电动大型应变控制式环剪仪

摘要

本发明公开了一种电动大型应变控制式环剪仪，包括基础底座和平台；所述平台通过支撑杆安装在所述基础底座上方；在平台和基础底座之间设置有控制器、剪切小齿轮控制单元和剪切盒间隙控制单元；在平台上安装有剪切单元和竖直单元；该环剪仪在上剪切盒、下剪切盒之间设置间隙控制结构，保证上下剪切盒的密封性，有效防止实验过程中试样渗漏；通过齿轮传动及控制器实现速度控制，其最大剪切速度能达到588cm/s，相比国内1r/min的环剪速度，实现了真正意义上的高速环形剪切；通过齿轮机构传动来实现剪切破坏，下剪切盒进行的是环形转动，可实现试样在连续的位移条件下进行剪切，即实现剪切位移不限。

主权项

一种电动大型应变控制式环剪仪，其特征在于，包括基础底座（1）和平台（6）；所述平台（6）通过支撑杆（44）安装在所述基础底座（1）上方；在平台（6）和基础底座（1）之间设置有控制器（43）、剪切小齿轮控制单元和剪切盒间隙控制单元；在平台（6）上安装有剪切单元和竖直单元；所述剪切小齿轮控制单元包括减速箱（2）、剪切小齿轮轴（3）、剪切力矩传感器（4）、剪切小齿轮轴前端支承轴承（5）、剪切小齿轮轴末端支承轴承（39）、剪切锥齿轮副（40）和剪切伺服电机（42）；其中，剪切伺服电机（42）固定在所述基础底座（1）上，剪切伺服电机（42）的输出端连接减速箱（2），减速箱（2）的输出端连接剪切锥齿轮副（40）的一个齿轮，剪切锥齿轮副（40）的另一个齿轮通过剪切小齿轮轴末端支承轴承（39）安装在基础底座（1）上；剪切锥齿轮副（40）的上方依次安装剪切小齿轮轴（3）和剪切力矩传感器（4）；其中，剪切力矩传感器（4）上端的轴承向上穿过平台（6）与剪切小齿轮轴前端支承轴承（5）相连接；所述剪切盒间隙控制单元包括间隙传感器（33）、间隙控制伺服电机（34）、间隙调整锥齿轮副（37）和中轴（38），其中，中轴（38）穿过平台（6），中轴（38）的下端依次安装间歇传感器（33）、间隙调整锥齿轮副（37）；基础底座（1）上还安装有间隙控制伺服电机（34），该间隙控制伺服电机（34）的输出端和间隙调整锥齿轮副（37）连接；所述剪切单元包括上剪切盒（29）、下剪切盒（30）、上剪切盒安装盘（27）、下剪切盒安装盘（31）、剪切大齿轮（32）、剪切小齿轮（8）；其中，剪切大齿轮（32）位于平台（6）中央，剪切大齿轮（32）两侧的平台（6）上对称安装两个固定杆（45），下剪切盒安装盘（31）固定在剪切大齿轮（32）上，下剪切盒安装盘（31）的上方依次同轴安装下剪切盒（30）、上剪切盒（29）和上剪切盒安装盘（27）；其中，下剪切盒安装盘（31）与下剪切盒（30）之间通过螺栓相连接，上剪切盒（29）与上剪切盒安装盘（27）之间也通过螺栓相连接；剪切小齿轮（8）安装在剪切小齿轮轴前端支承轴承（5）上，且剪切小齿轮（8）与剪切大齿轮（32）啮合；所述竖直单元包括对称设置的两个第一直线电动缸（13）、连接套（16）、连接杆（46）、上部加载单元；其中，上部加载单元包括拉压力传感器（14）、球铰链（15）、第二直线电动缸（17）、横梁（19）、平衡杆（20）、垂直压力分布盘（23）、传力杆（24）、加压板（26）；其中，平衡杆（20）两端固定在所述两个固定杆（45）上端，横梁（19）平行位于平衡杆（20）下方，两个固定杆（45）穿过横梁（19）且该横梁（19）能够相对固定杆（45）上、下滑动；所述的两个第一直线电动缸（13）通过直线电动缸底座（7）分别设置在所述的两个固定杆（45）的外侧，所述两个第一直线电动缸（13）的电动缸轴通过连接杆（46）和定位螺母（18）固定在横梁（19）的两端；第一直线电动缸（13）的电动缸轴通过连接套（16）与连接杆（46）相连接；第二直线电动缸（17）固定在所述横梁（19）下方的中心；在第二直线电动缸（17）的下方依次连接球铰链（15）、拉压力传感器（14）和垂直压力分布盘（23），在垂直压力分布盘（23）的下方通过若干个传力杆（24）固定加压板（26），在加压板（26）的下表面通过螺栓连接上剪切盒安装盘（27）；所述中轴（38）的上端依次穿过剪切大齿轮（32）、下剪切盒安装盘（31）、下剪切盒（30）、上剪切盒（29）、上剪切盒安装盘（27）和加压板（26）的中心，该中轴（38）的上端被固定在加压板（26）中心的中轴盖（25）覆盖；所述间隙控制伺服电机（34）、剪切伺服电机（42）、两个第一直线电动缸（13）、第二直线电动缸（17）、间歇传感器（33）、剪切力矩传感器（4）分别连接控制器（43）。