一種直螺紋套筒裝卸裝置的製作方法

2023-04-30 02:30:36 1

本實用新型涉及一種巖石力學試驗裝置，具體地說，涉及用於巖石常規三軸試驗儀圍壓室的直螺紋套筒裝卸的裝置。

背景技術：

在巖石力學常規三軸試驗中，國內外常規三軸儀的圍壓室固定方式不同，一類圍壓室需要通過外圍的以圍壓室軸心為中心對稱分布的承拉杆搭配直螺紋套筒將圍壓室底座懸起，與密封蓋固定在一起，實現圍壓室在加壓過程中保持密封穩定。這類圍壓室的固定需要從圍壓室底座下部將直螺紋套筒旋入承拉杆至旋緊狀態。現有技術一般採用端部帶卡舌的弧形扳手與橡膠錘配合使用，通過橡膠錘敲擊扳手端部手柄達到旋緊或拆卸直螺紋套筒的目的。由於底座中心引出的線路較多，且底座面積有限，每個直螺紋套筒周圍的空間很小，在直螺紋套筒側面中部均布槽孔，現有技術的操作空間被限制在槽孔軸心所在的平面附近，且扳手有一定長度，橡膠錘敲擊扳手需要較大的操作空間，現有技術在實際操作中難度較大，費時費力，效率過低，影響試驗進度，且扳手在使用過程中對直螺紋套筒表面磨損大。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供提供一種直螺紋套筒裝卸裝置，實現在小操作空間內完成直螺紋套筒的裝卸，提高巖石力學試驗效率。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種直螺紋套筒裝卸裝置，其特徵是，包括固定裝置、傳動杆（7）和旋杆（9），所述的固定裝置包括金屬套筒（1）、墊片（2）和固定栓（3），墊片（2）與金屬套筒（1）內壁貼合固定，固定裝置側面同一水平平面上均勻分布若干個圓形通孔（4），固定栓（3）用於旋進圓形通孔（4），並卡入直螺紋套筒外壁的槽孔中；傳動杆（7）上端面與套筒下端面連接，下端部設置若干個不同高度的通孔（8）用於旋杆（9）的插入。

進一步地，所述墊片（2）呈圓筒狀且採用硬質塑料墊片，其外徑與金屬套筒（1）內徑相等，其內徑與直螺紋套筒外徑相等，其高度與金屬圓筒內壁深度相等。

進一步地，所述墊片（2）一半高度的平面上對稱設置四個第一螺孔（5），相鄰兩螺孔（5）軸線正交，在金屬套筒（1）上相同位置設置與第一螺孔（5）相同孔徑的第二螺孔（6），通過第一螺孔（5）和第二螺孔（6）旋進螺栓，旋進深度大於金屬套筒（1）壁厚，小於金屬套筒（1）壁厚與墊片（2）厚度之和，起固定硬質塑料墊片的作用。

進一步地，所述固定栓（3）由旋柄（3a）和卡舌（3b）組成，二者焊接，卡舌（3b）為圓柱形，下半部光滑，下半部直徑與直螺紋套筒的槽孔孔徑相等，長度與槽孔孔徑深度相等，上半部側面設有螺紋，用於旋進圓形通孔（4）內，長度大於通孔（4）的長度。

進一步地，所述圓形通孔（4）由金屬套筒通孔和墊片通孔組成，相鄰兩圓形通孔（4）軸線正交，金屬套筒通孔和墊片通孔孔徑相同並設在同一高度，孔徑與所述卡舌（3b）直徑相等，通孔設有螺紋，孔軸心到金屬套筒（1）內壁底部的距離大於旋緊狀態下直螺紋套筒外側槽孔軸心到承拉杆底面的距離，使裝置可將直螺紋套筒完全旋緊在承拉杆上。

進一步地，所述傳動杆（7）為六稜柱形，其軸心與固定裝置的軸心重合，上端面與金屬套筒（1）下端面焊接，下端部設置三個不同高度的傳動杆通孔（8），任意兩孔夾角為60度，傳動杆通孔（8）軸心所在平面間距大於孔徑，孔徑與旋杆（9）截面直徑相等。

