉装置，对传动的试样底座平台的上下位移区间加以限定。

根据一种三轴试样的安装方法涉及的一种提拉装置，包括涡轮电机1、电机法兰2、转动轴承3、转轴4、固定环5、联轴器6、同步带轮7、托架8、主梁9、同步带10、皮带夹块11、导向轴12、紧固环13、传感器架14、限位开关15、支架A 16、支架B 17、圆轴管18；

所述电机法兰2整体分布有间隙孔201和沉头孔202；所述固定环5为空心圆柱体，所述固定环5环向分布有预留孔501；所述托架8整体为“凹”形，所述的托架两端贯通，所述托架8两侧分布有贯通孔801，所述托架8前后分布有螺纹孔802；所述主梁9为长板形，所述主梁9上下两端分布有螺纹孔802，所述主梁9上下两端分布有沉头孔202；所述皮带夹块11分布有螺纹孔802，所述皮带夹块11两端分布有贯通孔801，所述皮带夹块11四周及中部分布有沉头孔202；所述传感器架14整体为“L”形，所述传感器架14长端部分布有螺纹孔802，所述传感器架14短端部分分布间隙孔201；所述支架A 16整体为“L”形，所述支架A 16一端较宽且分布有两个沉头孔202，所述支架A 16另一端较窄且分布有一个沉头孔202；所述支架B 17整体为“L”形，所述支架B 17长端分布有一个沉头孔202，所述支架B 17短端分布有一个沉头孔202；所述圆轴管18整体为中空圆柱体，所述圆轴管18一端分布有外螺纹1801。

所述涡轮电机1与电机法兰2的短边通过螺丝拧紧对应涡轮电机1螺纹孔802和电机法兰2间隙孔201进行连接；所述电机法兰2的长边与主梁9通过螺栓拧紧电机法兰2沉头孔202和主梁9螺纹孔802进行连接；所述主梁9上下两端与支架A 16和支架B 17通过螺栓拧紧对应位置的沉头孔202进行连接；所述托架8与主梁9通过螺栓拧紧对应位置托架8螺纹孔802和主梁9沉头孔202进行连接；所述涡轮电机1与联轴器6一端连接；所述托架8内凹部分放置同步带轮7，所述托架8两凸出部分中间凹槽内放置转动轴承3；所述主梁9上端转轴4依次穿过转动轴承3、托架8、托架内凹部分放置的同步带轮7、转动轴承3进行连接；所述所述主梁9下端转轴4依次穿过固定环5、转动轴承3、托架8、托架内凹部分放置的同步带轮7、转动轴承3、固定环5进行连接，所述转轴4的一端与联轴器6一端进行连接；所述导向轴12两端穿过托架凸出部分的贯通孔801，通过螺栓拧紧托架凸出部分螺纹孔802进行连接；所述传感器架14与主梁9通过螺栓拧紧对应传感器架14间隙孔201和主梁9螺纹孔802进行连接，所述传感器架14与限位开关15通过螺栓拧紧对应位置螺纹孔802进行连接；所述导向轴12穿过皮带夹块11的贯通孔801，所述同步带10穿过皮带夹块11，所述皮带夹块11拧紧螺栓与同步带10固定连接；所述圆轴管18穿过紧固环13，所述紧固环13通过拧紧螺栓固定圆轴管18，所述紧固环13与皮带夹块11通过螺栓拧紧对应位置沉头孔202进行连接。

所述圆轴管18一端带有外螺纹1801，可安装各类实验平台，所述圆轴管内部中空，可安装各类传感器以及实验平台传感器导线布置。

所述主梁9上下两端装配有限位开关15，当皮带夹块11与限位开关15接触时，该装置停止工作。

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发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。