一种多层混凝土抗渗仪

技术领域

本发明涉及混凝土质量检测技术领域，特别涉及一种用于混凝土抗渗性试验的检测装置。

背景技术

混凝土是在建筑中被广泛使用的人工石材，混凝土的抗渗性能是评价混凝土质量好坏和耐久性的重要指标，也是各工程质监站严格混凝土质量控制的必检指标。混凝土具有抗渗要求的工程：如水工、港工、路桥工程、地下结构工程等。所谓抗渗性能是指构筑物所使用的材料能抵抗水和/或其他液体（轻油、重油）介质在压力作用下渗透的性能。

混凝土抗渗仪是用于检测混凝土硬化后的防水性能以及测定其抗渗标号的仪器，是混凝土预混企业、建筑工程质量检测实验室必备的测量仪器。混凝土抗渗仪利用密封容器内压力处处相等的原理，以水泵对整个系统输压，通过管道与压力容器，控制阀，试模座等连接，压力由水泵输出进入压力容器，然后输送到各试件系统进行加载试验，并通过压力仪表及控制器对加压压力的大小进行控制，实现水压由下向上渗透进压装在试模中的试件，从而测定试件抗渗性能和计算其抗渗标号。混凝土抗渗性试验的周期较长，过去的混凝土抗渗仪一次只能做一组试验测试，需要多台测试仪，试验效率低，占用空间大，为此现有技术中提供了对应的解决方案，如本申请人取得的专利号为201730163179 .7、名称为堆叠式混凝土抗渗仪的外观设计专利；申请人王曦申请的名称为一种多层抗水渗透性能试验机、申请号为201911301333.7的发明专利申请，该技术方案包括底座和带有腔体的顶盖，顶盖与底座之间设置有两组相互对称的立柱，立柱上自上而下套设有若干层载有若干试模套的载具板，每相邻所述载具板之间通过锁销连接，锁销通过锁紧装置锁紧；顶盖的腔体内安装有用于驱动载具板做垂直向运动的升降驱动装置；试模套包括安装于上层所述载具板底部的试模套筒，和安装于下层所述载具板表面的与试模套筒匹配的试模凸台，试模凸台设置有一个进水孔和一个排水孔。其自动化程度较高，每台设备设有多层载具板，可同时对多个试样做抗渗性试验，但是其“每相邻所述载具板之间通过锁销连接”，每次只能打开一层载具板上的模具，装卸试样的效率较低；每层载具板的上侧面安装本层模具的试模凸台（下模）、下侧面安装下层模具的试模套筒（上模），如果一台试验机上的试模未全部装上试样，试验中途在未装入试样的试模中再装入试样的话，则会对先前的试样造成影响，尤其最下层的试模，因上面的所有各层载具板、试模、试样的重量作用在最下层的试模上，容易出现试验数据不准确的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种装卸试样效率高、试验数据准确的多层混凝土抗渗仪。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多层混凝土抗渗仪，包括顶盖、至少两层试模下安装板，试模包括试模套筒和试模凸台，其特征是：试模下安装板、顶盖之间通过立柱相连组成固定的机架，试模下安装板的上部均设有试模上安装板，试模套筒安装于试模上安装板的下部，试模凸台安装于试模下安装板上，试模上安装板上设有升降装置，机架上设有升降驱动装置，升降驱动装置驱动升降装置进而带动试模上安装板上下移动，使试模打开或闭合；试模上安装板与试模下安装板之间设有试模锁紧装置。

通过采用上述技术方案, 每个试模下安装板的上部均对应设有试模上安装板，配合升降驱动装置和试模锁紧装置，可以分别打开一对试模下安装板与试模上安装板上的模具（只解锁该对试模下安装板与试模上安装板之间的试模锁紧装置），也可全部打开所有模具（解锁全部试模锁紧装置）。

上述的一种多层混凝土抗渗仪中，所述的升降装置包括设置于立柱上的齿条、转动连接于试模上安装板上的升降轴，升降轴上设置主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮与齿条相啮合，主动齿轮与升降驱动装置相连，升降驱动装置通过主动齿轮驱动升降轴转动，升降轴通过从动齿轮驱动试模上安装板沿着齿条升降。

进一步地，所述的齿条设置于前立柱的后侧面、后立柱的前侧面，试模上安装板上固连有升降轴安装板，升降轴转动连接于升降轴安装板上，两块升降轴安装板为一组，每个从动齿轮对应一组升降轴安装板，且位于两块升降轴安装板之间，主动齿轮设置于升降轴的一端。

