專利名稱:土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng)及測試方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及土工壓縮試驗(yàn)技術(shù),具體地說是一種土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng)及測試方法。
背景技術(shù):
隨著科技的發(fā)展,大型水電站、堤壩、高層建筑的孕育而生,均要求其基礎(chǔ)要有堅固的穩(wěn)定性。在工程建筑中,土根據(jù)作用不同承擔(dān)不同的研究對象。如在土層上修建房屋、橋梁、道路、堤壩時,土是用來支承建筑物傳來的荷載,這時土是被用作為地基;在修筑路堤、土壩等土工構(gòu)筑物時,土就是被用作為建筑材料;此外,如隧道、涵洞及地下建筑等,土是作為建筑物周圍的介質(zhì)或環(huán)境。工程中的地基土體在上部結(jié)構(gòu)荷載作用下產(chǎn)生應(yīng)力和變形。地基的豎直方向變形即為沉降。土體的變形或沉降對工程安全的穩(wěn)定性至關(guān)重要,是同土的壓縮性能密切相關(guān)的。土體壓縮性包含了兩方面的內(nèi)容:一是壓縮變形量的絕對大小,亦即沉降量大小,二是壓縮變形隨時間的變化,即所謂土體固結(jié)的問題。路橋工程中 的路堤在本身重力及車輛荷載作用下也會產(chǎn)生壓縮變形。土的沉降會對以下方面造成或多或少的影響,如路面標(biāo)高降低、橋下凈空的減少、路堤開裂、路面不平等影響正常使用和安全隱患。因此,為了確保路橋工程的安全使用,需要確定地基土的變形大小,也需要了解和估計沉降隨時間的發(fā)展及其趨于穩(wěn)定的可能性。因?yàn)椴簧俳ㄖこ淌鹿?,包括建筑物傾斜、建筑物嚴(yán)重下沉、墻體開裂和基礎(chǔ)斷裂等,都是土的壓縮性高或壓縮性不均勻,引起地基嚴(yán)重沉降或不均勻沉降造成的。所以,一項(xiàng)工程中地基土的固結(jié)試驗(yàn)檢測尤為重要,通過其對土的力學(xué)性能測試,得出為工程設(shè)計需要的力學(xué)參數(shù)。如今對土樣進(jìn)行固結(jié)試驗(yàn)的測試儀器分為兩種。一種是較為傳統(tǒng)的人工加坨式杠桿固結(jié)儀,其優(yōu)點(diǎn)在于不受外界條件的影響,而缺點(diǎn)在于儀器占地面積大,在給土樣每一級加重時,均需要人工搬坨、加坨。而一個勘探孔的土樣固結(jié)試驗(yàn)從幾十組到上百組不等,一個勘探區(qū)的土樣就會千余組樣品,試驗(yàn)工作就要投入大量的人力及固結(jié)設(shè)備,而杠桿固結(jié)儀占地面積較大,對實(shí)驗(yàn)室的空間造成極大的限制,而工期不忙時又會造成了大量的人員、設(shè)備、空間閑置,增加了企業(yè)負(fù)擔(dān)。而另一種是較為先進(jìn)的氣壓式固結(jié)儀,其優(yōu)點(diǎn)在于占地小,勞動輕度低,一般3-4人即可完成一項(xiàng)固結(jié)試驗(yàn),其原理是運(yùn)用氣泵與氣缸相連給土樣下方的承力板施加壓力,并通過調(diào)壓閥控制每級的壓力,實(shí)現(xiàn)了半自動化。但其缺點(diǎn)在于:
I氣泵的最高壓力是有限的,測試設(shè)備無法做高壓試驗(yàn)。2氣泵的空壓機(jī)工作無規(guī)律性,當(dāng)氣壓低于限定值時會自動啟動,會使人的心理造成瞬時緊張,而氣泵工作時帶來了很大的噪音,長時間工作于此環(huán)境下會對人體造成一定的傷害。3氣壓固結(jié)儀查漏不便,當(dāng)發(fā)現(xiàn)漏氣時,需要用自制肥皂水沿整個管路逐一查找,造成了大量的時間滯后,由于檢測樣品每級有嚴(yán)格的時間規(guī)定,若在試驗(yàn)過程中發(fā)生嚴(yán)重漏氣,試驗(yàn)無法正常進(jìn)行,造成土樣力學(xué)性能發(fā)生改變,參數(shù)失真,對后期施工設(shè)計造成影響。