(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210443415.0 (22)申请日 2022.04.25 (71)申请人 中国人民解 放军空军工程大 学 地址 710000 陕西省西安市灞桥区席王街 道霸陵路1号 (72)发明人 刘石　蔡传昕　吴永根　黄哲　 (74)专利代理 机构 南京金宁专利代理事务所 (普通合伙) 32479 专利代理师 张凤香 (51)Int.Cl. G01N 3/04(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种岩石轴向抗拉的三向校正系统 (57)摘要 本发明公开了一种岩石轴向抗拉的三向校 正系统， 包括试样顶部竖直转角校正组件、 试样 顶部水平位移校正组件， 试样顶部夹持组件、 试 样底部夹持组件、 试样底部水平 位移校正组件和 试样底部 竖直转角校正组件， 试样顶部水平位移 校正组件的顶部和底部分别与试样顶部竖直转 角校正组件和试样顶部夹持组件固定连接， 试样 夹持在试样顶部夹持组件和试样底部夹持组件 之间， 试样底部水平位移校正组件的顶部和底部 分别于试样底部夹持组件和试样底部竖直转角 校正组件固定连接。 本发明能够克服现有轴向拉 伸过程中可能出现的端部应力集中和拉伸偏心 问题， 以及试验机上下拉力方向不在同一直线上 的问题， 最大程度的还原岩石直接抗拉的真实受 力状态。 权利要求书2页 说明书7页 附图13页 CN 114813323 A 2022.07.29 CN 114813323 A 1.一种岩石轴向抗拉的三向校正系统， 其特征在于： 包括试样顶部竖直转角校正组件 (1)、 试样顶部水平位移校正组件(2)， 试样顶部夹持组件(3)、 试样底部夹持组件(4)、 试样 底部水平 位移校正组件(5)和试样底部竖直转角校正组件(6)， 所述试样顶部竖直转角校正 组件(1)的顶端与试验机的上夹头相匹配， 且 所述试样顶部竖直转角校正组件(1)的底端与 所述试样顶部水平 位移校正组件(2)的顶端固定连接， 所述试样顶部水平 位移校正组件(2) 的底端与所述试样顶部夹持组件(3)的顶端固定连接， 试样(7)夹持在所述试样顶部夹持组 件(3)和所述试样底部夹持组件(4)之间， 所述试样底部夹持组件(4)的底部与所述试样底 部水平位移校正组件(5)的顶部固定连接， 所述试样底部水平 位移校正组件(5)的底部与所 述试样底部竖直转角校正组件(6)的顶部固定连接， 所述试样底部竖直转角校正组件(6)的 底端与是样机的下夹 头相匹配。 2.根据权利要求1所述的一种岩石轴向抗拉的三向校正系统， 其特征在于： 所述试样顶 部竖直转角校正组件(1)包括第一连接杆(101)、 第一半圆盘(102)、 第一转动球(103)、 第二 半圆盘(104)、 第二连接杆(105)和第一传力球(106)； 所述第一传力球(106)的内部为空心 结构， 且所述第一传力球(106)的顶部和底部均为开口结构， 所述第一半圆盘(102)和所述 第二半圆盘(104)相向且对称设置， 且所述第一半圆盘(102)和所述第二半圆盘(104)均与 所述第一传力球(106)的内侧壁转动连接； 所述第一半圆盘(102)和所述第二半圆盘(104) 之间通过第一转动球(103)连接， 所述第一转动球(103)与所述第一半圆盘(102)和所述第 二半圆盘(104)均为 转动连接； 所述第一连接杆(101)的底部与所述第一半圆盘(102)的顶部固定连接， 所述第二连接 杆(105)的顶部与所述第二半圆盘(104)的底部固定连接， 所述第一连接杆(101)和所述第 二连接杆(10 5)均贯穿所述第一传力球(10 6)。 3.根据权利要求2所述的一种岩石轴向抗拉的三向校正系统， 其特征在于： 所述试样顶 部水平位移校正组件(2)包括第一外壳体(201)， 所述第一外壳体(201)内开设有第一水平 移动槽(202)， 所述第一水平移动槽(202)中水平设有第一水平 位移校正板(203)， 所述第一 水平位移校正板(203)的直径小于所述第一水平移动槽(202)的尺 寸， 且所述第一水平 位移 校正板(203)的顶部和底部与所述第一水平移动槽(202)的顶部和底部之间对应设有多个 第一滚珠(204)； 所述第一水平位移校正板(203)的底部固设有第三连接杆(205)， 所述第三 连接杆(205)贯穿所述第一外壳体(201)的底部， 且所述第一外壳体(201)的底面上开设有 用于所述第三连接杆(20 5)移动的第一 通孔(206)。 4.