们的中心孔孔径相同，大锥齿轮2-5的一面为与小锥齿轮啮合的锥齿2-5-2，另一面设置有平面螺纹2-5-1，三个卡爪2-3上设置有与所述平面螺纹2-5-1匹配的螺牙，组合后，小锥齿轮2-4、大锥齿轮2-5位于第一爪盘体2-1、第二爪盘体2-2围成的空间内，三个卡爪2-3分别安装在第一爪盘体2-1所设置的三个呈120°分布的导槽中且卡爪上的螺牙与大锥齿轮上的平面螺纹2-5-1啮合；支撑件4为四根圆杆，转接板5为圆环形板，其中心孔孔径与第一爪盘体2-1和第二爪盘体2-2的中心孔孔径相同，四根圆杆均匀安装在第一爪盘体2-1和转接板5的圆环面上，它们的一端与转接板5连接，另一端与第一爪盘体2-1连接。
[0023]所述第一液压机构、第二液压机构的结构如图7、图8所示，均包括圆环形活塞17、圆环形油缸18、活塞限位环19和密封圈20，圆环形活塞17的一端插装在圆环形油缸18的圆环形腔体内，圆环形油缸18的圆环形腔体封闭端安装有与该腔体相通的输油管21，所述输油管21上设置有控制阀22，活塞限位环19安装在圆环形油缸18的圆环形腔体开口端，密封圈20分别安装在圆环形活塞17插入圆环形腔体一端的端部和活塞限位环19上。
[0024]下位夹具各构件或组件的组合方式:第一中心限位机构与试验机底部加载座I组合安装，第一中心限位机构中三爪卡盘的第二爪盘体2-2与试验机底部加载座I接触，所述下接头3位于第一爪盘体2-1和第二爪盘体2-2的中心孔内，第一中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与下接头3的外侧面接触；第二中心限位机构与下端帽8组合安装，第二中心限位机构中三爪卡盘的第二爪盘体2-2与下端帽8的试样固定槽底部外壁接触，下端帽8的连接段位于第一爪盘体2-1和第二爪盘体2-2的中心孔内，第二中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与下端帽连接段的外侧面接触；第一液压机构与第一中心限位机构组合安装，第一液压机构中的圆环形油缸18与第一中心限位机构中的转接板5连接，第一螺旋弹簧15的一端与第一液压机构中的圆环形活塞17连接，另一端与第二中心限位机构中的转接板5连接；下链条6的下端与安装在试验机底部加载座I上的下接头3连接，上端通过下插销7与下端帽连接段形成可拆卸连接，下链条6位于第一中心限位机构、第一液压机构、第一螺旋弹簧15、第二中心限位机构围成的空间内。
[0025]上位夹具各构件或组件的组合方式:第三中心限位机构与上端帽10组合安装，第三中心限位机构中三爪卡盘的第二爪盘体2-2与上端帽10的试样固定槽底部外壁接触，上端帽10的连接段位于第一爪盘体2-1和第二爪盘体2-2的中心孔内，第三中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与上端帽连接段的外侧面接触；第四中心限位机构与试验机顶部加载座14组合安装，第四中心限位机构中三爪卡盘的第二爪盘体2-2与试验机顶部加载座14接触，所述上接头13位于第一爪盘体2-1和第二爪盘体2-2的中心孔内，第四中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与上接头13的外侧面接触；第二液压机构与第三中心限位机构组合安装，第二液压机构中的圆环形油缸18与第三中心限位机构中的转接板5连接，第二螺旋弹簧16的一端与第二液压机构中的圆环形活塞17连接，另一端与第四中心限位机构中的转接板5连接；上链条12的上端与安装在试验机顶部加载座14上的上接头13连接，下端通过上插销11与上端帽连接段形成可拆卸连接，上链条12位于第三中心限位机构、第二液压机构、第二螺旋弹簧16、第四中心限位机构围成的空间内。
[0026]岩石试样9的安装方式如图1所示，两端通过高强胶与上端帽10和下端帽8的试样固定槽粘接。
[0027]本发明不限于上述实施例，例如，所述第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构还可以是图5、图6所示的结构，即支撑件4为两个横截面为圆弧形的板体，转接板5为圆环形板，两个板体对称安装在第一爪盘体2-1和转接板5的圆环面上，它们的一端与转接板5连接，另一端与第一爪盘体2-1连接。三爪卡盘可以是气动卡盘或液压卡盘。
【主权项】
