受载煤岩体热流固耦合CT三轴压力腔提升装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴压力腔提升装置，构成三轴试验单元用装载单元，三轴试验单元通过装载单元进行岩石试样装设，三轴试验单元设在装载单元的装载台上，装载台与三轴试验单元之间直线形导轨副结构；装载台与三轴试验单元之间设有移动驱动装置；装载台通过铰接结构铰接在装载单元的机架上，机架一侧下端设有装件台，在三轴试验单元呈竖直状态时，装件台位于竖直状态三轴试验单元的正下方。本发明专利技术的有益效果是，三轴试验单元可在水平状态和竖直状态之间转换，在水平状态并配合CT扫描系统时，可采用推拉方式推入和拉拽出CT扫描机，无需配备起吊设备，且操作简单、方便，安全性好；在竖直状态时，岩石试样装拆方便、安全。

Thermal fluid solid coupling CT three axis pressure chamber lifting device for loaded coal and rock mass

The invention discloses a load of coal and rock fluid solid heat coupling CT three axis pressure lifting device, composed of three axis test unit with loading unit, three triaxial test unit of rock specimen installed by loading unit, three axis test unit in the loading stage loading unit, loading between the station and the three axis line test unit shaped guideway structure; load driving device is arranged between the mobile station and the three axis test unit; loading platform through the hinge structure is hinged on the machine frame loading unit on one side of the frame is provided with a package, in a vertical state in three axle test unit, is arranged on the vertical axis a state three test unit. The invention has the advantages that the three axis test unit can be switched between horizontal and vertical state, and with the CT scanning system in horizontal state, can be used to push and pull push and pull out the way CT scanner, with no lifting equipment, and the operation is simple, convenient, safe and good; in the vertical state rock sample, convenient assembly and disassembly, safety.

