專利名稱：全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及材料試驗機領域，尤其是建筑材料試驗機。
背景技術：
對于建筑材料，特別是水泥混凝土塊的性能試驗十分重要，實驗數據正確與否直接影響建筑物的安全與使用壽命。建筑材料的抗?jié)B透性能就是建筑材料必須測試的性能之
ο目前普遍使用的抗?jié)B透試驗需要將試塊制作成截頭錐體狀，在錐面上要制作一層密封層，以便使水的滲透自上而下進行，防止從側面向外滲透，該密封層為石蠟密封層，首先將石蠟加熱至完全融化，然后將試塊的錐面在融化的石蠟中滾動一周，整個涂蠟過程超過1小時，非常繁瑣，有可能出現小氣孔然后試塊裝入試件內，抗?jié)B透機的試件是錐體狀上面是小口，下面是大口，試塊裝模時由人工自下往上裝，再用多個螺母固定，一般試驗機上具有六個分兩排排列的試件，因此試塊裝卸工作十分繁重，試驗數據人工記錄，不具備數據上傳功能，耗時耗力因為人工進行不能保證每個試件的密封，影響試驗工作的效率和數據精確性，很多試驗室存在刻意漏檢或不檢的嫌疑，給工程質量帶來重大隱患。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的為解決上述存在的問題，提供一種全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機，確保試驗的密封，改變了繁重的裝卸過程，并通過計算機進行控制和自動記錄。實現上述發(fā)明目的的技術方案如下
全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機，具有機架、水壓系統(tǒng)、油壓系統(tǒng)，在機架的中心部位裝有主油缸，在機架上部主油缸周圍圓周狀均分布有多個裝置試件的試模套，試模套為倒圓錐形，上口大，下口小，錐度與試件錐度相等，在每個試模套的內側面與試件之間具有油囊緊固式密封結構，每個試模套分別連接有自動油壓系統(tǒng)、自動水壓系統(tǒng)、自動裝卸試件系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)。在主油缸的活塞上端裝有上壓盤蓋板，上壓盤蓋板覆蓋全部試模套，在上壓盤蓋板下底面對應于各個試模套的位置分別裝有上部密封件，在上部密封件側面裝有Y型密封圈，在主油缸活塞桿下部圍繞活塞桿水平方向裝有多個試件頂桿托盤，在每個試件頂桿托盤上裝有試件頂桿，每個試件頂桿對應于上方的一個試模套，當活塞下降時，上壓盤蓋板蓋住并密封試模套，當活塞上升時試件頂桿與試件下面接觸，將試件從試模套中頂出。在每個試模套內壁中部表面裝有密封油囊，在密封油囊與試模套內壁之間裝有油囊襯套，在油囊襯套上面裝有0型密封圈，在0型密封圈上面裝有螺母襯圈，在螺母襯圈上面即試模套頂部，裝有固定螺母，在試模套中裝入試件，在試件上方與固定螺母中空部位為試模套水腔，在試件上方為所述的上部密封件，與上壓盤蓋板中心開有壓力水通道，在密封油囊側面開有進油口，進油口貫穿油囊襯套和試模套側面，在側面外裝有進油嘴。自動水壓系統(tǒng)具有壓力水泵，壓力水泵的進口與進水桶連接，出口通過輸水管，輸水電磁閥與多頭分水器連接，多頭分水器的各個分水口分別與上壓盤蓋板上的一個壓力水通道連接。自動油壓系統(tǒng)具有油泵進口與油箱連接，油泵出口通過輸油管道，換向電磁閥分兩路輸油，一路向主油缸活塞上部的輸油口，另一路向主油缸活塞下部的輸油口，另外，油泵經油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥和輸油管道分別與各個試模套側面的進油嘴連接，給油囊供油。自動油壓系統(tǒng)具有嵌入全自動壓模脫?？?jié)B透試驗軟件的CPU，CPU分別與裝在油路中的油壓傳感器和裝在試件頂桿托盤中的濕度傳感器電連接，分別與油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥、水電磁閥電連接，并且還與終端顯示器和自動打印機電連接。試驗操作程序如下
