本發(fā)明涉及環(huán)剪試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種環(huán)剪試驗工裝機(jī)和工裝機(jī)操作方法。

背景技術(shù)：

巖石的抗剪強(qiáng)度是評價巖石力學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)之一，準(zhǔn)確的獲取強(qiáng)度參數(shù)對巖體工程具有重要的實際意義?，F(xiàn)階段，巖石抗剪強(qiáng)度主要通過室內(nèi)試驗獲取，主要試驗類型有：常規(guī)三軸試驗、直接剪切試驗及楔形剪切試驗等。

分析現(xiàn)有的試驗實現(xiàn)方式，巖石在受剪過程中剪切面上受力不均勻，且變形具有延遲性，不能準(zhǔn)確反映巖石的剪切強(qiáng)度。巖石拉壓環(huán)剪試驗儀通過采用環(huán)形試樣，施加扭力的方式，使得巖石在剪切面上均勻受力且變形均勻。目前，關(guān)于巖石環(huán)剪試驗的試樣制備技術(shù)，存在以下問題：缺少針對該試驗試樣制備的裝置，且試樣粘結(jié)過程中，試樣與上、下剪切盒的精準(zhǔn)定位以及粘結(jié)的試樣整體與試樣裝置的精準(zhǔn)定位難以保證。

有鑒于此，設(shè)計制造出一種環(huán)剪試驗工裝機(jī)，能夠快速高效的制備巖樣，保證上下剪切盒的精準(zhǔn)定位以及剪切盒與巖樣的精準(zhǔn)定位是目前環(huán)剪試驗的試樣制備技術(shù)領(lǐng)域中急需改善的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)剪試驗工裝機(jī)，能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)本體的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，保證了環(huán)剪試樣與第一剪切盒及第二剪切盒的均勻粘結(jié)。環(huán)剪試樣制備快捷方便，定位精度高，有利于提高環(huán)剪試驗的效率及成功率。

本發(fā)明的目的還在于提供一種工裝機(jī)操作方法，該操作方法基于上述的環(huán)剪試驗工裝機(jī)，操作方便，制備環(huán)剪試樣快速有效。通過該工裝機(jī)操作方法制備的環(huán)剪試樣，試樣與第一剪切盒、第二剪切盒的定位精度高，粘接均勻牢靠。

本發(fā)明改善其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明提供的一種環(huán)剪試驗工裝機(jī)，所述環(huán)剪試驗工裝機(jī)包括基座、支架和旋轉(zhuǎn)本體。所述支架安裝于所述基座上，所述旋轉(zhuǎn)本體安裝于所述支架上、并可相對所述支架轉(zhuǎn)動。

所述旋轉(zhuǎn)本體上設(shè)有平移組件和升降組件，所述升降組件的一端安裝有固定連接件，升降組件可帶動所述固定連接件上升或下降。所述升降組件與所述平移組件連接，所述平移組件可帶動所述升降組件移動，以使所述固定連接件移動。

所述固定連接件與第一剪切盒或第二剪切盒可拆卸地連接，以便于將環(huán)剪試樣固定連接在所述第一剪切盒和所述第二剪切盒之間。

進(jìn)一步地，所述固定連接件為法蘭，所述法蘭上開設(shè)有多個第一定位孔，所述第一剪切盒和所述第二剪切盒上分別開設(shè)有多個第二定位孔，所述第二定位孔與所述第一定位孔用于固定連接所述法蘭和所述第一剪切盒，或者用于固定連接所述法蘭和所述第二剪切盒。

進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)本體包括第一分段、第二分段和第三分段，所述第一分段與所述第二分段相對設(shè)置、并分別連接于所述第三分段的兩端。所述第一分段上設(shè)有所述平移組件和所述升降組件，所述第二分段用于安裝所述第一剪切盒和所述第二剪切盒。

進(jìn)一步地，所述平移組件包括至少一條滑軌和兩個限位塊，所述升降組件可沿所述滑軌滑動，所述限位塊設(shè)于所述滑軌的兩端，用于限制所述升降組件的移動行程。

進(jìn)一步地，所述滑軌的數(shù)量為兩個，兩個所述滑軌之間為貫穿所述第一分段的通孔，便于所述升降組件在所述通孔中滑動。

進(jìn)一步地，所述升降組件包括提升缸、活塞桿和滑塊，所述活塞桿可沿所述提升缸滑動，所述提升缸和所述滑塊固定連接，所述活塞桿貫穿所述第一分段與所述法蘭連接，所述滑塊安裝于所述滑軌上、并可沿所述滑軌相對滑動。