4氣壓式固結(jié)儀受外界因素影響較多,如停電、調(diào)壓閥、空壓機(jī)等出現(xiàn)故障均會使整個試驗(yàn)工作無法正常進(jìn)行或試驗(yàn)數(shù)據(jù)失真,甚至造成重大檢測事故。5由于空壓機(jī)輸出壓力低的限制,一般氣壓式固結(jié)儀最多可對12個土樣同時加載試驗(yàn),而做更多樣品時就需要購置多臺固結(jié)儀,并配置多個空壓機(jī),造成了大量的噪聲污染和成本投入大及占地面積大。因此,研制能夠不受外界環(huán)境影響、低噪音且能實(shí)現(xiàn)人工智能加壓測試的多功能土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng)是所有測試行業(yè)迫切需求的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng)及測試方法,該系統(tǒng)自動化程度高、低成本、受外界環(huán)境影響因素小、噪音低、可擴(kuò)展性強(qiáng)、占地面積小,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),降低人員數(shù)量及勞動強(qiáng)度,低能耗、高效率的優(yōu)勢目的。為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng),包括依次首尾連接的壓力加載裝置、儲能裝置、試樣測試裝置,所述儲能裝置包括串聯(lián)在一起的大儲能器和小儲能器,上述兩儲能器之間設(shè)置有調(diào)壓裝置,所述壓力加載裝置、儲能裝置、試樣測試裝置、調(diào)壓裝置均單獨(dú)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接,所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)又通過數(shù)據(jù)線連接至數(shù)據(jù)處理及顯示裝置。所述壓力加載裝置由電動液壓試壓泵與人工腳踏泵以并聯(lián)的方式連接組成,電動液壓試壓泵上自帶可控壓力表,電動液壓試壓泵一端與自動開關(guān)閥門連接,另一端與水箱連接,人工腳踏泵一端與數(shù)顯壓力表及手動開關(guān)閥門通過耐壓管線連接,另一端與水箱連接。所述大儲能器具有一個直通接口和一個三通接口,直通接口與壓力加載裝置連接,三通接口分別連接到六通閥閥口上和通過與手動調(diào)壓閥串聯(lián)接入六通閥其中一個六通閥閥口上;小儲能器具有兩個直通接口,一個直通接口直接接入六通閥其中一個六通閥閥口上,另一個直通接口通過總?cè)雺洪y與試樣測試裝置相連,所述六通閥上還具有一個用作排水排氣的六通閥閥口。所述調(diào)壓裝置分為自動調(diào)壓裝置和手動調(diào)壓裝置,手動調(diào)壓裝置包括手動調(diào)壓閥,自動調(diào)壓裝置由數(shù)顯智能儀表、電磁閥和壓力傳感器組成,所述的數(shù)顯智能儀表后置接口分別與電磁閥和壓力傳感器相連接,電磁閥輸入口與六通閥其中一個六通閥閥口連接,電磁閥輸出口與三通短接連接,三通短接其余兩個接口分別與壓力傳感器連接和與小儲能器連接。所述試樣測試裝置有多條測試分路,每條測試分路由多臺單聯(lián)固結(jié)儀串聯(lián)組成,單聯(lián)固結(jié)儀通過反力架固定于試驗(yàn)臺上,單聯(lián)固結(jié)儀底部為靜載缸體,靜載缸體圓周對稱位置分別連接有單體入壓閥和單體泄壓閥,所述入壓閥連接儲能裝置,所述泄壓閥連接至水箱,靜載缸體內(nèi)與動載活塞通過密封O圈滑動接觸,動載活塞能在靜載缸體內(nèi)上下運(yùn)動,動載活塞與自身上方的加荷托盤螺紋連接,加荷托盤上放置承樣盤,承樣盤一側(cè)螺紋連接可旋轉(zhuǎn)固定架,具有數(shù)據(jù)輸出功能的百分表夾持在可旋轉(zhuǎn)固定架上,百分表測針與位移過渡桿接觸,所述試樣測試裝置中的所有儀表均通過數(shù)據(jù)線連接于數(shù)據(jù)采集裝置上。