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    本实用新型涉及一种原位‑室内两用大型推剪仪。包括安装板、上盒和下盒、水平推剪系统、法向加压系统以及压力传感机构；上盒与安装板水平滚动连接；下盒与安装板可拆卸式固定连接；上盒与下盒通过通孔相互连通；水平推剪系统与安装板连接，且位于上盒水平运动所在的方向上；法向加压系统与安装板连接，位于上盒的正上方；压力传感机构与上盒连接，且位于水平推剪系统的一侧；当水平推剪系统运动时，水平推剪系统的推进丝杆做水平推进运动，作用于压力传感机构上，从而推动上盒沿剪切方向水平移动。本实用新型提供的推剪仪，在满足大型推剪实验的同时，有效缩小了各个结构的尺寸与重量，从而可满足原位、异位两种场景的实验需求。
    公开号:CN214334553U
    申请号:CN202023254758.8U
    申请日:2020-12-29
    公开日:2021-10-01
    发明作者:郑文棠；丁金伟；王凯泓；余志刚
    申请人:Guangzhou Daozhang Engineering Technology Co ltd；
    IPC主号:G01N3-24
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型属于土木勘测类技术领域，更具体地，涉及一种原位-室内两用大型推剪仪。
    [n0002] 如今现有的原位或者异位测量技术均针对脆性土样，在非脆性土样方面推剪设备少之又少，而且现有的推剪机构主流上，小型仪器(仪器重量1吨以下)采用液压油缸推剪；大型仪器(仪器重量2吨以上)采用两组电动伺服丝杆传动到横桥上连续推剪，前者推剪运动形式不适合非脆性土体，后者的运动机构在同等重量下无法满足机械强度；且推剪盒部分都是由推剪机构推进上盒，在实验条件下，上盒的土体还需要加载至少400Kpa的法向压强，这意味着，对上盒的结构强度要求很高，现有的设备推剪盒一般采用一体式结构设计，这使得仅上盒的重量就会达到50KG以上；由于小型仪器不满足推剪的运动形式，导致了非脆性土体不能进行原位实验只能带回去室内进行异位实验，即使进行原位实验由于仪器强度原因，可拆分的单元件的重量超过了全地形下人力运输可以承受的重量；由于大型仪器本身安装繁琐且重量大，导致即使满足非脆性土体的推剪实验条件也不能进行原位实验。
    [n0003] 中国专利CN209513466U，公开日为2019.10.18，公开了一种定向低摩擦的自平衡式大型室内直剪仪，但是该装置只能在室内使用，不便于进行异位测量。
    [n0004] 本实用新型为克服上述现有技术中的至少一个缺陷，提供一种原位-室内两用大型推剪仪，可适应于原位、异位的非脆性土样的剪切实验。
    [n0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种原位-室内两用大型推剪仪，包括安装板、用于盛装土样的上盒和下盒、水平推剪系统、法向加压系统以及压力传感机构；所述的上盒无底盖，所述的下盒无顶盖，所述的安装板中部设有通孔；所述的上盒安装于安装板顶部，与安装板水平滚动连接；所述的下盒安装于安装板底部，与安装板可拆卸式固定连接；所述的上盒与下盒通过通孔相互连通；所述的水平推剪系统与安装板连接，且位于上盒水平运动所在的方向上；所述的法向加压系统与安装板连接，位于上盒的正上方；所述的压力传感机构与上盒连接，且位于水平推剪系统的一侧；当所述的水平推剪系统运动时，水平推剪系统的做水平推进运动，作用于压力传感机构上，从而推动上盒沿剪切方向水平移动。