專利名稱：三軸儀的可調(diào)整雙向位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土工力學(xué)試驗(yàn)儀器，特別是涉及一種三軸儀的可調(diào)整雙向位移檢測(cè)機(jī) 構(gòu)。
背景技術(shù)：
三軸壓縮試驗(yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種常用方法，通常以三至四個(gè)圓柱形試樣 逐次安裝在三軸壓力室中，在不同恒定的側(cè)壓力作用下施加軸向力進(jìn)行壓縮(剪切)使試 樣產(chǎn)生變形直至破壞，以測(cè)定其抗剪強(qiáng)度的一種力學(xué)試驗(yàn)項(xiàng)目，軸向位移是三軸試驗(yàn)當(dāng)中 的一個(gè)主要試驗(yàn)參數(shù)。位移檢測(cè)的主要結(jié)構(gòu)包括安裝于測(cè)力鋼環(huán)正下方的垂直加壓桿和橫向支架、由頂 絲緊定于橫向支架環(huán)形支座的位移傳感器、固定于三軸壓力室頂蓋表面的位置標(biāo)示板和支 撐三軸壓力室的壓力室升降主軸。位移傳感器的測(cè)頭與位置標(biāo)示板相接觸。在檢測(cè)軸向位移時(shí)，垂直加壓桿通過(guò)加壓帽與三軸壓力室的土體試樣頂部接合并 且位置相對(duì)固定，三軸壓力室和試樣隨壓力室升降主軸上升，土體試樣受力而被壓縮變形 直至破壞。壓力室升降主軸在壓縮試驗(yàn)過(guò)程中的軸向位移量通過(guò)位置標(biāo)示板由位移傳感器 檢出并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。從上述壓縮試驗(yàn)過(guò)程可以看出，現(xiàn)有軸向位移檢測(cè)基本結(jié)構(gòu)對(duì)于土體試樣而言其 軸向力的加荷方向是自下而上。如果改變軸向力的加荷方向，即由垂直加壓桿對(duì)土體試樣 施以自上而下的軸向力進(jìn)行位移檢測(cè)，則上述位移檢測(cè)機(jī)結(jié)構(gòu)的位移傳感器檢測(cè)方向顯然 不能適應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有三軸儀的軸向位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)的位移傳感器方向不能適應(yīng) 自上而下的軸向力進(jìn)行壓縮試驗(yàn)的技術(shù)問(wèn)題，而公開(kāi)一種三軸儀的可調(diào)整雙向位移檢測(cè)機(jī) 構(gòu)。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采取以下技術(shù)方案本三軸儀的可調(diào)整雙向位移檢測(cè)機(jī)構(gòu) 包括三軸儀龍門架、垂直加壓桿，壓力室及其升降主軸、位移傳感器和固定于壓力室頂蓋表 面的位置標(biāo)示板，特征是，龍門架一側(cè)立柱設(shè)有高低位置可調(diào)整的位移傳感器支架，所述位 移傳感器支架由針對(duì)位移傳感器的平面位置選擇板、距離調(diào)整板和檢測(cè)方向調(diào)整板依次連 接構(gòu)成，所述平面位置選擇板套裝于龍門架一側(cè)立柱并以該立柱為軸水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述 檢測(cè)方向調(diào)整板固定有鉛垂?fàn)顟B(tài)的位移傳感器；所述平面位置選擇板與距離調(diào)整板對(duì)應(yīng)的 端部分別設(shè)有支撐軸連接的垂直螺柱和螺母的凸形和凹形軸座，凸形和凹形軸座設(shè)有距離 調(diào)整板的阻尼定位結(jié)構(gòu)，所述距離調(diào)整板與檢測(cè)方向調(diào)整板對(duì)應(yīng)的端部對(duì)接接合，對(duì)接接 合的兩端部分別設(shè)有定位心軸與定位心孔，還分別設(shè)有保持檢測(cè)方向調(diào)整板與距離調(diào)整板 水平對(duì)接接合的水平定位凹槽與水平定位突起，定位心軸套裝有作用于檢測(cè)方向調(diào)整板使 之端部與距離調(diào)整板端部緊密接合的復(fù)位彈簧，所述垂直加壓桿的上端部設(shè)有上位置標(biāo)示