進(jìn)一步地，所述環(huán)剪試驗工裝機(jī)還包括液壓站，所述液壓站安裝于基座上，所述液壓站與所述提升缸連接，用于控制所述活塞桿的升降和所述提升缸沿所述滑軌的平移。

進(jìn)一步地，所述支架上設(shè)有馬達(dá)和旋轉(zhuǎn)接頭，所述旋轉(zhuǎn)接頭與所述第三分段固定連接，所述馬達(dá)帶動所述旋轉(zhuǎn)接頭轉(zhuǎn)動，所述旋轉(zhuǎn)接頭帶動所述旋轉(zhuǎn)本體旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述支架與所述第三分段之間設(shè)有回轉(zhuǎn)支撐副，所述旋轉(zhuǎn)接頭穿過所述回轉(zhuǎn)支撐副與所述第三分段固定連接。

本發(fā)明提供的一種工裝機(jī)操作方法，所述工裝機(jī)操作方法采用上述的環(huán)剪試驗工裝機(jī)。將所述固定連接件與所述第一剪切盒連接，利用所述平移組件和所述升降組件將所述第一剪切盒安裝于所述旋轉(zhuǎn)本體的第二分段，在所述第一剪切盒內(nèi)涂抹粘接劑，將環(huán)剪試樣的一端粘接于所述第一剪切盒，壓緊并靜置30分鐘。利用所述平移組件和所述升降組件將所述第二剪切盒安裝于所述環(huán)剪試樣的另一端。將所述旋轉(zhuǎn)本體轉(zhuǎn)動180度，將所述第二剪切盒遠(yuǎn)離所述環(huán)剪試樣，在所述第二剪切盒內(nèi)涂抹所述粘接劑，再將所述第二剪切盒安裝于所述環(huán)剪試樣的另一端，壓緊并靜置30分鐘。再次將所述旋轉(zhuǎn)本體轉(zhuǎn)動180度，靜置24小時。

本發(fā)明提供的環(huán)剪試驗工裝機(jī)和工裝機(jī)操作方法具有以下幾個方面的有益效果：

本發(fā)明提供的環(huán)剪試驗工裝機(jī)，包括基座、支架和旋轉(zhuǎn)本體。通過將支架安裝于基座上，將旋轉(zhuǎn)本體安裝于支架上、并可相對支架轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)本體上設(shè)有平移組件和升降組件，升降組件的一端安裝有固定連接件，固定連接件與第一剪切盒或第二剪切盒可拆卸地連接，平移組件與升降組件用于移動固定連接件、以便于將環(huán)剪試樣固定連接在第一剪切盒和第二剪切盒之間。該環(huán)剪試驗工裝機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，定位精準(zhǔn)，操作方便。

本發(fā)明提供的工裝機(jī)操作方法，易于操作，可快速便捷的制備環(huán)剪試樣，環(huán)剪試樣與剪切盒定位精準(zhǔn)，粘接牢固，貼合均勻，能有效提高環(huán)剪試驗的下效率及成功率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明具體實施例提供的環(huán)剪試驗工裝機(jī)的第一視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明具體實施例提供的環(huán)剪試驗工裝機(jī)的第二視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明具體實施例提供的環(huán)剪試驗工裝機(jī)的第三視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1中i處的局部放大圖。

圖標(biāo)：100-環(huán)剪試驗工裝機(jī)；101-環(huán)剪試樣；110-基座；120-支架；121-承臺；123-加強(qiáng)板；125-回轉(zhuǎn)支撐副；130-第一分段；131-滑軌；1311-通孔；132-限位塊；133-提升缸；134-活塞桿；135-滑塊；136-固定連接件；140-第二分段；141-第一剪切盒；143-第二剪切盒；150-第三分段；160-液壓站；170-馬達(dá)；171-第一齒輪；173-第二齒輪；180-旋轉(zhuǎn)接頭。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是本發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，或者是本領(lǐng)域技術(shù)人員慣常理解的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明的“第一”、“第二”等，僅僅用于在描述上加以區(qū)分，并沒有特殊的含義。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

