專(zhuān)利名稱(chēng)：工程試驗(yàn)用滑軌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于工程試驗(yàn)的滑軌裝置，尤其是用于城市地下工程模擬試驗(yàn)進(jìn)行三維加載的減摩滑軌裝置，可以應(yīng)用于地鐵工程、隧道及地下洞室工程、基礎(chǔ)工程、特殊地下施工方法、邊坡工程、擋土結(jié)構(gòu)工程的模擬試驗(yàn)系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的工程模擬試驗(yàn)都是單向加載，而城市地下工程結(jié)構(gòu)的載荷卻是三維的，因此，實(shí)際的工程模擬試驗(yàn)既需要水平加載又需要垂直加載。但是，在水平加載過(guò)程中，由于大體積的三維加載系統(tǒng)具有厚重的水平加載板，平動(dòng)摩擦力太大，從而影響了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可操作性。因而需要設(shè)計(jì)這樣一種裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)在最小摩擦力的情況下對(duì)工程模擬試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行加載，實(shí)際操作中能夠很好的滿(mǎn)足模擬試驗(yàn)要求。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述背景技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種用于工程模擬試驗(yàn)三維加載的減摩滑軌裝置，它可以有效地減少水平加載板與工程模擬試驗(yàn)中的模擬箱底板的摩擦力，有利于為實(shí)現(xiàn)大尺度的地下工程模擬試驗(yàn)的水平加載降低摩擦力并提高效率，具有通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
相對(duì)于滾動(dòng)摩擦而言，滑動(dòng)摩擦力太大，本實(shí)用新型就是利用滾動(dòng)摩擦要比滑動(dòng)摩擦小得多的原理，研制了這種滑軌裝置。利用該滑軌裝置，有效地解決了板厚重的水平加載板與模擬箱底板摩擦力較大而影響加載的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的滑軌裝置包括防土盒、滾輪和導(dǎo)軌。導(dǎo)軌和滾輪都罩在防土盒內(nèi)，導(dǎo)軌與模擬箱的箱體底板焊接。導(dǎo)軌的作用是引導(dǎo)水平加載板只在許可方向上水平移動(dòng)而保護(hù)加載油缸。滾輪通過(guò)穿過(guò)其軸心的軸承與防土盒連成一個(gè)整體，扣在導(dǎo)軌上沿著導(dǎo)軌自由滾動(dòng)。該滑軌裝置通過(guò)防土盒與水平加載板固定連接。這樣，水平加載板與模擬箱箱體底板的滑動(dòng)摩擦就轉(zhuǎn)變成了滾動(dòng)摩擦，從而達(dá)到了減小摩擦力的目的。
防土盒是為了防止砂土等散體材料落入滑軌內(nèi)使?jié)L輪不能自由滾動(dòng)而設(shè)置?；壖瓤梢詼p少摩擦，又能保證水平加載油缸在指定方向上平行均勻移動(dòng)，并防止水平加載油缸橫向偏轉(zhuǎn)，從而使水平加載油缸能正常工作。
本實(shí)用新型的滑軌裝置還適用于其他需要減少摩擦的機(jī)械滑軌裝置，通用性強(qiáng)。


圖1是本實(shí)用新型滑軌裝置在安裝使用狀態(tài)的正視立面圖；圖2是本實(shí)用新型滑軌裝置的正視圖；圖3是本實(shí)用新型滑軌裝置的俯視圖；圖4是本實(shí)用新型滑軌裝置與水平加載板的安裝位置示意圖；圖5是本實(shí)用新型滑軌裝置動(dòng)作后水平加載板位置變化的平面圖。圖中1.防土盒2.滾輪 3.滾輪軸承4.水平加載板5.導(dǎo)軌 6.模擬箱內(nèi)壁7.油缸前法蘭8.活塞前圓法蘭 9.水平加載油缸10.鋼柱 11.安裝滑軌裝置的狹槽12.水平加載板的初始位置13.水平加載板可移動(dòng)的最大極限位置具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的滑軌裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型滑軌裝置在安裝使用狀態(tài)的正視立面圖。首先簡(jiǎn)要描述城市地下工程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)水平加載的原理。圖1僅顯示出地下工程模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)包括用于容納模擬材料的模擬箱，模擬箱四個(gè)側(cè)面的每個(gè)側(cè)面外部均安裝有垂直鋼柱10，鋼柱用于支撐模擬箱、增強(qiáng)其剛度和減少變形。在鋼柱10上安裝有水平加載油缸9，并將油缸9的缸體前法蘭7固定在模擬箱的箱體上。加載油缸9通過(guò)其活塞桿端的圓法蘭8與水平加載板4固定連接。滑軌裝置(圖1中僅示意地標(biāo)識(shí)其防土盒1)通過(guò)防土盒與水平加載板固定連接，引導(dǎo)水平加載板4水平移動(dòng)。