所述承樣盤底面設(shè)置凹槽,使加荷托盤剛好放入凹槽內(nèi);承樣盤底面內(nèi)側(cè)也具有凹槽,使大透水石放置槽內(nèi),環(huán)刀放置在大透水石中心位置上,檢測樣品置于環(huán)刀內(nèi),與環(huán)刀等聞。所述環(huán)刀為環(huán)形中空結(jié)構(gòu),小透水石放置于檢測樣品上與環(huán)刀內(nèi)壁中空結(jié)構(gòu)剛好接觸,小透水石上部為上蓋,上蓋頂部為半球形,球面中心處具有通孔并貫穿上蓋的頂和底,該通孔軸線與上蓋的中心軸線相一致。所述反力架的橫梁中心處設(shè)有通孔。所述位移過渡桿貫穿于反力架橫梁和試樣上蓋中且與小透水石接觸。為了達(dá)成上述另一目的,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)測試的方法,其步驟為:
檢測時,均需將制備好的樣品放入承樣盒中,蓋上檢測樣品上蓋,將位移過渡桿從反力架上梁中心小孔穿過與樣品上蓋頂部接觸,轉(zhuǎn)動表架,使千分表表針與位移過渡桿頂頭接觸;
當(dāng)采用自動測試時,關(guān)閉手動開關(guān)閥,打開自動開關(guān)閥,關(guān)閉用作排水排氣的六通閥閥口以及連接手動調(diào)壓裝置的六通閥閥口,其它閥口為開啟狀態(tài);當(dāng)采用手動測試時,開啟手動開關(guān)閥,關(guān)閉自動開關(guān)閥,關(guān)閉用作排水排氣的六通閥閥口、連接自動調(diào)壓裝置的六通閥閥口以及連接大儲能器的六通閥閥口,其它閥口為開啟狀態(tài);
第一種情況:當(dāng)檢測樣品樣品較多時,將總進(jìn)水閥、總泄流閥及各支線進(jìn)水總閥、各支線總泄流閥以及各個個體進(jìn)水閥、泄流閥打開,采用自動測試時,調(diào)節(jié)數(shù)顯智能儀表為設(shè)定壓力與對應(yīng)穩(wěn)壓時間以及可控壓力表,開動電動液壓試壓泵為管路輸水,排除管路中及各個單聯(lián)固結(jié)儀缸體中的氣體,水箱中無泄流總管路排除氣泡時,關(guān)閉總泄流閥,各支線總泄流閥,開始進(jìn)行檢測,檢測數(shù)據(jù)將通過數(shù)據(jù)線傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置,通過數(shù)據(jù)處理及顯示裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲與顯示,檢測完畢后,關(guān)閉電動液壓試壓泵,開啟總泄流閥,各支線總泄流閥,進(jìn)行泄壓;
第二種情況:當(dāng)樣品較少時,將總進(jìn)水閥、總泄流閥及支線進(jìn)水總閥、支線總泄流閥、支線上需要用到的個體進(jìn)水閥、泄流閥打開,其余支線進(jìn)水總閥、支線總泄流閥、以及支線上不被用到的個體進(jìn)水閥、泄流閥關(guān)閉,調(diào)節(jié)數(shù)顯智能儀表為設(shè)定壓力與對應(yīng)穩(wěn)壓時間,以及可控壓力表,開動電動液壓試壓泵進(jìn)行檢測實(shí)驗(yàn);
第三種情況:當(dāng)檢測過程中,發(fā)現(xiàn)某個單聯(lián)固結(jié)儀漏水時,可將個體進(jìn)水閥、泄流閥關(guān)閉,不影響其它樣品的檢測實(shí)驗(yàn);
第四種情況:當(dāng)遭遇停電或野外檢測實(shí)驗(yàn)時,采用手動檢測實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)通過千分表上反應(yīng)的數(shù)據(jù)抄寫在紙制記錄上。相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下有益效果:
