一种三轴耦合实验缸体引线装置

本发明涉及岩土工程中三轴耦合实验装置，更具体的说是涉及一种三轴耦合实验缸体引线装置。

背景技术：

1、三轴耦合实验是岩土工程领域开展室内试验，进行现场仿真模拟的一种常规实验方法。并且，通过三轴耦合实验能够更好地模拟工程现场测试所遇到的一些工程问题。随着三轴耦合实验要求越来越高，对室内试验的精度要求也随之提高，但是在目前测试过程中存在以下诸多问题：(1)三轴耦合实验缸体在实验过程中内部属于高压密闭空间，测试用的传感光缆难以布置；(2)传感光缆布置之后，缸体属于密闭空间，难以将信号线引出；(3)布置无线传感光缆后，缸体使用厚度较大的钢材，且是一个密闭空间，存在对信号有屏蔽的问题，导致信号无法有效、精准地传输。特别的，对于圆筒状三轴耦合实验缸体传感光缆需要布置于缸体轴线上，但缸体尾部有一液压缸对缸体进行加压，占据了尾部圆心位置，如何使传感光缆位于轴线处且不必从缸体尾部圆心处引出也不会发生弯折成为一难题。同时，现在诸多三轴耦合实验缸体采用直接打孔引线，然后密封，这样的处理方式存在只能用单一线缆，无法更换线缆的弊端，也存在一些三轴耦合实验缸体做了可更换线缆的处理，但随之而来的问题就是密封问题。

2、因此，如何提供一种结构简单、拆装方便、适用性强，能够使传感光缆位于缸体轴线处且不必从缸体尾部圆心处引出也不会发生弯折，以完成对线缆的引出的三轴耦合实验缸体引线装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种结构简单、拆装方便、适用性强，能够使传感光缆位于缸体轴线处且不必从缸体尾部圆心处引出也不会发生弯折，以完成对线缆的引出的三轴耦合实验缸体引线装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种三轴耦合实验缸体引线装置，包括：

4、施压液压缸，所述施压液压缸上设有第一法兰，所述第一法兰上开设有第一线孔；

5、试验缸筒，所述试验缸筒的一端设有第二法兰，所述第一法兰与所述第二法兰固定连接，所述第二法兰上开设有第二线孔，所述第二线孔与所述第一线孔位置对应且其上螺纹插接有用于穿设传感光缆的第一密封插头，所述施压液压缸的伸缩杆穿过所述第一法兰和所述第二法兰布置；

6、活塞组件，所述活塞组件设置在所述试验缸筒内，所述活塞组件底端与所述伸缩杆的杆端可拆卸连接，所述活塞组件底端和顶端中部分别开设有第三线孔和第四线孔，所述第三线孔和所述第四线孔上分别螺纹插接有用于穿设所述传感光缆的第二密封插头和第三密封插头，所述活塞组件内部设有空腔；

7、传感光缆导向组件，所述传感光缆导向组件固定在所述空腔的腔底面上，所述传感光缆依次经过所述第一密封插头、所述第二密封插头、所述传感光缆导向组件后经所述第三密封插头穿出并与所述试验缸筒的轴线同轴布置。

8、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种三轴耦合实验缸体引线装置，在穿设传感光缆时，传感光缆依次经过第一密封插头、第二密封插头、传感光缆导向组件的导向后经第三密封插头垂直穿出活塞组件的中部，这样可保证传感光缆与试验缸筒的轴线同轴布置，在施压液压缸推动活塞组件对试验缸筒内介质施压过程中，即可保证传感光缆处于试验缸筒轴线上，其与活塞组件的接触的部位不会形成弯折导致测线损坏。因此，该引线装置中使用传感光缆导向组件对传感光缆进行了导向，能够使传感光缆位于缸体轴线处且不必从缸体尾部圆心处引出也不会发生弯折。此外，采用密封插头穿线，可根据所需要使用线缆的直径选择不同型号的密封插头，如可选用密封插头直径为5mm，8mm，12mm，18mm四种直径类型，每种型号的密封插头均带有外螺纹可以直接使用扳手装到法兰和活塞组件上，实现了快速拆装的效果，同时也使整个实验装置功能多样化，可以使用不同的传感器、不同的线缆进行试验，大大提高了实验装置的使用灵活性和便捷性。

