承压土恒压加载试验设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种承压土恒压加载试验设备，包括试验台（1）、控制箱（4）和液压站（5）；试验台（1）包括承压土试验缸（13）、加压油缸（11）；控制箱（4）的压力表（41）连接加压油缸（11）；液压站（5）包括油箱（58），吸油口连通油箱（58）的油泵（51），与油泵（51）相连的电机（52），油泵（51）出油口依次串接的溢流阀（57）和控制阀（53），控制阀（53）依次串接的加压油缸（11）和液控单向阀（54），与液控单向阀（54）连接的蓄能器（55），以及与蓄能器（55）连接的加压油缸（11）；所述的电机（52）连接控制面板（42）。能够对承压土进行恒压加载，适于教学试验。
【专利说明】承压土恒压加载试验设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种承压土恒压加载试验设备，适用于小规模的承压土教学试验。
【背景技术】
[0002]土木工程专业的学生需要学习土工试验的课程，就是测定土试样的各种力学指标，如:分类、干容重、承压能力、孔隙率等。但是，实际应用中针对土承压能力的试验设备一般体积庞大、成本高、控制系统复杂，不适用于学校小规模的教学试验使用。
【发明内容】
[0003]针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种承压土恒压加载试验设备，通过设计液压系统向样品土提供恒压加载，且结构简单、使用方便，以方便小规模的教学实验。
[0004]本实用新型包括试验台、控制箱和液压站。其中:试验台包括加载支架、安装在加载支架底部的承压土试验缸、吊装在加载支架顶部的加压油缸，且加压油缸活塞面正对试验缸的缸口。承压土试验缸用于盛放试验土的样品，加压油缸可通过其活塞端向样品土施加压力，本实用新型设定此施加的压力为恒定的，通过控制箱和液压站来实现。
[0005]控制箱上设有高精度的用于反应样品土承压能力的压力表，以及用于控制液压部件的控制面板。
[0006]液压站包括油箱，吸油口连通油箱的油泵，与油泵相连的电机，油泵出油口依次串接的溢流阀和控制阀，此处溢流阀开启，可使自油泵中流出的多余流量溢回油箱，保证溢流阀进口压力，即油泵出口压力恒定，以达到恒压加载的试验效果。
[0007]液压站还包括控制阀依次串接的加压油缸和液控单向阀，与液控单向阀连接的蓄能器，与蓄能器连接的加压油缸。其中，蓄能器是液压气动系统中的一种能量储蓄装置，它在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来，当系统需要的时，又将压缩能或位能转变为液压或气压等能而释放出来，重新补供给系统。当系统油压大于规定压力，液控单向阀打开泄压，当油压低于规定压力时，液控单向阀关闭，以确保蓄能器能够实时的蓄压。当电机停机但系统仍需维持一定压力时，可以停止油泵而由蓄能器补偿系统的泄漏，以保持系统的压力，以确保恒压加载的试验效果。
[0008]进一步，加压油缸和承压土试验缸的缸筒直径相同。由于加压油缸通过活塞将压力传递给装有承压土样品的承压土试验缸，所以压力表显示的油压也就是承压土试验缸中承压土的压力，方便直观的了解压力情况。
[0009]进一步，控制箱中还设有定时器，可设定时间自动启动液压站，加强设备的智能化。
[0010]进一步，控制阀为M型三位四通阀。三位四通换向阀是借助于滑阀和阀体之间的相对运动，使与阀体相连的各油路实现液压油流的接通、切断和换向，这类滑阀式换向阀都有间隙泄漏现象，只能短时间保压，但配合油路上的液控单向阀，利用锥阀关闭的严密性，可达到油路长时间保压，实现本实用新型的保压要求。
[0011]进一步，蓄能器中的压力可以用压缩气体、重锤或弹簧来产生，相应地蓄能器分为气体式、重锤式和弹簧式，因气体式蓄能器结构简单，容量大，故蓄能器优选为气体式蓄能器，
[0012]综上，本实用新型具有如下优点:1、采用先导式溢流阀，液控单向阀，蓄能器来试验压力的调整和保持。2、加压油缸和承压土缸体采用同样直径的缸筒可方便读取压力数值。3、控制箱中采用定时器控制，提高设备的智能化水平，方便使用，更能进行无人操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图；