1、自動化程度高,采用數(shù)顯智能儀表,對樣品進(jìn)行對應(yīng)時間的加載控制,采用數(shù)據(jù)采集裝置,進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的自動采集。2、受外界環(huán)境影響因素小,不受停電及設(shè)備發(fā)生故障的影響,具有自動和手動兩套檢測系統(tǒng)。3、低噪音,采用電動液壓試壓泵進(jìn)行系統(tǒng)加壓,實(shí)現(xiàn)了低噪音。
4、低成本、可擴(kuò)展性強(qiáng)、占地面積小,可串聯(lián)多個單聯(lián)固結(jié)儀,投入成本小,工作效率高。5、查漏方便,克服了氣壓泵查漏不方便的特點(diǎn),漏點(diǎn)可視化。6、可施加高壓,采用電動液壓試壓泵,實(shí)現(xiàn)了低、中、高壓一體化。具體來說,壓力加壓裝置由手動高壓加壓泵和電動高壓試壓泵并聯(lián)組成,可分別獨(dú)立對整個管路進(jìn)行供壓;儲能裝置由大小不同儲量的儲能器構(gòu)成,大儲能器與壓力加載裝置通過耐壓管線串聯(lián),對整個管路進(jìn)行壓力補(bǔ)償和儲能,小儲能器通過供壓管線與試樣測試裝置串聯(lián),對試樣測試部分進(jìn)行壓力補(bǔ)償和儲能。調(diào)壓裝置分為數(shù)顯自動和人工手動兩種,通過六通閥連接入管路中,輸入端與大儲能器連接,輸出端與小儲能器連接,為試樣測試裝置提供可控、平穩(wěn)蓄能。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由電腦、數(shù)據(jù)集線盒、帶數(shù)據(jù)接口的位移傳感器組成,將測量得到的土壓縮位移值通過數(shù)據(jù)集線盒存入電腦中。本發(fā)明主要應(yīng)用于飽和土的低-中-高壓固結(jié)壓縮試驗(yàn),另外結(jié)合數(shù)字化量測裝置和數(shù)據(jù)采集裝置,實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動采集。高壓管線與供壓管線通過可控高壓調(diào)壓閥絲扣連接在兩端;供壓管線端口與試樣測試裝置相連,試樣測試裝置由多條分支測試臺并聯(lián)組成,每個分支測試臺由多臺固結(jié)儀串聯(lián)起來。固結(jié)儀底部為靜載缸體、圓周對稱位置分別設(shè)置入壓閥和泄壓閥,靜載缸體內(nèi)與動載活塞通過密封O圈滑動接觸,動載活塞通過傳壓桿與加荷盤固結(jié)連接,動載活塞可在靜載缸體內(nèi)上下運(yùn)動,實(shí)現(xiàn)對加荷盤上的試樣盒內(nèi)的試樣通過反力架進(jìn)行試樣的加壓與泄壓,試樣在各級荷載下不同時間的壓縮量通過測微表?xiàng)U支撐臺(位移過渡桿)上的百分表指針讀數(shù)來顯示。固結(jié)試驗(yàn)測試,串聯(lián)管線分為供壓管路和泄壓管路,分別絲扣連接于固結(jié)儀的入壓閥和泄壓閥。
圖1為本發(fā)明的土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、千分表;2、表架;3、反力架支柱;4、承樣盒;5、加荷托盤;6、個體進(jìn)水閥;
7、位移過渡桿;8、透水石;9、靜載缸體;10、個體泄流閥;11、進(jìn)水三通;12、動載活塞;13、總進(jìn)水閥;14、小儲能器;15、數(shù)顯智能儀表;16、壓力傳感器;17、電磁閥;18、樣品上蓋;19、三通短接;20、環(huán)刀;21、22、23、25、26、27、六通閥閥口 ;24、反力架上梁;28、數(shù)顯壓力表;29、手動調(diào)壓閥;30、大儲能器;31、手動開關(guān)閥;32、人工腳踏栗;33、自動開關(guān)閥;34、可控壓力表;35、電動液壓試壓泵;36、水箱;37、數(shù)據(jù)處理及顯示裝置;38、數(shù)據(jù)采集裝置;39、數(shù)據(jù)線;40、泄流三通;41、第一支線泄流總閥;42、第二支線泄流總閥;43、第一支線進(jìn)水總閥;44、第二支線進(jìn)水總閥;45、總泄流閥;46、數(shù)顯壓力表;47、單聯(lián)固結(jié)儀;48、工作臺;49、密封O圈。
