液压式便携固结仪的制作方法

本发明涉及固结仪的技术领域，具体而言，涉及一种液压式便携固结仪。

背景技术：

土体作为自然界的重要组成部分，其固结特性在工程应用中具有重大意义。土体在固结过程中，随着土中水的排出，孔隙比减小，产生压缩，土体体积变小；同时随着有效应力逐步增大，土体抗剪强度提高。室内固结试验(也称压缩试验)是研究土体固结特性的基本方法，它是将天然状态下的原状土或人工制备的扰动土，制备成一定形状的规格的土样，然后置于固结容器内，在不同荷载和完全侧限的条件下测定土样的压缩变形。通过试验计算土的单位沉降量、压缩系数、压缩指数、回弹指数、压缩模量、固结系数及原状土的前期固结压力等。

室内固结试验仪器为固结仪，现有的室内固结试验仪器设备多采用杠杆式固结仪或气压式固结仪。杠杆式固结仪采用人工加荷、记录、绘图、计算。随着计算机技术的广泛应用，数据采集与处理的自动化技术在我国经历了引进吸收、摸索研究后得到了普及发展，逐步实现了试验数据采集、数据处理、绘制曲线和打印成果的自动化。期间，为减轻体力劳动，特别是高压固结仪的需要，采用液压、气压加荷的固结仪也应运而生。上世纪90年代中后期至今，气压固结仪与计算机技术相结合而形成的全自动气压固结仪从无到有，并逐渐占领土工试验市场。

杠杆式固结仪采用杠杆原理获取较大的施加荷载，使得仪器设备体积庞大，重物质量很重，不方便运输携带，而且自动化程度低，劳动强度大，且加砝码时的冲击对试验结果也产生一定的影响。气压式固结仪采用气体作为压力源，加荷方便、操作简单，但是每台仪器只能由气压控制器统一施加相同的起始压力和荷重序列，如果有一个土样出现异常需暂停试验时，同一台气压控制器其余通道的土样也必须暂停试验；同时还需要配置气源，使得气压式固结仪本身体积减小，但为了获得稳定及快速的气源压力，必须配备一个大型的气源设备，同样不方便运输携带，同时由于气体的体积变形大，会影响固结仪的力源精度。通过上述可知，现有技术中的固结仪体积较大，携带不方便。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种液压式便携固结仪，以解决现有技术中的固结仪的体积较大携带不方便的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种液压式便携固结仪，包括：固结结构，固结结构包括固定座和压缩腔体；液压结构，液压结构包括动力部和传力部，动力部和传力部相连通，动力部设置在固定座的外部，传力部设置在固定座内，传力部固定在固定座上，传力部与压缩腔体相连以对压缩腔体内的被挤压物进行挤压。

进一步地，固定座包括箱体和支架，支架的下部设置在箱体上，压缩腔体包括腔体本体和与腔体本体相适配的压盖结构，腔体本体与传力部相连并可随传力部移动，压盖结构固定在支架上。

进一步地，腔体本体包括底壁和侧壁，底壁与侧壁围设为上部开口的槽状结构，压盖结构的压盖的外径与槽状结构的开口的内径相适配。

进一步地，传力部包括液压腔体和活塞，液压腔体的顶部具有过孔，活塞穿设在过孔内，活塞的底部位于液压腔体内，压缩腔体位于活塞的顶部。

进一步地，传力部还包括平台，平台与活塞的顶部相连，腔体本体设置在平台上。

进一步地，液压腔体包括下缸体、上缸体和隔膜，隔膜的边缘挤压在下缸体和上缸体之间，隔膜将液压腔体的空间分为下空间和上空间，动力部与下空间相连通，活塞的下端与隔膜相连并位于上缸体内。

进一步地，动力部包括动力腔体和液压杆，液压杆的下端位于动力腔体内，液压杆穿过动力腔体，液压杆的上端位于动力腔体的上部。

进一步地，液压式便携固结仪还包括直线轴承和缸套，缸套设置在箱体和直线轴承之间，直线轴承设置在活塞和缸套之间。

进一步地，活塞的底部面积大于液压杆的底部面积。

进一步地，液压结构包括液压管和压力表，液压管设置在动力部和传力部之间以将动力部和传力部相连通，压力表设置在液压管上。

应用本发明的技术方案，被挤压物放置在压缩腔体内，液压式便携固结仪在使用的时候，通过液压结构对压缩腔体施加作用力，压缩腔体挤压被挤压物。液压结构对固结结构提供动力，液压结构的传力比较稳定，不需要外部设备对液压结构施加动力，所占用的体积较小。这样的固结仪占用体积较小便于携带。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中的固结仪的体积较大携带不方便的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的液压式便携固结仪的实施例的整体结构示意图；以及

图2示出了图1的液压式便携固结仪的局部结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、固结结构；11、固定座；111、箱体；112、支架；12、压缩腔体；121、腔体本体；122、压盖；123、百分表；124、透水石；20、液压结构；21、动力部；211、动力腔体；212、液压杆；22、传力部；221、液压腔体；2211、下缸体；2212、上缸体；2213、隔膜；222、活塞；223、平台；23、液压管；24、压力表；100、被挤压物。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1和图2所示，本实施例的液压式便携固结仪包括：固结结构10和液压结构20。固结结构10包括固定座11和压缩腔体12。液压结构20包括动力部21和传力部22，动力部21和传力部22相连通，动力部21设置在固定座11的外部，传力部22设置在固定座11内，传力部22固定在固定座11上，传力部22与压缩腔体12相连以对压缩腔体12内的被挤压物100进行挤压。

