專利名稱：一種圓柱形試樣防漏氣裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于土工試驗技術領域，特別涉及一種圓柱形試樣防漏氣裝置。
背景技術：
1933年，德國人沙菲爾特(Seffert)曾在普魯士水道試驗站用三軸儀研究土的固結，其目的是為了減少試樣的側壁摩擦。到了 1936年美國的倫德里克(Rendulic)正式使用三軸儀測定土的強度參數。60年代英國的畢肖普(Bishop)和亨開爾(Henkel)發表了關于三軸試驗的專著，對三軸試驗方法、儀器設備等作了系統介紹，為推動和完善三軸試驗作出了貢獻。我國于20世紀50年代開始研制三軸儀。1953年原南京水工儀表廠首先制造了用磅秤施加軸向力的三軸儀。我國三軸儀的發展經歷了從仿制到自行設計、制造的過程，目前已可批量生產大、中、小型三軸儀系列產品，并采用先進的計算機技術，自動采集和處理數據。目前三軸試驗已列入我國各行業的土工試驗規程及國家標準《土工試驗方法標準》。近二十多年來，無論是在儀器設備方面，還是在試驗技術與試驗方法方面，三軸試驗都是土工試驗中技術發展最快的一種試驗。在關于土體的三軸試驗中，由于土的松散性，為防止土體的初始變形，一般要求采用較薄的橡皮膜。在目前試驗中，一般采取用橡皮條將橡皮膜緊緊地固定在底座和加載裝置上的方法來防止漏氣。但由于橡皮膜是柔性的，在扎橡皮條時經常會發生褶皺，導致試驗過程中漏氣，特別是在較大圍壓的情況下，漏氣現象比較明顯，嚴重影響試驗結果。同時扎橡皮條對試驗人員的要求比較高，而且不易于一個人操作，極大的浪費人力，同時試驗結果的準確性沒有足夠保證。故在三軸試驗過程中保持良好的密封性和簡易的操作性是三軸試驗最終結果準確的關鍵，但關于該問題目前尚未有學者提出較好的解決辦法。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提出一種圓柱形試樣防漏氣裝置。本實用新型采用的技術方案是—種一種圓柱形試樣防漏氣裝置，其特征是在底座的上表面和加載裝置的下表面分別設置一周預留溝槽；0形密封圈放置在預留溝槽內；在底座的橡皮膜表面設置下部密封器，在加載裝置的橡皮膜表面設置上部密封器；上部密封器、下密封器構造相同，均由對開的兩個半環形材料組成，一端設榫舌，一端設榫眼；在上部密封器和下部密封器上都設置四個螺道，其中有兩個在榫合處；上密封器通過固定螺絲和加載裝置連接，下密封裝置通過固定螺絲和底座連接；密封器和固定裝置之間的擠壓使0形密封圈產生初始壓縮，賦予其初始密封能力；試驗過程中，由系統壓力而產生的密封力與初始密封力合成總的密封力， 它隨系統壓力的提高而提高。所述的密封裝置的材料宜選用金屬和石棉的復合材料，也可以單獨使用金屬。所述的密封裝置要求在溝槽上設置底座和加載裝置彈性模量大，強度高的材料，0 形密封圈宜選用橡塑復合材料(RP)，也可以選用其他相同功能的材料。所述的密封裝置直徑比橡皮膜直徑大2mnT3mm。[0011]所述的0形密封圈在進行圍壓小于20MPa的靜力試驗時不加擋圈，當壓力大于 20MPa時，施加擋圈。本實用新型的優點和效果在于對不同種類固定密封的應用場合，0型密封圈一直為一種既有效又經濟的密封元件。0型圈是一種雙向作用密封元件。安裝時徑向或軸向方面的初始壓縮，賦予0型圈自身的初始密封能力。由系統壓力而產生的密封力與初始密封力合成總的密封力，它隨系統壓力的提高而提高。0型圈在靜密封場合，顯示了突出的作用。同時，由于0形圈本身及安裝部位結構都極其簡單，且已形成標準化，因此安裝更換都非常容易，與其他型式密封圈比較，具有以下優點(1)結構小巧，裝拆方便；(2)摩擦阻力比較小；(3)使用單件0 形密封圈，可對兩個方向起密封作用；(4)價格低廉。本實用新型的防漏氣裝置能有效地解決試驗過程中漏氣的問題，且在普通三軸制樣器上簡單改造就可實現，零件可實現標準化，避免不合理的浪費，有效地節省資源；本實用新型的防漏氣裝置的適用性很廣，既可以用于砂土，也可以用于粉土、粘土等各種類型土 ；本實用新型的防漏氣裝置不僅在操作上簡潔方便，節省試驗時間，而且能夠有效地提高試驗的可靠性，保證試驗結果的準確性。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細描述。本實用新型的保護范圍并不以具體實施方式
