[发明专利]可旋转供电供液岩土三轴试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩土试验机设备，属于实验装置技术领域，特别涉及一种利用CT扫描技术对岩土的力学性能及变形过程进行测试、扫描的岩土试验机。

背景技术

岩土试验机是岩土力学研究中常规实验设备之一。岩土试验是测定岩土的抗压强度、应力应变关系的一种试验。常规的岩土试验机，岩土试样在试验过程中是静态的，如专利文献CN2924518Y公开了一种全方位扫描岩土CT三轴仪，其各处供电供液的接头、管道固连在试验机上不发生转动或移动，属于静态的供电供液。但在特殊情况下，需要岩土试样在试验过程中做旋转运动，例如在用工业CT扫描机对岩土试样的内部构造在受力时变化情况进行动态扫描时，就需要实现对试验机的旋转供电供液。

发明内容

本发明旨在解决的技术问题是岩土试验机中岩土试样的旋转供电供液问题。

本发明的技术方案如下：

一种可旋转供电供液岩土三轴试验机，包括电机与减速箱，大齿轮，小齿轮轴，主轴，推力调心滚子轴承，电控箱，侧板，筒内上柱塞，岩土试样，筒内下柱塞，筒下底座，下顶板，底座，液压缸，立柱，试样筒，垫片，上顶板，滚珠轴承，主轴端挡板，上端盖，外接管道，管道接头，供液固定轴，销轴座，销子，压板，绝缘圆环，导电圆环，电气触头，弹簧，密封圈，定位销；底座为内部空心的方台，在空腔中心安装液压缸，四根立柱固接在底座四角的四个立柱孔内，下顶板活动套接在四根立柱上，可以沿着立柱在竖直方向滑动，上顶板与四根立柱固定套接；在上顶板的上平面安装了上端盖和电机与减速箱，电机与减速箱驱动小齿轮轴，小齿轮轴驱动固定套装在主轴上部轴上的大齿轮；主轴用推力调心滚子轴承和滚珠轴承支撑；下顶板的上表面中心设置轴承座圆孔，和推力调心滚子轴承相同的另一轴承安装在轴承座中；筒下底座的下端短轴装在该推力调心滚子轴承的内圈中；筒下底座上表面中心设有方形定位槽，和试样筒的下端的方形法兰的边长相配合；岩土试样加工成圆柱状，上下两端分别放置垫片，下部置于筒内下柱塞上。在主轴中间的圆盘下表面两侧对称通过螺钉安装侧板，侧板内表面与试样筒上端方形法兰的两个相对侧面平齐。主轴的上端面开有中心孔，供液固定轴安装在该孔中，其中部凸缘和上端盖用螺栓固连；供液固定轴上端外圆柱面上不同高度处分别钻有盲孔a和b，在a和b孔口处设置螺纹，并都安装上管道接头，管道接头上安装外接管道。在供液固定轴的下表面沿轴向分别钻有盲孔c和e，使c和b相连通，e与a相连通；在供液固定轴下端外圆柱面上开有两个圆环凹槽m和o，在凹槽m中钻有孔d，使d与c连通，在凹槽o中钻有孔f，使f与e连通，用堵头将轴向孔c、e下端封死；在环形凹槽m和o的两侧都开有密封槽，密封槽内装有相同密封圈，密封圈和主轴上的中心孔相配合；

在主轴的外圆柱面上，轴向位置与供液固定轴上凹槽o相对应的位置钻通孔p；在与凹槽m相对应的位置钻通孔n。在主轴下端面钻有两个细长孔g和h，其中孔g与孔n相连通，孔h与孔p相连通，再用堵头将孔n和p的孔口封死；

在筒内上柱塞上表面与主轴下表面细长孔对应位置钻有两个孔i和q，其中孔q为通孔，孔i为盲孔，在筒内上柱塞外圆柱面上钻有小孔j与孔i相通，再用堵头将小孔j孔口封死，筒内上柱塞的下表面开有孔k与孔j连通；在筒内上柱塞上端面细长孔i和q处分别开有和孔同心的凹槽，在凹槽内放有相同的密封圈，并在主轴下表面和筒内上柱塞上表面都开有定位销孔，由定位销对主轴与筒内上柱塞进行圆周方向定位，保证了孔g、i、j、k相通，孔h和q相通，并且在主轴和筒内上柱塞的配合面密封；

在上顶板的下表面安装有大直径导电滑环，导电滑环由绝缘圆环和导电圆环组成，导电圆环压紧在绝缘圆环上，再通过螺钉固连在上顶板上，导电圆环与外部电源相连；销轴座通过螺钉固定在主轴中部圆盘的上表面，压板的一端通过销子连接在销轴座中，压板另一端通过螺钉固定和电气触头连接，在压板中部对应的主轴中部圆盘的上表面位置设置盲孔，在孔中安装弹簧，弹簧顶在压板上，使电气触头压紧在导电圆环上。