承壓土恒壓加載試驗設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種承壓土恒壓加載試驗設(shè)備，包括試驗臺（1）、控制箱（4）和液壓站（5）；試驗臺（1）包括承壓土試驗缸（13）、加壓油缸（11）；控制箱（4）的壓力表（41）連接加壓油缸（11）；液壓站（5）包括油箱（58），吸油口連通油箱（58）的油泵（51），與油泵（51）相連的電機（52），油泵（51）出油口依次串接的溢流閥（57）和控制閥（53），控制閥（53）依次串接的加壓油缸（11）和液控單向閥（54），與液控單向閥（54）連接的蓄能器（55），以及與蓄能器（55）連接的加壓油缸（11）；所述的電機（52）連接控制面板（42）。能夠?qū)Τ袎和吝M行恒壓加載，適于教學(xué)試驗。
【專利說明】承壓土恒壓加載試驗設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種承壓土恒壓加載試驗設(shè)備，適用于小規(guī)模的承壓土教學(xué)試驗。
【背景技術(shù)】
[0002]土木工程專業(yè)的學(xué)生需要學(xué)習(xí)土工試驗的課程，就是測定土試樣的各種力學(xué)指標，如:分類、干容重、承壓能力、孔隙率等。但是，實際應(yīng)用中針對土承壓能力的試驗設(shè)備一般體積龐大、成本高、控制系統(tǒng)復(fù)雜，不適用于學(xué)校小規(guī)模的教學(xué)試驗使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)存的技術(shù)問題，本實用新型提供一種承壓土恒壓加載試驗設(shè)備，通過設(shè)計液壓系統(tǒng)向樣品土提供恒壓加載，且結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，以方便小規(guī)模的教學(xué)實驗。
[0004]本實用新型包括試驗臺、控制箱和液壓站。其中:試驗臺包括加載支架、安裝在加載支架底部的承壓土試驗缸、吊裝在加載支架頂部的加壓油缸，且加壓油缸活塞面正對試驗缸的缸口。承壓土試驗缸用于盛放試驗土的樣品，加壓油缸可通過其活塞端向樣品土施加壓力，本實用新型設(shè)定此施加的壓力為恒定的，通過控制箱和液壓站來實現(xiàn)。
[0005]控制箱上設(shè)有高精度的用于反應(yīng)樣品土承壓能力的壓力表，以及用于控制液壓部件的控制面板。
[0006]液壓站包括油箱，吸油口連通油箱的油泵，與油泵相連的電機，油泵出油口依次串接的溢流閥和控制閥，此處溢流閥開啟，可使自油泵中流出的多余流量溢回油箱，保證溢流閥進口壓力，即油泵出口壓力恒定，以達到恒壓加載的試驗效果。
[0007]液壓站還包括控制閥依次串接的加壓油缸和液控單向閥，與液控單向閥連接的蓄能器，與蓄能器連接的加壓油缸。其中，蓄能器是液壓氣動系統(tǒng)中的一種能量儲蓄裝置，它在適當?shù)臅r機將系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s能或位能儲存起來，當系統(tǒng)需要的時，又將壓縮能或位能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤夯驓鈮旱饶芏尫懦鰜?，重新補供給系統(tǒng)。當系統(tǒng)油壓大于規(guī)定壓力，液控單向閥打開泄壓，當油壓低于規(guī)定壓力時，液控單向閥關(guān)閉，以確保蓄能器能夠?qū)崟r的蓄壓。當電機停機但系統(tǒng)仍需維持一定壓力時，可以停止油泵而由蓄能器補償系統(tǒng)的泄漏，以保持系統(tǒng)的壓力，以確保恒壓加載的試驗效果。
[0008]進一步，加壓油缸和承壓土試驗缸的缸筒直徑相同。由于加壓油缸通過活塞將壓力傳遞給裝有承壓土樣品的承壓土試驗缸，所以壓力表顯示的油壓也就是承壓土試驗缸中承壓土的壓力，方便直觀的了解壓力情況。
[0009]進一步，控制箱中還設(shè)有定時器，可設(shè)定時間自動啟動液壓站，加強設(shè)備的智能化。
[0010]進一步，控制閥為M型三位四通閥。三位四通換向閥是借助于滑閥和閥體之間的相對運動，使與閥體相連的各油路實現(xiàn)液壓油流的接通、切斷和換向，這類滑閥式換向閥都有間隙泄漏現(xiàn)象，只能短時間保壓，但配合油路上的液控單向閥，利用錐閥關(guān)閉的嚴密性，可達到油路長時間保壓，實現(xiàn)本實用新型的保壓要求。
[0011]進一步，蓄能器中的壓力可以用壓縮氣體、重錘或彈簧來產(chǎn)生，相應(yīng)地蓄能器分為氣體式、重錘式和彈簧式，因氣體式蓄能器結(jié)構(gòu)簡單，容量大，故蓄能器優(yōu)選為氣體式蓄能器，
[0012]綜上，本實用新型具有如下優(yōu)點:1、采用先導(dǎo)式溢流閥，液控單向閥，蓄能器來試驗壓力的調(diào)整和保持。2、加壓油缸和承壓土缸體采用同樣直徑的缸筒可方便讀取壓力數(shù)值。3、控制箱中采用定時器控制，提高設(shè)備的智能化水平，方便使用，更能進行無人操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2本實用新型的液壓原理圖。
