一种电动三轴试验土样削土器制造技术

本发明专利技术涉及一种电动三轴试验土样削土器，该土样削土器包括固定架、土样固定座、刀架和刀具组件，所述的固定架包括通过支撑杆支撑固定的主架上板、主架中板和主架下板，所述的土样固定座包括设置在主架中板上方的土样底盘以及设置在主架上板下方的土样上盘，所述的土样底盘和土样上盘对应设置，该装置还包括底盘旋转驱动单元和刀具驱动单元，所述的土样底盘与所述的主架中板旋转连接，所述的底盘旋转驱动单元连接土样底盘，所述的刀具组件活动设置在主架中板和主架上板之间，所述的刀具驱动单元连接刀具组件，使刀具组件沿垂直方向上下运动。与现有技术相比，本发明专利技术结构简单、实现全自动运行、效率高、不会破坏土样。

Electric three axis test soil sample soil cutter

The present invention relates to an electric three axis test samples cut the soil, the soil sample soil cutting device comprises a fixing frame, a fixing seat, sample holder and the cutting tool component, wherein the fixing frame comprises a main frame supported through a supporting bar fixed on the plate, the main frame and the main frame plate under the plate. The soil samples including the fixed seat arranged on the main frame in the soil above and below the chassis plate on the main frame in the upper soil samples, corresponding soil samples and soil samples on the chassis of the set, the device also comprises a chassis rotation drive unit and cutter drive unit, the main frame of the chassis of the soil with the rotation of the connecting plate, the chassis rotation drive unit is connected with the soil chassis, between the tool component activities arranged on the main frame plate and a main frame plate, wherein the tool drive unit is connected with the cutter assembly, so that the tool components along the vertical direction. Dynamic. Compared with the prior art, the invention has the advantages of simple structure, full automatic operation, high efficiency and no damage to soil samples.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种削土器，尤其是涉及一种电动三轴试验土样削土器。
技术介绍
三轴试验是岩土工程上常用测定土的抗剪强度的重要室内试验方法之一，因此削出标准的圆柱型土样成为影响试验测试结果的一项重要的工作。传统的削土器制作土样需要采用削土刀、钢丝锯将固定的土样由上至下沿垂直方向切削，直至将土样切削成圆柱形，过程缓慢而且对操作人员的技术熟练程度要求较高，在操作过程中容易损坏土样。现有三轴削土器的主要是各种手动或半自动三轴削土器，如东华理工大学梁海安等人的专利“一种旋转式削土器”(CN205152932U)、山西省交通科学研究院员康锋等人的专利“土样固定的旋转式三轴土样制样器”(CN205091162U)、长安大学的南静静专利“一种土工试验用多功能削样器”(CN205103074U)、西安科技大学由临东等人的专利“一种三轴压缩实验原状土试样制备装置”(CN204556351U)。以上装置基本是手动或半自动，没有完全实现机械化自动切削的功能，费时费力，容易损坏土样。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电动三轴试验土样削土器。