進一步地，所述旋杆（9）通過傳動杆通孔（8）活動連接傳動杆（7）。

本實用新型所達到的有益效果：

1）該裝置在直螺紋套筒周邊空間限制的情況下可改變裝卸操作的空間，將操作空間調整到合適位置，且所需要的操作空間很小便可實現直螺紋套筒的裝卸。

2）該裝置在操作空間某一範圍受限制的情況下可改變旋轉操作的角度，始終保持在開闊空間旋轉直螺紋套筒，方便操作。

3）在旋緊直螺紋套筒以及拆卸直螺紋套筒過程，根據槓桿原理，通過調整旋杆（9）實現手動旋緊或拆卸工作，效果與採用現有技術相同，操作更加方便，省時省力。

4）有效避免現有技術在裝卸直螺紋套筒時對其表面的磨損以及現有技術操作過程對直螺紋套筒周邊設備的意外破壞。

5）提高裝卸效率，加工簡單，可採用不鏽鋼材料，生產成本低。

附圖說明

圖1是本實用新型所述直螺紋套筒裝卸裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型所述直螺紋套筒裝卸裝置的俯視圖；

圖3為本實用新型所述直螺紋套筒裝卸裝置的正視圖；

圖4為本實用新型所述直螺紋套筒裝卸裝置的側視圖；

圖5為本實用新型所述固定栓的結構示意圖。

圖1中的1是金屬套筒，2是墊片，3是固定栓、3a是旋柄、3b是卡舌，4是圓形通孔，5是第一螺孔，6是第二螺孔，7是傳動杆，8是傳動杆通孔，9是旋杆。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護範圍。

如圖1-5所示，一種直螺紋套筒裝卸裝置，其特徵是，包括固定裝置、傳動杆（7）和旋杆（9），所述的固定裝置包括金屬套筒（1）、墊片（2）和固定栓（3），墊片（2）與金屬套筒（1）內壁貼合固定，固定裝置側面同一水平平面上均勻分布若干個圓形通孔（4），固定栓（3）用於旋進圓形通孔（4），並卡入直螺紋套筒外壁的槽孔中；傳動杆（7）上端面與套筒下端面連接，下端部設置若干個不同高度的通孔（8）用於旋杆（9）的插入。

本實施例中，所述墊片（2）呈圓筒狀且採用硬質塑料墊片，其外徑與金屬套筒（1）內徑相等，其內徑與直螺紋套筒外徑相等，其高度與金屬圓筒內壁深度相等，可有效防止使用過程裝置對直螺紋套筒外壁的磨損。

本實施例中，所述墊片（2）一半高度的平面上對稱設置四個第一螺孔（5），相鄰兩螺孔（5）軸線正交，在金屬套筒（1）上相同位置設置與第一螺孔（5）相同孔徑的第二螺孔（6），通過第一螺孔（5）和第二螺孔（6）旋進螺栓，旋進深度大於金屬套筒（1）壁厚，小於金屬套筒（1）壁厚與墊片（2）厚度之和，起固定硬質塑料墊片的作用。

本實施例中，所述固定栓（3）由旋柄（3a）和卡舌（3b）組成，二者焊接，卡舌（3b）為圓柱形，下半部光滑，下半部直徑與直螺紋套筒的槽孔孔徑相等，長度與槽孔孔徑深度相等，上半部側面設有螺紋，用於旋進圓形通孔（4）內，長度大於通孔（4）的長度，固定栓（3）使用數量取2-4個均可，插入的通孔可根據操作的方便性選擇，起到傳力作用。

本實施例中，所述圓形通孔（4）由金屬套筒通孔和墊片通孔組成，相鄰兩圓形通孔（4）軸線正交，金屬套筒通孔和墊片通孔孔徑相同並設在同一高度，孔徑與所述卡舌（3b）直徑相等，通孔設有螺紋，孔軸心到金屬套筒（1）內壁底部的距離大於旋緊狀態下直螺紋套筒外側槽孔軸心到承拉杆底面的距離，使裝置可將直螺紋套筒完全旋緊在承拉杆上，圍壓室由密封蓋和底座兩部分組成，承拉杆固定在密封蓋周圍一圈，向上提升底座使承拉杆穿過底座上的通孔，下端用直螺紋套筒旋緊，所述承拉杆和直螺紋套筒搭配使用將整個圍壓室固定密封。