1.一种液压弹簧式直接拉伸试验用三爪卡盘限位岩石试样固定装置，由下位夹具和上位夹具组成，所述下位夹具包括与试验机底部加载座(I)连接的下接头(3)、固定试样的下端帽(8)、连接下接头与下端帽的下链条(6)及第一螺旋弹簧(15)，下端帽(8)由试样固定槽和连接段构成，所述上位夹具包括与试验机顶部加载座(14)连接的上接头(13)、固定试样的上端帽(10)、连接上接头与上端帽的上链条(12)，上端帽(10)由试样固定槽和连接段构成，其特征在于下位夹具还包括第一中心限位机构、第二中心限位机构、第一液压机构，上位夹具还包括第二螺旋弹簧(16)、第三中心限位机构、第四中心限位机构和第二液压机构； 所述第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构的结构相同，均由三爪卡盘(2)、支撑件(4)和转接板(5)组成，支撑件(4)的一端与转接板(5)连接，另一端与三爪卡盘连接； 所述第一液压机构、第二液压机构的结构相同，均包括圆环形活塞(17)及与圆环形活塞组合的圆环形油缸(18); 第一中心限位机构与试验机底部加载座(I)组合安装，第一中心限位机构中的三爪卡盘与试验机底部加载座(I)接触，所述下接头(3)位于三爪卡盘的中心孔内，第一中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与下接头(3)的外侧面接触；第二中心限位机构与下端帽(8)组合安装，第二中心限位机构中的三爪卡盘与下端帽(8)的试样固定槽底部外壁接触，下端帽(8)的连接段位于三爪卡盘的中心孔内，第二中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与下端帽连接段的外侧面接触； 第一液压机构与第一中心限位机构或第二中心限位机构组合安装，当第一液压机构与第一中心限位机构组合安装时，第一液压机构中的圆环形油缸与第一中心限位机构中的转接板连接，第一螺旋弹簧(15)的一端与第一液压机构中的圆环形活塞连接，另一端与第二中心限位机构中的转接板连接，当第一液压机构与第二中心限位机构组合安装时，第一液压机构中的圆环形油缸与第二中心限位机构中的转接板连接，第一螺旋弹簧(15)的一端与第一液压机构中的圆环形活塞连接，另一端与第一中心限位机构中的转接板连接，所述下链条(6)位于第一中心限位机构、第一液压机构、第一螺旋弹簧(15)、第二中心限位机构围成的空间内； 第三中心限位机构与上端帽(10)组合安装，第三中心限位机构中的三爪卡盘与上端帽(10)的试样固定槽底部外壁接触，上端帽(10)的连接段位于三爪卡盘的中心孔内，第三中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与上端帽连接段的外侧面接触；第四中心限位机构与试验机顶部加载座(14)组合安装，第四中心限位机构中的三爪卡盘与试验机顶部加载座(14)接触，所述上接头(13)位于三爪卡盘的中心孔内，第四中心限位机构中三爪卡盘的三个卡爪自由端分别与上接头(13)的外侧面接触； 第二液压机构与第三中心限位机构或第四中心限位机构组合安装，当第二液压机构与第三中心限位机构组合安装时，第二液压机构中的圆环形油缸与第三中心限位机构中的转接板连接，第二螺旋弹簧(16)的一端与第二液压机构中的圆环形活塞连接，另一端与第四中心限位机构中的转接板连接，当第二液压机构与第四中心限位机构组合安装时，第二液压机构中的圆环形油缸与第四中心限位机构中的转接板连接，第二螺旋弹簧(16)的一端与第二液压机构中的圆环形活塞连接，另一端与第三中心限位机构中的转接板连接，所述上链条(12)位于第三中心限位机构、第二液压机构、第二螺旋弹簧(16)、第四中心限位机构围成的空间内。
2.根据权利要求1所述液压弹簧式直接拉伸试验用三爪卡盘限位岩石试样固定装置，其特征在于第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构中的支撑件(4)为四根圆杆，转接板(5)为圆环形板，四根圆杆均匀安装在三爪卡盘(2)和转接板(5)的圆环面上。
3.根据权利要求1所述液压弹簧式直接拉伸试验用三爪卡盘限位岩石试样固定装置，其特征在于第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构中的支撑件(4)为两个横截面为圆弧形的板体，转接板(5)为圆环形板，两个板体对称安装在三爪卡盘(2)和转接板(5)的圆环面上。
【专利摘要】液压弹簧式直接拉伸试验用三爪卡盘限位岩石试样固定装置，由下位夹具和上位夹具组成，下位夹具包括与试验机底部加载座连接的下接头、固定试样的下端帽、连接下接头与下端帽的下链条、第一螺旋弹簧、第一中心限位机构、第二中心限位机构和第一液压机构，上位夹具包括与试验机顶部加载座连接的上接头、固定试样的上端帽、连接上接头与上端帽的上链条、第二螺旋弹簧、第三中心限位机构、第四中心限位机构和第二液压机构；第一中心限位机构、第二中心限位机构、第三中心限位机构和第四中心限位机构均由三爪卡盘、支撑件和转接板组成；第一液压机构、第二液压机构的结构相同，均包括圆环形活塞及与圆环形活塞组合的圆环形油缸。
【IPC分类】G01N3-04
【公开号】CN104697853
【申请号】CN201510068124
【发明人】刘建锋, 鞠杨, 徐慧宁, 王璐, 徐杨梦迪, 邹航, 周志威, 卓越
【申请人】四川大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月9日