在进行异位剪切实验时，上盒和下盒需要同时使用，在上盒和下盒内均填满土样，通过法向加压系统对土样压紧，同时施加法向压力；水平推剪系统对上盒施加水平推剪力，其直接作用在压力传感机构上，推动上盒沿推剪力方向做水平运动，实现土样的推剪实验；由于水平推剪系统是直接作用到压力传感机构上，这样压力传感机构能够更加准确的测量出土样的剪切力。在进行原位剪切实验时，首先在需要测量的土体处挖出一个凸包，将安装板以及上盒罩在凸包上，然后通过法向加压系统对土样施加法向的压力，另外还需要压载大约16 吨的重物，以抵消油缸的反作用力；之后，再通过水平推剪系统进行水平推剪运动，其原理与异位实验时一样。
    [n0006] 在其中一个实施例中，所述的水平推剪系统包括连接架、驱动机构、以及推进丝杆；所述的连接架与安装板可拆卸连接，所述的驱动机构安装于连接架上，所述的推进丝杆与驱动机构连接，驱动机构能够驱动推进丝杆水平方向前后运动。通过更换推剪力的动力源，实现了推剪运动的连续进行，使得实样系统设计更加符合非脆性土体的性质。
    [n0007] 在其中一个实施例中，所述的驱动机构包括驱动电机、蜗轮蜗杆减速机以及丝杆升降机；所述的驱动电机的输出端与蜗轮蜗杆减速机的输入端连接，蜗轮蜗杆减速机的输出端与丝杆升降机的输入端连接，丝杆升降机的输出端与推进丝杆连接；沿着推进丝杆的长度方向设有轴向的限位槽，丝杆升降机的输出端设有与限位槽对应的限位凸块，所述的限位凸块卡入限位槽中，与限位槽可滑动连接。水平推剪系统由驱动电机提供驱动力，扭矩先经过蜗轮蜗杆减速机再经过丝杆升降机进行放大，最后驱动推进丝杆向前水平推进。驱动电机主轴扭矩经过两级减速放大扭矩，最终可以使推进丝杆拥有最大5T的推剪力，也同样为保证恒速推剪提供足够的机械强度；推进丝杆推进最终顶上水平压力传感器，水平压力传感器将运动与力通过传感器支架传递到上盒进行推剪运动，水平压力传感器接受推进丝杆的恒速运动，更有利于压力数据采集的有效性。
    [n0008] 在其中一个实施例中，所述的法向加压系统包括支撑杆、桁架以及油缸；在上盒的两侧均竖向设有支撑杆，支撑杆的底部固定于安装板上，所述的桁架横向架设于两侧的支撑杆上，与支撑杆可拆卸连接；所述的油缸竖向安装于桁架上，油缸的一端与桁架的底部固定连接，油缸的活塞端面对上盒的顶部；所述的活塞面对上盒顶部的一端设有压板；在所述的上盒的顶部放置有铁滚排，当所述的油缸对上盒施加压力时，所述的活塞上的压板作用于所述的铁滚排上。在使用时，由油缸向下方顶出，作用在上盒上的铁滚排上，给土样进行法向加压；由于油缸作用在铁滚排上，当上盒进行水平运动时，铁滚排与上盒、铁滚排与油缸之间均不存在连接，仅仅只是相互接触，这样油缸与铁滚排之间、铁滚排与上盒之间仅仅存在接触的滚动摩擦力，可有效降低阻力，避免阻力影响实验测量的结果。铁滚排与上盒顶板之间只存在滚动摩擦，一方面使剪切方向上让土体抗剪力更接近水平压力传感器的示数，另一方面让法相压力系统的压力传达到土体的同时保证水平推剪运动能够进行。
    [n0009] 在其中一个实施例中，所述的桁架的两端分别设有第一连接套筒和第二连接套筒，所述的第一连接套筒套设于其中一侧的支撑杆上，与支撑杆可转动连接；在第一连接套筒的两端设有用于固定第一连接套筒的定位螺母，定位螺母套设于支撑杆上与支撑杆螺纹连接；所述的第二连接套筒套设于另一侧的支撑杆上，在第二连接套筒的两端也设有用于固定第二连接套筒的定位螺母，定位螺母套设于支撑杆上与支撑杆螺纹连接。桁架的两端分别通过第一连接套筒和第二套筒套设在支撑杆上，可以通过调节第一连接套筒和第二套筒的安装位置，从而改变油缸与上盒之间的距离，通过定位螺母固定是为了给上方横架在不承压的时候提供一个可上下的自由度，这样便可以用上方横架的上下定位运动取代液压油缸顶出的运动，可有效的减少液压油缸的尺寸与重量。本实用新型通过在法向加压系统上，增加可法向调节的自用度，可有效缩小法向推剪系统的结构尺寸与重量，使得各个零件达到可人力全地形运输的需求。
