專(zhuān)利名稱(chēng)：三軸儀的吊掛式壓力室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土工力學(xué)試驗(yàn)用三軸儀，特別是涉及一種三軸儀的吊掛式壓力室。
背景技術(shù)：
三軸儀的壓力室是安裝土質(zhì)試樣、對(duì)試樣加荷與控制排水的主要結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有壓力 室的組成包括法蘭式金屬連接底圈、固定于該連接底圈的透明筒身和筒身頂部的端蓋、位 于端蓋中心的導(dǎo)向密封套和接合于該導(dǎo)向密封套的加壓桿，加壓桿上端與加荷裝置的軸向 力輸出桿相聯(lián)接。壓力室端蓋還設(shè)有開(kāi)關(guān)閥。試驗(yàn)過(guò)程中的壓力室與支撐在試驗(yàn)臺(tái)升降主軸的底座由3個(gè)對(duì)稱(chēng)分布的螺栓固 定連接，試驗(yàn)前在壓力室中安裝土質(zhì)試樣或試驗(yàn)后從壓力室中移出土質(zhì)試樣的操作中，包 括加壓桿在內(nèi)的壓力室作為一個(gè)完整部件與底座進(jìn)行連接或分離并移入或移出試驗(yàn)臺(tái)。上述壓力室與底座的連接或分離并移入或移出試驗(yàn)臺(tái)的操作存在以下明顯缺 陷1、壓力室的法蘭式金屬連接底圈與底座的螺栓連接固定方式使得兩者的連接或 分離操作非常繁瑣，特別是連接操作還要求3個(gè)螺栓的緊定程度盡量均勻一致，否則將影 響壓力室的密封性而導(dǎo)致試驗(yàn)失效。2、現(xiàn)有壓力室結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)闹亓?，移出或移入試?yàn)臺(tái)不僅較費(fèi)力而且還存在跌 損的不安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有壓力室存在的與底座連接或分離操作繁瑣、連接后的密封 性較難控制、移出或移入試驗(yàn)臺(tái)費(fèi)力和不安全的技術(shù)問(wèn)題而公開(kāi)一種三軸儀的吊掛式壓力室。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采取以下技術(shù)方案本吊掛式壓力室包括龍門(mén)架，軸向力 加荷裝置、升降主軸、壓力室的透明筒身、固定于透明筒身頂部的端蓋和安裝于端蓋的開(kāi)關(guān) 閥，特征是，壓力室設(shè)有固定于試驗(yàn)臺(tái)升降主軸的底座，所述底座的周邊設(shè)有與其螺紋連接 的帶內(nèi)端沿的連接套，該連接套內(nèi)端沿設(shè)有對(duì)稱(chēng)分布的三個(gè)凹口，所述透明筒身的底端固 定有連接底圈，該連接底圈的外沿口設(shè)有與連接套內(nèi)端沿三個(gè)凹口對(duì)應(yīng)的三個(gè)凸起，相對(duì) 于底座為旋入轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的連接套其內(nèi)端沿底面與連接底圈各凸起的表面相接合，連接底 圈與壓力室底座之間設(shè)有彈性密封圈，所述端蓋中心固定有導(dǎo)向密封套，該密封套中設(shè)有 上端連接于軸向力加荷裝置的加壓桿，加壓桿與導(dǎo)向密封套滑動(dòng)配合，導(dǎo)向密封套設(shè)有作 用于加壓桿的密封膠圈，所述龍門(mén)架的兩側(cè)立柱支撐有位于軸向力加荷裝置下方的中間橫 梁，中間橫梁固定有套裝于加壓桿的吊掛套筒，所述吊掛套筒底口的內(nèi)側(cè)設(shè)有對(duì)稱(chēng)的兩凸 齒，所述導(dǎo)向密封套的頂端設(shè)有與吊掛套筒底口嵌入接合的掛板，該掛板設(shè)有與吊掛套筒 底口的兩凸齒相對(duì)應(yīng)的凹槽，在掛板的凹槽穿越吊掛套筒底口凸齒的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)壓力室的條 件下掛板底面與凸齒上表面相接合。
