技术领域
[0001] 本
发明属于岩石试验领域，具体涉及岩石直剪压缩仪。
背景技术
[0002] 岩石试验是测试岩石物理
力学性质的试验；分室内试验和现场原位测试两种，其中原位测试的主要项目有岩体现场
变形试验、直剪试验、三轴试验、岩体
应力测试(表面应力测试、孔壁应力测试、孔底应力测试)等。直剪试验的目的在于测定
风化岩体或半坚硬岩体本身的抗剪强度指标，而压缩试验是指当岩石到达强度极限时，观察岩石变形及破裂的过程。
[0003] 一般在获得岩石的直剪试验数据和压缩试验数据时，需要采用两
块同一地质的岩石进行直剪和压缩的分别试验，直剪试验数据和压缩试验数据之间的关联性小；同时当强度较低的岩石被直剪试验和压缩试验后，岩石会被试验仪器破坏，当破坏力较大时，岩石会被崩坏，同时大量的岩石碎屑容易飞溅，飞溅的过程中容易冲击到试验人员，造成一些人身伤害。
发明内容
[0004] 本发明意在提供岩石直剪压缩仪，以同时对同一岩石进行直剪试验和压缩试验。
[0005] 为了达到上述目的，本发明的
基础方案如下：岩石直剪压缩仪，包括机台和固定架，所述固定架固定安装在机台上，所述机台的上表面上设有放置岩石的凸台，还包括直剪机构和
压缩机构，所述直剪机构包括推板和可伸缩的推压单元，所述推压单元
水平固定安装在固定架上，且推压单元动力输出的一端与推板固定连接，推板远离推压单元的一侧与岩石相抵；所述压缩机构包括压头、隔离桶和可伸缩的下压单元，所述隔离桶的上端和下端均为敞口，且凸台位于隔离桶内，所述下压单元竖直安装在固定架上，且压头与下压单元的下端固定连接，且压头与隔离桶的内壁之间设有间隙，所述隔离桶由上至下依次分为第一隔离桶和第二隔离桶，第一隔离桶和第二隔离桶均与固定架固定连接，所述推板位于第一隔离桶和第二隔离桶之间，且推板与第一隔离桶和第二隔离桶之间均设有间隙；所述压头内设有油道，所述压头的下表面上设有若干与油道连通的出油孔。
[0006] 基础方案的原理：在检测前，先将待检测的岩石通过隔离桶放置到凸台上。
[0007] 启动下压单元，此时下压单元将岩石固定在凸台与压头之间，压头内的油从油道内流出，对岩石的端面进行润滑，降低其
摩擦力对试验的影响；然后启动推压单元，推压单元推动推板向岩石的方向移动，当推板位于第一隔离桶和第二隔离桶内时，推板对岩石施加剪切力，此过程中不断的增加推压单元的推力，同时记录相关的直剪数据。
[0008] 当直剪试验完成后，将推压单元上的推板移回原位；然后增加下压单元对岩石的下压力，对岩石进行压缩测试，同时记录相关的岩石压缩数据；岩石压缩过程中，
破碎的岩石被阻挡在隔离桶内。
[0009] 当试验结束后，将下压单元上的压头移回原位，取出隔离桶内的岩石即可。
[0010] 基础方案的优点：1、将隔离桶分为第一隔离桶和第二隔离桶，且推板位于第一隔离桶和第二隔离桶之间，便于隔离桶对直剪和压缩过程中岩石飞屑进行阻挡，同时便于推板对岩石进行直剪试验，且推板与隔离桶之间不会相互干扰，保证直剪试验的
精度；2、机台的上表面上设有放置岩石的凸台，将岩石放置在凸台上，能够让凸台对岩石进行有效的
支撑，且当压头按压到岩石上时，能对直剪过程中的岩石被充分的固定；且凸台能让岩石与隔离桶的内壁之间保持一定距离，进而当岩石的直剪和压缩试验不受干扰；3、压头上设有出油孔，便于油道内的油通过出油孔流动至岩石的端面上，能够有效的降低压头与岩石之间的摩擦力，能够让岩石的压缩试验具有高的精度。
[0011] 综上所述，本方案中的直剪压缩仪既能对岩石进行直剪试验又能进行压缩试验，且在岩石直剪试验和压缩试验的过程中产生的岩石飞屑能够被隔离桶抵挡，进而避免岩石飞屑飞溅到试验人员身上，能够充分的保证试验的安全性。