    [n0010] 在其中一个实施例中，所述的第二连接套筒包括第一半圆块和第二半圆块，所述的第一半圆块与桁架固定连接，所述的第一半圆块的一端与第二半圆块铰接，第一半圆块的另一端与第二半圆块的另一端可拆卸连接。通过将第一半圆块与第二半圆块打开，第二连接套筒便可以与支撑杆分离，又由于第一连接套筒与支撑杆是转动连接的，这样，桁架在Z轴方向便有了扭转的自由度，使得桁架在土样装载期间可以直接旋开，让出上盒正上方的空间，为快速装样和快速装载上盒顶板提供了操作空间。
    [n0011] 在其中一个实施例中，所述的压力传感机构包括水平压力传感器和传感器支架，所述的传感器支架水平设置，所述的传感器支架的一端与上盒面向水平推剪系统一侧的侧壁连接，传感器支架的另一端与水平压力传感器连接；当所述的驱动机构驱动推进丝杆水平做水平推进运动时，所述的推进丝杆作用于压力传感器上，以推动上盒沿剪切方向水平运动。
    [n0012] 在其中一个实施例中，所述的传感器支架安装于上盒侧壁的最底端。传感器支架设置在侧壁的最底端，而最底端是最接近剪切面的，这样，推剪力的受力点更靠近剪切面，使得上盒在推剪运动中不会产生翻转扭矩。
    [n0013] 通过系统性设计，对实验原理设计的理解，市场上相关同类型产品其推剪力的受力点碍于推剪结构和传感器的尺寸设计与推剪盒之间的空间冲突，其受力点的往往不在剪切面上，甚至远离剪切面，通过对实验的设计，本实用新型通过压力传感器支架，将水平压力传感器安装位置从普遍产品的上盒侧壁前移至前切面上的远离上盒位置的某处，将推剪力的受力点拉近至剪切面上，使得上盒在推剪运动中不会产生翻转扭矩，从而保证了实验仪器的强度，同时也减少了实验的系统性误差。
    [n0014] 在其中一个实施例中，所述的安装板的顶部设有直线导向铁轨，所述的上盒上设有与铁轨配合的滚轮，所述的上盒通过滚轮与安装板的导向铁轨滚动连接。上盒与安装板之间仅仅通过滚轮和导向铁轨实现滚动连接，这样使得在上盒推剪运动中仅受到滚轮带来的滚动摩擦力，同时水平压力传感器支架连接在上盒的最下沿与上盒底面齐平，保证了推剪力的传递尽可能接近土样的剪切面；这一切使得水平压力传感器的压力示数尽可能接近土样的抗剪强度，减少实验的系统误差。
    [n0015] 在其中一个实施例中，所述的上盒和下盒均由多块支撑板组装而成，支撑板与支撑板之间可拆卸连接。上盒和下盒可组装、拆卸，这样便于搬运。
    [n0016] 与现有技术相比，有益效果是：
    [n0017] 1、本实用新型通过对水平推剪系统的设计，使其更加适应非脆性土样的剪切实样；水平压力传感器通过传感器支架安装于更靠近剪切面的位置，一方面，压力传感器测量的剪切力更加接近土样的抗剪强度，另一方，使得上盒在推剪运动中不会产生翻转扭矩，从而保证了实验仪器的强度，同时也减少了实验的系统性误差；
    [n0018] 2、本实用新型通过对法向加压系统结构的设计，增加的法向方向的自由度，从而可有效缩小法向推剪系统的结构尺寸与重量，使得各个零件达到可人力全地形运输的需求；通过增加桁架在Z轴方向扭转的自由度，使得桁架在土样装载期间可以直接旋开，让出上盒正上方的空间，为快速装样和快速装载上盒顶板提供了操作空间；
    [n0019] 3、通过对上盒和下盒进行模块化的设计，在进行原位、异位更换实验时，更加便于运输；
    [n0020] 综上所述，本实用新型提供的推剪仪，在满足大型推剪实验的同时，有效缩小了各个结构的尺寸与重量，整体结构更加紧凑，便于运输，从而可满足原位、异位两种场景的实验需求。
    [n0021] 图1是本实用新型整体结构示意图。