具體實(shí)施例方式有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容,配合
如下,然而附圖僅提供參考與說明之用,并非用來對本發(fā)明加以限制。根據(jù)圖1所示,土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng),包括試樣測試裝置、壓力加載裝置、儲能裝置、調(diào)壓裝置和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。壓力加載裝置由電動液壓試壓泵35與人工腳踏泵32以并聯(lián)的方式接入管路中組成,電動液壓試壓泵35上自帶可控壓力表34,一端與自動開關(guān)閥門33連接,另一端與水箱36連接,人工腳踏泵32 —端與數(shù)顯壓力表46及手動開關(guān)閥門31通過耐壓管線絲扣連接,另一端與水箱36連接;大儲能器30具有一個直通接口和一個三通接口,直通接口與壓力加載裝置連接,儲能裝置由大儲能器30和小儲能器14組成,大儲能器30具有一個直通接口和一個三通接口,直通接口與壓力加載裝置連接,三通接口分別連接到六通閥閥口 25上,和通過與手動調(diào)壓閥29串聯(lián)接入六通閥閥口 26上,小儲能器14具有兩個直通接口,一個直接接入六通閥閥口 22上,另一個與通過總?cè)雺洪y13串聯(lián)后與試樣測試裝置相連;調(diào)壓裝置分為自動調(diào)壓和手動調(diào)壓,手動調(diào)壓由手動調(diào)壓閥29組成,自動調(diào)壓由數(shù)顯智能儀表15、電磁閥17和壓力傳感器16組成,電磁閥17 —端與六通閥閥口 21連接,另一端與三通短接19絲扣連接,三通短接19其余兩個接口分別與壓力傳感器16絲扣連接,和與小儲能器14通過管路連接到一起;試樣測試裝置有多條測試分路,每條測試分路由多臺單聯(lián)固結(jié)儀47串聯(lián)組成,單聯(lián)固結(jié)儀47通過反力架3絲扣固定于試驗(yàn)臺48上,固結(jié)儀底部為靜載缸體9、圓周對稱位置分別連接有單體入壓閥6和單體泄壓閥10,靜載缸體9內(nèi)與動載活塞12通過密封O圈49滑動接觸,可在靜載缸體9內(nèi)上下運(yùn)動,動載活塞12與加荷托盤5螺紋連接,加荷托盤5上放置承樣盤4,其一側(cè)螺紋連接可旋轉(zhuǎn)固定架2,具有數(shù)據(jù)輸出功能的百分表47夾持在可旋轉(zhuǎn)固定架2上,百分表測針與位移過渡桿7接觸,各表數(shù)據(jù)線匯聚于數(shù)據(jù)采集裝置38上,再通過數(shù)據(jù)線傳送給數(shù)據(jù)處理及顯示裝置37上。所述的承樣盤4,底面為凹槽,可使加荷托盤5剛好放入槽內(nèi),承樣盤4底面內(nèi)側(cè)具有凹槽,可使大透水石放置槽內(nèi),環(huán)刀放置在大透水石中心位置上,檢測樣品置于環(huán)刀內(nèi),與環(huán)刀等高。所述的反力架3,橫梁中心處設(shè)有通孔。所述的制作好的檢測樣品,置于環(huán)刀內(nèi),環(huán)刀環(huán)置于大透水石上,且其為環(huán)形中空結(jié)構(gòu),小透水石放置于試樣上,可與環(huán)刀內(nèi)壁中空結(jié)構(gòu)剛好接觸,小透水石上部為上蓋,上蓋頂部為半球形,球面中心處具有通孔,貫穿上蓋的頂和底,且通孔位于上蓋的中心軸線上。所述的位移過渡桿7,可貫穿于反力架3橫梁和試樣上蓋,與小透水石接觸。所述的六通閥口 23為排水排氣閥。所述的數(shù)顯智能儀表15后置接口與電磁閥17和壓力傳感器16相連接,電磁閥17輸出口與傳感器16通過三通絲扣連接在一起??赏ㄟ^在數(shù)顯智能儀表上設(shè)置階段時間與對應(yīng)的持壓力值所述的電動液壓試壓泵35,可通過自帶的可控壓力表34設(shè)置的壓力值,控制電動液壓試壓泵的工作與停止。操作過程:
