一种新型霍普金森压杆主动围压实验的围压缸装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料动态力学性能的冲击加载实验装置，尤其是一种新型霍普金森压杆主动围压实验的围压缸装置。
【背景技术】
[0002]随着地下工程、抗震结构以及防护工程对混凝土材料在复杂应力状态下高应变率动态力学性能的迫切需要，材料的动态力学性能的研宄愈来愈引起人们的重视。人们不断提出一系列专用于测试材料动态力学性能的冲击加载装置，霍普金森压杆成为目前国际上应用最为广泛的材料高应变力学性能实验装置，其中分离式霍普金森压杆因其结构简单，运行成本低廉获得了广泛的应用。
[0003]分离式霍普金森杆是研宄一维应力状态下材料动态力学性能的有效实验装置。目前的分离式霍普金森杆实验装置已有大的改进，实验技术也得到大幅提高；但是，大多工程材料在使用过程中不仅受到轴向动载荷，且还受到静态径向载荷(围压)的作用，因此研宄静态围压情况下再受轴向动载荷时材料的力学响应则成了必然的。市场上也出现了一些霍普金森围压装置，但是目前市场上的霍普金森围压装置普遍存在问题，就是当压力腔增压时，高压使橡胶套抱紧杆件，同时使杆件受力产生向腔体外侧运行的趋势，出现使杆件压不紧试件的问题。
[0004]专利号CN202837089《一种霍普金森压杆主动围压实验的围压缸装置》，其由围压缸体、时间调节定位螺杆、试件定位支撑套、耐油橡胶套、表管及排气孔和高压油管接入口等部件组成；准确调整和固定试件，确保了试件的冲击加载实验数据。但是，当压力腔增压时，高压使橡胶套抱紧杆件，同时使杆件受力产生向腔体外侧运行的趋势，出现使杆件压不紧试件的问题。从而导致原本与试件紧密接触的杆件断面不再与试件接触，留有空隙，影响实验。
[0005]专利号201310373162.5《用于霍普金森压杆围压试验中防止杆件外移的挡圈》，包括由筒体和封盖构成的压力容器，还包括橡胶套筒以及套在橡胶套筒外侧的金属套筒，金属套筒上设置通孔，所述橡胶套筒内侧还设置有金属挡圈。解决了实验过程中橡胶套筒在压力作用下发生变形，进入封盖与杆件形成的空隙中，并带动杆件外移的情况。而当压力腔持续增压时，虽然金属挡圈防止了橡胶套筒变形后进入封盖与杆件形成的间隙中带动杆件外移，但是仍不能解决高压在使橡胶套抱紧杆件的同时使杆件受力产生向腔体外侧运行的趋势，使杆件压不紧试件的问题，从而导致原本与试件紧密接触的杆件断面不再与试件接触，留有空隙，影响实验。
[0006]本发明压力腔两端的压紧块通过螺钉与金属套连接为一体，橡胶套设置在压紧块与金属套连接后形成的封闭空间内；由此压紧块与金属套、橡胶套形成一个整体，这个整体在压力腔内轴向浮动，当压力腔内注入高压油后，压力腔内的高压油通过压紧块的间隙可进入压紧块外侧空间，最终使两边压力相等；所形成的整体在腔体内所受薄膜应力的方向相等，相当于被压力油包容的一个悬浮体，压力油对缸体造成的压力变形不会传递到橡胶套内侧的入射杆、透射杆以及试件；因此入射杆和透射杆可始终保持对试件的挤压力，不受壳体外形变化的影响。
【发明内容】
[0007]为了解决目前市场上的霍普金森围压装置当压力腔增压时，高压使橡胶套抱紧杆件，同时使杆件受力产生向腔体外侧运行的趋势，出现使杆件压不紧试件的问题，提出一种新型霍普金森压杆主动围压实验的围压缸装置，该装置不但防止了橡胶套筒变形后进入封盖与杆件形成的间隙中带动杆件外移，而且解决了高压在使橡胶套抱紧杆件的同时使杆件受力产生向腔体外侧运行的趋势，使杆件压不紧试件的问题，结构简单、设计合理。
[0008]一种新型霍普金森压杆主动围压实验的围压缸装置，包括缸体、缸体内的压力腔、缸盖、压紧块、金属套、橡胶套以及轴孔，其特征是:所述缸体外两端分别设置有缸盖；所述压力腔两端对应缸盖分别设有压紧块，且压紧块一端伸入至缸体内；所述压力腔两端的压紧块之间设有金属套，并通过螺钉连接；所述金属套内侧设有橡胶套，且橡胶套位于压力腔两端的压紧块之间，使压紧块与金属套、橡胶套形成一个整体。
[0009]所述缸盖与压紧块同轴心设置，且中部均预留有同轴心的轴孔。