    [n0022] 图2是本实用新型整体结构侧视示意图。
    [n0023] 图3是本实用新型水平推剪系统结构示意图。
    [n0024] 图4是本实用新型法向加压系统结构示意图。
    [n0025] 图5是本实用新型上盒和下盒结构示意图。
    [n0026] 图6是本实用新型滚轮与支架的连接示意图。
    [n0027] 附图标记：1、推剪盒；11、安装板；111、导向铁轨；12、上盒；121、铁滚排；122、滚轮；123、支架；124、第一顶板；125、第二侧板；13、下盒；131、第一底板；132、第一侧板；2、水平推剪系统；21、连接架；22、驱动机构；23、推进丝杆；221、驱动电机；222、蜗轮蜗杆减速机；223、丝杆升降机；231、限位槽；3、法向加压系统；31、支撑杆；32、桁架；33、油缸；321、第一连接套筒；322、第二连接套筒；323、定位螺母；3221、第一半圆块；3222、第二半圆块；331、压板；4、压力传感机构；41、水平压力传感器；42、传感器支架。
    [n0028] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。
    [n0029] 如图1和图2所示，一种原位-室内两用大型推剪仪，包括安装板11、用于盛装土样的上盒12和下盒13、水平推剪系统2、法向加压系统3以及压力传感机构4；上盒12无底盖，下盒13无顶盖，安装板11中部设有通孔；上盒12安装于安装板11顶部，与安装板11水平滚动连接；下盒13安装于安装板11底部，与安装板11可拆卸式固定连接；上盒12与下盒13通过通孔相互连通；水平推剪系统2与安装板11连接，且位于上盒12水平运动所在的方向上；法向加压系统3与安装板11连接，位于上盒12的正上方；压力传感机构4与上盒12连接，且位于水平推剪系统2的一侧；当水平推剪系统2运动时，水平推剪系统2的推进丝杆23做水平推进运动，作用于压力传感机构4上，从而推动上盒12沿剪切方向水平移动。在进行异位剪切实验时，上盒12和下盒13需要同时使用，在上盒12和下盒13内均填满土样，通过法向加压系统3对土样压紧，同时施加法向压力；水平推剪系统2对上盒12施加水平推剪力，水平推剪系统2的推进丝杆 23直接作用在压力传感机构4上，推动上盒12沿推剪力方向做水平运动，实现土样的推剪实验；由于水平推剪系统2是直接作用到压力传感机构4上，这样压力传感机构4能够更加准确的测量出土样的剪切力。在进行原位剪切实验时，首先在需要测量的土体处挖出一个凸包，将安装板11以及上盒12罩在凸包上，然后通过法向加压系统3对土样施加法向的压力，另外还需要压载大约16吨的重物，以抵消油缸33的反作用力；之后，再通过水平推剪系统2进行水平推剪运动，其原理与异位实验时一样。
    [n0030] 在其中一个实施例中，如图1至图3所示，水平推剪系统2包括连接架21、驱动机构22、以及推进丝杆23；连接架21与安装板11可拆卸连接，驱动机构 22安装于连接架21上，推进丝杆23与驱动机构22连接，驱动机构22能够驱动推进丝杆23水平方向前后运动。通过更换推剪力的动力源，实现了推剪运动的连续进行，使得实样系统设计更加符合非脆性土体的性质。
