一种空心圆柱试样的顶盖定位装置及定位方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空心圆柱试样的顶盖定位装置，包括上卡位器、下卡位器和升降剪刀撑组件；升降剪刀撑组件设置在上卡位器和下卡位器之间，上卡位器和下卡位器在升降剪刀撑组件带动下实现同步卡位动作；升降剪刀撑组件包括左右设置的两组升降剪刀撑，每组升降剪刀撑包括剪刀撑滑座、竖直导向杆、滑柱和撑杆；撑杆两端连接在剪刀撑滑座上，撑杆中心同时铰接在滑柱上，滑柱沿竖直导向杆的竖直滑槽往复运动，剪刀撑滑座沿上卡位器和下卡位器的水平滑槽往复运动。上述定位装置解决了空心圆柱试样的顶盖定位及安装问题；避免了顶盖、帽盖安装及内膜密封过程中对空心圆柱试样造成的扰动，同时便于安装完成的试样移入加载舱进行固定。

Head cover positioning device and positioning method for hollow cylindrical sample

The invention discloses a roof positioning device comprises a hollow cylinder specimen, on the positioning device, clamping device and a lifting scissors assembly; lifting scissors assembly is arranged between the upper clamping device and the positioning device, the positioning device and the positioning device on the supporting component to realize synchronous lifting scissors clamping action; two group lifting scissors lifting scissors assembly includes a set around, each lifting scissors scissors comprises a sliding seat, a vertical guide rod, a sliding column and brace rod; two ends are connected with the scissors on the sliding seat, and is hinged on the slide pole center column and the sliding column along the vertical guide bar vertical sliding reciprocating motion, scissors support slide along the positioning device and the positioning device of the horizontal sliding reciprocating motion. The positioning device solves the problem of the positioning and installation of the top cover of the hollow cylindrical sample; avoids the disturbance caused by the hollow cylinder sample in the installation of the cover cap, the cap and the sealing process of the inner membrane, and facilitates the installation of the completed sample into the loading cabin for fixing.

【技术实现步骤摘要】
一种空心圆柱试样的顶盖定位装置及定位方法
本专利技术涉及岩土工程领域中试样制备技术，尤其是涉及一种空心圆柱试样的顶盖定位装置及定位方法。
技术介绍