进一步地，所述的一组升降轴安装板中两块升降轴安装板端部相向的一侧镶嵌有耐磨块，耐磨块沿着齿条的侧面滑动。

通过采用上述技术方案, 可以限制升降轴安装板的左右窜动，为试模上安装板的升降提供导向。

更进一步地，所述的主动齿轮为齿轮型扭矩限制器。

通过采用上述技术方案, 当需要打开某一对试模下安装板与试模上安装板上的模具时，只解锁该对试模下安装板与试模上安装板之间的试模锁紧装置，升降驱动装置的驱动齿条驱动该试模上安装板上的升降轴端部的齿轮型扭矩限制器，使升降轴转动，带动试模上安装板上升，将该对试模下安装板与试模上安装板上的模具打开；

而其他各试模上安装板上的升降轴的齿轮型扭矩限制器，由于试模锁紧装置未解锁而打滑，不能驱动升降轴转动，但不影响升降驱动装置的驱动齿条上下运动。

上述的一种多层混凝土抗渗仪中，所述的升降驱动装置包括，

升降减速电机，设置于机架右端的上部，输出轴上连接有丝杆，

齿条安装板，上端设置有丝母，与丝杆相啮合组成螺旋副，

驱动齿条，安装于齿条安装板上，与升降轴上的主动齿轮相啮合，

导轨安装板，设置于机架的右端，

导轨滑块副，导轨安装于导轨安装板上，滑块安装于齿条安装板上。

通过采用上述技术方案, 升降减速电机转动通过螺旋副驱动齿条安装板沿着导轨滑块副上下升降，齿条安装板上的驱动齿条同时驱动各试模上安装板上的升降轴端部的齿轮型扭矩限制器，使升降轴转动（该试模上安装板上的试模锁紧装置打开）或不转动（该试模上安装板上的试模锁紧装置未打开，齿轮型扭矩限制器打滑）。

上述的一种多层混凝土抗渗仪中，所述的试模锁紧装置包括，

锁紧气缸，安装于试模下安装板的左端，

锁紧柱，上端固连于试模上安装板上，下端设置有环形卡槽，

2个锁紧板，分别设置于试模下安装板的的下部，左端通过连接架与锁紧气缸的杆端相连，锁紧板设有与锁紧柱相对应的长孔和容锁紧柱穿过的过孔，过孔与长孔相连通，长孔的宽度大于环形卡槽槽底的直径，锁紧板的厚度小于卡槽的宽度；2个锁紧板之间由连接板相连，

托板，截面呈U形，设置于锁紧板的下部，两端与试模下安装板相连， U形槽的深度大于锁紧板的厚度，U形槽的宽度与2个锁紧板外侧边之间的距离相应，锁紧气缸驱动锁紧板可在试模下安装板与托板之间滑动。

通过采用上述技术方案, 锁紧气缸通过连接架同时驱动设置于试模下安装板前后两侧的2个锁紧板左右移动，当锁紧板上的过孔与上方的锁紧柱相对时，升降驱动装置驱动试模上安装板下降将试模闭合，而这时锁紧柱的下端也插入过孔中，启动锁紧气缸使2个锁紧板移动，锁紧板上的长孔卡在锁紧柱的环形卡槽上，将试模上安装板与试模下安装板锁紧在一起。

本发明的有益效果：

1、每个试模下安装板的上部均对应设有试模上安装板，配合升降驱动装置和试模锁紧装置，可以分别打开一对试模下安装板与试模上安装板上的模具，也可同时打开所有模具，方便灵活；