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本發(fā)明還可以采取以下技術(shù)措施所述底座與試驗(yàn)臺(tái)升降主軸螺紋連接，底座一側(cè)的徑向螺孔中設(shè)有接合于升降主 軸表面軸向凹槽的定位螺釘。所述加壓桿的中間段設(shè)有變徑斜肩，變徑斜肩以上的加壓桿直徑小于變徑斜肩以 下的加壓桿直徑。所述吊掛套筒內(nèi)側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)有與加壓桿滑動(dòng)接合并使加壓桿居中的定位凸臺(tái)。所述吊掛套筒與中間橫梁的徑向螺孔螺紋連接，吊掛套筒設(shè)有使之穩(wěn)定于中間橫 梁的螺紋鎖緊環(huán)。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于本三軸儀的吊掛式壓力室的連接底圈與底座采用 螺紋連接的連接套予以連接或分離，連接套的旋轉(zhuǎn)操作較現(xiàn)有的三軸儀壓力室法蘭式連接 底圈與底座采用對(duì)稱(chēng)螺栓的連接方式不僅簡(jiǎn)單快捷、而且還可以保證壓力室連接底圈與底 座各方位接合程度的均勻性和密封性。本三軸儀的吊掛式壓力室以加壓桿為軸上下移動(dòng)， 上行時(shí)壓力室的導(dǎo)向密封套能與吊掛套筒吊掛連接，從而改變了現(xiàn)有壓力室移出或移入試 驗(yàn)臺(tái)的操作方式，不僅省力也能夠避免壓力室在移出或移入過(guò)程中發(fā)生的跌損事故。本發(fā) 明具有結(jié)構(gòu)合理、操作簡(jiǎn)單、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和有利于提高試驗(yàn)效率的突出優(yōu)點(diǎn)。


附圖1是實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是圖IA部半剖面放大示意圖。附圖3是連接套對(duì)稱(chēng)分布的三個(gè)凹口示意圖。附圖4是連接底圈對(duì)稱(chēng)分布的三個(gè)凸起示意圖。附圖5是圖IB部半剖面放大示意圖。附圖6是圖5A向視圖。附圖7是圖IC部半剖面放大示意圖。附圖8是掛板凹槽分布示意圖。附圖9是壓力室在吊掛狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記1龍門(mén)架，2軸向力加荷裝置，3吊掛套筒，3-1螺紋鎖緊環(huán)，3_2凸齒， 3-3定位凸臺(tái)，4中間橫梁，5加壓桿，5-1變徑斜肩，6導(dǎo)向密封套，6-1掛板，6_2密封膠圈， 6-3凹槽，7端蓋，8透明筒身，9連接底圈，9-1凸起，10連接套，10-1內(nèi)端沿，10_2凹口，11 底座，11-1側(cè)壓力通道，11-2彈性密封圈，11-3環(huán)形定位凸臺(tái)，12升降主軸，12-1軸向凹槽， 13定位螺釘。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。如圖1、2所示實(shí)施例，本實(shí)施例的壓力室包括透明筒身8、固定于透明筒身頂部的 端蓋7、端蓋中心螺紋連接固定的導(dǎo)向密封套6、安裝于端蓋的開(kāi)關(guān)閥(未示出)和透明筒 身8的底端螺紋連接而固定的連接底圈9。本實(shí)施例的與上述壓力室連接或分離的底座11固定于試驗(yàn)臺(tái)升降主軸12，具體 連接方式參見(jiàn)圖2。圖2中，底座11與試驗(yàn)臺(tái)升降主軸12螺紋連接，底座11 一側(cè)的徑向螺
