(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 202210705119.3 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 武昌工学院 地址 430000 湖北省武汉市洪山区白沙洲 大道110号 (72)发明人 高健　梁栋才　任媛　吴振君　 (74)专利代理 机构 无锡松禾知识产权代理事务 所(普通合伙) 32316 专利代理师 张成 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种用于岩土材质材料特性检测的实验平 台与方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于岩土材质材料特性 检测的实验平台， 包括驱动压力推进头向下微距 推进的微距推进机构； 微距推进机构包括圆环形 微距升降平台， 压力推进头与圆环形微距升降平 台同步； 装置运行过程中， 中心卷绕桩在不旋转 的基础上向下位移， 从而使第一牵引绳和第二牵 引绳是以足够大的螺旋距呈螺旋状卷绕在中心 卷绕桩上的， 避免第一牵引绳和第二牵引绳卷绕 在中心卷绕桩上的过程中出现相互覆盖的问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115060574 A 2022.09.16 CN 115060574 A 1.一种用于岩土材质材料特性检测的实验平台， 其特征在于： 包括驱动压力推进头 (15)向下微距推进的微距推进机构； 所述微距推进机构包括圆环形微距升降平 台(19)， 所 述压力推进头(15)与所述圆环形微距升降平台(19)同步； 还包括固定高度的外齿圈(21)和相对于外齿圈(21)轴线呈中心对称的第一万向滚珠 推进单元(100.1)和第二万向滚珠推进单元(100.2)， 所述第一万向滚珠推进单元(100.1) 和第二万向滚珠推进单 元(100.2)均跟随外齿圈(21)同步 转动； 还包括与外齿圈(21)同轴心的中心卷绕桩(9)， 还包括沿外齿圈(21)径向方向延伸的 第一牵引绳(4.1)和第二牵引绳(4.2)； 所述第一牵引绳(4.1)两端分别连接第一万向滚珠 推进单元(100.1)和中心卷绕桩(9)； 所述第二牵引绳(4.2)两端分别连接第二万向滚珠推 进单元(100.2)和中心卷绕桩(9)； 圆环形微距升降平台(19)的上表面为环状万向滚珠行走面(7)； 第一万向滚珠推进单 元(100.1)上的第一万向滚珠(3.1)和第二万向滚珠推进单元(100.2)上的第二万向滚珠 (3.2)均与环状万 向滚珠行走面(7)滚动配合； 所述环状万向滚珠行走面(7)沿向心方向逐 渐变高。 2.根据权利要求1所述的一种用于岩土材质材料特性检测的实验平台， 其特征在于： 所 述第一万向滚珠推进单元(100.1)和第二万向滚珠推进单元(100.2)均跟随外齿圈(21)同 步转动的过程中， 第一牵引绳(4.1)和第二牵引绳(4.2)均逐渐卷绕在中心卷绕桩(9)上， 从 而使第一万向滚珠推进单元(100.1)和第二万向滚珠推进单元(100.2)随外齿圈(21)同步 转动的同时还做逐渐靠近中心卷绕桩(9)的向心运动， 进而推动所述圆环形微距升降平台 (19)逐渐下降。 3.根据权利要求2所述的一种用于岩土材质材料特性检测的实验平台， 其特征在于： 所 述外齿圈(21)的上方设置有顶部固定平台(8)； 所述外齿圈(21)的内侧沿直径方向固定有 横梁(22)， 所述横梁(22)上固定有与外齿圈(21)同轴心的转轴(23)； 所述转轴(23)通过推 力轴承转动安装在顶部固定平台(8)上的轴承孔中。 4.根据权利要求3所述的一种用于岩土材质材料特性检测的实验平台， 其特征在于： 所 述圆环形微距升降平台(19)的下侧固定设置有一对 竖向导柱(11)， 一对 所述竖向导柱(11) 的下端通过连接件(13)固定连接有竖向的顶压柱(14)， 所述顶压柱(14)的下端为所述压力 推进头(15)； 所述圆环形微距升降平台(19)的下方设置有固定高度的中间固定平台(18)， 所述中间固定平台(18)有竖向导柱 穿过孔(32)， 所述竖向导柱(11)活动穿过所述导柱 穿过 孔(32)， 所述竖向导柱(11)上还套有支撑弹簧(11)， 两所述支撑弹簧(11)向上弹性托起所 述圆环形微距升降平台(19)， 使第一万向滚 珠(3.1)和第二万向滚珠(3.2)始终接触所述环 状万向滚珠 行走面(7)。 5.根据权利要求6所述的一种用于岩土材质材料特性检测的实验平台， 其特征在于： 中 心卷绕桩(9)内为空心(36)， 所述中心卷绕桩(9)的下端 固定连接有升降导块(39)， 所述升 降导块(39)的两端设置有竖向的升降导孔(37)， 所述中间固定平台(18)上固定设置有导柱 座(33)， 所述导柱座(33)上固定有一对纵向导柱(28)， 一对纵向导柱(28)穿过所述升降导 块(39)上的两升降导孔(37)； 所述中心卷绕桩(9)的上端固定连接有丝杆螺母(35)， 还包括 与丝杆螺母(35)相配合的丝杆(34)， 所述丝杆(34)的上端 固定连接所述横梁(22)； 所述外 齿圈(21)的旋转通过所述横梁(22)带动所述丝杆(34)旋转， 所述丝杆(34)的旋转在螺纹传权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115060574 A 2动和一对纵向导柱(28)的导向作用下使中心卷绕桩(9)在不旋转的基础上向下位移。 6.根据权利要求5所述的一种用于岩土材质材料特性检测的实验平台， 其特征在于： 所 述横梁(22)的下侧平行设置有一对平行的横向导杆(80)， 所述横向导杆(80)的两端通过固 定座(10)固定连接所述横梁(22)； 所述第一万向滚珠推进单元(100.1)和第二万向滚珠推 进单元(100.2)均能沿所述横向导杆(80)活动。 7.根据权利要求6所述的一种用于岩土材质材料特性检测的实验平台， 其特征在于： 顶 压柱(14)上有压力传感器。 8.根据权利要求7所述的一种用于岩土材质材料特性检测的实验平台， 其特征在于： 还 包括输出齿轮(24)， 所述输出齿轮(24)与所述外齿圈(21)啮合。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115060574 A 3