[0015]圖中:1、試驗臺，11、加壓油缸，12、加載支架，13、承壓土試驗缸，4、控制箱，41、壓力表，42、控制面板，5、液壓站，51、油泵，52、電機，53、控制閥，54、液控單向閥，55、蓄能器，57、溢流閥，58、油箱。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0017]如圖1所示，本實用新型包括試驗臺1、控制箱4和液壓站5 ;所述的試驗臺I包括加載支架12、安裝在加載支架12底部的承壓土試驗缸13、吊裝在加載支架I頂部的加壓油缸11，且加壓油缸11活塞面正對試驗缸13的缸口 ；所述的控制箱4上設(shè)有壓力表41和控制面板42，且壓力表41連接加壓油缸11 ;所述的液壓站5包括油箱58，吸油口連通油箱58的油泵51，與油泵51相連的電機52，油泵51出油口依次串接的溢流閥57和控制閥53，控制閥53依次串接的加壓油缸11和液控單向閥54，與液控單向閥54連接的蓄能器55，與蓄能器55連接的加壓油缸11。
[0018]上述實施例中，加壓油缸11和承壓土試驗缸13優(yōu)選同樣直徑的缸筒，如此壓力表6顯示的油壓也就是承壓土試驗缸13中承壓土的壓力。
[0019]上述各實施例中，控制箱4中還設(shè)有定時器，可設(shè)定每間隔一到三小時啟動液壓站5，由于先導(dǎo)式溢流閥57已經(jīng)調(diào)整好輸出壓力，這樣就可實現(xiàn)無人值守的長時間恒加載試驗需求。
[0020]上述各實施例中，控制閥53為M型三位四通閥，可配合下游的液控單向閥54實現(xiàn)穩(wěn)壓。
[0021]上述各實施例中，蓄能器55為氣體式蓄能器，氣體可為氮氣，結(jié)構(gòu)簡單。
[0022]參考液壓原理圖2，本實用新型液壓系統(tǒng)的工作過程如下:首先，通過控制箱4上控制面板42中的啟停按鈕啟動電機52，電機52帶動油泵51轉(zhuǎn)動，液壓油被油泵51自油箱58中抽出后，依次通過控制閥53向加壓油缸11后腔加壓，且通過先導(dǎo)式溢流閥57來調(diào)整油泵51輸出的液壓油壓力，使其保持恒壓穩(wěn)定。其次，液壓油通過液控單向閥54流向蓄能器55，在加壓油缸11加壓的同時，蓄能器55也在實時充油蓄壓。當液壓系統(tǒng)停止加壓時，由液控單向閥54截止回油，以保持系統(tǒng)壓力，同時蓄能器55中被壓縮的高壓氮氣可補償加壓油缸11活塞微小滲漏造成的壓力損失，確保系統(tǒng)壓力恒定。再者，如結(jié)構(gòu)圖1中所示，力口壓油缸11通過活塞將壓力傳遞給裝有承壓土樣品的承壓土試驗缸13，可自壓力表6讀出承壓土試驗缸13中承壓土的壓力。
【權(quán)利要求】
1.一種承壓土恒壓加載試驗設(shè)備，其特征在于，包括試驗臺(I)、控制箱(4)和液壓站(5)； 所述的試驗臺(I)包括加載支架(12)、安裝在加載支架(12)底部的承壓土試驗缸(13)、吊裝在加載支架(I)頂部的加壓油缸(11)，且加壓油缸(11)活塞面正對承壓土試驗缸(13)的缸口 ；所述的控制箱(4)上設(shè)有壓力表(41)和控制面板(42)，且壓力表(41)連接加壓油缸(11)； 所述的液壓站(5)包括油箱(58)，吸油口連通油箱(58)的油泵(51)，與油泵(51)相連的電機(52)，油泵(51)出油口依次串接的溢流閥(57)和控制閥(53)，控制閥(53)依次串接的加壓油缸(11)和液控單向閥(54)，與液控單向閥(54)連接的蓄能器(55)，以及與蓄能器(55)連接的加壓油缸(11);所述的電機(52)連接控制面板(42)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種承壓土恒壓加載試驗設(shè)備，其特征在于，所述的加壓油缸(11)和承壓土試驗缸(13)的缸筒直徑相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種承壓土恒壓加載試驗設(shè)備，其特征在于，所述的控制箱(4)中還設(shè)有定時器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種承壓土恒壓加載試驗設(shè)備，其特征在于，所述的控制閥(53)為M型三位四通閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種承壓土恒壓加載試驗設(shè)備，其特征在于，所述的控制閥(53)為M型三位四通閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種承壓土恒壓加載試驗設(shè)備，其特征在于，所述的蓄能器(55)為氣體式蓄能器。
【文檔編號】G01N3/10GK203705267SQ201320818514
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】田艷鳳, 梁濟豐, 王峰, 李贊成, 呂磊, 呂明俊 申請人:呂明俊