4孔中設(shè)有接合于升降主軸表面軸向凹槽12-1的定位螺釘13。該連接方式可以確保底座11 僅隨升降主軸做垂直升降運(yùn)動(dòng)而避免其轉(zhuǎn)動(dòng)。底座11中的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有底座相同，圖2中僅 示出了側(cè)壓力通道11-1。如圖1、2、3、4所示實(shí)施例，底座11的周邊設(shè)有與其螺紋連接的帶內(nèi)端沿10_1的 連接套10，該連接套內(nèi)端沿設(shè)有對(duì)稱(chēng)分布的三個(gè)凹口 10-2。壓力室的連接底圈9的外沿口 設(shè)有與連接套10內(nèi)端沿三個(gè)凹口 10-2相對(duì)應(yīng)的三個(gè)凸起9-1。相對(duì)于底座為旋入轉(zhuǎn)動(dòng)狀 態(tài)下的連接套10其內(nèi)端沿10-1的底面與連接底圈9各凸起9-1的表面相接合，連接底圈 與壓力室底座之間設(shè)有彈性密封圈11-2，底座11還設(shè)有作用于連接底圈的環(huán)形定位凸臺(tái) 11-3，彈性密封圈11-2和環(huán)形定位凸臺(tái)11-3與現(xiàn)有技術(shù)的底座結(jié)構(gòu)相同。當(dāng)連接套10旋 入轉(zhuǎn)動(dòng)到位時(shí)即實(shí)現(xiàn)了連接底圈與壓力室底座的連接固定，同時(shí)連接套10的旋入轉(zhuǎn)動(dòng)使 連接底圈9各部受力均勻，因此可以保證壓力室與底座接合的密封性。如圖1、5、6所示實(shí)施例，龍門(mén)架1的兩側(cè)立柱支撐有位于軸向力加荷裝置2下方 的中間橫梁4，中間橫梁的徑向螺孔螺紋連接固定有套裝于加壓桿5的吊掛套筒3，吊掛套 筒設(shè)有使之穩(wěn)定于中間橫梁的螺紋鎖緊環(huán)3-1。吊掛套筒3底口的內(nèi)側(cè)設(shè)有對(duì)稱(chēng)的兩凸齒3-2，還對(duì)稱(chēng)設(shè)有與加壓桿5滑動(dòng)接合并 使加壓桿居中的定位凸臺(tái)3-3。如圖1、7、8所示實(shí)施例，導(dǎo)向密封套6螺紋固定于端蓋7中心，導(dǎo)向密封套中的加 壓桿5上端連接于軸向力加荷裝置2，下端深入壓力室中，加壓桿5與導(dǎo)向密封套滑動(dòng)配合， 導(dǎo)向密封套設(shè)有作用于加壓桿的密封膠圈6-2。導(dǎo)向密封套的頂端設(shè)有與圖5吊掛套筒3 底口嵌入接合的掛板6-1，該掛板設(shè)有與圖6吊掛套筒3底口的兩凸齒3-2相對(duì)應(yīng)的凹槽 6-3，在掛板的凹槽6-3向上穿越吊掛套筒底口凸齒3-2后，轉(zhuǎn)動(dòng)壓力室使掛板6-1底面與 凸齒3-2上表面相接合，此時(shí)的壓力室為圖9所示的吊掛狀態(tài)。圖9中的壓力室包括透明筒身8、端蓋7、導(dǎo)向密封套6、連接底圈9和安裝于端蓋 的開(kāi)關(guān)閥(未示出)。壓力室為吊掛狀態(tài)時(shí)可以進(jìn)行底座上的土質(zhì)試樣裝卸操作。任意方 向旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向密封套并使掛板6-1的凹槽6-3向下穿越吊掛套筒的凸齒3-2，即可使導(dǎo)向密封 套的掛板脫離吊掛套筒，壓力室將以加壓桿5為軸下行進(jìn)入工作狀態(tài)。如圖1、9所示實(shí)施例，加壓桿5的中間段設(shè)有變徑斜肩5-1，變徑斜肩以上的加壓 桿直徑小于變徑斜肩以下的加壓桿直徑。當(dāng)壓力室從工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D9吊掛狀態(tài)時(shí)，變 徑斜肩以上的加壓桿可以減小壓力室提升阻力。當(dāng)壓力室從圖9吊掛狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D1工作 狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)向密封套6及其密封膠圈將與加壓桿5的變徑斜肩5-1接觸而產(chǎn)生阻尼，起到減 緩壓力室下降速度的作用，避免壓力室自由下落可能造成的損壞。
權(quán)利要求