[0012] 进一步，还包括切割机构，所述切割机构包括主动
齿轮、齿圈、伸缩单元、切割刀以及带动主动齿轮转动的
电动机，所述齿圈水平转动安装在固定架上，且齿圈与隔离桶同轴设置；所述齿圈的上表面上设有与主动齿轮
啮合的传动齿，所述伸缩单元水平固定安装在齿圈的内壁上，伸缩单元远离齿圈的一侧上固定安装有切割刀，所述切割刀的轴线与隔离桶的轴线垂直，所述第二隔离桶上设有切割通槽，所述切割刀与切割通槽相对。当结束岩石的直剪试验后，启动电动机和伸缩单元，电动机带动主动齿轮转动，转动的主动齿轮与传动齿啮合，进而带动齿圈转动，此时伸缩单元伸长，进而让切割刀穿过切割通槽与岩石相抵，切割刀在转动的过程中对岩石进行切割，当岩石被切割后，对压头进行回退，然后取出隔离桶中上半段，然后压缩机构对下半段的岩石进行压缩试验，在压缩试验时，压缩的岩石为待检测岩石的下半段，能有效的去除已经进行直剪试验后的岩石部分，能有效的提高岩石的压缩试验精度；同时齿圈的上表面上设有与主动齿轮啮合的传动齿，便于主动齿轮带动齿圈转动，便于切割刀对岩石进行切割。
[0013] 进一步，还包括油管，所述机台上设有放置凸台的凹槽，所述凸台的底面和凹槽的底面之间设有压簧，且压簧与凸台和机台均为固定连接，所述凹槽与凸台之间设有间隙，所述凹槽与油道通过油管连通。若压头的出油孔流出的油过多时，油能够沿岩石流动至凹槽与凸台的间隙中，进而让油收集至凹槽中；当对下一待测岩石进行检测时，岩石放置到凸台上时，岩石能将凸台下压，进而将凹槽中的油
挤压至油管中，进而流动至油道中，实现油的
回收利用。
[0014] 进一步，所述伸缩单元包括伸缩杆、电磁
铁和与电
磁铁相吸的磁铁，所述伸缩杆的一端与磁铁固定连接，伸缩杆的另一端与电磁铁固定连接；所述磁铁与切割刀固定连接，电磁铁与齿圈的内壁固定连接。在将待测岩石放置到隔离桶前，先开启电磁铁，电磁铁对磁铁进行吸引，进而让伸缩杆收缩，避免切割刀与岩石发生干扰；当待测岩石放置到隔离桶后，关闭电磁铁即可，便于对切割刀的
位置进行控制。
[0015] 进一步，所述凸台和压头均呈圆柱形，且凸台的直径大于压头的直径。便于凸台对岩石进行全面的支撑，让岩石被稳定的直剪和压缩。
附图说明
[0016] 图1为本发明中岩石直剪压缩仪
实施例的结构示意图；
[0017] 图2为图1中A处的放大图。
具体实施方式
[0018] 下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
[0019]
说明书附图中的附图标记包括：机台10、凸台101、凹槽102、压簧103、固定架20、推压单元30、推板301、下压单元40、压头401、油道411、油管402、第一隔离桶403、第二隔离桶404、切割通槽414、电动机50、主动齿轮501、齿圈502、切割刀503、伸缩杆504、电磁铁505、磁铁506。
[0020] 实施例基本如附图1和附图2所示：岩石直剪压缩仪，包括机台10、固定架20、切割机构、直剪机构和压缩机构，固定架20
焊接在机台10上，机台10的上表面上设有放置岩石的凸台101，机台10上设有放置凸台101的凹槽102，凸台101的底面和凹槽102的底面之间设有压簧103，且压簧103与凸台101和机台10均为焊接，凹槽102与凸台101之间设有间隙。
[0021] 直剪机构包括推板301和可伸缩的推压单元30，推压单元30水平焊接在固定架20的左侧上，且推压单元30的右端与推板301焊接，推板301的右表面与岩石相抵。
