一种直螺纹套筒装卸装置的制作方法

本实用新型涉及一种岩石力学试验装置，具体地说，涉及用于岩石常规三轴试验仪围压室的直螺纹套筒装卸的装置。

背景技术：

在岩石力学常规三轴试验中，国内外常规三轴仪的围压室固定方式不同，一类围压室需要通过外围的以围压室轴心为中心对称分布的承拉杆搭配直螺纹套筒将围压室底座悬起，与密封盖固定在一起，实现围压室在加压过程中保持密封稳定。这类围压室的固定需要从围压室底座下部将直螺纹套筒旋入承拉杆至旋紧状态。现有技术一般采用端部带卡舌的弧形扳手与橡胶锤配合使用，通过橡胶锤敲击扳手端部手柄达到旋紧或拆卸直螺纹套筒的目的。由于底座中心引出的线路较多，且底座面积有限，每个直螺纹套筒周围的空间很小，在直螺纹套筒侧面中部均布槽孔，现有技术的操作空间被限制在槽孔轴心所在的平面附近，且扳手有一定长度，橡胶锤敲击扳手需要较大的操作空间，现有技术在实际操作中难度较大，费时费力，效率过低，影响试验进度，且扳手在使用过程中对直螺纹套筒表面磨损大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供提供一种直螺纹套筒装卸装置，实现在小操作空间内完成直螺纹套筒的装卸，提高岩石力学试验效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种直螺纹套筒装卸装置，其特征是，包括固定装置、传动杆（7）和旋杆（9），所述的固定装置包括金属套筒（1）、垫片（2）和固定栓（3），垫片（2）与金属套筒（1）内壁贴合固定，固定装置侧面同一水平平面上均匀分布若干个圆形通孔（4），固定栓（3）用于旋进圆形通孔（4），并卡入直螺纹套筒外壁的槽孔中；传动杆（7）上端面与套筒下端面连接，下端部设置若干个不同高度的通孔（8）用于旋杆（9）的插入。

进一步地，所述垫片（2）呈圆筒状且采用硬质塑料垫片，其外径与金属套筒（1）内径相等，其内径与直螺纹套筒外径相等，其高度与金属圆筒内壁深度相等。

进一步地，所述垫片（2）一半高度的平面上对称设置四个第一螺孔（5），相邻两螺孔（5）轴线正交，在金属套筒（1）上相同位置设置与第一螺孔（5）相同孔径的第二螺孔（6），通过第一螺孔（5）和第二螺孔（6）旋进螺栓，旋进深度大于金属套筒（1）壁厚，小于金属套筒（1）壁厚与垫片（2）厚度之和，起固定硬质塑料垫片的作用。

进一步地，所述固定栓（3）由旋柄（3a）和卡舌（3b）组成，二者焊接，卡舌（3b）为圆柱形，下半部光滑，下半部直径与直螺纹套筒的槽孔孔径相等，长度与槽孔孔径深度相等，上半部侧面设有螺纹，用于旋进圆形通孔（4）内，长度大于通孔（4）的长度。

进一步地，所述圆形通孔（4）由金属套筒通孔和垫片通孔组成，相邻两圆形通孔（4）轴线正交，金属套筒通孔和垫片通孔孔径相同并设在同一高度，孔径与所述卡舌（3b）直径相等，通孔设有螺纹，孔轴心到金属套筒（1）内壁底部的距离大于旋紧状态下直螺纹套筒外侧槽孔轴心到承拉杆底面的距离，使装置可将直螺纹套筒完全旋紧在承拉杆上。

进一步地，所述传动杆（7）为六棱柱形，其轴心与固定装置的轴心重合，上端面与金属套筒（1）下端面焊接，下端部设置三个不同高度的传动杆通孔（8），任意两孔夹角为60度，传动杆通孔（8）轴心所在平面间距大于孔径，孔径与旋杆（9）截面直径相等。