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种电动三轴试验土样削土器，该土样削土器包括固定架、土样固定座、刀架和刀具组件，所述的固定架包括通过支撑杆支撑固定的主架中板和主架上板，所述的土样固定座包括设置在主架中板上方的土样底盘以及设置在主架上板下方的土样上盘，所述的土样底盘和土样上盘对应设置，该装置还包括底盘旋转驱动单元和刀具驱动单元，所述的土样底盘与所述的主架中板旋转连接，所述的底盘旋转驱动单元连接土样底盘，所述的刀具组件活动设置在主架中板和主架上板之间，所述的刀具驱动单元连接刀具组件使刀具组件沿垂直方向上下运动；将土样固定在土样底盘和土样上盘之间，调节刀具组件贴近土样侧面，刀具驱动单元驱动刀具组件沿垂直方向上下运动，从而切削土样，切削结束后，底盘旋转驱动单元驱动土样底盘旋转一定角度，进而带动土样和土样上盘旋转一定角度，再次进行切削，循环进行直至土样全部切削完毕。所述的固定架还包括设置在主架中板下方并通过支撑杆支撑固定的主架下板，所述的底盘旋转驱动单元设置在主架下板和主架中板之间。所述的底盘旋转驱动单元包括电机座、电机、主动齿轮、从动齿轮、底盘轴和底盘轴承，所述的电机座固定在主架下板上，所述的电机安装在电机座上，所述主动齿轮和从动齿轮设置在主架中板下方，所述的主动齿轮固定连接电机输出轴，所述的从动齿轮齿动连接主动齿轮，所述的底盘轴承固定安装在主架中板中，所述的底盘轴穿过从动齿轮和底盘轴承设置，所述的底盘轴承和所述的底盘轴过盈配合，所述的从动齿轮通过底盘轴连接所述的土样底盘底部；电机带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，进而从动齿轮通过底盘轴和底盘轴承带动土样底盘转动。所述的从动齿轮及底盘轴的外侧设有端盖，土样底盘底部与主架中板之间以及主架中板与从动齿轮之间都设有垫圈，垫圈套设在底盘轴上。所述的土样上盘通过上盘固定组件设置在主架上板下方，所述的土样上盘沿垂直方向移动和水平方向转动，所述的上盘固定组件包括上盘轴、上盘轴承、柱销、连接柱、推杆和控制栓，所述的连接柱固定于主架上板上方，所述的连接柱为上下内径不同的空心圆柱，所述的柱销穿过主架上板活动设置，所述的推杆套设于连接柱中并与连接柱活动连接，推杆上端通过设置在连接柱侧面的控制栓与连接柱连接，推杆下端与所述的注销固定连接，所述的注销下部为空心圆柱，该空心圆柱内设有一圆盘，所述的圆盘在柱销下部自由旋转，所述的上盘轴承设置在柱销下方，所述的上盘轴一端与土样上盘固定连接，另一端穿过上盘轴承与所述的圆盘连接；调节控制栓调整推杆的高度，进而推动柱销上下运动，从而控制土样上盘距离土样底盘的高度，进行土样切削时，土样底盘和土样上盘固定连接土样，土样底盘带动土样旋转，进而土样带动土样上盘、上盘轴、上盘轴承及柱销下部的圆盘在柱销内转动。所述的土样上盘和土样底盘均包括盘体和固定针，所述的固定针一端为尖端，另一端镶嵌入盘体，进行土样切削时，土样上盘和土样底盘上的固定针尖端插入土样中。所述的刀具组件包括削土刀、刀架和滑动座，所述的滑动座设置在主架上板上方，所述的主架上板上设有与所述的滑动座匹配的滑动槽，所述的滑动座滑动设置在滑动槽内，所述的刀具驱动单元固定连接滑动槽，所述的刀架为“L”字型刀架，包括水平部和垂直部，刀架的水平部的一端连接垂直部，水平部的另一端通过刀架固定螺丝与所述的刀架驱动单元固定连接，所述的刀架固定螺丝垂直穿过刀架的水平部并穿过主架上板与刀架驱动单元固定连接，所述的削土刀固定在刀架的垂直部上。所述的削土刀为单面楔形刀刃，削土刀贴近土样的一面为平面。所述的滑动座通过调整螺栓与主架上板上的滑动槽滑动设置，所述的调整螺栓平行于所述主架上板并穿过主架上板和滑动座进行螺纹连接；旋转调整螺栓，调整螺栓推动滑动座在滑动槽中滑动，改变调整螺栓旋入主架上板的长度，从而改变滑动座的位置，进一步改变削土刀位置，进而调节削出土样直径的大小。所述的刀具驱动单元包括空压机、气管、气缸和电磁阀，所述的空压机通过气管连接电磁阀输入端，电磁阀输出端通过气管连接气缸，所述的气缸垂直固定在滑动座上，气缸活塞杆依次穿过滑动座和主架上板与所述的刀架固定螺丝固定连接；气缸活塞杆上下运动，带动刀架上下运动，进而削土刀切削土样。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术提供了一种全自动的土样削土器，通过土样底盘和土样上盘的固定针固定待切削的土样，然后通过刀具驱动单元驱动刀具组件沿垂直方向上下运动切削土样，切削结束后，底盘旋转驱动单元驱动土样底盘旋转一定角度，由于土样和土样底盘及土样上盘为固定连接，从而土样底盘、土样以及土样上盘均旋转一定角度，进而再次进行切削，循环进行直至土样全部切削完毕，实现了整个过程的全自动运行，减少了人工成本；(2)本专利技术底盘旋转驱动采用电机驱动齿轮，进而齿轮带动土样底盘和上样上盘一起转动，实现了土样自动旋转，此驱动结构简单，易于实现，且驱动稳定可靠，不会对土样造成破坏；(3)本专利技术刀具组件中设置滑动座，通过滑动座的滑动带动削土刀水平方向的移动，从而可以很方便的调节削出土样直径的大小；(4)本专利技术刀具驱动组件采用气缸驱动的方式，使得削土刀沿垂直方向上下运动，从而切削土样，气缸活塞杆运动速度可以通过电磁阀的给气状况进行有效调节，选择合适的电磁阀开度控制气缸活塞杆运动速度处于较优状态，实现土样的有效切削的同时也不会对土样造成破坏。