本實施例中，所述傳動杆（7）為六稜柱形，其軸心與固定裝置的軸心重合，上端面與金屬套筒（1）下端面焊接，下端部設置三個不同高度的傳動杆通孔（8），任意兩孔夾角為60度，傳動杆通孔（8）軸心所在平面間距大於孔徑，孔徑與旋杆（9）截面直徑相等，傳動杆（7）起到調整裝卸空間的作用，三個通孔可調整旋轉操作的角度。

本實施例中，所述旋杆（9）通過傳動杆通孔（8）活動連接傳動杆（7），根據槓桿原理旋杆（9）可調節旋轉力度。

操作步驟如下：

1）直螺紋套筒預先旋上螺杆，固定裝置套在直螺紋套筒上，金屬套筒（1）側面的圓形通孔（4）對準直螺紋套筒側面的槽孔，將固定栓（3）的卡舌（3b）插入圓形通孔（4），通過螺紋旋緊，使得裝置與直螺紋套筒固定；

2）根據直螺紋套筒周邊的空間限制情況，選擇傳動杆（7）上合適角度的傳動杆通孔（8）插入旋杆（9），調節插入深度，繞傳動杆（7）軸心轉動，實現直螺紋套筒的旋進旋出；

3）直螺紋套筒旋緊或者旋出後，取下螺栓（3），即可將裝置與直螺紋套筒分離。

以法國TOP公司生產的巖土力學宏細觀測試系統為實施例，該儀器的圍壓室需要通過外圍的以圍壓室軸心為中心對稱分布的8根直徑80mm的承拉杆搭配直螺紋套筒將其固定並懸起，承拉杆下端部穿過圍壓室底座，設有85mm長度的螺紋，選用直螺紋套筒長70mm，外徑94mm，側面中部均布8個孔徑8mm深度8mm的槽孔，在安裝直螺紋套筒過程，手動將套筒旋至與圍壓室底座接觸後需旋緊，由於底座中心引出的線路較多，且底座面積有限，每個套筒周圍的空間很小，對旋緊套筒造成很大困難。一種直螺紋套筒裝卸裝置，金屬套筒（1）可採用不鏽鋼材料，內徑100mm，內壁深度65mm，外徑116mm，高度73mm，側面距離金屬套筒（1）開口面15mm的平面上設置四個圓形通孔（4）的軸心，孔逕取8mm，內置螺紋，在內壁深度一半的平面上設置四個螺孔（5）。硬質塑料墊片（2）外徑100mm，內徑94mm，高度65mm，側面開孔位置與金屬套筒（1）保持一致，利用螺孔（6）將其與金屬套筒（1）固定，裝置整體可套在直螺紋套筒外側且無側向錯動。螺栓（3）的卡舌長度20mm，直徑8mm，其中螺紋長度9mm，螺栓（3）起到將裝置固定在螺紋套筒上以及傳力的作用，為操作簡單，本實施例使用兩個螺栓（3）即可達到目的。傳動杆（7）為六稜柱形，邊長15mm，長度70mm，距離端部7.5mm、22.5mm、37.5mm高度設置通孔軸心，孔徑10mm，旋杆（9）長度可根據需要調整。使用時，將金屬套筒（1）整體套上直螺紋套筒，使得側面的任一通孔對準螺紋套筒上的任一槽孔，此時金屬套筒（1）上的四個通孔均對準了螺紋套筒上的槽孔，選擇任意兩個方便操作的槽孔旋入螺栓（3）至旋緊狀態。根據直螺紋套筒所處的不同空間位置，選擇合適的角度將旋杆（9）插入傳動杆（7）的通孔，繞傳動杆（7）軸心轉動，實現直螺紋套筒的旋進旋出，記旋杆（9）受力點到傳動杆（7）軸心距離L（mm），根據槓桿原理可得作用在直螺紋套筒上的切向力為旋杆（9）受力的L/47倍，過程中可以不斷調整旋杆（9）插入的角度，操作方便，省時省力。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本實用新型的保護範圍。