应用本实施例的技术方案，被挤压物放置在压缩腔体12内，液压式便携固结仪在使用的时候，通过液压结构20对压缩腔体12施加作用力，压缩腔体12挤压被挤压物100。液压结构20对固结结构10提供动力，液压结构20的传力比较稳定，不需要外部设备对液压结构施加动力，所占用的体积较小。这样的固结仪占用体积较小便于携带。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的固结仪的体积较大携带不方便的问题。

需要说明的是，本申请的液压式便携固结仪可以通过在实验现场采用标准重物压液压结构20的方式对液压结构20提供外力，这样可以不通过其它外部的动力设备提供挤压力。液压结构的液压杆的上端为平板结构，这样可以很方便的在液压杆的上端放置重物。本实施例的液压式便携固结仪压力源不限制形式，并可随身携带至任意可操作设备的地点进行固结试验，整个固结仪可不依赖于电、气动力源，解决了压力源受限的问题，避免了外界环境对试验过程的影响。液压式便携固结仪根据帕斯卡原理设计的，通过传力活塞的面积大于液压活塞的面积，用来放大对加荷重物产生力。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，固定座11包括箱体111和支架112，支架112的下部设置在箱体111上，压缩腔体12包括腔体本体121和与腔体本体121相适配的压盖结构，腔体本体121与传力部22相连并可随传力部22移动，压盖结构固定在支架112上。上述结构加工成本较低，设置方便。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，腔体本体121包括底壁和侧壁，底壁与侧壁围设为上部开口的槽状结构，压盖结构的压盖122的外径与槽状结构的开口的内径相适配。上述结构加工成本较低，容易取放被挤压物100。上述的相适配指的是，压盖122的形状与槽状结构开口的形状相同。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，压缩腔体12还包括透水石124，透水石124设置在被挤压物100之间，透水石124的外径与槽状结构的内径相适配。具体地，被挤压物100以土壤为例，土壤中含有一定的水分，土壤受到挤压其水分会向外排出，透水石124的设置有利于被挤压物100内的水分排出，进而保证被挤压物100测量的精确。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，压盖结构包括百分表123，百分表123设置在压盖122上，以测量被挤压物100的变形量。百分表123的设置保证了液压式便携固结仪测量被挤压物100的变形量。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，传力部22包括液压腔体221和活塞222，液压腔体221的顶部具有过孔，活塞222穿设在过孔内，活塞222的底部位于液压腔体221内，压缩腔体12位于活塞222的顶部。上述结构加工成本较低，结构紧凑，并且起到了很好的力的传递的作用。活塞222的外壁和过孔的内壁之间设置有直线轴承，直线轴承的设置减少了活塞222在移动的时候的摩擦力，直线轴承与液压腔体221和活塞222相配合，保证了活塞222不容易出现摇摆、晃动。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，传力部22还包括平台223，平台223与活塞222的顶部相连，腔体本体121设置在平台223上。具体地，平台223的面积大于活塞222的顶端面的面积，上述结构使得被挤压物100的受力比较均匀。平台223与活塞222通过紧固件可拆卸地连接，平台具有螺钉孔，活塞222的顶端的端面具有螺钉孔，螺钉穿过平台连接在活塞222上，需要说明的是，螺钉的上表面低于平台223的上表面，或者螺钉的上表面与平台223的上表面齐平，这样保证了平台223与压缩腔体12的底面的接触面积较大。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，液压腔体221包括下缸体2211、上缸体2212和隔膜2213，隔膜2213的边缘挤压在下缸体2211和上缸体2212之间，隔膜2213将液压腔体221的空间分为下空间和上空间，动力部21与下空间相连通，活塞222的下端与隔膜2213相连并位于上缸体2212内。隔膜2213的设置使得液压腔体221可以分隔为下空间和上空间，且隔膜2213的特性可以保证下空间和上空间的容积变化，例如下空间增大时，液压油可以推动活塞向上移动，进而抵顶腔体本体121向上移动，压盖122不动，这样就形成了对被挤压物100的挤压。支架112的底部穿过箱体111的上壁，进入箱体111内并与液压腔体221相连，上缸体2212与箱体111的上壁通过紧固件相连，上述结构使得固结结构和液压结构20的连接更加稳固。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，液压结构20包括液压管23和压力表24，液压管23设置在动力部21和传力部22之间以将动力部21和传力部22相连通，压力表24设置在液压管23上。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，动力部21包括动力腔体211和液压杆212，液压杆212的下端位于动力腔体211内，液压杆212穿过动力腔体211，液压杆212的上端位于动力腔体211的上部。使用的时候向下压液压杆212，液压杆212通过液压油将力传递给活塞222，活塞对腔体本体121施加向上的作用力，压盖122保持不动。这样腔体本体121和压盖122配合挤压被挤压物100。液压杆212的上端面为平面，液压杆212的上表面的面积大于液压杆212的杆体的横截面积。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，液压式便携固结仪还包括直线轴承和缸套，缸套设置在箱体和直线轴承之间，直线轴承设置在活塞222和缸套之间。这样减少了活塞222和缸套之间的摩擦力。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，活塞222的底部面积大于液压杆的底部面积。上述结构极大地减小了液压式便携固结仪设备的体积，同时也获得精准稳定的压力源。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。