[实用新型]径向伸缩平面转动的真三轴压力室液压囊约束机构

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程测试设备技术领域，涉及一种径向伸缩平面转动的真三轴压力室液压囊约束机构。

背景技术

理想的岩土工程试验仪器需要具备的要求包括：1）具有均匀分布的应力和应变；2）可控制的应力应变条件；3）可控制的排水条件、加荷速率和变形速率；4）完善的控制量测系统以及较容易地实施各类应力路径的模拟试验。真三轴仪是一种用于模拟主应力状态，且在任意路径下测试土力学特性的试验仪器。

西安理工大学研制出的真三轴仪，压力室中设置有四个液压囊，轴向大主应力为刚性加载，侧向中小主应力为侧向两对液压囊柔性加载，是一种具有新型压力室加载机构的真三轴仪。但在试验过程中，如何控制施加中小主应力的相邻液压囊不受相互接触的制约，而进行独立加载，这是需要考虑的。因此，改善现有结构，消除液压囊之间相互接触影响，使得试样沿三个轴向能够独立变形，从而使模拟出的应力状态更趋于真实，成为急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种径向伸缩平面转动的真三轴压力室液压囊约束机构，解决了现有的土力学性质测试中，相邻的中小主应力液压囊在柔性加载过程中相互制约的问题。

本实用新型采用的技术方案是：一种径向伸缩平面转动的真三轴压力室液压囊约束机构，在真三轴压力室内的四个侧壁内侧分别设置有一个液压囊，在四个压力室侧壁角的位置相邻液压囊之间分别设置有一个隔离板，每个隔离板设置有一套转动弹性约束机构和两套径向弹性约束机构，

所述的径向弹性约束机构的结构是，包括与隔离板径向连接的径向约束杆，径向约束杆沿对角线方向伸出压力室侧壁角，径向约束杆的外端头套装有弹簧调节座，弹簧调节座和压力室侧壁角外表面之间的径向约束杆上套装有套筒；弹簧调节座的横向两端分别通过一个弹簧二与压力室侧壁角外表面钩挂连接；弹簧调节座的内外两端面分别设置有一个调节螺母；

所述的转动弹性约束机构的结构是，包括用于放置隔离板的约束套筒，约束套筒外圆周与压力室侧壁角中的安装孔滑动套装，约束套筒向外与转动控制杆固定连接，转动控制杆伸出压力室侧壁角之外并伸入连接体二的径向孔中，连接体二的径向孔两侧分别设置有一个横向孔，每个横向孔中设置有一个调节螺栓。

本实用新型的有益效果是：通过各部件间的有机配合，有效的改善了真三轴试验中，中小主应力变化时相邻液压囊相互影响的缺陷，实现了中小主应力的独立施加，提高了试验的准确性和成功率；设计合理、安装简便且性能可靠。

附图说明

图1是本实用新型的液压囊约束机构的结构示意图；

图2是本实用新型装置中的隔离板径向弹性约束机构结构示意图；

图3是本实用新型装置中的隔离板转动弹性约束机构结构示意图；

图4是本实用新型装置中的隔离板结构示意图；

图5是本实用新型装置中的隔离板结构示意图。

图中，1转动弹性约束机构，2.压力室侧壁角，3.隔离板，4.滚珠一，5.约束套筒，6.转动控制杆，7.调节螺栓，8.弹簧一，9.卡槽，10.滚珠二，11.滚珠三，12.滚珠四，13.径向约束杆，14.套筒，15.弹簧调节座，16.连接体二，17.弹簧二，18.调节螺母。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1，在真三轴压力室内的四个侧壁内侧分别设置有一个液压囊，四个液压囊用于从四个侧面各自施加侧向力，在四个压力室侧壁角2的位置相邻液压囊之间分别设置有一个隔离板3进行隔开，每个隔离板3设置有一套转动弹性约束机构1和两套径向弹性约束机构，（每个隔离板3的两套径向弹性约束机构分别设置在转动弹性约束机构1的上下位置），即组成本实用新型的径向伸缩平面转动的真三轴压力室液压囊约束机构。

参照图1、图2，其中的径向弹性约束机构的结构是，包括与隔离板3径向连接的径向约束杆13，径向约束杆13沿对角线方向伸出压力室侧壁角2，径向约束杆13的外端头套装有弹簧调节座15，弹簧调节座15和压力室侧壁角2外表面之间的径向约束杆13上套装有套筒14；弹簧调节座15的横向两端分别通过一个弹簧二17与压力室侧壁角2外表面钩挂连接；弹簧调节座15的内外两端面分别设置有一个调节螺母18，用于调节弹簧调节座15在径向约束杆13端部的径向位置。

弹簧调节座15和弹簧二17的有机连接可以用来控制径向约束杆13的径向伸缩范围，从而控制隔离板3的径向运动。径向约束杆13是旋入隔离板3的卡槽9之中，用于约束隔离板3的径向运动。