一種三軸儀的吊掛式壓力室，包括龍門(mén)架，軸向力加荷裝置、升降主軸、壓力室的透明筒身、固定于透明筒身頂部的端蓋和安裝于端蓋的開(kāi)關(guān)閥，其特征在于壓力室設(shè)有固定于試驗(yàn)臺(tái)升降主軸的底座，所述底座的周邊設(shè)有與其螺紋連接的帶內(nèi)端沿的連接套，該連接套內(nèi)端沿設(shè)有對(duì)稱(chēng)分布的三個(gè)凹口，所述透明筒身的底端固定有連接底圈，該連接底圈的外沿口設(shè)有與連接套內(nèi)端沿三個(gè)凹口對(duì)應(yīng)的三個(gè)凸起，相對(duì)于底座為旋入轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的連接套其內(nèi)端沿底面與連接底圈各凸起的表面相接合，連接底圈與壓力室底座之間設(shè)有彈性密封圈，所述端蓋中心固定有導(dǎo)向密封套，該密封套中設(shè)有上端連接于軸向力加荷裝置的加壓桿，加壓桿與導(dǎo)向密封套滑動(dòng)配合，導(dǎo)向密封套設(shè)有作用于加壓桿的密封膠圈，所述龍門(mén)架的兩側(cè)立柱支撐有位于軸向力加荷裝置下方的中間橫梁，中間橫梁固定有套裝于加壓桿的吊掛套筒，所述吊掛套筒底口的內(nèi)側(cè)設(shè)有對(duì)稱(chēng)的兩凸齒，所述導(dǎo)向密封套的頂端設(shè)有與吊掛套筒底口嵌入接合的掛板，該掛板設(shè)有與吊掛套筒底口的兩凸齒相對(duì)應(yīng)的凹槽，在掛板的凹槽穿越吊掛套筒底口凸齒的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)壓力室的條件下掛板底面與凸齒上表面相接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吊掛式壓力室，其特征在于所述底座與試驗(yàn)臺(tái)升降主軸螺 紋連接，底座一側(cè)的徑向螺孔中設(shè)有接合于升降主軸表面軸向凹槽的定位螺釘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吊掛式壓力室，其特征在于所述加壓桿的中間段設(shè)有變徑 斜肩，變徑斜肩以上的加壓桿直徑小于變徑斜肩以下的加壓桿直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吊掛式壓力室，其特征在于所述吊掛套筒內(nèi)側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)有與 加壓桿滑動(dòng)接合并使加壓桿居中的定位凸臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吊掛式壓力室，其特征在于所述吊掛套筒與中間橫梁的徑 向螺孔螺紋連接，吊掛套筒設(shè)有使之穩(wěn)定于中間橫梁的螺紋鎖緊環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明是一種三軸儀的吊掛式壓力室，本三軸儀的吊掛式壓力室的連接底圈與底座采用帶內(nèi)螺紋的連接套予以連接或分離，連接套的旋轉(zhuǎn)操作較現(xiàn)有的三軸儀壓力室法蘭式連接底圈與底座采用對(duì)稱(chēng)螺栓的連接方式不僅簡(jiǎn)單快捷、而且還可以保證壓力室連接底圈與底座各方位接合程度的均勻性和密封性。本三軸儀的吊掛式壓力室以加壓桿為軸上下移動(dòng)，上行時(shí)壓力室的導(dǎo)向密封套能與吊掛套筒吊掛連接，從而改變了現(xiàn)有壓力室移出或移入試驗(yàn)臺(tái)的操作方式，不僅省力也能夠避免壓力室在移出或移入過(guò)程中發(fā)生的跌損事故。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)合理、操作簡(jiǎn)單、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和有利于提高試驗(yàn)效率的突出優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N3/00GK101936844SQ20101023829
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者唐文軍, 曹曉娟, 王岳, 王晟堂, 趙亞品 申請(qǐng)人:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司