高压伺服真三轴岩爆实验设备制造技术

本发明专利技术涉及岩爆实验装置技术领域，提出一种高压伺服真三轴岩爆实验设备，该装置包括第一到第六加载机构。第一加载机构用于沿第一方向向待实验岩石施加载荷；第二加载机构用于沿第二方向向待实验岩石施加载荷，第二方向与第一方向反向；第三加载机构用于沿第三方向向待实验岩石施加载荷，第三方向与第一方向垂直；第四加载机构用于沿第四方向向待实验岩石施加载荷，第四方向与第三方向反向；第五加载机构用于沿第五方向向待实验岩石施加载荷，第五方向与第一方向、第三方向垂直；第六加载机构用于沿第六方向向待实验岩石施加载荷，第六方向与第五方向反向。本设备的六个加载机构都可以单独控制，从而实现岩石在不同方向的单独加载。

High Pressure Servo True Triaxial Rockburst Test Equipment

【技术实现步骤摘要】
高压伺服真三轴岩爆实验设备
本专利技术涉及岩爆实验装置
，尤其涉及一种高压伺服真三轴岩爆实验设备。
技术介绍
岩爆是深部地下工程面临的重大灾害之一，关于岩爆的问题越来越受到研究者们的重视，国内外学者进行了大量的岩爆实验以及岩爆实验设备的开发。为了更加真实的再现地下工程岩爆现象以此对现场岩爆预警提供实验基础，需要开发可以满足真实地应力状态以及开挖导致的应力转换的高压伺服岩爆设备。目前的岩爆实验装置只能进行在静荷载或动荷载作用下单面卸荷岩爆实验，而关于模拟在静荷载或动荷载作用下硐壁岩爆(单面卸载)、交叉点岩爆(双面卸载)、工作面岩爆(三面卸载)以及岩柱岩爆(四面卸载)等类型的岩爆的实验还不能进行。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分专利技术的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高压伺服真三轴岩爆实验设备，该高压伺服真三轴岩爆实验设备解决了相关技术中岩爆实验装置不能模拟在静荷载或动荷载作用下硐壁岩爆(单面卸载)、交叉点岩爆(双面卸载)、工作面岩爆(三面卸载)以及岩柱岩爆(四面卸载)的技术问题。本专利技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本专利技术的实践而习得。根据本公开的一方面，提供一种高压伺服真三轴岩爆实验设备，该高压伺服真三轴岩爆实验设备包括：第一加载机构、第二加载机构、第三加载机构、第四加载机构、第五加载机构以及第六加载机构。第一加载机构用于沿第一方向向待实验岩石施加载荷；第二加载机构用于沿第二方向向待实验岩石施加载荷，所述第二方向与所述第一方向反向；第三加载机构用于沿第三方向向待实验岩石施加载荷，所述第三方向与所述第一方向垂直；第四加载机构用于沿第四方向向待实验岩石施加载荷，所述第四方向与所述第三方向反向；第五加载机构用于沿第五方向向待实验岩石施加载荷，所述第五方向与所述第一方向、第三方向垂直；第六加载机构用于沿第六方向向待实验岩石施加载荷，所述第六方向与所述第五方向反向。在本公开的一种示例性实施例中，所述高压伺服真三轴岩爆实验设备还包括机架，所述机架包括：底座、滑动框架、固定框架。滑动框架沿所述第一方向和所述第二方向滑动设置于所述底座上，用于支撑所述第一加载机构和所述第二加载机构；固定框架固定设置于所述底座上，用于支撑所述第三加载机构、所述第四加载机构、所述第五加载机构以及所述第六加载机构。在本公开的一种示例性实施例中，所述高压伺服真三轴岩爆实验设备还包括用于承载所述待实验岩石的承载台，所述承载台滑动设置于所述底座上。在本公开的一种示例性实施例中，所述高压伺服真三轴岩爆实验设备还包括夹具，夹具固定设置于所述承载台上，具有夹持所述待实验岩石的容纳空间；其中，所述夹具上开设有连通所述容纳空间的螺纹孔，所述夹具还包括匹配所述螺纹孔设置的螺栓，所述螺栓的螺纹端设置有弹性件。在本公开的一种示例性实施例中，所述第一加载机构包括：第一伸缩式双作用缸、第一压板、第一摆臂、第一摆臂油缸、第一载荷传感器、第一位移传感器。