[实用新型]一种岩石空心圆柱扭剪仪及扭矩施加装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩体力学试验设备技术领域，特别涉及一种岩石空心圆柱扭剪仪及扭矩施加装置。

背景技术

随着工程建设的复杂程度不断加大，为了更好地了解现场岩体的力学性质，需要对岩石进行室内力学试验研究以获取复杂应力作用下岩石的强度、变形和破坏形态。避免因岩石的变形破坏造成重大的工程事故。

目前，依据空心圆柱形试样的受力特点，已开发出空心圆柱扭剪仪，可以实现应力主轴旋转等复杂的应力路径。

但是，在使用过程中，由于作用在岩样上的力一般都是由油缸的油压反算得到，由于施加荷载的过程中，由于力臂和传力轴不垂直，活动连接结构本身的晃动缝隙等因素，导致传递的扭矩损失，造成误差，以及结构间的摩擦的误差使得反算得到的作用在岩样上的力不准确。

实用新型内容

本实用新型提供一种岩石空心圆柱扭剪仪及扭矩施加装置，解决现有技术中施加扭矩过程中，传导结构的摩擦，缝隙，晃动等结构性因素导致的输出力矩误差的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种岩石空心圆柱扭剪仪扭矩施加装置，包括：下压头、上压头、传力轴组、动力构件、扭矩传感器以及扭矩控制器；

所述上压头通过所述传力轴组与所述动力构件相连，用于获得扭矩；

所述扭矩传感器设置在所述传力轴组上，用于检测作用在所述上压头上的扭矩；

所述扭矩传感器与所述扭矩控制器相连，所述扭矩控制器与所述动力构件相连，用于动力构件的扭矩输出控制；

其中，所述上压头和所述下压头上设置与岩石空心圆柱试样匹配固定的接头；所述下压头底部设置用于与扭剪仪固定连接的固定结构。

进一步地，所述上压头和所述下压头上设置的所述接头为：可嵌于所述岩石空心圆柱内腔的圆形凸台。

进一步地，所述上压头和所述下压头上设置强力粘连结构，用于将所述上压头和所述下压头与所述岩石空心圆柱试样粘在一起。

进一步地，传力轴组包括：第一传力轴、第二传力轴以及联轴器；

所述第一传力轴的底端与所述上压头固定相连；

所述第一传力轴的上部通过联轴器与所述第二传力轴的底部相连；

所述第二传力轴的上部与所述动力构件传动相连；

所述扭矩传感器设置在所述联轴器上。

进一步地，所述第一传力轴底端与所述上压头上分别设置匹配的卡槽和凸头结构，所述凸头嵌于所述卡槽中，实现所述第一传力轴与所述上压头的连接。

进一步地，所述动力构件包括：丝扣法兰、传动杆以及动力油缸；

所述丝扣法兰固定在所述第二传力轴上，并通过所述传动杆与所述动力油缸活塞杆相连；

所述动力油缸主体固定在所述扭剪仪上。

进一步地，所述传动杆与所述活塞杆连接一侧设置轴孔以及枢转轴；

所述枢转轴嵌于所述轴孔内，且所述枢转轴与所述活塞杆枢转连接。

进一步地，所述动力构件还包括：固定基座；

所述固定基座与所述动力油缸的尾部枢转连接；

所述固定基座设置用于连接在所述扭剪仪的固定结构。

一种岩石空心圆柱扭剪仪，包括：上述的岩石空心圆柱扭剪仪扭矩施加装置及扭剪仪主体；

所述下压头固定在所述扭剪仪主体上，所述动力构件固定在所述扭剪仪主体上。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的岩石空心圆柱扭剪仪及扭矩施加装置，通过设置在与试样直接接触，且处于相对静止的传力轴组上的扭矩传感器实时监测终端扭矩，并通过扭矩控制器与动力构件，油缸，建立反馈控制连接；实时修正油缸的输出动力，从而使得终端作用在试样上的扭矩能够达到实验条件所要求的值，保证实验的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的岩石空心圆柱扭剪仪扭矩施加装置结构示意图；

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种岩石空心圆柱扭剪仪及扭矩施加装置，解决现有技术中施加扭矩过程中，传导结构的摩擦，缝隙，晃动等结构性因素导致的输出力矩误差的技术问题；达到了提升扭矩输出精度，试验可靠性的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。