1.在試模套上方放入試件，點擊開始試驗。打開油泵電機和主油缸換向電磁閥，方向向下。2.當在設定時間內主油缸內油壓壓力值大于設定值時，關閉主油缸換向電磁閥， 停止向下和打開油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥。反之報警1。3.當在設定時間內主油缸鎖緊裝置內油壓壓力值大于設定值時，關閉油泵電機、 油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥，打開水泵電機，打開通向試件的多個水電磁閥。反之報警2。4.按照GBT50082-2009標準加壓至規(guī)定壓力過程中，系統(tǒng)檢測到有試塊漏水，記錄下漏水時間并關閉漏水試塊對應的水電磁閥。按照GBT50082-2009標準加壓至規(guī)定壓力過程中，設定時間內水壓小于(0. IMpa)，報警3。5.在加壓過程中當系統(tǒng)檢測到大于等于三塊漏水或者加至規(guī)定壓力后小于三塊試塊漏水，同時關閉全部水電磁閥和水泵電機，打開泄水電磁閥。6.打開油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥，當在設定時間內水壓高于等于設定值時， 復位。反之報警4。7.當在設定時間內密封裝置內油壓壓力小于設定值時，同時打開主油缸換向電磁閥，向上和打開油泵電機。反之報警5。8.當試驗完成后主油缸向上運動，觸動上限位時，同時關閉主油缸換向電磁閥，停止向上和關閉油泵電機。9.取出試塊。并打印試驗結果。所述報警1顯示內容“請檢查油泵電機是否運轉，油箱內油是否足夠，主油缸換向電磁閥是否正常，油路是否有漏油現象?！贝藭r機器暫停運行，待處理好后繼續(xù)按鈕繼續(xù)試驗。報警2顯示內容“請檢查油泵電機是否運轉，油箱內油是否足夠，油囊密封裝置緊鎖電磁閥是否正常，油路是否有漏油現象?！贝藭r機器暫停運行，待處理好后繼續(xù)按鈕繼續(xù)試驗。報警3顯示內容“請檢查水泵電機是否運轉，水箱內水是否足夠，泄水壓電磁閥是否正常，水路是否有漏水現象?！贝藭r機器暫停運行，待處理好后繼續(xù)按鈕繼續(xù)試驗。報警4顯示內容“請檢查水閥是否關死或損壞?！贝藭r機器暫停運行，待處理好后繼續(xù)按鈕繼續(xù)試驗。報警5顯示內容“請檢查油泵電機是否運轉，油箱內油是否足夠，主油缸換向電磁閥是否正常，油路是否有漏油現象?！贝藭r機器暫停運行，待處理好后繼續(xù)按鈕繼續(xù)試驗。以上技術方案顯示本發(fā)明具有三方面的創(chuàng)新
1.采用了整體的單獨主油缸驅動上壓盤蓋板和試件頂桿上、下運動。當上壓盤蓋板和試件頂桿向上運動時，試件從試模套上方裝入，試件底面由試件頂桿托??；打開主油缸換向電磁閥，動作換向，上壓盤蓋板和試件頂桿向下運動時上壓盤蓋板底部的上部密封件與試件頂部接觸、壓實，并依靠其側面的Y型密封圈將試模套密封，并對油囊充油，油囊緊貼試件側面，起密封側面的作用，再通過多頭分水器向試模套內注入高壓水進行抗?jié)B透試驗。當抗?jié)B透試驗完畢后關閉供水電磁閥，打開油囊密封裝置鎖緊電磁閥，將油囊中的油排出，再打開主油缸換向電磁閥，上壓盤蓋板和試件頂桿向上運動，打開試模套，試件頂桿將試件從試模套中頂出，取去試塊，自動打印機打出試驗結果。這一機械設計和裝卸試件的操作完全改變了現有技術。2.油囊緊固式密封方法，采用油壓的手段，切實做到了試件側面密封的效果，徹底改變了涂蠟密封的落后狀態(tài)。3.全自動的軟件控制，使每一操作步驟都通過各個傳感器，各個電磁閥和計算機組成的自控系統(tǒng)操縱油泵電機、水泵電機工作，帶動整個試驗機運作，并通過終端顯示屏和自動打印機顯示整個操作過程和試驗結果。本發(fā)明具有以下有益效果
1.由于全自動操作，節(jié)約了大量勞力，原來每個試模套裝、卸試件，由人力進行，每個試模套有8個緊固螺母固定，如共有六個試模套就需裝卸48個螺母，且所有螺母必須松緊一致，才能避免泄漏，原來至少要3— 5人才能完成6 —12組試驗，本發(fā)明只要1人就能完成 10組試驗，提高效率500%。2.采用了油囊密封方法，徹底解決了泄漏問題，使試驗工作能快捷順利進行，試驗數據更精確可靠。3.采用了 PLC全自動全時監(jiān)控，改變了人工監(jiān)控的落后狀態(tài)，以一臺總機，監(jiān)控多臺試驗機，實現了一體化管理和數據上傳。


圖1為本發(fā)明全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機主機結構示意圖； 圖2為主機俯視結構示意圖； 圖3為副機結構示意圖； 圖4為油囊密封裝置結構示意圖； 圖5為上部密封件結構示意圖； 圖6為全自動操作流程圖。圖中各標號名稱如下 1一機架 1-1一主油缸 2—上壓盤蓋板 2-1—上部密封件
