一种真三轴仪端头装配式夹具的制作方法

本发明涉及一种真三轴仪端头装配式夹具，属于结构工程技术领域。

背景技术：

真三轴仪主要用于模拟岩石土体受到荷重的情况下，岩石土体内任一小单元所承受的应力状态，从而研究在主应力方向固定的条件下，主应力与应变的关系及强度特性，即土的本构关系。试样一般为正立方体、矩形体或圆柱体，能够反映真实的本构关系。目前国内外相关研究机构经常对混凝土等材料进行真三轴试验的研究，反应其相关真实本构关系，因此真三轴仪有着较为广泛的应用。

一般情况下，真三轴仪的作动头有着固定尺寸和形状的加载面，该加载作动头主要有连接液压伺服机端头、球铰和加载端头板，其特点是便于直接用于试验，能够通过围压加载，直接对构件进行加载，得到构件真实本构关系。但其缺点非常明显：其一，由于加载作动头的加载面尺寸与形状是固定的，若需要对不同尺寸和形状的构件进行加载，需要直接更换作动头，重新制作球铰，作用端头板，制作周期长，费用高，且需要很高的工装要求；其二，真三轴仪由于长期的使用，对加载作动头的损伤较大，易产生较大的变形，易使加载面受到交叉干扰，直接影响加载的真实性和真三轴仪的使用；其三，在加载不同材料构件时，由于不同材料轴刚度不同，其轴向变形也不相同，在围压加载过程中，轴向加载材料的变形大，即会导致围压作用头的变形，若其球铰不满足变形要求，容易使加载作动头产生偏心作用，导致仪器的损坏，同时也限制了仪器的使用。

因此，本领域技术人员致力于开发一种结构简单、使用及维护方便、成本较低的真三轴仪端头装配式夹具，在保证真三轴仪正常合理安全的使用前提下，能够拓宽真三轴仪加载构件的尺寸与形状限值，同时能够提高仪器的使用寿命。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种真三轴仪端头装配式夹具，具有结构简单、安装方便、成本较低等特点，能够拓宽真三轴仪加载构件的尺寸与形状限值，同时能够提高仪器的使用寿命和加载真实性，工作安全可靠。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种真三轴仪端头装配式夹具，包括围压加载板及过渡钢槽，且围压加载板通过过渡钢槽安装于真三轴仪原作动头上；

其中，所述过渡钢槽包括长方形底板及沿底板侧边设置的三个长方形侧板，所述底板及侧板均为钢板，且连为一体；三个侧板的内外两侧均设置有与侧板相贴的橡胶垫板，且三个侧板上设置有若干内六角螺栓；内六角螺栓穿过外置的橡胶垫板而与所在侧板通过螺纹连接，通过内六角螺栓对内置橡胶垫板的压紧力来实现三个侧板内侧与真三轴仪原作动头的固定；

所述过渡钢槽底板的内侧设置有若干内六角紧固螺栓，且通过内六角紧固螺栓实现底板与底板外侧的围压加载板的固定；所述围压加载板的外侧加载面的形状大小与加载构件的形状大小相适配。

优选的，所述内六角螺栓的头部均设置有方形橡胶垫片，且方形橡胶垫片与外置橡胶垫板之间的内六角螺栓上套设有弹簧。通过弹簧伸长量调节外围内六角螺栓的位置和高度，从而保证真三轴仪端头装配式夹具的安装精度；方形橡胶垫片主要用于缓冲弹簧与内六角螺栓的相互作用，协调变形。

具体的，所述底板上相对设置的两个侧板上的内六角螺栓数量均为三个，且另一个侧板上的内六角螺栓数量为两个。

具体的，所述底板内侧的内六角紧固螺栓的数量为四个，且呈矩形分布，构成一矩形的四个顶点。

有益效果：本发明提供的一种真三轴仪端头装配式夹具，相对于现有技术，具有以下优点：1、仅需根据不同加载构件的形状尺寸来更换围压加载板，有效拓宽了真三轴仪加载构件的尺寸与形状限值，更为充分地利用了真三轴仪；2、仪器加载时围压作动头的变形不仅可通过原作动头的球铰进行缓解，同时内置橡胶垫板的有效变形也很大缓解了仪器围压作动头的变形，很大程度上提高了仪器的使用寿命；3、结构简单，装配方便，成本较低，且工作安全可靠，将原仪器作动头的直接损伤转移在可更换的围压加载板上，有效提高了仪器的使用寿命，具有良好的经济工程效用。

附图说明

图1为本发明一种真三轴仪端头装配式夹具的主视图；

图2为本发明一种真三轴仪端头装配式夹具的左视图；

图3为本发明一种真三轴仪端头装配式夹具的俯视图；

图中包括：1、围压加载板，2、过渡钢槽，3、橡胶垫板，4、内六角螺栓，5、内六角紧固螺栓，6、方形橡胶垫片，7、弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1、2、3所示为一种真三轴仪端头装配式夹具，其特征在于，包括围压加载板1及过渡钢槽2，且围压加载板1通过过渡钢槽2安装于真三轴仪原作动头上；

其中，所述过渡钢槽2包括长方形底板及沿底板侧边设置的三个长方形侧板，所述底板及侧板均为钢板，且连为一体；三个侧板的内外两侧均设置有与侧板相贴的橡胶垫板3，且三个侧板上设置有若干内六角螺栓4；内六角螺栓4穿过外置的橡胶垫板3而与所在侧板通过螺纹连接，通过内六角螺栓4对内置橡胶垫板3的压紧力来实现三个侧板内侧与真三轴仪原作动头的固定；

所述过渡钢槽2底板的内侧设置有若干内六角紧固螺栓5，且通过内六角紧固螺栓5实现底板与底板外侧的围压加载板1的固定；所述围压加载板1的外侧加载面的形状大小与加载构件的形状大小相适配。

本实施例中，所述内六角螺栓4的头部均设置有方形橡胶垫片6，且方形橡胶垫片6与外置橡胶垫板3之间的内六角螺栓4上套设有弹簧7。

本实施例中，所述底板上相对设置的两个侧板上的内六角螺栓4数量均为三个，且另一个侧板上的内六角螺栓4数量为两个；所述底板内侧的内六角紧固螺栓5的数量为四个，且呈矩形分布，构成一矩形的四个顶点。

本发明的具体实施方式如下：

使用时根据加载构件的形状尺寸选择加载面相适配的围压加载板1，并通过四个内六角紧固螺栓5实现过渡钢槽2与围压加载板1的固定；在三个侧板内侧分别设置橡胶垫板3，而后将过渡钢槽2放置于真三轴仪原作动头上并贴紧；在三个侧板外侧分别设置橡胶垫板3，而后将内六角螺栓4依次穿过方形橡胶垫片6和弹簧7拧在已安装在真三轴仪原作动头上的过渡钢槽2侧板上；调节过渡钢槽2外侧内六角螺栓4的位置和高度，通过弹簧7的变形量来观测真三轴仪端头装配式夹具构件的安装位置和安装精度。

本发明中，可根据加载构件的尺寸和形状来确定围压加载板的加载面尺寸，确保其能正常加载在构件上；同时根据真三轴仪原作动头的尺寸设计过渡钢槽尺寸，并且设计过渡钢槽上内六角螺栓和内六角紧固螺栓的螺纹孔；通过过渡钢槽和内六角螺栓的尺寸设计橡胶垫板尺寸，分别放置在过渡钢槽上三个侧板内侧。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。