3板。本發(fā)明還可以采取以下技術(shù)措施所述位移傳感器支架高低位置調(diào)整機(jī)構(gòu)由外螺紋支座及與其螺紋連接的調(diào)整螺 套、壓縮彈簧和壓縮彈簧定位塊構(gòu)成，外螺紋支座套裝于龍門架一側(cè)立柱并設(shè)有使之緊定 于立柱的頂絲，套裝于立柱的位移傳感器支架的平面位置選擇板支撐于調(diào)整螺套，壓縮彈 簧套裝于立柱并支撐于平面位置選擇板，壓縮彈簧上端與緊定于立柱的壓縮彈簧定位塊相 接合。所述平面位置選擇板設(shè)有凸形軸座，距離調(diào)整板設(shè)有與平面位置選擇板凸形軸座 相銜接的凹形軸座，平面位置選擇板凸形軸座軸孔的上下端沿分別設(shè)有彈簧墊圈的定位 槽，各定位槽中的彈簧墊圈分別與距離調(diào)整板凹形軸座的一對(duì)應(yīng)面相接合而構(gòu)成距離調(diào)整 板的阻尼定位結(jié)構(gòu)。所述檢測(cè)方向調(diào)整板的端部設(shè)有固定位移傳感器并使之為鉛垂?fàn)顟B(tài)的凹槽和緊 固于凹槽沿口的扣板。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于在本雙向位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)中由平面位置選擇板、距 離調(diào)整板和檢測(cè)方向調(diào)整板構(gòu)成的位移傳感器支架，使該支架具有以下功能，平面位置選 擇板和距離調(diào)整板可以分別進(jìn)行繞軸平面移動(dòng)，兩板相配合即可調(diào)整位移傳感器的平面位 置，該調(diào)整可以滿足本機(jī)構(gòu)因加荷方式(一種是等應(yīng)變，另一種是等應(yīng)力)和加荷裝置的不 同而需要改變位移傳感器平面位置的工作條件，進(jìn)而可以保證兩種加荷方式精確檢測(cè)的需 要。距離調(diào)整板具有由彈簧墊圈及其定位槽構(gòu)成的阻尼定位結(jié)構(gòu)，通過(guò)垂直螺柱和螺母的 調(diào)整可以使彈簧墊圈具有合適的張力，該張力即能保證距離調(diào)整板水平位置的調(diào)整可以在 不借助任何工具的情況下進(jìn)行，也能滿足調(diào)整后距離調(diào)整板水平位置的相對(duì)固定。檢測(cè)方 向調(diào)整板以定位心軸為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在梯形定位凹槽與突起的作用下限制 檢測(cè)方向調(diào)整板只能停止或定位于水平位置，即位移傳感器在保證其鉛垂度的條件下以定 位心軸為軸做向上或向下檢測(cè)方向的調(diào)整。當(dāng)位移傳感器的檢測(cè)方向調(diào)整為向上時(shí)，在上 位置標(biāo)示板配合下即可對(duì)土體試樣進(jìn)行自上而下軸向力的位移檢測(cè)。由于定位心軸及其復(fù) 位彈簧具有使檢測(cè)方向調(diào)整板軸向定位和復(fù)位的功能，因此檢測(cè)方向調(diào)整板相對(duì)于距離調(diào) 整板的開(kāi)合與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是在不借助任何工具的情況下可以連貫的完成。本發(fā)明改變了現(xiàn)有 三軸儀只能在一個(gè)固定的平面位置和一個(gè)垂直方向上對(duì)土體試樣進(jìn)行單向位移檢測(cè)的現(xiàn) 狀，擴(kuò)大了現(xiàn)有三軸儀的使用功能和應(yīng)用范圍，具有操作簡(jiǎn)單，可以在不借助任何工具的情 況下方便地進(jìn)行位移傳感器的垂直換向、垂直高度和水平方位調(diào)整的突出優(yōu)點(diǎn)。


附圖1是實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是位移傳感器支架及其位移傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3是圖2剖面示意圖。附圖4是圖2A向視圖。附圖5是位移傳感器支架功能示意圖。附圖6是位移傳感器改變檢測(cè)方向示意圖。圖中標(biāo)記1左側(cè)立柱，2壓縮彈簧定位塊，3壓縮彈簧，4平面位置選擇板，5調(diào)整
4螺套，6外螺紋支座，6-1頂絲，7壓力室，8升降主軸，9位置標(biāo)示板，10位移傳感器，11檢測(cè) 方向調(diào)整板，11-1扣板，11-2定位心軸，11-3鎖緊螺母，11-4水平定位凹槽，12距離調(diào)整板， 12-1定位心孔，12-2水平定位突起，13垂直螺栓，13-1螺母，13-2彈簧墊圈，14上位置標(biāo)示 板，15垂直加壓桿，16復(fù)位彈簧。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。如圖1所示實(shí)施例，本可調(diào)整雙向位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)是對(duì)現(xiàn)有三軸儀位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)的 一種改進(jìn)，包括三軸儀龍門架、垂直加壓桿15，壓力室7及其升降主軸8、位移傳感器10和 固定于壓力室頂蓋表面的位置標(biāo)示板9。