2-3—高壓水通道 3—試模套 3-1—試件 4一試件托架 5-1—試件頂桿 6—凈水桶 7—油泵電機 7-1—油泵 7-2—主油缸8—7jC 泵電機 9 一油箱 10—水泵11 一儲水箱11-1 一泄水罐11-2—泄
水管12—油囊襯套13—油囊14一0型密封圈 15—螺母襯圈16—固定螺母
2-2—Y型密封圈 5—試件頂桿托盤17—進油嘴 18—油道。
具體實施例方式現以下列實施例并結合附圖對本發(fā)明技術方案做進一步說明。全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機分為主機和副機兩部分，主機架為圓柱形，在主機的上部裝有上壓盤蓋板，在主機體內中心部裝有主油缸7-2，圍繞主油缸圓周形均勻分布有六個試模套3，每個試模套下面裝有試件頂桿5-1，試件頂桿連接承接排泄水的試件頂桿托盤5，上壓盤蓋板組件和試件頂桿組件受主油缸活塞驅動，進行上升、下降動作及液壓鎖定。 每個試模套內部裝有獨立的密封油囊13，油囊通過油道18、進油嘴17與主油缸連通。在上壓盤蓋板頂部裝有六頭分水器，在上壓盤蓋板相應于各個試模套的部位分別開有高壓水通道與六頭分水器出水口連接，在試件頂桿托盤下面通過泄水電磁閥泄水管 11-2，與泄水罐11-1連接。在副機上方裝有凈水桶6，在副機內部裝有水泵10，水泵電機8，儲水箱11，凈水桶與水泵進口連接，水泵出口通過水電磁閥、輸水管與六頭分水器連接。在副機內部還裝有油泵電機7，油泵7-1，油箱9，油泵7-1產生0. 1—40MPa的油壓，油泵出口通過輸油管、油路換向電磁閥與主油缸7-2連接，還通過油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥與油囊密封裝置的進油嘴17連接。自動控制系統(tǒng)具有嵌入式全自動壓模脫?？?jié)B透試驗軟件的CPU，CPU分別與裝在油路中的油壓傳感器和裝在試件頂桿托盤中的濕度傳感器電連接，分別與油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥、水電磁閥電連接，還與終端顯示器和自動打印機電連接。本實施例的工作流程如下
1主油缸筒1-1由油泵7-1提供動力進行上下運動 2上壓盤蓋板2向下運動壓入試模套3-1，使用Y型密封圈進行上部密封； 3上部密封完成后，由主油缸的換向鎖緊電磁閥進行液壓鎖定； 4油泵7-1經由油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥給油囊部件加壓進行側密封； 5密封完成后，水經由凈水桶6，再經過水泵10，經6頭分水器給試模套打水(水壓高至 2MPa)，儲水桶11的作用是保證加水壓的平穩(wěn)度；
6如有漏水，水將流至6個對應的試件頂桿托盤5的不銹鋼集水盆，集水高度觸及水位開關時報知系統(tǒng)中對應的某試件漏水；
7實驗完畢后，主油缸1-1將向上運動，同時試塊頂桿5-1將試塊托起以便取出； 8多余的積水由泄水罐11-1底部的彈簧同步開關把積滿的水排放除去，自動打印機記錄試驗數據。
權利要求
1.全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機，具有機架、水壓系統(tǒng)、油壓系統(tǒng)，其特征為在機架的中心部位裝有主油缸，在機架上部主油缸周圍圓周狀均分布有多個裝置試件的試模套，試模套為倒圓錐形，上口大，下口小，錐度與試件錐度相等，在每個試模套的內側面與試件之間具有油囊緊固式密封結構，每個試模套分別連接有自動油壓系統(tǒng)、自動水壓系統(tǒng)、自動裝卸試件系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)。
2.根據權利要求1所述的全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機，其特征為在主油缸的活塞上端裝有上壓盤蓋板，上壓盤蓋板覆蓋全部試模套，在上壓盤蓋板下底面對應于各個試模套的位置分別裝有上部密封件，在上部密封件側面裝有Y型密封圈，在主油缸活塞桿下部圍繞活塞桿水平方向裝有多個試件頂桿托盤，在每個試件頂桿托盤上裝有試件頂桿，每個試件頂桿對應于上方的一個試模套，當活塞下降時，上壓盤蓋板蓋住并密封試模套，當活塞上升時試件頂桿與試件下面接觸，將試件從試模套中頂出。