圖1為本發(fā)明具體實施例提供的環(huán)剪試驗工裝機(jī)100的第一視角的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明具體實施例提供的環(huán)剪試驗工裝機(jī)100的第二視角的結(jié)構(gòu)示意圖，請參照圖1和圖2。

本實施例提供的一種環(huán)剪試驗工裝機(jī)100，環(huán)剪試驗工裝機(jī)100包括基座110、支架120、旋轉(zhuǎn)本體、液壓站160、馬達(dá)170和旋轉(zhuǎn)接頭180。支架120安裝于基座110上，旋轉(zhuǎn)本體安裝于支架120上、并可相對支架120轉(zhuǎn)動。

旋轉(zhuǎn)本體上設(shè)有平移組件和升降組件，升降組件的一端安裝有固定連接件136，升降組件可帶動固定連接件136上升或下降。升降組件與平移組件連接，平移組件可帶動升降組件移動，以使固定連接件136移動。

可選地，固定連接件136為法蘭，法蘭與第一剪切盒141或第二剪切盒143可拆卸地連接，以便于將環(huán)剪試樣101固定連接在第一剪切盒141和第二剪切盒143之間。具體地，法蘭上開設(shè)有多個第一定位孔，第一剪切盒141和第二剪切盒143上分別開設(shè)有多個第二定位孔，第二定位孔與第一定位孔用于固定連接法蘭和第一剪切盒141，或者用于固定連接法蘭和第二剪切盒143。

需要說明的是，固定連接件136不僅僅可以是法蘭，還可以是其他可拆卸地連接件，比如，吸盤、磁鐵塊等其它定位元件。

旋轉(zhuǎn)本體包括第一分段130、第二分段140和第三分段150，第一分段130與第二分段140相對設(shè)置、并分別連接于第三分段150的兩端。優(yōu)選地，第一分段130、第二分段140和第三分段150一體成型，當(dāng)然，也可以是其它固定連接方式。旋轉(zhuǎn)本體的截面呈u形，第一分段130相對第二分段140遠(yuǎn)離基座110，第一分段130的長度比第二分段140的長度更長。

圖3為本發(fā)明具體實施例提供的環(huán)剪試驗工裝機(jī)100的第三視角的結(jié)構(gòu)示意圖，請參照圖3。

第一分段130上設(shè)有平移組件和升降組件，第二分段140用于安裝第一剪切盒141和第二剪切盒143。平移組件包括至少一條滑軌131和兩個限位塊132，升降組件可沿滑軌131滑動，限位塊132設(shè)于滑軌131的兩端，用于限制升降組件的移動行程，滑軌131的形狀和數(shù)量不作具體限定。作為優(yōu)選，滑軌131采用直線導(dǎo)軌，滑軌131的數(shù)量為兩個，兩個滑軌131之間設(shè)有貫穿第一分段130的通孔1311，便于升降組件在通孔1311中滑動。

升降組件與液壓站160連接，升降組件包括提升缸133、活塞桿134和滑塊135，活塞桿134可在提升缸133內(nèi)滑動，提升缸133和滑塊135固定連接，活塞桿134貫穿第一分段130與法蘭連接，滑塊135安裝于滑軌131上、并可沿滑軌131相對滑動?；瑝K135可帶動活塞桿134在兩個限位塊132之間來回往復(fù)的移動?？蛇x地，液壓站160安裝于基座110上，液壓站160與提升缸133連接，用于控制活塞桿134的升降和提升缸133沿滑軌131的平移，以便于利用活塞桿134帶動與法蘭連接的第一剪切盒141或第二剪切盒143移動。