近年来，作为室内土工试验仪器中最为复杂、功能最为强大的仪器之一，空心圆柱扭剪仪在国内外的使用的日渐增多，对于空心圆柱土样开展的试验研究也不断增加，但对于试样的安装方法却无成熟的技术。通常空心圆柱试样需要在顶部安装顶盖和帽盖来实现内膜的密封，以及试样与试验加载装置的连接。对于空心圆柱试样，在顶盖、帽盖安装及内膜密封的过程中，由于顶盖和帽盖的自重、拧紧顶盖与帽盖连接的螺栓以及手工操作的偏差将对试样产生附加的轴向应力及扰动，对土的性状产生较大影响。故为减小这种附加轴向应力以及拧螺栓时产生的扭矩对土的扰动，特此研制了一种空心圆柱试样的顶盖定位支撑装置及试样的安装方法。目前有关空心圆柱试样的顶盖定位的专利主要有ZL200710070120.9，但由于卡位器圆环略大，较不便于试样移入加载装置的加载舱。上部卡位器需要通过四根独立的螺杆调整到水平位置，较不易操作，且上部卡位器的升降较不易调节，若人为控制不当，有可能对土样造成更大的扰动。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种空心圆柱试样的顶盖定位装置及定位方法，解决了空心圆柱试样的顶盖定位及安装问题；避免了顶盖、帽盖安装及内膜密封过程中对空心圆柱试样造成的扰动，同时便于安装完成的试样移入加载舱进行固定。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种空心圆柱试样的顶盖定位支撑装置，包括上卡位器、下卡位器和升降剪刀撑组件；所述升降剪刀撑组件设置在上卡位器和下卡位器之间，所述上卡位器和下卡位器在升降剪刀撑组件带动下实现同步卡位动作；所述升降剪刀撑组件包括左右设置的两组升降剪刀撑，每组升降剪刀撑包括剪刀撑滑座、竖直导向杆、滑柱和撑杆；所述撑杆两端连接在剪刀撑滑座上，所述撑杆中心同时铰接在滑柱上，所述滑柱沿竖直导向杆的竖直滑槽往复运动，所述剪刀撑滑座沿上卡位器和下卡位器的水平滑槽往复运动；所述竖直导向杆的下端固定在下卡位器上。作为本专利技术进一步改进的，所述上卡位器包括对称设置的2个上卡位构件，所述上卡位构件之间通过螺栓连接；所述上卡位构件包括构件本体、进出水口凹槽和若干水平滑槽，所述进出水口凹槽设置在构件本体上，所述水平滑槽关于进出水口凹槽对称设置，所述构件本体的内侧设有卡位凹弧。作为本专利技术进一步改进的，所述下卡位器包括对称设置的2个下卡位构件，所述下卡位构件之间通过螺栓连接；所述下卡位构件包括构件本体和若干水平滑槽，所述水平滑槽对称设置，所述构件本体的内侧设有卡位凹弧。作为本专利技术进一步改进的，一种空心圆柱试样的顶盖定位方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）先将试样内膜一端安装于试样基座上，将铜制透水石与试样基座用螺栓固定,然后将试样安放在试样基座上，最后安装试样外膜，保证试样外膜23的底端与试样基座的密封良好；（2）操纵升降剪刀撑组件，使上卡位器抬升至试样顶部2～3cm的位置；保持上卡位器和下卡位器同时处于对开状态，并沿下部进出水口方向移入试样基座，保证下部进出水口穿过下部进出水口预留孔；（3）将上卡位器和下卡位器同步合拢，分别使用螺栓连接，保证在合拢面处预留2mm左右的缝隙，方便在上卡位器上侧安装试样顶盖；（4）将铜制透水石与试样顶盖用螺栓固定后，沿上卡位器进出水口凹槽安装到位，保证上进出水口与上卡位器进出水口凹槽嵌套到位；（5）拧紧上卡位器和下卡位器的紧固螺栓，缓慢拉动升降控制杆，使试样顶盖缓慢的垂直下降，在铜制透水石与试样顶部接触时，停止拉动升降控制杆，并拧紧升降控制杆定位螺栓；（6）将试样内膜翻出固定在试样顶盖上，利用螺栓固定试样顶盖和试样帽盖，将试样外膜顶端和试样顶盖密封安装在一起；（7）将试样和定位装置一起移入加载舱后，先连接试样帽盖与加载平台，再拆除顶盖定位装置，然后连接试样基座与加载平台。作为本专利技术进一步改进的，所述步骤（2）中的上卡位器、下卡位器与升降剪刀撑配合可以各自独立的左侧调整机构和右侧调整机构；当上卡位器和下卡位器通过螺栓连接到位后，上卡位器和下卡位器即形成可以联动的一体式装置。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：实现了软黏土空心圆柱试样的顶端和底部的精确对齐，解决了空心圆柱试样的顶盖定位及安装问题；避免了顶盖、帽盖安装及内膜密封过程中对空心圆柱试样造成的扰动，同时便于安装完成的试样移入加载舱进行固定。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明：图1是本专利技术的上部定位器的俯视图；图2是本专利技术的下部定位器的俯视图；图3是本专利技术的左侧定位装置的平面图；图4是本专利技术的右侧定位装置的平面图；图5是本专利技术的使用状态示意图。图中：1、左上卡位构件；2、右上卡位构件；3、紧固螺栓；4、卡位器合拢螺孔；5、水平滑槽；6、进出水口凹槽；7、左下卡位构件；8、右下卡位构件；9、升降剪刀撑；10、竖直导向杆；11、滑柱；12、剪刀撑滑座；13、升降控制杆；14、下部进出水口预留孔；15、上部进出水口；16、下部进出水口；17、试样；18、试样帽盖；19、试样顶盖；20、铜制透水石；21、试样基座；22、试样内膜；23、试样外膜；24、升降控制杆定位螺栓。