(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 202210411416.7 (22)申请日 2022.04.19 (71)申请人 辽宁大学 地址 110036 辽宁省沈阳市皇姑区崇山中 路66号 (72)发明人 肖永惠　王爱文　潘一山　张建卓　 徐连满　罗浩　代连朋　 (74)专利代理 机构 北京深川专利代理事务所 (普通合伙) 16058 专利代理师 张彦 (51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/307(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种环形向心静动组合加载试验装置及其 使用方法 (57)摘要 本发明涉及静动组合加载试验装置技术领 域， 一种环形向心静动组合加载试验装置， 包括 框架结构1和加载缸2， 所述框架结构1为组合件 结构， 包括第一支撑12， 在所述第一支撑12内部 设有第二支 撑13， 所述第一支 撑12与第二支 撑13 均为圆柱环结构， 所述加载缸2嵌于第一支撑12 与第二支撑13上； 在所述第一支撑12与第二支 撑 13上表面设有上台面11， 在所述第二支撑13的下 侧设有待加载试件放置面14； 在所述加载缸2一 侧设有调节装置3， 所述调节装置3包括驱动装置 31； 本发明具有如下有益效果， 可以实现对试件 进行环形向心对称和非对称加载试验， 也可实现 对不同大小冲击试件进行加载； 加载承受范围更 大； 可实现一键同步调节， 更大程度地保证了加 载的对称性。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 114689437 A 2022.07.01 CN 114689437 A 1.一种环形向心静动组合加载试验装置， 包括框架结构(1)和加载缸(2)， 其特征在于： 所述框架结构(1)为组合件 结构， 包括第一支撑(12)， 在所述第一支撑(12)内部设有第二支 撑(13)， 其中， 所述第一支撑(12)与第二支撑(13)均为圆柱环结构且同心设置， 所述加载缸 (2)嵌于第一支撑(12)与第二支撑(13)上； 同时在所述第一支撑(12)与第二支撑(13)上表 面设有上台面(11)， 在所述第二支撑(13)的下侧设有放置待加载试件的加载试件放置面 (14)； 在所述加载缸(2)一侧设有调节装置(3)， 所述调节装置(3)包括驱动装置(31)， 所述驱 动装置(31)轴上设有第一 驱动轮(32)以同步转动， 所述第一 驱动轮(32)一侧啮合有第二 驱 动轮(33)， 所述第二 驱动轮(33)的轴线与加载缸(2)同轴， 且在所述第二驱动轮(33)内侧设 有能够同步转动的承载环(34)， 所述承载环(34)设于第一支撑(12)与第二支撑(13)之间， 所述第二 驱动轮(33)设于承 载环(34)中间对称位置， 同时， 所述承 载环(34)与加载缸(2)的 外表面螺旋连接， 在所述承载环(34)两端外侧设有固定环(35)， 所述固定环(35)通过螺钉 固定于第一支撑(12)与第二支撑(13)上， 同时， 所述固定环(35)与承载环(34)之间设有减 阻环(36)， 所述第二驱动轮(3 3)与固定环(3 5)之间设有低阻材 料。 2.根据权利要求1所述的一种环形向心静动组合加载试验装置， 其特征在于： 所述驱动 装置(31)连接手 轮(37)， 通过手动旋转驱动第一驱动轮(32)旋转。 3.根据权利要求2所述的一种环形向心静动组合加载试验装置， 其特征在于： 所述加载 缸(2)的轴线指向第一支撑(12)与第二支撑(13)中心， 在框架结构(1)的圆周上设有多个， 所述调节装置(3)与加载 缸(2)一一对应设置 。 4.根据权利要求3所述的一种环形向心静动组合加载试验装置， 其特征在于： 所述第 一 驱动轮(32)与第二 驱动轮(33)均为圆柱齿轮， 且 所述第一 驱动轮(32)的齿 数小于第二 驱动 轮(33)的齿数。 5.根据权利要求4所述的一种环形向心静动组合加载试验装置， 其特征在于： 所述承载 环(34)与加载 缸(2)之间的螺 旋连接是通过高强度梯形螺 旋齿进行连接。 6.根据权利要求5所述的一种环形向心静动组合加载试验装置， 其特征在于： 在所述加 载缸(2)后侧设有辅助套(4)， 所述辅助套(4)包括导向筒(41)， 在所述导向筒(41)内圈设有 滑槽(42)， 在所述滑槽(42)内设有能够发生相对滑动的滑块(22)， 所述滑块(22)与加载缸 (2)后侧外壁固定设置， 所述辅助套(4)还包括用于连接的法兰盘(43)， 所述法兰盘(43)能 够遮挡住固定环(35)的固定螺钉， 所述法兰盘(43)通过螺钉孔(44)与第一支撑(12)固定连 接。 7.根据权利要求1所述的一种环形向心静动组合加载试验装置， 其特征在于： 在所述加 载缸(2)的活塞杆端部设有加载头(21)， 所述加载缸(2)与加载头(21)之间的连接设为球 接。 8.根据权利要求1所述的一种环形向心静动组合加载试验装置， 其特征在于： 所述驱动 装置(31)连接置于底部的马达(38)， 所述马达(38)的输出轴同步驱动第一驱动轮(32)， 第 一驱动轮(32)与第二驱动轮(3 3)啮合传动。 9.根据权利要求8所述的一种环形向心静动组合加载试验装置， 其特征在于： 所述第 一 驱动轮(32)与第二 驱动轮(33)均设置为锥齿轮； 一个所述第一 驱动轮(32)与多个第二 驱动 轮(33)同时啮合传动。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114689437 A 210.根据权利要求1至9所述的任意一一种环形向心静动组合加载试验装置， 本发明还 提供了一种环形向心静动组合加载 试验装置的使用方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： ①将本发明按所述连接关系进行组装， 并配备相应的液压站， 在每一个加载缸(2)外侧 通过电磁阀与一个蓄能器连通， 每一个蓄能器通过相 应控制阀与液压站连通， 用于提供对 待加载试件进 行动态加载； 同时每个加载缸(2)也通过相应控制阀与液压站连通， 构成静态 加载回路， 用于提供对待加载 试件进行静态加载； ②将待加载试件放置在加载试件放置面(14)， 根据试验需求选择需要使用的加载缸 (2)， 通过转动每 个加载缸(2)对应的手 轮(37)， 调节加载 缸(2)至合 适位置； ③对与需要 使用的加载 缸(2)相连通的蓄能器进行蓄能， 达 到设定能量时停止； ④通过控制系统对加载缸(2)内注入液压油以实现对待加载试件进行静态加载， 为防 止待加载试件发生移动， 可选择对需要使用的加载缸(2)同时注入液压油， 各自管路独立， 可进一步的提高加载的同步 性， 加载载荷达到设定值时停止； ⑤通过控制系统控制蓄能器与加载缸(2)之间的电磁 阀切换状态， 实现快速对加载缸 (2)提供大流量以形成对对待加载试件进行动态加载， 由于 蓄能器与加载缸(2)是一对一设 置， 电磁阀选择为高速响应阀， 则形成的动载能够达 到冲击效果。 ⑥通过静态加载回路切换控制阀状态可实现加载缸(2)的缩回， 取出试件残渣， 即可完 成一次加载 试验。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114689437 A 3