进一步地，所述旋杆（9）通过传动杆通孔（8）活动连接传动杆（7）。

本实用新型所达到的有益效果：

1）该装置在直螺纹套筒周边空间限制的情况下可改变装卸操作的空间，将操作空间调整到合适位置，且所需要的操作空间很小便可实现直螺纹套筒的装卸。

2）该装置在操作空间某一范围受限制的情况下可改变旋转操作的角度，始终保持在开阔空间旋转直螺纹套筒，方便操作。

3）在旋紧直螺纹套筒以及拆卸直螺纹套筒过程，根据杠杆原理，通过调整旋杆（9）实现手动旋紧或拆卸工作，效果与采用现有技术相同，操作更加方便，省时省力。

4）有效避免现有技术在装卸直螺纹套筒时对其表面的磨损以及现有技术操作过程对直螺纹套筒周边设备的意外破坏。

5）提高装卸效率，加工简单，可采用不锈钢材料，生产成本低。

附图说明

图1是本实用新型所述直螺纹套筒装卸装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述直螺纹套筒装卸装置的俯视图；

图3为本实用新型所述直螺纹套筒装卸装置的正视图；

图4为本实用新型所述直螺纹套筒装卸装置的侧视图；

图5为本实用新型所述固定栓的结构示意图。

图1中的1是金属套筒，2是垫片，3是固定栓、3a是旋柄、3b是卡舌，4是圆形通孔，5是第一螺孔，6是第二螺孔，7是传动杆，8是传动杆通孔，9是旋杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1-5所示，一种直螺纹套筒装卸装置，其特征是，包括固定装置、传动杆（7）和旋杆（9），所述的固定装置包括金属套筒（1）、垫片（2）和固定栓（3），垫片（2）与金属套筒（1）内壁贴合固定，固定装置侧面同一水平平面上均匀分布若干个圆形通孔（4），固定栓（3）用于旋进圆形通孔（4），并卡入直螺纹套筒外壁的槽孔中；传动杆（7）上端面与套筒下端面连接，下端部设置若干个不同高度的通孔（8）用于旋杆（9）的插入。

本实施例中，所述垫片（2）呈圆筒状且采用硬质塑料垫片，其外径与金属套筒（1）内径相等，其内径与直螺纹套筒外径相等，其高度与金属圆筒内壁深度相等，可有效防止使用过程装置对直螺纹套筒外壁的磨损。

本实施例中，所述垫片（2）一半高度的平面上对称设置四个第一螺孔（5），相邻两螺孔（5）轴线正交，在金属套筒（1）上相同位置设置与第一螺孔（5）相同孔径的第二螺孔（6），通过第一螺孔（5）和第二螺孔（6）旋进螺栓，旋进深度大于金属套筒（1）壁厚，小于金属套筒（1）壁厚与垫片（2）厚度之和，起固定硬质塑料垫片的作用。

本实施例中，所述固定栓（3）由旋柄（3a）和卡舌（3b）组成，二者焊接，卡舌（3b）为圆柱形，下半部光滑，下半部直径与直螺纹套筒的槽孔孔径相等，长度与槽孔孔径深度相等，上半部侧面设有螺纹，用于旋进圆形通孔（4）内，长度大于通孔（4）的长度，固定栓（3）使用数量取2-4个均可，插入的通孔可根据操作的方便性选择，起到传力作用。

本实施例中，所述圆形通孔（4）由金属套筒通孔和垫片通孔组成，相邻两圆形通孔（4）轴线正交，金属套筒通孔和垫片通孔孔径相同并设在同一高度，孔径与所述卡舌（3b）直径相等，通孔设有螺纹，孔轴心到金属套筒（1）内壁底部的距离大于旋紧状态下直螺纹套筒外侧槽孔轴心到承拉杆底面的距离，使装置可将直螺纹套筒完全旋紧在承拉杆上，围压室由密封盖和底座两部分组成，承拉杆固定在密封盖周围一圈，向上提升底座使承拉杆穿过底座上的通孔，下端用直螺纹套筒旋紧，所述承拉杆和直螺纹套筒搭配使用将整个围压室固定密封。