根据权利要求3所述的一种岩石轴向抗拉的三向校正系统， 其特征在于： 所述试样顶 部夹持组件(3)包括第二外壳体(301)， 所述第二外壳体(301)的内部为空心结构， 且 所述第 二外壳体(301)的侧壁上对称开设有两个安装孔(302)， 所述第二外壳体(301)的内部活动 设有第一夹具套筒(303)， 所述第一夹具套筒(303)为柔性材质， 且 所述第一夹具套筒(303) 的侧壁上开设有让位槽(304)； 所述第二外壳体(301)内还设有用于对所述第一夹具套筒 (303)进行夹紧调节的限位组件， 所述限位组件贯 穿两个所述 安装孔(3 02)。 5.根据权利要求4所述的一种岩石轴向抗拉的三向校正系统， 其特征在于： 所述限位组 件包括两个手柄(305)， 两个所述手柄(305)分别对应贯穿两个所述安装孔(302)， 两个所述 手柄(305)之间固定连接有 内螺纹套筒(306)， 所述第一夹具套筒(303)的外表面设有与所 述螺纹套筒(306)相匹配的外螺纹； 所述第一夹具套筒(303)的外表 面为上小下大的梯形结权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114813323 A 2构， 所述内螺纹套 筒(306)的内表面与所述第一夹具套 筒(303)的外表面结构相匹配。 6.根据权利要求3所述的一种岩石轴向抗拉的三向校正系统， 其特征在于： 所述试样底 部夹持组件(4)包括第三外壳体(401)， 所述第三外壳体(401)为顶部和底部均开口的空心 结构， 所述第三外壳体(401)的一侧面固设有两个连接板(402)， 两个所述连接板(402)之间 转动设有旋转轴(403)， 所述旋转轴(403)的一端固设有限位齿轮(404)， 所述旋转轴(403) 的另一端固设有把手(405)， 靠近所述限位齿轮(404)的连接板(402)上开设有与所述限位 齿轮(404)相匹配的限位齿槽(406)； 所述旋转轴(403)上缠绕设有锁紧钢 丝(407)， 所述锁 紧钢丝(407)的一端与所述旋转轴(403)固定连接， 所述锁紧钢丝(407)的另一端贯穿所述 第三外壳体(401)后与所述第三外壳体(401)的内侧壁固定连接 。 7.根据权利要求5或6所述的一种岩石轴向抗拉的三向校正系统， 其特征在于： 所述试 样底部夹持组件(4)与所述试样顶部 夹持组件(3)结构相同。 8.根据权利要求7所述的一种岩石轴向抗拉的三向校正系统， 其特征在于： 所述试样底 部水平位移校正组件(5)包括第四外壳体(501)， 所述第四外壳体(501)内开设有第二水平 移动槽(502)， 所述第二水平移动槽(502)中水平设有第二水平 位移校正板(503)， 所述第二 水平位移校正板(503)的直径小于所述第二水平移动槽(502)的尺 寸， 且所述第二水平 位移 校正板(503)的顶部和底部与所述第一水平移动槽(502)的顶部和底部之间对应设有多个 第二滚珠(504)； 所述第二水平位移校正板(503)的顶部固设有第四连接杆(505)， 所述第四 连接杆(505)贯穿所述第四外壳体(501)的顶部， 且所述第四外壳体(501)的顶面上开设有 用于所述第四连接杆(5 05)移动的第二 通孔(506)。 9.根据权利要求8所述的一种岩石轴向抗拉的三向校正系统， 其特征在于： 所述第 三外 壳体(401)的底部固设有连接柱(408)， 所述连接柱(408)的直径大于所述第三外壳体(401) 的内径， 所述连接柱(408)的内部也为空心结构， 且所述第四连接杆(505)的顶部套设在所 述连接柱(408)内， 所述连接柱(408)的侧壁上对称开设有两个第一螺纹孔(409)， 所述第四 连接杆(5 05)上开设有与所述第一螺纹孔(409)相匹配的第二螺纹孔(5 07)。 10.根据权利要求9所述的一种岩石轴向抗拉的三向校正系统， 其特征在于： 所述试样 底部竖直转角校正组件(6)包括第五连接杆(601)、 第二传力球(602)、 第二转动球(603)和 第六连接杆(604)， 所述第五连接杆(601)的底部与所述第二传力球(602)的顶部固定连接， 所述第二传力球(602)内部为空心结构， 所述第二转动球(603)位于所述第二传力球(602) 内， 且所述第二转动球(603)的外表面与所述第二传力球(602)的内表面转动连接， 所述第 二转动球(603)的底部固定连接有所述第六连接杆(604)， 所述第六连接杆(604)贯穿所述 第二传力球(602)的底部， 且所述第二传力球(602)的底部开设有用于所述第六连接杆 (604)穿过的第三 通孔(605)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114813323 A 3