檢測時,均需將制備好的樣品放入承樣盒4中,蓋上樣品上蓋18,將位移過渡桿7從反力架上梁24中心小孔穿過與樣品上蓋18頂部接觸,轉(zhuǎn)動表架2,使千分表I表針與位移過渡桿7頂頭接觸。當(dāng)采用自動測試時,關(guān)閉手動開關(guān)閥31,打開自動開關(guān)閥33,關(guān)閉六通閥口 26、23,其它閥口為開啟狀態(tài)。當(dāng)采用手動測試時,開啟手動開關(guān)閥31,關(guān)閉自動開關(guān)閥33,關(guān)閉六通閥口 21、25、23,其它閥口為開啟狀態(tài)。
第一種情況:當(dāng)樣品較多時,將總進(jìn)水閥13、總泄流閥45及各支線進(jìn)水總閥43、44,各支線總泄流閥41、42,以及各個個體進(jìn)水閥6,泄流閥10打開,采用自動測試時,調(diào)節(jié)數(shù)顯智能儀表15為設(shè)定壓力與對應(yīng)穩(wěn)壓時間,以及可控壓力表34,開動電動液壓試壓泵35為管路輸水,排除管路中及各個單聯(lián)固結(jié)儀47缸體中的氣體,水箱36中無泄流總管路排除氣泡時,關(guān)閉總泄流閥45,各支線總泄流閥41、42,開始進(jìn)行檢測,檢測數(shù)據(jù)將通過數(shù)據(jù)線39傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置38,通過顯示裝置37進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲與顯示,檢測完畢后,關(guān)閉電動液壓試壓泵35,開啟總泄流閥45,各支線總泄流閥41、42,進(jìn)行泄壓。第二種情況:當(dāng)樣品較少時,將總進(jìn)水閥13、總泄流閥45及支線進(jìn)水總閥43,支線總泄流閥41,以及支線上需要用到的個體進(jìn)水閥6,泄流閥10打開,其余支線進(jìn)水總閥42,支線總泄流閥44,以及支線上不被用到的個體進(jìn)水閥6,泄流閥10關(guān)閉,調(diào)節(jié)數(shù)顯智能儀表15為設(shè)定壓力與對應(yīng)穩(wěn)壓時間,以及可控壓力表34,開動電動液壓試壓泵35進(jìn)行檢測實(shí)驗(yàn)。第三種情況:當(dāng)檢測過程中,發(fā)現(xiàn)某個單聯(lián)固結(jié)儀漏水時,可將個體進(jìn)水閥6,泄流閥10關(guān)閉,不影響其它樣品的檢測實(shí)驗(yàn)。第四種情況:當(dāng)遭遇停電或野外檢測實(shí)驗(yàn)時,可采用手動檢測實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)通過千分表I上反應(yīng)的數(shù)據(jù)抄寫在紙制記錄上。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,非用以限定本發(fā)明的專利范圍,其他運(yùn)用本發(fā)明的專利精神的等效變化,均應(yīng)俱屬本發(fā)明的專利范圍。
權(quán)利要求
1.工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng),其特征在于,包括依次首尾連接的壓力加載裝置、儲能裝置、試樣測試裝置,所述儲能裝置包括串聯(lián)在一起的大儲能器和小儲能器,上述兩儲能器之間設(shè)置有調(diào)壓裝置,所述壓力加載裝置、儲能裝置、試樣測試裝置、調(diào)壓裝置均單獨(dú)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接,所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)又通過數(shù)據(jù)線連接至數(shù)據(jù)處理及顯示裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng),其特征在于,所述壓力加載裝置由電動液壓試壓泵與人工腳踏泵以并聯(lián)的方式連