[0022] 压缩机构包括压头401、油管402、隔离桶和可伸缩的下压单元40，隔离桶的上端和下端均为敞口，且凸台101位于隔离桶内，下压单元40竖直安装在固定架20上，且压头401与下压单元40的下端焊接，且压头401与隔离桶的内壁之间设有间隙，隔离桶由上至下依次分为第一隔离桶403和第二隔离桶404，第一隔离桶403和第二隔离桶404均与固定架20焊接，推板301位于第一隔离桶403和第二隔离桶404之间，且推板301的上侧面与第一隔离桶403的下侧面之间设有间隙，推板301的下侧面与第二隔离桶404上侧面之间设有间隙；压头401内设有油道411，压头401的下表面上设有若干与油道411连通的出油孔，凹槽102与油道411通过油管402连通。
[0023] 切割机构包括主动齿轮501、齿圈502、伸缩单元、切割刀503以及带动主动齿轮501转动的电动机50，齿圈502水平安装转动安装在固定架20上，且齿圈502与隔离桶同轴设置；齿圈502的上表面上设有与主动齿轮501啮合的传动齿，伸缩单元包括水平设置的伸缩杆
504、电磁铁505以及与电磁铁505相吸的磁铁506，伸缩杆504的一端与磁铁506焊接，伸缩杆
504的另一端与电磁铁505焊接；磁铁506与切割刀503焊接，电磁铁505与齿圈502的内壁焊接；切割刀503的轴线与隔离桶的轴线垂直，第二隔离桶404上设有切割通槽414，切割刀503与切割通槽414相对。
[0024] 此外，凸台101和压头401均呈圆柱形，且凸台101的直径大于压头401的直径。
[0025] 本实施例中的岩石直剪压缩仪在使用前，需要先将待测岩石放置到隔离桶内，此时开启电磁铁505，电磁铁505对磁铁506进行吸引，进而让伸缩杆504收缩，避免切割刀503与岩石发生干扰；当待测岩石放置到隔离桶后，关闭电磁铁505，切割刀503通过切割通槽414与岩石相抵；当岩石放置到凸台101上时，岩石能将凸台101下压，进而将凹槽102中的油挤压至油管402中，压头401内的油被挤压至岩石的上表面，以减少压头401与岩石之间的摩擦力，能够让岩石的压缩试验具有高的精度；同时压头401的出油孔流出的油过多时，油能够沿岩石流动至凹槽102与凸台101的间隙中，进而让油收集至凹槽102中，实现油的回收利用。
[0026] 然后启动下压单元40，此时下压单元40将岩石固定在凸台101与压头401之间，压头401内的油从油道411内流出，对岩石的端面进行润滑，降低其摩擦力对试验的影响；然后启动推压单元30，推压单元30推动推板301向岩石的方向移动，当推板301位于第一隔离桶403和第二隔离桶404内时，推板301对岩石施加剪切力，此过程中不断的增加推压单元30的推力，同时记录相关的直剪数据。
[0027] 当直剪试验完成后，将推压单元30上的推板301移回原位；启动电动机50，电动机50带动主动齿轮501转动，转动的主动齿轮501与传动齿啮合，进而带动齿圈502转动，此时伸缩杆504伸长，切割刀503在转动的过程中对岩石进行切割，当岩石被切割后，对压头401进行回退，然后取出隔离桶中岩石的上半段，然后关闭电动机50，同时启动电磁铁505，切割刀503回退。
[0028] 然后下压单元40对岩石的下压力，对岩石进行压缩测试，同时记录相关的岩石压缩数据；岩石压缩过程中，破碎的岩石被阻挡在隔离桶内。
[0029] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和
专利的实用性。本
申请要求的保护范围应当以其
权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
