一种双层压力罩的制作方法

本实用新型涉及三轴压缩试验技术领域，具体涉及一种双层压力罩。

背景技术：

在某些特定情况下，需要透明的压力罩，即可以承受压力，又能方便观察内部情况，如土工三轴压缩试验是通过将试件放入一个压力罩，在压力罩内施加水压（一般在2MPa左右），从而对试件施加围压，对尺寸较小的试件，如Φ61.8mm的试件，其压力罩直径约为80mm，目前常见的罩体材料为厚度为10mm的钢化玻璃。但对大尺寸的试件，如Φ300mm的试件，其压力罩直径为400mm，因尺寸较大，10mm厚钢化玻璃不能满足要求，但受加工工艺影响又不能大幅增加罩体厚度，所以目前大尺寸土工三轴压缩试验的压力罩均采用钢材，而为了达到观测试件的目的，部分厂家采用在压力罩内加装照明和摄像装置，但因压力罩内安装试件后空间狭小，成像效果很差，观察范围受到限制。

技术实现要素：

为了在不增加压力罩壁厚的情况下 ，提高压力罩的抗压能力，本实用新型提供一种承受较大内压力的双层罩体结构，具体技术方案如下。

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种双层压力罩，可以使用钢化玻璃或有机玻璃等透明材料，罩体在尺寸增大的基础上而无需增加罩体材料的厚度。

一种双层压力罩，其包括：上盖板、下盖板、外层缸体和位于所述外层缸体内的内层缸体，所述外层缸体和内层缸体的上端均与所述上盖板密封连接，所述外层缸体和内层缸体的下端均与所述下盖板密封连接，所述上盖板、下盖板和内层缸体一起形成用于试样容纳腔，所述上盖板、下盖板、内层缸体和外层缸体一起形成夹层腔，所述试样容纳腔通过所述上盖板和/或下盖板连接有用于控制所述试样容纳腔内压强的第一高压泵，所述夹层腔通过所述上盖板和/或下盖板连接有用于控制所述夹层腔内压强第二高压泵，所述试样容纳腔内的压强大于所述夹层腔内的压强。

进一步地，所述外层缸体和内层缸体均采用透明材料制成；优选地，所述外层缸体和内层缸体均采用钢化玻璃或有机玻璃制成。

进一步地，所述上盖板上设置有与所述试样容纳腔连通的第一排液通道和与所述夹层腔连通的第二排液通道，所述上盖板和/或下盖板上设置有与所述试样容纳腔连通的第一送液通道，所述上盖板和/或下盖板上设置有与所述夹层腔连通的第二送液通道。

进一步地，所述第一送液通道与所述第一高压泵相连通，所述第二送液通道与所述第二高压泵相连通；所述第一排液通道、第二排液通道分别与三通管相连通，三通管上安装截止阀和压力表。

进一步地，所述外层缸体与所述上盖板、下盖板之间设置有橡胶垫，所述内层缸体与所述上盖板、下盖板之间设置有橡胶垫。

进一步地，所述上盖板、下盖板上均设置有螺栓孔，所述螺栓孔分布在所述外层缸体的外侧，螺杆穿过所述螺栓孔将所述上盖板和下盖板分别压紧在所述外层缸体、内层缸体的上下两端。

采用本实用新型的双层压力罩，能够在不增加压力罩缸体壁厚的情况下，通过夹层内压平衡降低缸体应力，提高压力罩的抗压能力，使得在采用有机玻璃或钢化玻璃的压力罩也能够满足较大直径压力罩的工作要求，便于直接观察压力罩内部的情况。