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。如图1至图5所示的一种空心圆柱试样的顶盖定位装置，左上卡位构件1与左下卡位构件7通过左侧升降剪刀撑连接左侧定位机构，右上卡位构件2与右下卡位构件8通过右侧升降剪刀撑连接成右侧定位装置；左侧定位机构和右侧定位装置可以独立运动，方便定位装置的组装。上卡位器和下卡位器均设有卡位器合拢螺孔4，左上卡位构件1与右上卡位构件2通过紧固螺栓3相连组成上卡位器；左下卡位构件7与右下卡位构件8通过紧固螺栓3相连组成下卡位器。左上卡位构件1与左下卡位构件7通过左侧可升降剪刀撑连接成的左侧定位装置，其中，剪刀撑滑座12设置在水平滑槽5内部，竖直导向杆10与左下卡位构件7的连接，升降剪刀撑9和竖直导向杆10通过滑柱11的连接在一起。剪刀撑滑座12与升降控制杆13均为预制件，使用时根据需要安装即可。右上卡位构件2与右下卡位构件8通过右侧可升降剪刀撑连接成的右侧定位装置，其中，剪刀撑滑座12与水平滑槽5的连接、竖直导向杆10与右下卡位构件7的连接、升降剪刀撑9和竖直导向杆10通过滑柱11的预制件，使用时根据需要安装即可。一种空心圆柱试样的顶盖定位方法，其主要技术步骤如下：（1）先将试样内膜22一端安装于试样基座21，将铜制透水石20与试样基座21用螺栓固定,将试样17安放在试样基座21上，安装试样外膜23底端，保证试样外膜23底端与试样基座21的密封。（2）将左侧定位装置和右侧定位装置的上部卡位器均抬升到高于试样17顶部2～3cm的位置，保持左下卡位构件7和右下卡位构件8成对开结构，沿着下部进出水口16方向移入试样基座21，保证下部进出水口16穿过下部进出水口预留孔14，利用紧固螺栓3在卡位器合拢螺孔4处进行连接，但不要一次性拧紧螺栓，在合拢处预留2mm左右的缝隙，形成半合拢状态，以便在上部卡位器处安装试样顶盖19。（3）将定位装置上部左瓣卡位器1、右上卡位构件2调整到平行位置，保持与试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空心圆柱试样的顶盖定位装置，其特征在于：包括上卡位器、下卡位器和升降剪刀撑组件；所述升降剪刀撑组件设置在上卡位器和下卡位器之间，所述上卡位器和下卡位器在升降剪刀撑组件带动下实现同步卡位动作；所述升降剪刀撑组件包括左右设置的两组升降剪刀撑，每组升降剪刀撑包括剪刀撑滑座、竖直导向杆、滑柱和撑杆；所述撑杆两端连接在剪刀撑滑座上，所述撑杆中心同时铰接在滑柱上，所述滑柱沿竖直导向杆的竖直滑槽往复运动，所述剪刀撑滑座沿上卡位器和下卡位器的水平滑槽往复运动；所述竖直导向杆的下端固定在下卡位器上。

【技术特征摘要】
1.一种空心圆柱试样的顶盖定位装置，其特征在于：包括上卡位器、下卡位器和升降剪刀撑组件；所述升降剪刀撑组件设置在上卡位器和下卡位器之间，所述上卡位器和下卡位器在升降剪刀撑组件带动下实现同步卡位动作；所述升降剪刀撑组件包括左右设置的两组升降剪刀撑，每组升降剪刀撑包括剪刀撑滑座、竖直导向杆、滑柱和撑杆；所述撑杆两端连接在剪刀撑滑座上，所述撑杆中心同时铰接在滑柱上，所述滑柱沿竖直导向杆的竖直滑槽往复运动，所述剪刀撑滑座沿上卡位器和下卡位器的水平滑槽往复运动；所述竖直导向杆的下端固定在下卡位器上。2.根据权利要求1所述的空心圆柱试样的顶盖定位装置，其特征在于;所述上卡位器包括对称设置的2个上卡位构件，所述上卡位构件之间通过螺栓连接；所述上卡位构件包括构件本体、进出水口凹槽和若干水平滑槽，所述进出水口凹槽设置在构件本体上，所述水平滑槽关于进出水口凹槽对称设置，所述构件本体的内侧设有卡位凹弧。3.根据权利要求1所述的空心圆柱试样的顶盖定位装置，其特征在于;所述下卡位器包括对称设置的2个下卡位构件，所述下卡位构件之间通过螺栓连接；所述下卡位构件包括构件本体和若干水平滑槽，所述水平滑槽对称设置，所述构件本体的内侧设有卡位凹弧。4.一种空心圆柱试样的顶盖定位方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）先将试样内膜一端安装于试样基座上，将铜制透水石与试样基座用...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈扬，王俊健，王钦城，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32