本实施例中，所述传动杆（7）为六棱柱形，其轴心与固定装置的轴心重合，上端面与金属套筒（1）下端面焊接，下端部设置三个不同高度的传动杆通孔（8），任意两孔夹角为60度，传动杆通孔（8）轴心所在平面间距大于孔径，孔径与旋杆（9）截面直径相等，传动杆（7）起到调整装卸空间的作用，三个通孔可调整旋转操作的角度。

本实施例中，所述旋杆（9）通过传动杆通孔（8）活动连接传动杆（7），根据杠杆原理旋杆（9）可调节旋转力度。

操作步骤如下：

1）直螺纹套筒预先旋上螺杆，固定装置套在直螺纹套筒上，金属套筒（1）侧面的圆形通孔（4）对准直螺纹套筒侧面的槽孔，将固定栓（3）的卡舌（3b）插入圆形通孔（4），通过螺纹旋紧，使得装置与直螺纹套筒固定；

2）根据直螺纹套筒周边的空间限制情况，选择传动杆（7）上合适角度的传动杆通孔（8）插入旋杆（9），调节插入深度，绕传动杆（7）轴心转动，实现直螺纹套筒的旋进旋出；

3）直螺纹套筒旋紧或者旋出后，取下螺栓（3），即可将装置与直螺纹套筒分离。

以法国TOP公司生产的岩土力学宏细观测试系统为实施例，该仪器的围压室需要通过外围的以围压室轴心为中心对称分布的8根直径80mm的承拉杆搭配直螺纹套筒将其固定并悬起，承拉杆下端部穿过围压室底座，设有85mm长度的螺纹，选用直螺纹套筒长70mm，外径94mm，侧面中部均布8个孔径8mm深度8mm的槽孔，在安装直螺纹套筒过程，手动将套筒旋至与围压室底座接触后需旋紧，由于底座中心引出的线路较多，且底座面积有限，每个套筒周围的空间很小，对旋紧套筒造成很大困难。一种直螺纹套筒装卸装置，金属套筒（1）可采用不锈钢材料，内径100mm，内壁深度65mm，外径116mm，高度73mm，侧面距离金属套筒（1）开口面15mm的平面上设置四个圆形通孔（4）的轴心，孔径取8mm，内置螺纹，在内壁深度一半的平面上设置四个螺孔（5）。硬质塑料垫片（2）外径100mm，内径94mm，高度65mm，侧面开孔位置与金属套筒（1）保持一致，利用螺孔（6）将其与金属套筒（1）固定，装置整体可套在直螺纹套筒外侧且无侧向错动。螺栓（3）的卡舌长度20mm，直径8mm，其中螺纹长度9mm，螺栓（3）起到将装置固定在螺纹套筒上以及传力的作用，为操作简单，本实施例使用两个螺栓（3）即可达到目的。传动杆（7）为六棱柱形，边长15mm，长度70mm，距离端部7.5mm、22.5mm、37.5mm高度设置通孔轴心，孔径10mm，旋杆（9）长度可根据需要调整。使用时，将金属套筒（1）整体套上直螺纹套筒，使得侧面的任一通孔对准螺纹套筒上的任一槽孔，此时金属套筒（1）上的四个通孔均对准了螺纹套筒上的槽孔，选择任意两个方便操作的槽孔旋入螺栓（3）至旋紧状态。根据直螺纹套筒所处的不同空间位置，选择合适的角度将旋杆（9）插入传动杆（7）的通孔，绕传动杆（7）轴心转动，实现直螺纹套筒的旋进旋出，记旋杆（9）受力点到传动杆（7）轴心距离L（mm），根据杠杆原理可得作用在直螺纹套筒上的切向力为旋杆（9）受力的L/47倍，过程中可以不断调整旋杆（9）插入的角度，操作方便，省时省力。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。