3.根據權利要求1所述的全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機，其特征為在每個試模套內壁中部表面裝有密封油囊，在密封油囊與試模套內壁之間裝有油囊襯套，在油囊襯套上面裝有0型密封圈，在0型密封圈上面裝有螺母襯圈，在螺母襯圈上面即試模套頂部，裝有固定螺母，在試模套中裝入試件，在試件上方與固定螺母中空部位為試模套水腔，在試件上方為所述的上部密封件，與上壓盤蓋板中心開有壓力水通道，在密封油囊側面開有進油口，進油口貫穿油囊襯套和試模套側面，在側面外裝有進油嘴。
4.根據權利要求1所述的全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機，其特征為自動水壓系統(tǒng)具有壓力水泵，壓力水泵的進口與進水桶連接，出口通過輸水管，輸水電磁閥與多頭分水器連接，多頭分水器的各個分水口分別與上壓盤蓋板上的一個壓力水通道連接。
5.根據權利要求1所述的全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機，其特征為自動油壓系統(tǒng)具有油泵進口與油箱連接，油泵出口通過輸油管道，換向電磁閥分兩路輸油，一路向主油缸活塞上行的輸油口，另一路向主油缸活塞下行的輸油口 ；另外，油泵經油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥和輸油管道分別與各個試模套側面的進油嘴連接，給油囊供油。
6.根據權利要求1所述的全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機，其特征為自動油壓系統(tǒng)具有嵌入全自動壓模脫?？?jié)B透試驗軟件的CPU，CPU分別與裝在油路中的油壓傳感器和裝在試件頂桿托盤中的濕度傳感器電連接，分別與油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥、水電磁閥電連接，并且還與終端顯示器和自動打印機電連接。
7.根據權利要求1-6中任何一項所述的全自動壓模脫?？?jié)B透試驗機，其特征為試驗操作程序如下(1)在試模套上方放入試件，點擊開始試驗；打開油泵電機和主油缸換向電磁閥，方向向下；(2)當在設定時間內主油缸內油壓壓力值大于設定值時，關閉主油缸換向電磁閥，停止向下和打開油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥；反之報警1 ；(3)當在設定時間內主油缸鎖緊裝置內油壓壓力值大于設定值時，關閉油泵電機、油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥，打開水泵電機，打開通向試件的多個水電磁閥，反之報警2;(4)按照GBT50082-2009標準加壓至規(guī)定壓力過程中，系統(tǒng)檢測到有試塊漏水，記錄下漏水時間并關閉漏水試塊對應的水電磁閥；按照GBT50082-2009標準加壓至規(guī)定壓力過程中，設定時間內水壓小于(0. IMpa)，報警3 ；(5)在加水壓過程中當系統(tǒng)檢測到大于等于三塊試塊漏水或者加至規(guī)定壓力后小于三塊試塊漏水，同時關閉全部水電磁閥和水泵電機；(6)打開油囊密封裝置換向鎖緊電磁閥，當在設定時間內水壓高于等于設定值時，復位；反之報警4;(7)當在設定時間內密封裝置內油壓壓力小于設定值時，同時打開主油缸開始換向電磁閥向上和打開油泵電機；反之報警5 ；(8)當試驗完成后主油缸向上運動，觸動上限位時，同時關閉主油缸換向電磁閥，停止向上和關閉油泵電機；(9)取出試塊，并打印試驗結果。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑材料試驗機，已有的抗?jié)B透試驗機自動化程度差，消耗人力多，試件的側面臘密封制作時間長，密封性能不能絕對保證，影響了試驗工作效率和數據精確度，為此，本發(fā)明對分布在主油缸周圍的試模套采用了上口大，下口小的形式，在試模套上方裝卸試件，在試驗套與試件之間裝有油囊緊固式密封結構，取代臘密封，每個模套分別連接自動油壓系統(tǒng)，自動水壓系統(tǒng)，通過自動控制系統(tǒng)控制和記錄整個試驗過程，本發(fā)明具有節(jié)省大量人力，試驗快速、順利，試驗數據精確可靠，能實現一體化管理和數據上傳的有益效果。
文檔編號G01N15/08GK102435542SQ20111037639
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權日2011年11月23日
發(fā)明者王曦 申請人:王曦