9、进一步的，所述传感光缆导向组件包括相邻布置的第一导向轮和第二导向轮，所述第一导向轮与所述第二密封插头的位置对应，所述第二导向轮与所述第三密封插头的位置对应，所述传感光缆穿过所述第二密封插头后依次绕所述第一导向轮、所述第二导向轮经所述第三密封插头穿出并与所述试验缸筒的轴线同轴布置。

10、采用上述技术方案产生的有益效果是：传感光缆经过导向轮的转向，可从第三密封插头垂直导入至试验缸筒中，避免了传感光缆弯折而损坏。并且结构简单、易于实现，此外导向轮与传感光缆为滚动接触，不会对传感光缆造成损伤。

11、进一步的，所述活塞组件包括：

12、底板，所述底板底端与所述伸缩杆的杆端可拆卸连接，所述底板顶端上均布固定有多个螺杆和开设有所述第三线孔，所述第一导向轮和所述第二导向轮固定在所述底板顶端，且位于多个所述螺杆的内侧；

13、活塞筒，所述活塞筒的下筒口与所述底板顶端贴紧接触，所述螺杆、所述第一导向轮和所述第二导向轮均位于所述活塞筒内部，所述活塞筒内部空间为所述空腔；

14、盖板，所述盖板与所述活塞筒的上筒口可拆卸连接，所述盖板上开设有所述第四线孔，多个所述螺杆穿过所述盖板后用螺帽锁紧固定。

15、采用上述技术方案产生的有益效果是：使得活塞组件可拆装，便于维修或更换某个零部件，而不是更换整个活塞组件，降低成本。

16、进一步的，所述活塞筒的下筒口与所述底板顶端之间压接有密封垫。

17、采用上述技术方案产生的有益效果是：提高活塞筒与底板连接时的密封性。

18、进一步的，所述活塞筒的外筒壁上套设有密封圈。

19、采用上述技术方案产生的有益效果是：提高活塞筒与试验缸筒之前的密封性，避免试验缸筒内介质泄露。

20、进一步的，所述活塞筒的外筒壁上由上至下依次开设有第一环形槽、第二环形槽、第三环形槽，所述密封圈包括耐高压或耐高温或耐腐蚀的第一o型密封圈，耐磨损的第二o型密封圈、密封性强的第三o型密封圈，所述第一o型密封圈嵌于所述第一环形槽上，所述第二o型密封圈嵌于所述第二环形槽上，所述第三o型密封圈嵌于所述第三环形槽上。

21、采用上述技术方案产生的有益效果是：三层o型密封圈达到完全密封的效果。

22、进一步的，所述盖板底端固定有用于夹持所述传感光缆的夹具。

23、采用上述技术方案产生的有益效果是：易于传感光缆的固定。

24、进一步的，所述盖板上靠近所述夹具的位置开设有手指操作孔，所述手指操作孔上设有翻盖，所述翻盖扣合后，其上表面与所述盖板的上表面齐平。

25、采用上述技术方案产生的有益效果是：固定传感光缆时，将翻盖打开，手指经手指操作孔伸入到活塞筒中以便于操作夹具夹持传感光缆，当传感光缆夹持固定后，翻盖扣合上，其上表面与盖板的上表面齐平，这样保证了盖板上表面的平整度，在推动介质时，受力均匀，保证试验效果。

26、进一步的，位于所述试验缸筒内且位于所述底板下方的所述传感光缆上设有冗余段。

27、采用上述技术方案产生的有益效果是：可以使传感光缆适应伸缩杆的活动线程，避免传感光缆被拉断。

28、进一步的，所述第一法兰和所述第二法兰之间设有密封垫。

29、采用上述技术方案产生的有益效果是：提高法兰连接时的密封性和紧固性。