一种无外泄式气体压力/体积控制装置

摘要

一种无外泄式气体压力/体积控制装置，属于机械工程测试技术领域，涉及土力学三轴试验，尤其是一种气体压力控制与体积变化检测的装置。其特征是该装置由一对减速伺服电机、滚珠丝杠、主气缸、保压气缸、气压传感器、光栅尺、测控单元等组成。该装置用一个活塞挡板在主气缸活塞处形成微小型腔，并在型腔内充入和气缸压力腔内压力相等的空气，使得活塞两端的气压差很小，从理论上实现了“零泄露”，很好地解决了气体泄漏的问题。用光栅尺位移传感器测定主气缸活塞的直线位移，计算缸内气体体积的变化，实现土样吸附定压气体体积的检测。本发明的效果和益处是：该装置实现了理论上的“零泄露”，而且结构轻巧、成本低、整体设计合理。

主权项

一种无外泄式气体压力/体积控制装置，由主气缸盖I(3)，底板(4)，主气缸活塞(5)，活塞挡板(6)，活塞杆(7)，主气缸盖II(8)，轴承座(11)，光栅尺(13)，滚珠丝杠I(14)，连杆(17)，推板(19)，导轨(20)，滚珠丝杠II(22)，保压气缸盖I(23)，保压气缸活塞(26)，活塞用O型橡胶密封圈(27)，保压气缸(28)，保压气缸用O型橡胶密封圈(29)，保压气缸盖II(30)，主气缸(31)，支撑块I(33)，支撑块II(34)，主气缸的减速电机(36)，普通平键(37)，联轴器(38)，深沟球轴承(41)，电机座(43)，导轨座(44)，管接头(46)，气压传感器(47)组成；其特征在于：保压气缸的导轨(20)下端固定在支撑块II(34)上，滚珠丝杠I(14)两端的轴承座下端固定在支撑块I(33)上，主气缸的减速电机(36)下端同样有一个支撑块II(34)，由此使主气缸的减速电机(36)、导轨(20)、滚珠丝杠I(14)的传动中心轴线与其对应的气缸中心轴线重合；滚珠丝杠I(14)的螺母一端通过内六角圆柱头螺钉连接着推板(19)，主气缸活塞杆(7)通过螺纹连接在推板(19)，用螺母紧固，推板(19)一侧通过连杆连接在光栅尺(13)上，光栅尺(13)通过内六角圆柱头螺钉固定在底板(4)上；主气缸(31)两端分别固定在主气缸盖I(3)和主气缸盖II(8)上，三者之间夹着保压气缸用O型橡胶密封圈(29)，起到密封作用；距主气缸活塞(5)后端面5mm处装有活塞挡板(6)，活塞挡板(6)上配合一个管接头，与保压缸的输出压力管连接，利用保压气缸充入和气缸压力腔内相同压力的空气，主气缸活塞(5)和活塞挡板(6)与主气缸(31)之间采用挤压密封；主气缸的减速电机(36)的电机座(43)通过4个六角头螺栓(42)和螺母(45)与导轨(20)的导轨座(44)连接固定；主气缸的减速电机(36)的输出轴与滚珠丝杠I(14)通过刚性联轴器(38)连接，保压气缸的减速电机(36)的输出轴与联轴器(38)之间用普通平键(37)定位；滚珠丝杠II(22)的螺母一端与保压气缸盖I(23)通过4个六角头螺栓(26)固定；保压气缸(28)固定在保压气缸盖I(23)、保压气缸盖II(30)上，三者之间有保压气缸用O型橡胶密封圈(29)密封；保压气缸(28)与保压气缸活塞(26)之间用活塞用O型橡胶密封圈(27)密封；主气缸(31)与保压气缸(28)的上端都安装着气压传感器(47)。