第一伸缩式双作用缸的缸体端与所述滑动框架固定连接；第一压板的第一端通过一球头与所述第一伸缩式双作用缸的活塞端万向连接；第一摆臂的第一端与所述第一压板的第二端在所述第五方向、所述第六方向滑动连接，第二端用于向所述待实验岩石施加载荷；第一摆臂油缸用于驱动所述第一摆臂沿所述第五方向和所述第六方向移动；第一载荷传感器设置于所述第一伸缩式双作用缸的活塞端，用于检测向所述待实验岩石的载荷；第一位移传感器设置于所述第一伸缩式双作用缸的活塞端用于检测所述第一伸缩式双作用缸活塞端的位移；其中，所述第一摆臂的第一端与第二端可伸缩连接，且所述第一摆臂的两端之间套接有弹簧。在本公开的一种示例性实施例中，所述第二加载机构包括：第二伸缩式双作用缸、第二压板、第二摆臂、第二摆臂油缸、第二载荷传感器、第二位移传感器。第二伸缩式双作用缸的缸体端与所述滑动框架固定连接；第二压板的第一端通过一球头与所述第二伸缩式双作用缸的活塞端万向连接；第二摆臂的第一端与所述第二压板的第二端在所述第五方向、所述第六方向滑动连接，第二端用于向所述待实验岩石施加载荷；第二摆臂油缸用于驱动所述第二摆臂沿所述第五方向和所述第六方向移动；第二载荷传感器设置于所述第二伸缩式双作用缸的活塞端，用于检测向所述待实验岩石的载荷；第二位移传感器设置于所述第二伸缩式双作用缸的活塞端用于检测所述第二伸缩式双作用缸活塞端的位移；其中，所述第二摆臂的第一端与第二端可伸缩连接，且所述第二摆臂的两端之间套接有弹簧。在本公开的一种示例性实施例中，所述第三加载机构包括：第三伸缩式双作用缸、第三压板、第三摆臂、第三摆臂油缸、第三载荷传感器、第三位移传感器、第三扰动油缸、第三扰动压板。第三伸缩式双作用缸的缸体端与所述固定框架固定连接；第三压板的第一端通过一球头与所述第三伸缩式双作用缸的活塞端万向连接；第三摆臂的第一端与所述第三压板的第二端在所述第五方向、所述第六方向滑动连接，第二端用于向所述待实验岩石施加载荷；第三摆臂油缸用于驱动所述第三摆臂沿所述第五方向和所述第六方向移动；第三载荷传感器设置于所述第三伸缩式双作用缸的活塞端，用于检测向所述待实验岩石的载荷；第三位移传感器设置于所述第三伸缩式双作用缸的活塞端用于检测所述第三伸缩式双作用缸活塞端的位移；第三扰动压板的第一端与所述第三摆臂的第一端固定连接；第三扰动油缸的缸体端与所述固定框架固定连接，活塞端与所述第三扰动压板的第二端相对设置；其中，所述第三摆臂的第一端与第二端可伸缩连接，且所述第三摆臂的两端之间套接有弹簧。在本公开的一种示例性实施例中，所述第四加载机构包括：第四伸缩式双作用缸、第四压板、第四摆臂、第四摆臂油缸、第四载荷传感器、第四位移传感器。第四伸缩式双作用缸的缸体端与所述固定框架固定连接；第四压板的第一端通过一球头与所述第四伸缩式双作用缸的活塞端万向连接；第四摆臂的第一端与所述第四压板的第二端在所述第五方向、所述第六方向滑动连接，第二端用于向所述待实验岩石施加载荷；第四摆臂油缸用于驱动所述第四摆臂沿所述第五方向和所述第六方向移动；第四载荷传感器设置于所述第四伸缩式双作用缸的活塞端，用于检测向所述待实验岩石的载荷；第四位移传感器设置于所述第四伸缩式双作用缸的活塞端用于检测所述第四伸缩式双作用缸活塞端的位移；其中，所述第四摆臂的第一端与第二端可伸缩连接，且所述第四摆臂的两端之间套接有弹簧。在本公开的一种示例性实施例中，所述第五加载机构包括：第五伸缩式双作用缸、第五压板、第五传力杆、第五载荷传感器、第五位移传感器。第五伸缩式双作用缸的缸体端与所述固定框架固定连接；第五压板的第一端通过一球头与所述第五伸缩式双作用缸的活塞端万向连接；第五传力杆的第一端与所述第五压板的第二端连接，第二端用于向所述待实验岩石施加载荷；第五载荷传感器设置于所述第五伸缩式双作用缸的活塞端，用于检测向所述待实验岩石的载荷；第五位移传感器设置于所述第五伸缩式双作用缸的活塞端用于检测所述第五伸缩式双作用缸活塞端的位移。