[0010]有益效果:本发明是对已有围压装置进行的改进；不但防止了橡胶套筒变形后进入封盖与杆件形成的间隙中带动杆件外移，而且解决了高压在使橡胶套抱紧杆件的同时使杆件受力产生向腔体外侧运行的趋势，使杆件压不紧试件的问题，结构简单、设计合理。
[0011]本发明压力腔两端的压紧块通过螺钉与金属套连接为一体，橡胶套设置在压紧块与金属套连接后形成的封闭空间内；由此压紧块与金属套、橡胶套形成一个整体，这个整体在压力腔内轴向浮动，当压力腔内注入高压油后，压力腔内的高压油通过压紧块的间隙可进入压紧块外侧空间，最终使两边压力相等；所形成的整体在腔体内所受薄膜应力的方向相等，相当于被压力油包容的一个悬浮体，压力油对缸体造成的压力变形不会传递到橡胶套内侧的入射杆、透射杆以及试件；因此入射杆和透射杆可始终保持对试件的挤压力，不受缸体外形变化的影响。
【附图说明】
[0012]图1为发明的结构示意图。
[0013]图中:1_缸体；2_压力腔；3-缸盖；4-轴孔；5_橡胶套；6_金属套；7_压紧块；8_螺钉。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示的一种新型霍普金森压杆主动围压实验的围压缸装置，包括缸体1、缸体I内的压力腔2、缸盖3、压紧块8、金属套6、橡胶套5以及轴孔4 ;所述缸体I外两端分别设置有缸盖3 ;所述压力腔2两端对应缸盖3分别设有压紧块8，且压紧块8 一端伸入至缸体I内；所述压力腔2两端的压紧块8之间设有金属套6，并通过螺钉9连接；所述金属套6内侧设有橡胶套5，且橡胶套5位于压力腔2两端的压紧块8之间，使压紧块8与金属套6、橡胶套5形成一个整体。
[0015]所述缸盖与压紧块同轴心设置，且中部均预留有同轴心的轴孔。
[0016]工作原理:在压力腔2两端设置压紧块8，压力腔2两端的压紧块8通过螺钉9与金属套6连接为一体，橡胶套5设置在压紧块8与金属套6连接后形成的封闭空间内；由此压紧块8与金属套6、橡胶套5形成一个整体，这个整体在压力腔2内轴向浮动，当压力腔2内注入高压油后，压力腔2内的高压油通过压紧块8的间隙可进入压紧块外侧空间，最终使两边压力相等；所形成的整体在缸体I内所受薄膜应力的方向相等，相当于被压力油包容的一个悬浮体，压力油对缸体I造成的压力变形不会传递到橡胶套5内侧的入射杆、透射杆以及试件；因此入射杆和透射杆可始终保持对试件的挤压力，不受缸体I外形变化的影响。
【主权项】
1.一种新型霍普金森压杆主动围压实验的围压缸装置，包括缸体、缸体内的压力腔、缸盖、压紧块、金属套、橡胶套以及轴孔，其特征是:所述缸体外两端分别设置有缸盖；所述压力腔两端对应缸盖分别设有压紧块，且压紧块一端伸入至缸体内；所述压力腔两端的压紧块之间设有金属套，并通过螺钉连接；所述金属套内侧设有橡胶套，且橡胶套位于压力腔两端的压紧块之间，使压紧块与金属套、橡胶套形成一个整体。
2.根据权利要求1所述的一种新型霍普金森压杆主动围压实验的围压缸装置，其特征是:所述缸盖与压紧块同轴心设置，且中部均预留有同轴心的轴孔。
【专利摘要】本发明涉及材料动态力学性能的冲击加载实验装置，尤其是一种新型霍普金森压杆主动围压实验的围压缸装置，包括缸体、缸体内的压力腔、缸盖、压紧块、金属套、橡胶套以及轴孔，其特征是：所述缸体外两端分别设置有缸盖；所述压力腔两端对应缸盖分别设有压紧块，且压紧块一端伸入至缸体内；所述压力腔两端的压紧块之间设有金属套，并通过螺钉连接；所述金属套内侧设有橡胶套，且橡胶套位于压力腔两端的压紧块之间，使压紧块与金属套、橡胶套形成一个整体；该装置不但防止了橡胶套筒变形后进入封盖与杆件形成的间隙中带动杆件外移，而且解决了高压在使橡胶套抱紧杆件的同时使杆件受力产生向腔体外侧运行的趋势，使杆件压不紧试件的问题，结构简单。
【IPC分类】G01N3-02, G01N3-307
【公开号】CN104677725
【申请号】CN201510076422
【发明人】徐可立
【申请人】洛阳利维科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月13日