如圖1所示，當(dāng)要利用模擬試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行水平加載時(shí)，先給水平加載油缸9提供液壓動(dòng)力，油缸9的活塞桿伸出，推動(dòng)活塞桿端的水平加載板4水平移動(dòng)(圖1中為向左移動(dòng))，實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬箱內(nèi)的模擬材料的水平加載。此時(shí)，可以參見(jiàn)圖5，該圖顯示出了水平加載板水平移動(dòng)前后的位置，圖中，箭頭表示水平加載板的水平移動(dòng)方向，雙實(shí)線為水平加載板的初始位置12，雙虛線為水平加載板可移動(dòng)的最大極限位置13。
圖2和圖3分別顯示出本實(shí)用新型滑軌裝置的正視立面圖和俯視圖?；壯b置包括一個(gè)防土盒1、多個(gè)滾輪2、多個(gè)滾輪軸承3以及一根導(dǎo)軌5。其中，滾輪2、滾輪軸承3和導(dǎo)軌5都被罩在防土盒1內(nèi)。導(dǎo)軌5與模擬箱的箱體底板固定連接(比如焊接)。滾輪2通過(guò)裝于其軸心的滾輪軸承3與防土盒1連成一個(gè)整體，滾輪2在導(dǎo)軌5上沿著導(dǎo)軌水平滾動(dòng)。
圖4是本實(shí)用新型滑軌裝置與水平加載板的安裝位置示意圖。如圖所示，滑軌裝置可拆卸地固定安裝在水平加載板4的底端邊緣上的狹槽11內(nèi)，并且其導(dǎo)軌與水平加載板4垂直?？梢栽诿繅K水平加載板4上對(duì)稱(chēng)地安裝適量的滑軌裝置(比如兩個(gè)或兩個(gè)以上)。
對(duì)模擬箱內(nèi)的模擬材料進(jìn)行水平加載時(shí)，水平加載油缸9推動(dòng)水平加載板4水平移動(dòng)，此時(shí)，導(dǎo)軌5引導(dǎo)水平加載板4并只允許它沿指定方向移動(dòng)，這樣還防止了水平加載油缸9發(fā)生橫向偏轉(zhuǎn)，保護(hù)加載油缸使之免受偏轉(zhuǎn)載荷的影響。同時(shí)，防土盒1防止砂土等散體材料落入滑軌內(nèi)而妨礙滾輪自由滾動(dòng)。
本實(shí)用新型利用滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小得多的原理設(shè)計(jì)了本滑軌裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因水平加載板底部滑動(dòng)摩擦較大而影響加載的問(wèn)題，提高了城市地下工程模型試驗(yàn)臺(tái)的工作效率，并延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命?？梢哉f(shuō)，加載板有了本滑軌裝置才能真正發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
權(quán)利要求1.一種工程試驗(yàn)用滑軌裝置，用于城市地下工程模擬試驗(yàn)中進(jìn)行水平加載時(shí)引導(dǎo)水平加載板水平移動(dòng)，其特征在于該滑軌裝置包括一個(gè)防土盒(1)、多個(gè)滾輪(2)、多個(gè)滾輪軸承(3)和一根導(dǎo)軌(5)，其中，滾輪(2)、滾輪軸承(3)和導(dǎo)軌(5)都被罩在防土盒(1)內(nèi)，每個(gè)滾輪(2)通過(guò)裝于其軸心的相應(yīng)滾輪軸承(3)與防土盒(1)連成一個(gè)整體，該整體通過(guò)防土盒(1)與上述水平加載板(4)固定連接，滾輪(2)位于導(dǎo)軌(5)上并可沿導(dǎo)軌(5)水平滾動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑軌裝置，其特征在于所述導(dǎo)軌(5)固定連接在工程模擬試驗(yàn)中所用模擬箱的底板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滑軌裝置，其特征在于所述防土盒(1)可拆卸地固定連接在所述水平加載板(4)底端邊緣上的狹槽(11)內(nèi)。
專(zhuān)利摘要一種工程試驗(yàn)用滑軌裝置，包括防土盒、滾輪、滾輪軸承和導(dǎo)軌，其中，滾輪(2)、滾輪軸承(3)和導(dǎo)軌(5)都被罩在防土盒(1)內(nèi)，每個(gè)滾輪通過(guò)其軸心的滾輪軸承與防土盒連成一個(gè)整體并通過(guò)防土盒與水平加載板(4)固定連接，滾輪位于導(dǎo)軌上并可沿導(dǎo)軌水平滾動(dòng)。本滑軌裝置可用于城市地下工程模擬試驗(yàn)中進(jìn)行水平加載時(shí)引導(dǎo)水平加載板水平移動(dòng)，是三維加載模擬試驗(yàn)裝置的一個(gè)組成部分。它能有效減少水平加載板與模擬箱箱體底板的摩擦力，為實(shí)現(xiàn)大尺度地下工程模型試驗(yàn)的水平加載降低摩擦力，提高效率。它可在最小摩擦力情況下，使模擬試驗(yàn)裝置靈活實(shí)現(xiàn)水平加載。它還適用于其他需要減少摩擦的機(jī)械滑軌裝置，通用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)E02D33/00GK2801891SQ200520110778
公開(kāi)日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者劉波, 陶龍光, 高全臣, 單仁亮 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)