    [n0031] 在其中一个实施例中，如图3所示，驱动机构22包括驱动电机221、蜗轮蜗杆减速机222以及丝杆升降机223；驱动电机221的输出端与蜗轮蜗杆减速机的输入端连接，蜗轮蜗杆减速机的输出端与丝杆升降机223的输入端连接，丝杆升降机223的输出端与推进丝杆23连接；沿着推进丝杆23的长度方向设有轴向的限位槽231，丝杆升降机223的输出端设有与限位槽231对应的限位凸块，限位凸块卡入限位槽231中，与限位槽231可滑动连接。水平推剪系统2由驱动电机221提供驱动力，扭矩先经过蜗轮蜗杆减速机222再经过丝杆升降机223进行放大，最后驱动推进丝杆23向前水平推进。驱动电机221主轴扭矩经过两级减速放大扭矩，最终可以使推进丝杆23拥有最大5T的推剪力，也同样为保证恒速推剪提供足够的机械强度；推进丝杆23推进最终顶上水平压力传感器41，水平压力传感器41将运动与力通过传感器支架42传递到上盒12进行推剪运动，水平压力传感器41接受推进丝杆23的恒速运动，更有利于压力数据采集的有效性。
    [n0032] 在其中一个实施例中，如图1、图2和图4所示；法向加压系统3包括支撑杆31、桁架32以及油缸33；在上盒12的两侧均竖向设有支撑杆31，支撑杆31 的底部固定于安装板11上，桁架32横向架设于两侧的支撑杆31上，与支撑杆 31可拆卸连接；油缸33竖向安装于桁架32上，油缸33的一端与桁架32的底部固定连接，油缸33的活塞端面对上盒12的顶部；活塞面对上盒12顶部的一端设有压板331；在上盒12的顶部放置有铁滚排121，当油缸33对上盒12施加压力时，活塞上的压板331作用于铁滚排121上。在使用时，由油缸33向下方顶出，作用在上盒12上的铁滚排121上，给土样进行法向加压；由于油缸33 作用在铁滚排121上，当上盒12进行水平运动时，铁滚排121与上盒12、铁滚排121与油缸33之间均不存在连接，仅仅只是相互接触，这样油缸33与铁滚排 121之间、铁滚排121与上盒12之间仅仅存在接触的滚动摩擦力，可有效降低阻力，避免阻力影响实验测量的结果。铁滚排121与上盒12顶板之间只存在滚动摩擦，一方面使剪切方向上让土体抗剪力更接近水平压力传感器41的示数，另一方面让法相压力系统的压力传达到土体的同时保证水平推剪运动能够进行。
    [n0033] 在其中一个实施例中，如图4所示，桁架32的两端分别设有第一连接套筒 321和第二连接套筒322，第一连接套筒321套设于其中一侧的支撑杆31上，与支撑杆31可转动连接；在第一连接套筒321的两端设有用于固定第一连接套筒321的定位螺母323，定位螺母323套设于支撑杆31上与支撑杆31螺纹连接；第二连接套筒322套设于另一侧的支撑杆31上，在第二连接套筒322的两端也设有用于固定第二连接套筒322的定位螺母323，定位螺母323套设于支撑杆31 上与支撑杆31螺纹连接。桁架32的两端分别通过第一连接套筒321和第二连接套筒322套设在支撑杆31上，可以通过调节第一连接套筒321和第二连接套筒 322的安装位置，从而改变油缸33与上盒12之间的距离，通过定位螺母323固定是为了给上方横架在不承压的时候提供一个可上下的自由度，这样便可以用上方横架的上下定位运动取代液压油缸33顶出的运动，可有效的减少液压油缸33 的尺寸与重量。本实用新型通过在法向加压系统3上，增加可法向调节的自用度，可有效缩小法向推剪系统的结构尺寸与重量，使得各个零件达到可人力全地形运输的需求。
    [n0034] 在其中一个实施例中，如图4所示，第二连接套筒322包括第一半圆块3221 和第二半圆块3222，第一半圆块3221与桁架32固定连接，第一半圆块3221的一端与第二半圆块3222铰接，第一半圆块3221的另一端与第二半圆块3222的另一端可拆卸连接。通过将第一半圆块3221与第二半圆块3222打开，第二连接套筒322便可以与支撑杆31分离，又由于第一连接套筒321与支撑杆31是转动连接的，这样，桁架32在Z轴方向便有了扭转的自由度，使得桁架32在土样装载期间可以直接旋开，让出上盒12正上方的空间，为快速装样和快速装载上盒12顶板提供了操作空间。