[0014]图2本实用新型的液压原理图。
[0015]图中:1、试验台，11、加压油缸，12、加载支架，13、承压土试验缸，4、控制箱，41、压力表，42、控制面板，5、液压站，51、油泵，52、电机，53、控制阀，54、液控单向阀，55、蓄能器，57、溢流阀，58、油箱。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图1所示，本实用新型包括试验台1、控制箱4和液压站5 ;所述的试验台I包括加载支架12、安装在加载支架12底部的承压土试验缸13、吊装在加载支架I顶部的加压油缸11，且加压油缸11活塞面正对试验缸13的缸口 ；所述的控制箱4上设有压力表41和控制面板42，且压力表41连接加压油缸11 ;所述的液压站5包括油箱58，吸油口连通油箱58的油泵51，与油泵51相连的电机52，油泵51出油口依次串接的溢流阀57和控制阀53，控制阀53依次串接的加压油缸11和液控单向阀54，与液控单向阀54连接的蓄能器55，与蓄能器55连接的加压油缸11。
[0018]上述实施例中，加压油缸11和承压土试验缸13优选同样直径的缸筒，如此压力表6显示的油压也就是承压土试验缸13中承压土的压力。
[0019]上述各实施例中，控制箱4中还设有定时器，可设定每间隔一到三小时启动液压站5，由于先导式溢流阀57已经调整好输出压力，这样就可实现无人值守的长时间恒加载试验需求。
[0020]上述各实施例中，控制阀53为M型三位四通阀，可配合下游的液控单向阀54实现稳压。
[0021]上述各实施例中，蓄能器55为气体式蓄能器，气体可为氮气，结构简单。
[0022]参考液压原理图2，本实用新型液压系统的工作过程如下:首先，通过控制箱4上控制面板42中的启停按钮启动电机52，电机52带动油泵51转动，液压油被油泵51自油箱58中抽出后，依次通过控制阀53向加压油缸11后腔加压，且通过先导式溢流阀57来调整油泵51输出的液压油压力，使其保持恒压稳定。其次，液压油通过液控单向阀54流向蓄能器55，在加压油缸11加压的同时，蓄能器55也在实时充油蓄压。当液压系统停止加压时，由液控单向阀54截止回油，以保持系统压力，同时蓄能器55中被压缩的高压氮气可补偿加压油缸11活塞微小渗漏造成的压力损失，确保系统压力恒定。再者，如结构图1中所示，力口压油缸11通过活塞将压力传递给装有承压土样品的承压土试验缸13，可自压力表6读出承压土试验缸13中承压土的压力。
【权利要求】
1.一种承压土恒压加载试验设备，其特征在于，包括试验台(I)、控制箱(4)和液压站(5)； 所述的试验台(I)包括加载支架(12)、安装在加载支架(12)底部的承压土试验缸(13)、吊装在加载支架(I)顶部的加压油缸(11)，且加压油缸(11)活塞面正对承压土试验缸(13)的缸口 ；所述的控制箱(4)上设有压力表(41)和控制面板(42)，且压力表(41)连接加压油缸(11)； 所述的液压站(5)包括油箱(58)，吸油口连通油箱(58)的油泵(51)，与油泵(51)相连的电机(52)，油泵(51)出油口依次串接的溢流阀(57)和控制阀(53)，控制阀(53)依次串接的加压油缸(11)和液控单向阀(54)，与液控单向阀(54)连接的蓄能器(55)，以及与蓄能器(55)连接的加压油缸(11);所述的电机(52)连接控制面板(42)。
2.根据权利要求1所述的一种承压土恒压加载试验设备，其特征在于，所述的加压油缸(11)和承压土试验缸(13)的缸筒直径相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种承压土恒压加载试验设备，其特征在于，所述的控制箱(4)中还设有定时器。
4.根据权利要求1或2所述的一种承压土恒压加载试验设备，其特征在于，所述的控制阀(53)为M型三位四通阀。
5.根据权利要求3所述的一种承压土恒压加载试验设备，其特征在于，所述的控制阀(53)为M型三位四通阀。
6.根据权利要求1或2所述的一种承压土恒压加载试验设备，其特征在于，所述的蓄能器(55)为气体式蓄能器。
【文档编号】G01N3/10GK203705267SQ201320818514
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】田艳凤, 梁济丰, 王峰, 李赞成, 吕磊, 吕明俊 申请人:吕明俊