2、每一对试模下安装板与试模上安装板彼此独立，互不干扰，不易出现试验数据不准确的问题；

3、与现有技术相比可同时打开所有模具，试验效率高。

附图说明

图1为本发明左侧的立体示意图。

图2为本发明右侧的立体示意图。

图3为本发明的主视示意图。

图4为本发明的俯视示意图。

图5为本发明的左视示意图。

图6为本发明的右视示意图。

图7为图1中的A部放大示意图。

图8为图2中的B部放大示意图。

图9为图2中的C部放大示意图。

图10为图2中的

图11为图2中的

图12为图2中的

图13为图3中的D-D剖视示意图。

图14为图4中的E-E剖视示意图。

图15为图6中的F-F剖视示意图。

图16为本发明中机架的示意图。

图17为本发明中底座的示意图。

图18为本发明中试模上安装板、升降装置的示意图。

图19为本发明中升降驱动装置的示意图。

图20为本发明中试模锁紧装置的示意图。

图中：1底座， 1-1左底板，1-2横撑，1-3边框，

2试模上安装板，3立柱，31齿条，4试模下安装板， 5试模凸台， 6试模套筒，7顶盖，

8升降驱动装置，81升降减速电机，82丝杆，83丝母，84齿条安装板，85驱动齿条，86导轨安装板，87导轨，88滑块，

9升降装置，91升降轴安装板，92升降轴，93从动齿轮，94主动齿轮，95耐磨块，96升降轴连接板，

10试模锁紧装置，101锁紧气缸，102连接架，103锁紧板，1031过孔，1032长孔，104锁紧柱，1041环形卡槽，105连接板，106托板，

11试件，12第二立柱。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明做进一步的说明。

请见图1至图6、图16至图18，一种多层混凝土抗渗仪，包括底座1、顶盖7和四层试模下安装板4，试模包括试模套筒6和试模凸台5，试模下安装板4、顶盖7之间通过立柱3相连组成固定的机架，试模下安装板4的上部均设有试模上安装板2，试模套筒6安装于试模上安装板2的下部，试模凸台5安装于试模下安装板4上；本实例中，共设置4组试模安装板,每组试模安装板均包括试模上安装板2和试模下安装板4，每组试模安装板上设置6套试验模具，试模自上而下设置4层，分设于4组试模安装板上，第一层的一组试模安装板中，其试模下安装板4安装在底座1上；试模上安装板2上设有升降装置9，机架上设有升降驱动装置8，升降驱动装置8驱动升降装置9进而带动试模上安装板2上下移动，使试模打开或闭合；试模上安装板2与试模下安装板4之间设有试模锁紧装置10。

请见图17，升降装置9包括设置于每个前立柱3的后侧面、后立柱3的前侧面上的齿条31、转动连接于试模上安装板2两侧的各一根升降轴92，升降轴92上通过键连接设置主动齿轮94和从动齿轮93，从动齿轮93与齿条31相啮合，主动齿轮94与升降驱动装置8相连，升降驱动装置8通过主动齿轮94驱动升降轴92转动，升降轴92通过从动齿轮93驱动试模上安装板2沿着齿条31升降。

具体地，试模上安装板2上固连有升降轴安装板91，升降轴安装板91呈倒U形，中间用螺栓连接于试模上安装板2上，升降轴92通过轴承转动连接于升降轴安装板91上，两块升降轴安装板91为一组，每个从动齿轮93对应一组升降轴安装板91，且位于两块升降轴安装板91之间；4、每组升降轴安装板91中两块升降轴安装板91端部相向的一侧镶嵌有耐磨块95，耐磨块95沿着齿条31的侧面滑动；主动齿轮94设置于升降轴92的右端，两根升降轴92的右端部通过轴承转动连接于升降轴连接板96上，本实施例中，主动齿轮94采用齿轮型扭矩限制器。

请见图18，升降驱动装置8包括升降减速电机81、齿条安装板84、驱动齿条85、导轨安装板86、导轨滑块副，升降减速电机81安装于机架右端的上部，其输出轴上连接有丝杆82，齿条安装板84的上端设置有丝母83，与丝杆82相啮合组成螺旋副，驱动齿条85安装于齿条安装板84的前后两侧，并与升降轴92上的主动齿轮94相啮合，导轨安装板86设置于机架的右端，上端连接于顶盖7上，下端连接于底座1上，导轨滑块副的导轨87安装于导轨安装板86上，滑块88安装于齿条安装板84上。升降减速电机81转动驱动丝杆82转动，通过螺旋副驱动齿条安装板84沿着导轨滑块副上下升降，齿条安装板84上的驱动齿条85同时驱动与其相啮合的各升降轴92端部的齿轮型扭矩限制器，使升降轴92转动（该试模上安装板2上的试模锁紧装置10打开）或不转动（该试模上安装板2上的试模锁紧装置10未打开，齿轮型扭矩限制器打滑）。