    [n0035] 在其中一个实施例中，如图2、图5所示，压力传感机构4包括水平压力传感器41和传感器支架42，传感器支架42水平设置，传感器支架42的一端与上盒12面向水平推剪系统2一侧的侧壁连接，传感器支架42的另一端与水平压力传感器41连接；当驱动机构22驱动推进丝杆23水平做水平推进运动时，推进丝杆23作用于压力传感器上，以推动上盒12沿剪切方向水平运动。
    [n0036] 在其中一个实施例中，如图5所示，传感器支架42安装于上盒12侧壁的最底端。传感器支架42设置在侧壁的最底端，而最底端是最接近剪切面的，这样，推剪力的受力点更靠近剪切面，使得上盒12在推剪运动中不会产生翻转扭矩。
    [n0037] 通过系统性设计，对实验原理设计的理解，市场上相关同类型产品其推剪力的受力点碍于推剪结构和传感器的尺寸设计与推剪盒1之间的空间冲突，其受力点的往往不在剪切面上，甚至远离剪切面，通过对实验的设计，本实用新型通过压力传感器支架42，将水平压力传感器41安装位置从普遍产品的上盒12侧壁前移至前切面上的远离上盒12位置的某处，将推剪力的受力点拉近至剪切面上，使得上盒12在推剪运动中不会产生翻转扭矩，从而保证了实验仪器的强度，同时也减少了实验的系统性误差。
    [n0038] 在其中一个实施例中，如图5所示，安装板11的两侧设有相互平行设置的两条直线导向铁轨111，上盒12上设有与铁轨配合的滚轮122，上盒12通过滚轮122与安装板11的导向铁轨111滚动连接。导向铁轨111为直线结构，这样，上盒12在受到水平推力后，只能沿着导向铁轨111的方向进行移动，避免在推动过程中，上盒12发生偏移，而导致测量误差；上盒12与安装板11之间仅仅通过滚轮122和导向铁轨111实现滚动连接，这样使得在上盒12推剪运动中仅受到滚轮122带来的滚动摩擦力，同时水平压力传感器41支架123连接在上盒 12的最下沿与上盒12底面齐平，保证了推剪力的传递尽可能接近土样的剪切面；这一切使得水平压力传感器41的压力示数尽可能接近土样的抗剪强度，减少实验的系统误差。
    [n0039] 在其中一个实施例中，上盒12的两侧侧壁上均可拆卸连接有用于安装滚轮 122的支架123，滚轮122与支架123可拆连接，在支架123与滚轮122之间还设有用于调节滚轮122与支架123安装距离的垫片。支架123与滚轮122之间可通过垫片调节两者之间的距离，从而调节上盒12底部与安装板11之间的距离值。
    [n0040] 在其中一个实施例中，滚轮122为V形槽轮，导向铁轨111为与V形槽轮结构配合的倒V形结构。需要说明的是，滚轮122与导向铁轨111的形状结构不仅仅局限与V形结构，还可以是其他结构，比如导向铁轨111可以为凹槽形铁轨，滚轮122安装在凹槽内，通过凹槽两侧的侧壁起到导向和限位的作用，实现滚轮122沿着导向铁轨111方向移动；对于本领域的技术人员来说，很容易想到，将导向铁轨111和滚轮122变换为其他可实现导向、限位的结构，对于导向铁轨111和滚轮122结构的简单变换以实现本实用新型的效果，应当属于本实用新型的保护范围。
    [n0041] 在其中一个实施例中，上盒12和下盒13均由多块支撑板组装而成，支撑板与支撑板之间可拆卸连接。上盒12和下盒13可组装、拆卸，这样便于搬运。
    [n0042] 在其中一个实施例中，下盒13包括第一底板131和多块第一侧板132，第一侧板132与第一侧板132之间、第一侧板132与第一底板131之间均可拆卸连接，组装成盒体结构。
    [n0043] 在其中一个实施例中，上盒12包括第一顶板124和第二侧板125，第二侧板125与第二侧板125之间、第二侧板125与第一顶板124之间均可拆卸连接组装为盒体结构。