接組成,電動液壓試壓泵上自帶可控壓力表,電動液壓試壓泵一端與自動開關(guān)閥門連接,另一端與水箱連接,人工腳踏泵一端與數(shù)顯壓力表及手動開關(guān)閥門通過耐壓管線連接,另一端與水箱連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng),其特征在于,所述大儲能器具有一個直通接口和一個三通接口,直通接口與壓力加載裝置連接,三通接口分別連接到六通閥閥口上和通過與手動調(diào)壓閥串聯(lián)接入六通閥其中一個六通閥閥口上;小儲能器具有兩個直通接口,一個直通接口直接接入六通閥其中一個六通閥閥口上,另一個直通接口通過總?cè)雺洪y與試樣測試裝置相連,所述六通閥上還具有一個用作排水排氣的六通閥閥口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng),其特征在于,所述調(diào)壓裝置分為自動調(diào)壓裝置和手動調(diào)壓裝置,手動調(diào)壓裝置包括手動調(diào)壓閥,自動調(diào)壓裝置由數(shù)顯智能儀表、電磁閥和壓力傳感器組成,所述的數(shù)顯智能儀表后置接口分別與電磁閥和壓力傳感器相連接,電磁閥輸入口與六通閥其中一個六通閥閥口連接,電磁閥輸出口與三通短接連接,三通短接其余兩個接口分別與壓力傳感器連接和與小儲能器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng),其特征在于,所述試樣測試裝置有多條測試分路,每條測試分路由多臺單聯(lián)固結(jié)儀串聯(lián)組成,單聯(lián)固結(jié)儀通過反力架固定于試驗(yàn)臺上,單聯(lián)固結(jié)儀底部為靜載缸體,靜載缸體圓周對稱位置分別連接有單體入壓閥和單體泄壓閥,所述入壓閥連接儲能裝置,所述泄壓閥連接至水箱,靜載缸體內(nèi)與動載活塞通過密封O圈滑動接觸,動載活塞能在靜載缸體內(nèi)上下運(yùn)動,動載活塞與自身上方的加荷托盤螺紋連接,加荷托盤上放置承樣盤,承樣盤一側(cè)螺紋連接可旋轉(zhuǎn)固定架,具有數(shù)據(jù)輸出功能的百分表夾持在可旋轉(zhuǎn)固定架上,百分表測針與位移過渡桿接觸,所述試樣測試裝置中的所有儀表均通過數(shù)據(jù)線連接于數(shù)據(jù)采集裝置上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng),其特征在于,所述承樣盤底面設(shè)置凹槽,使加荷托盤剛好放入凹槽內(nèi);承樣盤底面內(nèi)側(cè)也具有凹槽,使大透水石放置槽內(nèi),環(huán)刀放置在大透水石中心位置上,檢測樣品置于環(huán)刀內(nèi),與環(huán)刀等高。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng),其特征在于,所述環(huán)刀為環(huán)形中空結(jié)構(gòu),小透水石放置于檢測樣品上與環(huán)刀內(nèi)壁中空結(jié)構(gòu)剛好接觸,小透水石上部為上蓋,上蓋頂部為半球形,球面中心處具有通孔并貫穿上蓋的頂和底,該通孔軸線與上蓋的中心軸線相一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng),其特征在于,所述反力架的橫梁中心處設(shè)有通孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng),其特征在于,所述位移過渡桿貫穿于反力架橫梁和試樣上蓋中且與小透水石接觸。