请见图19，试模锁紧装置10包括锁紧气缸101、锁紧柱104、锁紧板103，锁紧气缸101安装于试模下安装板4的左端，锁紧柱104的上端固连于试模上安装板2的下底面，下端设置有环形卡槽1041，锁紧板103设置2个，分别位于试模下安装板4前侧、后侧的下部，左端通过连接架102与锁紧气缸101的杆端相连，锁紧板103上设有与锁紧柱104相对应的长孔1032和容锁紧柱104穿过的过孔1031，过孔1031与长孔1032相连通，长孔1032的宽度大于环形卡槽1041槽底的直径，锁紧板103的厚度小于卡槽的宽度；2个锁紧板103之间由连接板105相连；还包括截面呈U形的托板106，设置于锁紧板103的下部，两端用螺栓与试模下安装板4相连， U形槽的深度大于锁紧板103的厚度，U形槽的宽度与2个锁紧板103外侧边之间的距离相应，锁紧气缸101驱动锁紧板103可在试模下安装板4与托板106之间滑动。

需要说明的是，本实施例中第一层（最下层）的一组试模安装板中，其试模下安装板4安装在底座1上；底座1上、试模下安装板4的左端向左延伸有左底板1-1，用于安装水泵、蓄能器等辅助设施，左底板1-1呈U形，U形缺口部位为试模锁紧装置10的锁紧气缸101提供安装和运动空间；底座1由四周的边框1-3和若干个横撑1-2组焊而成，横撑1-2也呈U形，U形缺口部位为试模锁紧装置10的锁紧板103提供安装和运动空间。

为了提高试模下安装板4的刚性，在试模下安装板4的下部也可以增加边框和横撑组成的支撑座，结构与底座1类似，参考图17，只是长度较底座1短一些。

为了增加机架的刚性，机架的右端设有第二立柱12，第二立柱12连接于顶盖7与底座1之间。

工作过程：

1、初始状态：试模均处于闭合状态，试模锁紧装置10均处于锁紧状态；

2、所有试模均打开，安装试件11：

（1）启动每一层的锁紧气缸101，驱动锁紧板103向左移动，锁紧柱104进入锁紧板103上的过孔1031；

（2）启动升降减速电机81，驱动齿条安装板84上升，齿条安装板84上的驱动齿条85同时驱动各试模上安装板2上的升降轴92端部的齿轮型扭矩限制器，使各升降轴92转动，带动各试模上安装板2上升，将所有模具打开；

（3）进行试件11的安装、密封装置的检查等工作；

（4）再次启动升降减速电机81，驱动齿条安装板84下降，齿条安装板84上的驱动齿条85同时驱动各试模上安装板2上的升降轴92端部的齿轮型扭矩限制器，使各升降轴92转动，带动各试模上安装板2下降，将所有模具闭合；

（5）再次启动每一层的锁紧气缸101，驱动锁紧板103向右移动，锁紧板103上的长孔1032卡在锁紧柱104的环形卡槽1041上，将试模上安装板2与试模下安装板4锁紧在一起；

（6）控制系统可以按照设定的试验程序开始对试件11进行渗水试验。

3、仅需打开某一层试模，安装试件11：

（1）启动某一层的锁紧气缸101，驱动锁紧板103向左移动，锁紧柱104进入锁紧板103上的过孔1031；

（2）启动升降减速电机81，驱动齿条安装板84上升，齿条安装板84上的驱动齿条85同时驱动各试模上安装板2上的升降轴92端部的齿轮型扭矩限制器，使某一层的升降轴92转动，带动试模上安装板2上升，将模具打开；其他各层升降轴92的齿轮型扭矩限制器打滑，不能驱动升降轴92转动；

（3）进行试件11的安装、密封装置的检查等工作；

（4）再次启动升降减速电机81，驱动齿条安装板84下降，齿条安装板84上的驱动齿条85同时驱动各试模上安装板2上的升降轴92端部的齿轮型扭矩限制器，使某一层的升降轴92转动，带动试模上安装板2下降，将模具闭合；

（5）再次第一层的锁紧气缸101，驱动锁紧板103向右移动，锁紧板103上的长孔1032卡在锁紧柱104的环形卡槽1041上，将试模上安装板2与试模下安装板4锁紧在一起；

（6）控制系统可以按照设定的试验程序开始对试件11进行渗水试验。

在对本发明的描述中，需要说明的是，术语 “ 左”、“ 右”、“ 前”、“ 后”、“ 上”、“下”、“ 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，上述术语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。

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。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施方式。但是凡是未脱离本发明技术原理的前提下，依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与改型，皆应落入本发明的专利保护范围。