    [n0044] 剪切盒在进行剪切实验时，由于需要承受较大的水平推力和竖直方向压力，那么推剪盒1在满足了受力的情况下，其自身的重量便非常重，整个剪切盒可达到50KG以上，超过了全地形下人力运输可以承受的重量；将剪切盒设计为可拆卸的组装式结构，这样在运输时可将剪切盒拆分为多块，这样单独的每块可满足全地形下人力运输，便于异位、原位两用。
    [n0045] 在其中一个实施例中，第一侧板132与第一侧板132、第一侧板132与第一底板131之间均通过螺栓可拆卸连接；第一侧板132与安装板11之间通过螺栓可拆卸连接；第二侧板125与第二侧板125、第二侧板125与第一顶板124之间均通过螺栓可拆卸连接。通过螺栓连接，连接方式简单便捷，且又能够满足剪切盒的受力能力。
    [n0046] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
    [n0047] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
    [n0048] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
    [n0049] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
    [n0050] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
    [n0051] 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
    [n0052] 显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
    权利要求:
    Claims (10)
    [0001] 1.一种原位-室内两用大型推剪仪，其特征在于，包括推剪盒(1)、水平推剪系统(2)、法向加压系统(3)以及压力传感机构(4)；所述的推剪盒(1)包括安装板(11)、用于盛装土样的上盒(12)和下盒(13)；所述的上盒(12)无底盖，所述的下盒(13)无顶盖，所述的安装板(11)中部设有通孔；所述的上盒(12)安装于安装板(11)顶部，与安装板(11)水平滚动连接；所述的下盒(13)安装于安装板(11)底部，与安装板(11)可拆卸式固定连接；所述的上盒(12)与下盒(13)通过通孔相互连通；所述的水平推剪系统(2)与安装板(11)连接，且位于上盒(12)水平运动所在的方向上；所述的法向加压系统(3)与安装板(11)连接，位于上盒(12)的正上方；所述的压力传感机构(4)与上盒(12)连接，且位于水平推剪系统(2)的一侧；当所述的水平推剪系统(2)运动时，水平推剪系统(2)做水平推进运动，作用于压力传感机构(4)上，从而推动上盒(12)沿剪切方向水平移动。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的原位-室内两用大型推剪仪，其特征在于，所述的水平推剪系统(2)包括连接架(21)、驱动机构(22)、以及推进丝杆(23)；所述的连接架(21)与安装板(11)可拆卸连接，所述的驱动机构(22)安装于连接架(21)上，所述的推进丝杆(23)与驱动机构(22)连接，驱动机构(22)能够驱动推进丝杆(23)水平方向前后运动。
    [0003] 3.根据权利要求2所述的原位-室内两用大型推剪仪，其特征在于，所述的驱动机构(22)包括驱动电机(221)、蜗轮蜗杆减速机(222)以及丝杆升降机(223)；所述的驱动电机(221)的输出端与蜗轮蜗杆减速机(222)的输入端连接，蜗轮蜗杆减速机(222)的输出端与丝杆升降机(223)的输入端连接，丝杆升降机(223)的输出端与推进丝杆(23)连接；沿着推进丝杆(23)的长度方向设有轴向的限位槽(231)，丝杆升降机(223)的输出端设有与限位槽(231)对应的限位凸块，所述的限位凸块卡入限位槽(231)中，与限位槽(231)可滑动连接。