為限，而是由權利要求加以限定。
附圖1——本實用新型結構裝置三維示意圖。附圖2——本實用新型結構裝置立面剖視圖。附圖3——本實用新型附圖2的A-A處剖面圖。附圖4——本實用新型密封器的外形圖。附圖5——一般三軸制樣器的外形圖。附圖6——承膜筒示意圖。1底座、2對開模、3下部夾具、4上部夾具、5護筒、6傳力板、7擊實錘、8導桿、9限位器、10下部密封器、11上部密封器、12橡皮膜、13加載裝置、14承膜筒、15試樣、16上部夾具固定螺絲、17下部夾具固定螺絲、18下部密封器固定螺絲、19上部密封器固定螺絲、200 形密封圈、21透水石、22給排水通道。
具體實施方式
如附圖廣附圖6所示，有密封器的土體三軸試驗的制樣器包括擊樣筒、擊樣器和密封器三部分。擊樣筒包括底座(1)、對開模(2)、下部夾具(3)、上部夾具(4)以及護筒(5)， 擊樣筒底座(1)上設有對開模(2)，對開模(2)外側有下部夾具(3)和上部夾具(4)分別將其夾緊，其中下部夾具(3)為對開型，由兩片接頭處帶孔且用螺絲連接，上部夾具(4)為圓環形，置于對開模(2)上且用螺絲(16)與底座(1)連接；擊樣器包括傳力板(6)、擊實錘(7)、 導桿(8)、限位器(9)；密封器包括下部密封器(10)和上部密封器(11)，為了保持良好的密封性，在底座(1)上設置0形密封圈(20 )，下部密封器(10 )將橡皮膜(12 )與底座(1)固定， 上部密封器(11)將橡皮膜(12)與加載裝置(13)固定。下部密封器(10)由兩個半圓組成， 一端有榫舌，另一端有榫眼，其上有四個均勻的螺紋型圓孔；上部密封器(11)結構同下部密封器(10)。[0026]所述的0形密封圈(20)的內徑和線徑根據試樣尺寸而定，以直徑IOcm的試樣為例，0形密封圈(20)可選擇115X5. 3D GB 3452. 1，即選擇內徑為115mm，線徑為5. 3mm的 0形密封圈。0形密封圈(20)的選取應符合GB 3452. 1要求。在底座(1)的上表面和加載裝置(13)的下表面分別設置一周溝槽，所述的溝槽的截面形狀應以矩形為宜，特別情況可選擇三角形或者梯形。所述的溝槽的尺寸視0形密封圈大小而定，以115X5. 3D GB ；3452. 1的0形密封圈為例，溝槽的深度可選4. 7mm，寬度可選6. 2mm，特別地，如果需要有較大的膨脹，溝槽寬度可增大20%。溝槽尺寸的選取應符合GB 3452. 3 要求。
權利要求1.一種圓柱形試樣防漏氣裝置，其特征在于在底座的上表面和加載裝置的下表面分別設置一周預留溝槽用于放置0形密封圈；0型圈是一種雙向作用密封元件，構造簡單，摩擦阻力小；在底座的橡皮膜表面和加載裝置的橡皮膜表面分別設置下部密封器和上部密封器；上部密封器、下密封器構造相同，均由對開的兩個半環形結構組成；這種半環形結構在一端設有榫舌，另一端設有榫眼；在上部密封器和下部密封器上都設置四個螺道，其中有兩個在榫合處；上密封器通過固定螺絲和加載裝置連接，下密封裝置通過固定螺絲和底座連接。
2.根據權利要求1所述的一種圓柱形試樣防漏氣裝置，其特征在于密封器的材料宜選用金屬和石棉的復合材料，也可以單獨選用金屬。
3.根據權利要求1所述的一種圓柱形試樣防漏氣裝置，其特征在于底座和加載裝置為彈性模量大，強度高的材料，0形密封圈宜選用橡塑復合材料(RP)，也可以選用其他相同功能的材料。
4.根據權利要求1所述的一種圓柱形試樣防漏氣裝置，其特征在于上、下密封器的直徑均比橡皮膜大約2mnT3mm。
專利摘要本實用新型公開了一種圓柱形試樣防漏氣裝置。該防漏氣裝置包括上部密封器、下部密封器及O形密封圈；密封器由對開的兩個半環形復合材料組成；密封器的一端設有榫舌，一端設有榫眼；在底座和加載裝置上預留溝槽，用于放置O形密封圈。在上部密封器和下部密封器上都設置四個螺道，其中有兩個在榫合處；上密封器通過固定螺絲和加載裝置連接，下密封裝置通過固定螺絲和底座連接；密封器通過與固定裝置擠壓及系統內部壓力，形成密封。本實用新型結構簡單，操作方便，能有效解決試驗過程中漏氣現象，是三軸試驗中能有效防止漏氣的實用裝置。
文檔編號G01N3/02GK202132500SQ20112022059
公開日2012年2月1日 申請日期2011年6月27日 優先權日2011年6月27日
發明者丁選明, 劉彥辰, 劉漢龍, 曹兆虎, 楊貴 申請人:河海大學