附图说明图1为本专利技术电动三轴试验土样削土器主视图；图2为本专利技术电动三轴试验土样削土器右视图；图3为本专利技术主动齿轮结构示意图；图4为本专利技术从动齿轮结构示意图；图5为本专利技术土样底盘结构示意图；图6为本专利技术土样上盘结构示意图；图7为本专利技术主架上板结构示意俯视图；图8为本专利技术滑动座立体结构示意图；图9为本专利技术滑动座结构示意俯视图。其中，1为空压机，2为从动齿轮，3为端盖，4为底盘轴，5为底盘轴承，6为土样底盘，7为固定针，8为土样上盘，9为上盘轴，10为主架上板，11为上盘轴承，12为柱销，13为连接柱，14为推杆，15为控制栓，16为气缸，17为滑动座，18为调整螺栓，19为刀架，20为削土刀，21为电磁阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动三轴试验土样削土器，该土样削土器包括固定架、土样固定座、刀架(19)和刀具组件，所述的固定架包括通过支撑杆支撑固定的主架中板(24)和主架上板(10)，所述的土样固定座包括设置在主架中板(24)上方的土样底盘(6)以及设置在主架上板(10)下方的土样上盘(8)，所述的土样底盘(6)和土样上盘(8)对应设置，其特征在于，该装置还包括底盘旋转驱动单元和刀具驱动单元，所述的土样底盘(6)与所述的主架中板(24)旋转连接，所述的底盘旋转驱动单元连接土样底盘(6)，所述的刀具组件活动设置在主架中板(24)和主架上板(10)之间，所述的刀具驱动单元连接刀具组件使刀具组件沿垂直方向上下运动；将土样固定在土样底盘(6)和土样上盘(8)之间，调节刀具组件贴近土样侧面，刀具驱动单元驱动刀具组件沿垂直方向上下运动，从而切削土样，切削结束后，底盘旋转驱动单元驱动土样底盘(6)旋转一定角度，进而带动土样和土样上盘(8)旋转一定角度，再次进行切削，循环进行直至土样全部切削完毕。

【技术特征摘要】
1.一种电动三轴试验土样削土器，该土样削土器包括固定架、土样固定座、刀架(19)和刀具组件，所述的固定架包括通过支撑杆支撑固定的主架中板(24)和主架上板(10)，所述的土样固定座包括设置在主架中板(24)上方的土样底盘(6)以及设置在主架上板(10)下方的土样上盘(8)，所述的土样底盘(6)和土样上盘(8)对应设置，其特征在于，该装置还包括底盘旋转驱动单元和刀具驱动单元，所述的土样底盘(6)与所述的主架中板(24)旋转连接，所述的底盘旋转驱动单元连接土样底盘(6)，所述的刀具组件活动设置在主架中板(24)和主架上板(10)之间，所述的刀具驱动单元连接刀具组件使刀具组件沿垂直方向上下运动；将土样固定在土样底盘(6)和土样上盘(8)之间，调节刀具组件贴近土样侧面，刀具驱动单元驱动刀具组件沿垂直方向上下运动，从而切削土样，切削结束后，底盘旋转驱动单元驱动土样底盘(6)旋转一定角度，进而带动土样和土样上盘(8)旋转一定角度，再次进行切削，循环进行直至土样全部切削完毕。2.根据权利要求1所述的一种电动三轴试验土样削土器，其特征在于，所述的固定架还包括设置在主架中板(24)下方并通过支撑杆支撑固定的主架下板(29)，所述的底盘旋转驱动单元设置在主架下板(29)和主架中板(24)之间。3.根据权利要求2所述的一种电动三轴试验土样削土器，其特征在于，所述的底盘旋转驱动单元包括电机座(28)、电机(27)、主动齿轮(25)、从动齿轮(2)、底盘轴(4)和底盘轴承(5)，所述的电机座(28)固定在主架下板(29)上，所述的电机(27)安装在电机座(28)上，所述主动齿轮(25)和从动齿轮(2)设置在主架中板(24)下方，所述的主动齿轮(25)固定连接电机(27)输出轴，所述的从动齿轮(2)齿动连接主动齿轮(25)，所述的底盘轴承(5)固定安装在主架中板(24)中，所述的底盘轴(4)穿过从动齿轮(2)和底盘轴承(5)设置，所述的底盘轴承(5)和所述的底盘轴(4)过盈配合，所述的从动齿轮(2)通过底盘轴(4)连接所述的土样底盘(6)底部；电机(27)带动主动齿轮(25)转动，主动齿轮(25)带动从动齿轮(2)转动，进而从动齿轮(2)通过底盘轴(4)和底盘轴承(5)带动土样底盘(6)转动。4.根据权利要求3所述的一种电动三轴试验土样削土器，其特征在于，所述的从动齿轮(2)及底盘轴(4)的外侧设有端盖(3)，土样底盘(6)底部与主架中板(24)之间以及主架中板(24)与从动齿轮(2)之间都设有垫圈，垫圈套设在底盘轴(4)上。5.根据权利要求1所述的一种电动三轴试验土样削土器，其特征在于，所述的土样上盘(8)通过上盘固定组件设置在主架上板(10)下方，所述的土样上盘(8)沿垂直方向移动和水平方向转动，所述的上盘固定组件包括上盘轴(9)、上盘轴承(11)、柱销(12)、连接柱(13)、推杆(14)和控制栓(15)，所述的连接柱(13)固定于主架上板(10)上方，所述的连接柱(13)为上下内径不同的空心圆柱，所述的柱销(12)穿过主架上板(10)活动设置，所述的推杆(14)套设于连接柱(13)中并与连接柱(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英平，唐益群，赵文强，杨奇，徐杰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31