圖1中的位移傳感器10檢測(cè)方向適應(yīng)于來(lái)自升降 主軸8的升降變化。本發(fā)明的特征體現(xiàn)在龍門架的左側(cè)立柱1設(shè)有高低位置可調(diào)整的位移傳感器支 架和設(shè)置于垂直加壓桿15上端部的上位置標(biāo)示板14。如圖2、3、4所示，位移傳感器支架由針對(duì)位移傳感器10的平面位置選擇板4、距離 調(diào)整板12和檢測(cè)方向調(diào)整板11依次連接構(gòu)成。其中平面位置選擇板4套裝于圖1所示龍 門架左側(cè)立柱1并以該立柱為軸水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，檢測(cè)方向調(diào)整板11由端部設(shè)置的凹槽和緊 固于凹槽沿口的扣板11-1固定鉛垂?fàn)顟B(tài)的位移傳感器10。平面位置選擇板4與距離調(diào)整板12對(duì)應(yīng)的端部分別設(shè)有支撐軸連接的垂直螺柱 13和螺母13-1的軸座，即平面位置選擇板4設(shè)有凸形軸座，距離調(diào)整板12設(shè)有與平面位置 選擇板凸形軸座相匹配的凹形軸座。平面位置選擇板4凸形軸座軸孔的上下端沿分別設(shè)有 彈簧墊圈13-2的定位槽，各定位槽中的彈簧墊圈13-2分別與距離調(diào)整板12凹形軸座的一 對(duì)應(yīng)面相接合而構(gòu)成距離調(diào)整板的阻尼定位結(jié)構(gòu)。距離調(diào)整板12與檢測(cè)方向調(diào)整板11對(duì)應(yīng)的端部對(duì)接接合，距離調(diào)整板12設(shè)有定 位心孔12-1，檢測(cè)方向調(diào)整板11設(shè)有定位心軸11-2。實(shí)施例的定位心軸11-2使用單頭螺 柱，其螺紋端與檢測(cè)方向調(diào)整板的軸向螺孔螺紋連接，并且在單頭螺柱的端部設(shè)置鎖緊螺 母11-3。定位心孔12-1中的定位心軸11-2套裝有作用于檢測(cè)方向調(diào)整板使之端部與距離 調(diào)整板端部緊密結(jié)合的復(fù)位彈簧16，即復(fù)位彈簧16的一端止動(dòng)于定位心孔121設(shè)置的限位 凸臺(tái)，復(fù)位彈簧16的另一端止動(dòng)于單頭螺柱的螺帽。如圖4所示，為保持檢測(cè)方向調(diào)整板11與距離調(diào)整板12始終水平對(duì)接接合，在檢 測(cè)方向調(diào)整板11對(duì)接接合的端部設(shè)置水平定位凹槽11-4，在距離調(diào)整板12對(duì)接接合的端 部設(shè)置與水平定位凹槽11-4相銜接的水平定位突起12-2。實(shí)施例的水平定位凹槽11-4與 水平定位突起12-2的形狀為對(duì)稱梯形。如圖5、6所示，改變位移傳感器10檢測(cè)方向時(shí)，檢測(cè)方向調(diào)整板11將繞定位心軸 11-2按圖5中雙向箭頭i的任意一方向旋轉(zhuǎn)，此時(shí)水平定位凹槽11-4將與水平定位突起 122對(duì)稱的棱角接觸而由緊密銜接狀態(tài)過(guò)渡到可以旋轉(zhuǎn)180°的狀態(tài)，并且在旋轉(zhuǎn)180°后 隨即自動(dòng)嚙合成為緊密銜接狀態(tài)，使換向后的位移傳感器10能夠繼續(xù)保持鉛垂。換向后的 位移傳感器10其測(cè)頭將與上位置標(biāo)示板14相接觸。以下參見(jiàn)圖1說(shuō)明位移傳感器支架的高低位置調(diào)整機(jī)構(gòu)。如圖1所示，位移傳感器支架的高低位置調(diào)整機(jī)構(gòu)由外螺紋支座6及與其螺紋連
5接的調(diào)整螺套5、壓縮彈簧3和壓縮彈簧定位塊2構(gòu)成。 外螺紋支座6套裝于龍門架左立柱1并設(shè)有使之緊定于立柱的頂絲6-1，套裝于左 立柱的位移傳感器支架的平面位置選擇板4支撐于調(diào)整螺套5，壓縮彈簧3套裝于左立柱1 并支撐于平面位置選擇板4，壓縮彈簧3上端與緊定于左立柱的壓縮彈簧定位塊2相接合。 本實(shí)施例的壓縮彈簧定位塊2可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的任一種方式固定。
實(shí)施例中的外螺紋支座6和壓縮彈簧定位塊2能夠在壓縮彈簧具有適宜壓力的情 況下基本確定位移傳感器支架的高低位置，通常情況下應(yīng)使位移傳感器支架位于上位移標(biāo) 示板14和位移標(biāo)示板9之間的中點(diǎn)。調(diào)整螺套5可實(shí)現(xiàn)傳感器起始零點(diǎn)的精確調(diào)整。
權(quán)利要求
