[发明专利]岩石旋转剪切试验机

摘要

本发明涉及室内岩石力学试验装置，更具体涉及可实现剪切面旋转和主应力方向变化的岩石旋转剪切试验机，属于岩土工程技术领域。该试验机由支撑柱、反力板、连接板、方槽底座、第一千斤顶、第二千斤顶、第三千斤顶、旋转剪切盒组成，本发明的岩石旋转剪切试验机解决了岩石室内试验应力路径单一的难题，通过上杠杆和下杠杆扭转，带动上内盒和下内盒旋转，并操作三个千斤顶对试样施加压力，完成试样在外荷载作用下剪切面连续旋转，模拟应力主轴旋转和主应力大小变化，岩石旋转剪切试验机操作简单，易于普及，加载系统功能丰富，可普遍用于岩石复杂应力路径的室内试验。

主权项

1.岩石旋转剪切试验机，其特征在于：该试验机由支撑柱(1)、反力板(2)、连接板(7)、方槽底座(9)、第一千斤顶(4)、第二千斤顶(19)、第三千斤顶(15)、旋转剪切盒组成，支撑柱(1)呈圆柱状，表面有螺纹，反力板(2)呈长方体状，四个边角处开有圆柱形通孔，支撑柱(1)穿过反力板(2)的通孔，通过位于反力板(2)上、下方的第一螺母(3)将反力板(2)固定于支撑柱(1)的上部，连接板(7)呈长方体状，四个边角处开有圆柱形通孔，中部开有通孔，支撑柱(1)穿过连接板(7)边角处的通孔，通过位于连接板(7)上、下方的第二螺母(8)将连接板(7)固定于支撑柱(1)的中部，方槽底座(9)呈方槽状，四个边角处开有圆柱形通孔，中部位置开有长方形通孔，支撑柱(1)穿过方槽底座(9)边角处的通孔，通过位于方槽底座(9)的底板上、下方的第三螺母(12)将方槽底座(9)固定于支撑柱(1)的下部，移动轮(14)固定连接在方槽底座(9)下方的四个边角位置，第一千斤顶(4)固定于反力板(2)的中心下部，第一千斤顶(4)的下方连接第一连接杆(5)，第一连接杆(5)的下方连接第一压头(6)，竖直基座(13)的一侧固定在方槽底座(9)的左侧内壁，竖直基座(13)的另一侧连接第二连接杆(10)的一端，第二连接杆(10)的另一端连接承压板(11)，第二千斤顶(19)的一端固定于方槽底座(9)的右侧内壁，第二千斤顶(19)的另一端连接第三连接杆(18)的一端，第三连接杆(18)的另一端连接第二压头(17)，第三千斤顶(15)位于第二连接杆(10)和第三连接杆(18)连线的正交方向，第三千斤顶(15)固定于方槽底座(9)的前侧内壁，方槽底座(9)的后侧内壁连接反力装置，垫块(20)放置于方槽底座(9)的底板中心上方，辊子滑板(16)放置于垫块(20)上，旋转剪切盒由上外盒(24)、上内盒(27)、下外盒(34)、下内盒(31)、上齿轮盘(26)、下齿轮盘(32)、上杠杆(23)、下杠杆(35)、上角度背板(22)、下角度背板(37)构成，下外盒(34)呈长方拱形状，下外盒(34)放置于辊子滑板(16)上，下外盒(34)的中心上部开有半圆形通槽，下内盒(31)呈空心半圆柱状，下内盒(31)放置于下外盒(34)的通槽上，试样(30)呈圆柱形，试样(30)放置于下内盒(31)上，上内盒(27)呈空心半圆柱状，上内盒(27)放置于试样(30)上，上外盒(24)呈长方拱形状，上外盒(24)的中心下部开有半圆形通槽，上内盒(27)放置于上外盒(24)的通槽下方，下齿轮盘(32)连接于下外盒(34)上，下齿轮盘(32)和下杠杆(35)的一端通过下齿轮销钉(33)连接，下角度背板(37)呈半圆板状，下角度背板(37)固定于下外盒(34)上，下角度背板(37)沿半圆弧方向上均匀开有销钉孔，下杠杆(35)的另一端开有销钉孔，下定角度销钉(36)穿过下角度背板(37)的销钉孔和下杠杆(35)另一端的销钉孔，上齿轮盘(26)连接于上外盒(24)上，上齿轮盘(26)和上杠杆(23)的一端通过上齿轮销钉(25)连接，上角度背板(22)呈半圆板状，上角度背板(22)固定于上外盒(24)上，上角度背板(22)沿半圆弧方向上均匀开有销钉孔，上杠杆(23)的另一端开有销钉孔，上定角度销钉(21)穿过上角度背板(22)的销钉孔和上杠杆(23)另一端的销钉孔，第一传力杆(28)和第二传力杆(29)呈“L”形，第一传力杆(28)固定于上外盒(24)右侧的底部，第二传力杆(29)固定于下外盒(34)左侧的上部。