10.用權(quán)利要求1- 9任意一項(xiàng)所述土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)測試的方法,其步驟為:檢測時,均需將制備好的樣品放入承樣盒中,蓋上檢測樣品上蓋,將位移過渡桿從反力架上梁中心小孔穿過與樣品上蓋頂部接觸,轉(zhuǎn)動表架,使千分表表針與位移過渡桿頂頭接觸; 當(dāng)采用自動測試時,關(guān)閉手動開關(guān)閥,打開自動開關(guān)閥,關(guān)閉用作排水排氣的六通閥閥口以及連接手動調(diào)壓裝置的六通閥閥口,其它閥口為開啟狀態(tài);當(dāng)采用手動測試時,開啟手動開關(guān)閥,關(guān)閉自動開關(guān)閥,關(guān)閉用作排水排氣的六通閥閥口、連接自動調(diào)壓裝置的六通閥閥口以及連接大儲能器的六通閥閥口,其它閥口為開啟狀態(tài); 第一種情況:當(dāng)檢測樣品樣品較多時,將總進(jìn)水閥、總泄流閥及各支線進(jìn)水總閥、各支線總泄流閥以及各個個體進(jìn)水閥、泄流閥打開,采用自動測試時,調(diào)節(jié)數(shù)顯智能儀表為設(shè)定壓力與對應(yīng)穩(wěn)壓時間以及可控壓力表,開動電動液壓試壓泵為管路輸水,排除管路中及各個單聯(lián)固結(jié)儀缸體中的氣體,水箱中無泄流總管路排除氣泡時,關(guān)閉總泄流閥,各支線總泄流閥,開始進(jìn)行檢測,檢測數(shù)據(jù)將通過數(shù)據(jù)線傳輸給數(shù)據(jù)采集裝置,通過數(shù)據(jù)處理及顯示裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲與顯示,檢測完畢后,關(guān)閉電動液壓試壓泵,開啟總泄流閥,各支線總泄流閥,進(jìn)行泄壓; 第二種情況:當(dāng)樣品較少時,將總進(jìn)水閥、總泄流閥及支線進(jìn)水總閥、支線總泄流閥、支線上需要用到的個體進(jìn)水閥、泄流閥打開,其余支線進(jìn)水總閥、支線總泄流閥、以及支線上不被用到的個體進(jìn)水閥、泄流閥關(guān)閉,調(diào)節(jié)數(shù)顯智能儀表為設(shè)定壓力與對應(yīng)穩(wěn)壓時間,以及可控壓力表,開動電動液壓試壓泵進(jìn)行檢測實(shí)驗(yàn); 第三種情況:當(dāng)檢測過程中,發(fā)現(xiàn)某個單聯(lián)固結(jié)儀漏水時,可將個體進(jìn)水閥、泄流閥關(guān)閉,不影響其它樣品的檢測實(shí)驗(yàn); 第四種情況:當(dāng)遭遇停電或野外檢測實(shí)驗(yàn)時,采用手動檢測實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)通過千分表上反應(yīng)的數(shù)據(jù)抄寫在紙制記錄上 。
全文摘要
本發(fā)明公開了土工壓縮試驗(yàn)液壓系統(tǒng)及測試方法,其中系統(tǒng)包括依次首尾連接的壓力加載裝置、儲能裝置、試樣測試裝置,所述儲能裝置包括串聯(lián)在一起的大儲能器和小儲能器,上述兩儲能器之間設(shè)置有調(diào)壓裝置,所述壓力加載裝置、儲能裝置、試樣測試裝置、調(diào)壓裝置均單獨(dú)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接,所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)又通過數(shù)據(jù)線連接至數(shù)據(jù)處理及顯示裝置。本發(fā)明自動化程度高、低成本、受外界環(huán)境影響因素小、噪音低、可擴(kuò)展性強(qiáng)、占地面積小,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),降低人員數(shù)量及勞動強(qiáng)度,低能耗、高效率的優(yōu)勢目的。
文檔編號G01N3/10GK103091160SQ20131006164
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者楊冬鵬, 佟全志, 佟胤錚, 趙玉權(quán), 王茺, 楊樹學(xué) 申請人:遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院