三軸儀的可調(diào)整雙向位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)，包括三軸儀龍門架、垂直加壓桿，壓力室及其升降主軸、位移傳感器和固定于壓力室頂蓋表面的位置標(biāo)示板，其特征在于龍門架一側(cè)立柱設(shè)有高低位置可調(diào)整的位移傳感器支架，所述位移傳感器支架由針對(duì)位移傳感器的平面位置選擇板、距離調(diào)整板和檢測(cè)方向調(diào)整板依次連接構(gòu)成，所述平面位置選擇板套裝于龍門架一側(cè)立柱并以該立柱為軸水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述檢測(cè)方向調(diào)整板固定有鉛垂?fàn)顟B(tài)的位移傳感器；所述平面位置選擇板與距離調(diào)整板對(duì)應(yīng)的端部分別設(shè)有支撐軸連接的垂直螺柱和螺母的凸形和凹形軸座，凸形和凹形軸座設(shè)有距離調(diào)整板的阻尼定位結(jié)構(gòu)，所述距離調(diào)整板與檢測(cè)方向調(diào)整板對(duì)應(yīng)的端部對(duì)接接合，對(duì)接接合的兩端部分別設(shè)有定位心軸與定位心孔，還分別設(shè)有保持檢測(cè)方向調(diào)整板與距離調(diào)整板水平對(duì)接接合的水平定位凹槽與水平定位突起，定位心軸套裝有作用于檢測(cè)方向調(diào)整板使之端部與距離調(diào)整板端部緊密接合的復(fù)位彈簧，所述垂直加壓桿的上端部設(shè)有上位置標(biāo)示板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整雙向位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述位移傳感器支 架高低位置調(diào)整機(jī)構(gòu)由外螺紋支座及與其螺紋連接的調(diào)整螺套、壓縮彈簧和壓縮彈簧定位 塊構(gòu)成，外螺紋支座套裝于龍門架一側(cè)立柱并設(shè)有使之緊定于立柱的頂絲，套裝于立柱的 位移傳感器支架的平面位置選擇板支撐于調(diào)整螺套，壓縮彈簧套裝于立柱并支撐于平面位 置選擇板，壓縮彈簧上端與緊定于立柱的壓縮彈簧定位塊相接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整雙向位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述平面位置選擇 板設(shè)有凸形軸座，距離調(diào)整板設(shè)有與平面位置選擇板凸形軸座相匹配的凹形軸座，平面位 置選擇板凸形軸座軸孔的上下端沿分別設(shè)有彈簧墊圈的定位槽，各定位槽中的彈簧墊圈分 別與距離調(diào)整板凹形軸座的一對(duì)應(yīng)面相接合而構(gòu)成距離調(diào)整板的阻尼定位結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)整雙向位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述檢測(cè)方向調(diào)整 板的端部設(shè)有固定位移傳感器并使之為鉛垂?fàn)顟B(tài)的凹槽和緊固于凹槽沿口的扣板。
全文摘要
本發(fā)明是一種三軸儀的可調(diào)整雙向位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)，龍門架一側(cè)立柱設(shè)有高低位置可調(diào)整的位移傳感器支架，該支架由針對(duì)位移傳感器的平面位置選擇板、距離調(diào)整板和檢測(cè)方向調(diào)整板構(gòu)成，平面位置選擇板與距離調(diào)整板由垂直螺柱和螺母軸連接，距離調(diào)整板設(shè)有阻尼定位結(jié)構(gòu)，距離調(diào)整板與檢測(cè)方向調(diào)整板對(duì)應(yīng)的端部分別設(shè)有使之開(kāi)合對(duì)接的定位心軸和心孔，還分別設(shè)有保持檢測(cè)方向調(diào)整板與距離調(diào)整板水平對(duì)接接合的水平定位凹槽與突起，定位心軸套裝有作用于檢測(cè)方向調(diào)整板的復(fù)位彈簧，垂直加壓桿設(shè)有上位置標(biāo)示板。本機(jī)構(gòu)擴(kuò)大了現(xiàn)有三軸儀的使用功能和應(yīng)用范圍，可不借助任何工具即能方便地進(jìn)行位移傳感器的垂直換向、垂直高度和水平方位調(diào)整的突出優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N3/02GK101936847SQ201010238288
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者唐文軍, 曹曉娟, 王岳, 王晟堂, 顏志雄 申請(qǐng)人:鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司