    [0004] 4.根据权利要求3所述的原位-室内两用大型推剪仪，其特征在于，所述的法向加压系统(3)包括支撑杆(31)、桁架(32)以及油缸(33)；在上盒(12)的两侧均竖向设有支撑杆(31)，支撑杆(31)的底部固定于安装板(11)上，所述的桁架(32)横向架设于两侧的支撑杆(31)上，与支撑杆(31)可拆卸连接；所述的油缸(33)竖向安装于桁架(32)上，油缸(33)的一端与桁架(32)的底部固定连接，油缸(33)的活塞端面对上盒(12)的顶部；所述的活塞面对上盒(12)顶部的一端设有压板(331)；在所述的上盒(12)的顶部放置有铁滚排(121)，当所述的油缸(33)对上盒(12)施加压力时，所述的活塞上的压板(331)作用于所述的铁滚排(121)上。
    [0005] 5.根据权利要求4所述的原位-室内两用大型推剪仪，其特征在于，所述的桁架(32)的两端分别设有第一连接套筒(321)和第二连接套筒(322)，所述的第一连接套筒(321)套设于其中一侧的支撑杆(31)上，与支撑杆(31)可转动连接；在第一连接套筒(321)的两端设有用于固定第一连接套筒(321)的定位螺母(323)，定位螺母(323)套设于支撑杆(31)上与支撑杆(31)螺纹连接；所述的第二连接套筒(322)套设于另一侧的支撑杆(31)上，在第二连接套筒(322)的两端也设有用于固定第二连接套筒(322)的定位螺母(323)，定位螺母(323)套设于支撑杆(31)上与支撑杆(31)螺纹连接。
    [0006] 6.根据权利要求5所述的原位-室内两用大型推剪仪，其特征在于，所述的第二连接套筒(322)包括第一半圆块(3221)和第二半圆块(3222)，所述的第一半圆块(3221)与桁架(32)固定连接，所述的第一半圆块(3221)的一端与第二半圆块(3222)铰接，第一半圆块(3221)的另一端与第二半圆块(3222)的另一端可拆卸连接。
    [0007] 7.根据权利要求4所述的原位-室内两用大型推剪仪，其特征在于，所述的压力传感机构(4)包括水平压力传感器(41)和传感器支架(42)，所述的传感器支架(42)水平设置，所述的传感器支架(42)的一端与上盒(12)面向水平推剪系统(2)一侧的侧壁连接，传感器支架(42)的另一端与水平压力传感器(41)连接；当所述的驱动机构(22)驱动推进丝杆(23)水平做水平推进运动时，所述的推进丝杆(23)作用于压力传感器上，以推动上盒(12)沿剪切方向水平运动。
    [0008] 8.根据权利要求7所述的原位-室内两用大型推剪仪，其特征在于，所述的传感器支架(42)安装于上盒(12)侧壁的最底端。
    [0009] 9.根据权利要求1至8任一项所述的原位-室内两用大型推剪仪，其特征在于，所述的安装板(11)的顶部设有直线导向铁轨(111)，所述的上盒(12)上设有与导向铁轨(111)配合的滚轮(122)，所述的上盒(12)通过滚轮(122)与安装板(11)的导向铁轨(111)滚动连接。
    [0010] 10.根据权利要求9所述的原位-室内两用大型推剪仪，其特征在于，所述的上盒(12)和下盒(13)均由多块安装板(11)组装而成，安装板(11)与安装板(11)之间可拆卸连接。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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