圖4為圖1中i處的局部放大圖，請參照圖4。

圖4表示本發(fā)明具體實施例提供的環(huán)剪試驗工裝機(jī)100的馬達(dá)170與旋轉(zhuǎn)接頭180的連接結(jié)構(gòu)示意圖。具體地，本實施例中，支架120包括與基座110平行的承臺121，承臺121和基座110之間用于安裝液壓站160，承臺121遠(yuǎn)離基座110的一側(cè)設(shè)有兩個相對設(shè)置的加強(qiáng)板123，兩個加強(qiáng)板123通過回轉(zhuǎn)支撐副125連接，馬達(dá)170和旋轉(zhuǎn)接頭180安裝于回轉(zhuǎn)支撐副125上，旋轉(zhuǎn)接頭180穿過回轉(zhuǎn)支撐副125與旋轉(zhuǎn)本體的第三分段150固定連接?？蛇x地，馬達(dá)170與旋轉(zhuǎn)接頭180之間設(shè)有減速器，減速器為齒輪傳動。啟動馬達(dá)170，馬達(dá)170帶動第一齒輪171轉(zhuǎn)動，第一齒輪171與第二齒輪173嚙合，第二齒輪173與旋轉(zhuǎn)接頭180同軸設(shè)置，第二齒輪173轉(zhuǎn)動帶動旋轉(zhuǎn)接頭180轉(zhuǎn)動，從而帶動與旋轉(zhuǎn)接頭180固定連接的旋轉(zhuǎn)本體轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)本體可以360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)。

需要說明的是，馬達(dá)170和旋轉(zhuǎn)接頭180之間除了可以采用齒輪傳動，還可以采用帶傳動、鏈傳動或其它傳動方式，這里不作具體限定。

本實施例提供的一種工裝機(jī)操作方法，該工裝機(jī)操作方法適用于上述的環(huán)剪試驗工裝機(jī)100。具體步驟如下：

將法蘭與第一剪切盒141通過螺栓固定連接，啟動液壓站160，利用平移組件和升降組件將第一剪切盒141放置在旋轉(zhuǎn)本體上、并用螺栓將第一剪切盒141與第二分段140固定連接，再將法蘭與第一剪切盒141脫離。在第一剪切盒141內(nèi)側(cè)的底壁及側(cè)壁均勻涂抹粘接劑，將環(huán)剪試樣101的一端迅速粘接于第一剪切盒141內(nèi)，并壓緊、靜置30分鐘。

將第二剪切盒143與法蘭通過螺栓固定連接，啟動液壓站160，利用平移組件和升降組件將第二剪切盒143放置在環(huán)剪試樣101的另一端，使第一剪切盒141與第二剪切盒143扣合在一起、且環(huán)剪試樣101位于第一剪切盒141和第二剪切盒143之間。提升缸133下降利用法蘭壓緊第一剪切盒141、環(huán)剪試樣101及第二剪切盒143。此時，第二剪切盒143位于第一剪切盒141的上方。

啟動馬達(dá)170，將旋轉(zhuǎn)本體轉(zhuǎn)動180度。此時，第二剪切盒143位于第一剪切盒141的下方。啟動液壓站160再將提升缸133下降、使第二剪切盒143遠(yuǎn)離環(huán)剪試樣101，在第二剪切盒143內(nèi)側(cè)的底壁及側(cè)壁均勻涂抹粘接劑，再次啟動液壓站160使提升缸133上移，將第二剪切盒143安裝于環(huán)剪試樣101的另一端，壓緊并靜置30分鐘。

再次啟動馬達(dá)170，將旋轉(zhuǎn)本體再次轉(zhuǎn)動180度，靜置24小時，待粘結(jié)劑強(qiáng)度完全之后，再進(jìn)行后續(xù)操作。此時，第二剪切盒143位于第一剪切盒141的上方。通過上述步驟的操作，即可實現(xiàn)環(huán)剪試樣101的制備，且制備效率高，定位精準(zhǔn)。

綜上所述，本發(fā)明提供的環(huán)剪試驗工裝機(jī)100和工裝機(jī)操作方法具有以下幾個方面的有益效果：

本發(fā)明提供的環(huán)剪試驗工裝機(jī)100，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，制備環(huán)剪試樣101快捷高效，可實現(xiàn)環(huán)剪試樣101的制備過程中，第一剪切盒141、第二剪切盒143及試驗裝置的精準(zhǔn)定位，并能保證粘結(jié)劑與環(huán)剪試樣101及第一剪切盒141、第二剪切盒143間的均勻貼合，減小試驗誤差，提高環(huán)剪試驗效率及成功率，為試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性提供了保障，是進(jìn)行該類試驗不可缺少的輔助裝置。

本發(fā)明提供的工裝機(jī)操作方法，簡單實用，易于操控，定位精準(zhǔn)，可保證粘結(jié)劑與環(huán)剪試樣101及第一剪切盒141、第二剪切盒143間的均勻貼合，減小試驗誤差，提高環(huán)剪試驗效率及成功率，具有極大的推廣應(yīng)用價值。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改、組合和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。