附图说明

图1是本实用新型的双层压力罩的整体示意图；

图2是上盖板的俯视图；

图3是上盖板的仰视图；

图4是图2中的A-A’剖视图；

图5是图2中的B-B’剖视图；

图6是内层缸体和外层缸体的位置示意图；

图7是橡胶垫的示意图。

图中：内层缸体1、外层缸体2、上盖板3、下盖板4、试样容纳腔5、夹层腔6、橡胶垫7、橡胶垫槽8、第一高压泵9、第二高压泵10、三通管11、截止阀12、压力表13、螺杆14、螺栓孔15、垫片16、六角螺栓17、第一排液通道31、第二排液通道32、第一送液通道41、第二送液通道42。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1-7，一种双层压力罩，主要包括内层缸体1、外层缸体2、上盖板3和下盖板4，内层缸体1和外层缸体2均采用透明材料制成，外层缸体2的内径比内层缸体1的外径大4cm，所述上盖板3、下盖板4和内层缸体1一起形成用于试样容纳腔5，所述上盖板3、下盖板4、内层缸体1和外层缸体2一起形成夹层腔6；上盖板3上布置有与所述试样容纳腔5连通的第一排液通道31和与所述夹层腔6连通的第二排液通道32，下盖板上布置有与所述试样容纳腔5连通的第一送液通道41和与所述夹层腔6连通的第二送液通道42。用于密封止水的橡胶垫7放置在上盖板3和下盖板4的橡胶垫槽8内，上盖板3上的橡胶垫7的透水孔对准第二排液通道32，下盖板4上的橡胶垫7的透水孔对准第二送液通道42；第一送液通41道与第一高压泵9相连通，第二送液通道42与第二高压泵10相连通；第一排液通道31、第二排液通道32分别与三通管11相连通，三通管11上安装截止阀12和压力表13。

需要说明的是：图1、7中示意出：内层缸体1与下盖板4之间的橡胶垫7和外层缸体2与下盖板4之间的橡胶垫7是同一个橡胶垫，但是内层缸体1和外层缸体2可使用不同的橡胶垫，即橡胶垫不是必然要横跨内层缸体1和外层缸体2的端部，只要橡胶垫能够起到密封止水的作用即可；另外，第一送液通道41和第二送液通道42也可以设置在上盖板3上。

本实用新型的使用方法为：将螺杆14从下向上穿过下盖板4的螺栓孔15，在下盖板4的橡胶垫槽8内设置橡胶垫，将内层缸体1和外层缸体2放置在橡胶垫7上，橡胶垫7上的透水孔位于内、外层缸体之间，将试样放置在内层缸体1内；再安装上盖板3，在上盖板3和内层缸体1、外层缸体2之间设置橡胶垫7，将螺杆14穿过上盖板3的螺栓孔1，用垫片16和六角螺栓17紧固；将第一送液通道41与第一高压泵9连通，第二送液通道42与第二高压泵10连通，第一排液通道31、第二排液通道32分别与三通管11连通，在三通管11上安装截止阀12和压力表13。安装完成后，先启动第二高压泵10，向夹层腔6内注水，当与夹层腔6连通的截止阀12有水流出时，关闭截止阀12，测得压力表13的读数，当夹层腔6内压力达到设计压力时，关闭第二高压泵10并维持压力；接着启动第一高压泵9，向试样容纳腔5内注水施压，直到达到设计压力时，关闭第一高压泵9并维持压力。以试样容纳腔5的设计压力2MPa为例，当夹层腔6内达到1MPa时，关闭第二高压泵10并维持压力，继续对试样容纳腔5内层施加水压，直到达到2MPa时，关闭第一高压泵9，此刻外层缸体2受到向外的1MPa压力，内层缸体1受到向外的1MPa压力，从而将试样容纳腔5的2MPa压力分散到内层缸体1、外层缸体2上。这样，在内层缸体1或外层缸体2在任何时刻受到的压力都不会大于2MPa，而试样容纳腔5内可以维持2MPa 的压力。

需要说明的是：本实施例中采用了螺杆14来夹紧上盖板3和下盖板4，但是也可以采用其他手段来夹紧上、下盖板，比如：采用推动部件推动上盖板3和下盖板4相向运动，实现上、下盖板与内、外层缸体的密封。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，上文中出现的“上”、“下”字样，仅表示与附图本身的上、下方向一致，并不对结构起限定作用。本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。