在本公开的一种示例性实施例中，所述第六加载机构包括：第六伸缩式双作用缸、第六压板、第六传力杆、第六载荷传感器、第六位移传感器、第六扰动压板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压伺服真三轴岩爆实验设备，其特征在于，包括：第一加载机构，用于沿第一方向向待实验岩石施加载荷；第二加载机构，用于沿第二方向向待实验岩石施加载荷，所述第二方向与所述第一方向反向；第三加载机构，用于沿第三方向向待实验岩石施加载荷，所述第三方向与所述第一方向垂直；第四加载机构，用于沿第四方向向待实验岩石施加载荷，所述第四方向与所述第三方向反向；第五加载机构，用于沿第五方向向待实验岩石施加载荷，所述第五方向与所述第一方向、第三方向垂直；第六加载机构，用于沿第六方向向待实验岩石施加载荷，所述第六方向与所述第五方向反向。

【技术特征摘要】
1.一种高压伺服真三轴岩爆实验设备，其特征在于，包括：第一加载机构，用于沿第一方向向待实验岩石施加载荷；第二加载机构，用于沿第二方向向待实验岩石施加载荷，所述第二方向与所述第一方向反向；第三加载机构，用于沿第三方向向待实验岩石施加载荷，所述第三方向与所述第一方向垂直；第四加载机构，用于沿第四方向向待实验岩石施加载荷，所述第四方向与所述第三方向反向；第五加载机构，用于沿第五方向向待实验岩石施加载荷，所述第五方向与所述第一方向、第三方向垂直；第六加载机构，用于沿第六方向向待实验岩石施加载荷，所述第六方向与所述第五方向反向。2.根据权利要求1所述的高压伺服真三轴岩爆实验设备，其特征在于，所述高压伺服真三轴岩爆实验设备还包括机架，所述机架包括：底座；滑动框架，沿所述第一方向和所述第二方向滑动设置于所述底座上，用于支撑所述第一加载机构和所述第二加载机构；固定框架，固定设置于所述底座上，用于支撑所述第三加载机构、所述第四加载机构、所述第五加载机构以及所述第六加载机构。3.根据权利要求2所述的高压伺服真三轴岩爆实验设备，其特征在于，所述高压伺服真三轴岩爆实验设备还包括用于承载所述待实验岩石的承载台，所述承载台滑动设置于所述底座上。4.根据权利要求3所述的高压伺服真三轴岩爆实验设备，其特征在于，还包括：夹具，固定设置于所述承载台上，具有夹持所述待实验岩石的容纳空间；其中，所述夹具上开设有连通所述容纳空间的螺纹孔，所述夹具还包括匹配所述螺纹孔设置的螺栓，所述螺栓的螺纹端设置有弹性件。5.根据权利要求2所述的高压伺服真三轴岩爆实验设备，其特征在于，所述第一加载机构包括：第一伸缩式双作用缸，缸体端与所述滑动框架固定连接；第一压板，第一端通过一球头与所述第一伸缩式双作用缸的活塞端万向连接；第一摆臂，第一端与所述第一压板的第二端在所述第五方向、所述第六方向滑动连接，第二端用于向所述待实验岩石施加载荷；第一摆臂油缸，用于驱动所述第一摆臂沿所述第五方向和所述第六方向移动；第一载荷传感器，设置于所述第一伸缩式双作用缸的活塞端，用于检测向所述待实验岩石的载荷；第一位移传感器，设置于所述第一伸缩式双作用缸的活塞端用于检测所述第一伸缩式双作用缸活塞端的位移；其中，所述第一摆臂的第一端与第二端可伸缩连接，且所述第一摆臂的两端之间套接有弹簧。6.根据权利要求5所述的高压伺服真三轴岩爆实验设备，其特征在于，所述第二加载机构包括：第二伸缩式双作用缸，缸体端与所述滑动框架固定连接；第二压板，第一端通过一球头与所述第二伸缩式双作用缸的活塞端万向连接；第二摆臂，第一端与所述第二压板的第二端在所述第五方向、所述第六方向滑动连接，第二端用于向所述待实验岩石施加载荷；第二摆臂油缸，用于驱动所述第二摆臂沿所述第五方向和所述第六方向移动；第二载荷传感器，设置于所述第二伸缩式双作用缸的活塞端，用于检测向所述待实验岩石的载荷；第二位移传感器，设置于所述第二伸缩式双作用缸的活塞端用于检测所述第二伸缩式双作用缸活塞端的位移；其中，所述第二摆臂的第一端与第二端可伸缩连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何满潮，刘冬桥，李德建，李杰宇，任富强，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11