[发明专利]一种可施加围压的空心环剪仪

摘要

本发明公开了一种可施加围压的空心环剪试验装置，包括机架、液压加载装置、剪切单元和剪切装置。机架由左立柱、右立柱、上反力梁及底座组焊而成。机架中的上反力梁与液压加载装置中的油缸缸套相连，液压加载装置中的围压器放置于剪切单元中的下剪切盒底部的凹槽内，剪切单元中的剪切大齿轮与剪切装置中的剪切小齿轮相连。剪切单元和剪切装置与机架中的底座相连，组成可施加围压的空心环剪试验装置。本发明利用剪切伺服电机提供剪切力，有利于提高测试精度，后期研发中还可考虑施加不同速率剪切荷载的影响；可以测试和研究土体不同轴压、围压下的抗剪强度参数；适用于粘性土、砂土和淤泥等地基土的强度特性的室内试验。

主权项

1.一种可施加围压的空心环剪仪，包括机架(40)、剪切单元(2)、液压加载装置(17)和剪切装置(32)，其特征在于：所述的机架(40)分别与左立柱(9)、右立柱(23)、上反力梁(14)及底座(1)焊接，机架(40)中的上反力梁(14)与液压加载装置(17)中的油缸缸套(15)相连，液压加载装置(17)中的围压器(26)放置于剪切单元(2)中的下剪切盒(4)底部的凹槽内，剪切单元(2)中的剪切大齿轮(3)与剪切装置(32)中的剪切小齿轮(34)相连，剪切单元(2)和剪切装置(32)与机架(40)中的底座(1)相连；所述的剪切单元(2)包括上剪切盒(8)、下剪切盒(4)、剪切大齿轮(3)和剪切大齿轮末端支撑轴承(39)，上剪切盒(8)上方依次与上盖板(25)、钢垫板(24)、传力管(12)、轴压油缸活塞杆(13)和轴压油缸(16)相连，上剪切盒(8)下方依次与下剪切盒(4)、剪切大齿轮(3)和剪切大齿轮末端支撑轴承(39)相连，剪切大齿轮末端支撑轴承(39)与机架(40)中的底座(1)相连；所述的液压加载装置(17)包括油缸缸套(15)、轴压油缸(16)、围压器(26)、轴压压力变送器(18)、围压压力变送器(21)和液压加载控制装置(20)，轴压油缸(16)安装在油缸缸套(15)内，油缸缸套(15)焊接在机架(40)的上反力梁(14)上，轴压油缸(16)上端通过油管分别与轴压压力变送器(18)、轴压压力表(19)和液压加载控制装置(20)相连，轴压油缸(16)下端通过轴压油缸活塞杆(13)和传力管(12)与剪切单元(2)相连，围压器(26)上端通过油管分别与围压压力变送器(21)、围压油压表(22)和液压加载控制装置(20)相连；围压器(26)包括油腔(43)、弹力膜(44)、内压紧圈(46)、外压紧圈(42)和压紧螺母(41)，油腔(43)两端均设置内压紧圈(46)，油腔(43)表面与弹力膜(44)相连，油腔(43)两端分别与外压紧圈(42)和压紧螺母(41)相连；所述的剪切装置(32)包括剪切伺服电机(31)、减速箱(33)、剪切小齿轮轴(35)、剪切力矩传感器(37)、剪切小齿轮轴顶端支撑轴承(28)、剪切小齿轮轴末端支撑轴承(36)和剪切锥齿轮副(30)，剪切伺服电机(31)固定在机架(40)的底座(1)上，剪切伺服电机(31)的输出端分别与减速箱(33)和剪切锥齿轮副(30)的一个齿轮相连，剪切锥齿轮副(30)的另一个齿轮与剪切小齿轮轴(35)相连，剪切小齿轮轴(35)从上至下依次与剪切位移传感器支架(29)、剪切小齿轮轴顶端支撑轴承(28)、剪切锥齿轮副(30)、剪切力矩传感器(37)、剪切小齿轮(34)和剪切小齿轮轴末端支撑轴承(36)相连，剪切小齿轮轴末端支撑轴承(36)与机架(40)中的底座(1)相连； 剪切装置32的功能是给试样提供剪切力。