【技术实现步骤摘要】
受载煤岩体热流固耦合CT三轴压力腔提升装置
本专利技术涉及岩土工程领域，尤其涉及一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴压力腔提升装置。
技术介绍
随着城镇化建设的推进，基础设施的不断完善，施工工艺的不断改进。对三轴试验机的需求已不仅仅局限于材料工程，已经广泛的应用于岩土工程、建筑材料、地质灾害研究与应用等领域。特别是在岩石力学领域，对岩石在应力作用下的变形及渗流特性的研究是岩石力学领域的主要方向之一，常规三轴试验仪是试验岩石力学领域最常见的仪器之一，后经学者们改造后能够完成热流固耦合条件下的三轴试验。然而由于加载腔体需承受高强度的载荷，很难将腔体实现透明化。所以，试验过程中试样的变形的可视化问题一直困扰着广大科研工作者。CT技术已经广泛的应用于医疗诊断以及工业无损检测领域，有学者已经开始将CT应用于岩石力学领域，但由于受到限制CT穿透性能和腔体对射线的吸收。目前用于CT的加载腔体的材料普遍为有机玻璃或者铝合金材料，这些材料的强度密度比不高，用这些材料制作的加载腔体所能承受的应力也不高。同时，医用CT与三轴加载室较难形成良好的匹配结构，特别是扫描前后在CT机上的装卸三轴加载腔，以及岩石试样装载，其过程十分繁琐，需要采用行吊等起吊设备将三轴室起吊并进行装拆，该过程不仅操作繁琐，而且还具有较大的危险性。因此，需要开发一种无需单独配置起吊设备的提升装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴压力腔提升装置，该装置构成三轴试验单元用装载单元，采用导轨副配合方式将三轴试验单元设在装载平台上，并铰接结构形成三轴试验单元水平状态和竖直状态之间的翻转，同时，利用移动驱动装置形成三轴压力腔的提升，为装拆岩石试样提供必要空间，提高装件操作的方便性和安全性；另外，可在三轴试验单元翻转成水平状态后，利用轨道延伸的方式，可方便的通过外力推拉方式将三轴压力室推送至CT机的病床上，或从病床上拉拽回承载平台，而不需采用起吊设备即可完成三轴试验单元的装卸，且三轴试验单元装件和装载过程中无需单独配备起吊设备，提高三轴试验单元装卸的操方便性和安全性。为实现前述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴压力腔提升装置，构成三轴试验单元用装载单元，三轴试验单元设有三轴压力腔，三轴试验单元通过装载单元进行岩石试样装设，所述三轴试验单元设在装载单元的装载台上，装载台与所述三轴试验单元之间设有供所述三轴试验单元直线水平移动的直线形导轨副结构；装载台与所述三轴试验单元之间设有驱动所述三轴试验单元移动的移动驱动装置；装载台通过铰接结构铰接在装载单元的机架上，机架一侧下端设有装件台，在三轴试验单元通过铰接结构从水平状态翻转成竖直状态时，装件台位于竖直状态三轴试验单元的正下方。采用前述技术方案的本专利技术，装载单元与三轴试验单元之间设有供三轴试验单元直线水平移动的直线形导轨副结构；在三轴试验单元处于通过铰接结构翻转成竖直状态时，利用装件台进行岩石试样装拆，并通过移动驱动装置驱动三轴试验单元在装载台上形成上下升降运动，为装拆岩石试样提供必要空间。移动驱动装置可通过液压缸实现，也可通过电机与丝杠螺母副传动结构相接合形成。在试件装设完成后，三轴试验单元可水平移动。此时，解除移动驱动装置与三轴试验单元之间的连接关系后，可推动三轴三轴试验单元沿导轨副的轨道移动，在装载单元与医用CT扫描系统之间设置延伸轨道后，可将三轴三轴试验单元方便的从装载单元直线推移到病床活动托架上进行CT扫描，相应可方便的从CT的病床上推出回到装载平台上。即三轴试验单元安装在医用CT单元上，或从医用CT单元撤除时，不需要起吊设备吊起三轴试验单元，而是直接推动其移动即可。其操作方便、安全，结构简单，制造和使用成本低。其中，移动驱动装置可通过液压缸实现，也可通过电机与丝杠螺母副传动结构相接合形成。优选的，所述三轴试验单元通过滑台与所述装载台连接，所述直线形导轨副结构形成在所述滑台与所述装载台之间，滑台通过第三构件与所述移动驱动装置连接，该第三构件与所述滑台之间通过锁紧插孔与锁紧块或锁紧插销相配合形成可拆卸的锁紧固定。滑台构成三轴试验单元反力架的一部分，可有效增强试验单元结构强度；滑台安装导轨副结构的动导轨部分，利用滑台与第三构件之间设置锁紧插孔与锁紧块或锁紧插销的锁固结构，以在锁紧固定解除后，推动三轴试验单元随滑台同步移动。优选的，所述装载台与所述机架之间设有水平限位结构和竖直限位锁紧结构，水平限位结构和竖直限位锁紧结构分别用于将所述三轴试验单元限制在水平状态和竖直状态。以确保三轴试验单元具有可靠的水平状态，进一步确保扫描装卸操作的方便性；同时，可使三轴试验单元处于方便安装岩石试样的竖直状态时。优选的，所述竖直限位锁紧结构包括竖直限位块和锁紧螺杆，竖直限位块设在所述机架侧面上，在所述装载台处于竖直状态时，竖直限位块顶持在装载台下端后方，锁紧螺杆铰接在所述机架上，并位于装载台下端部，装载台下端设有供锁紧螺杆杆部卡入的螺杆容纳开槽，锁紧螺杆通过螺合的锁紧螺母对所述机架与所述装载台形成锁紧。以形成可靠锁紧，确保装件操作的安全性和可靠性。优选的，所述装载台与所述机架之间设有用于所述三轴试验单元竖直和水平状态转换的翻转驱动装置。以通过翻转驱动装置实现三轴试验单元的竖直和水平状态转换，不需人工翻转，降低操作强度，提高翻转效率和翻转操作安全性。进一步优选的，所述翻转驱动装置由液压缸或卷扬机构成。以利用现有技术中结构简单的动力驱动装置实现翻转，降低制造成本。优选的，所述直线形导轨副呈燕尾形导轨副结构，或者，由双T形导轨副、双工字形导轨副或矩形与三角形导轨副组合形成组合型的双导轨副结构。以有效防止三轴试验单元在竖直状态形成倾倒趋势，有效提高装件操作的安全性。进一步优选的，所述直线形导轨副由双T形导轨副或双工字形导轨副组合形成组合型的双导轨副结构；所述导轨副通过轨道与滚动体形成滚动导轨副结构。以通过滚动导轨副结构降低三轴试验单元移动的摩擦阻力，降低劳动强度，同时，在滚动体设在滑台上时，可有效承载三轴试验单元的全部重量，并使三轴试验单元的压力腔形成悬伸状态，以有效避开CT扫描区域，减少动导轨部分对CT射线的不必要吸收，避免对岩石试样的成像效果造成影响。本专利技术的有益效果是，三轴试验单元可在水平状态和竖直状态之间转换，在水平状态并配合CT扫描系统时，可采用推拉方式推入和拉拽出CT扫描机，无需配备起吊设备，且操作简单、方便，安全性好；在竖直状态时，岩石试样装拆方便、安全。附图说明图1是本专利技术的结构示意图，其中，装载台处于水平状态。图2是本专利技术中装载台处于竖直状态的结构示意图。图3是本专利技术中的安装底板与移动驱动装置连接关系的结构示意图。图4是本专利技术中装载台的结构示意图。图5是本专利技术与三轴试验单元和医用CT单元一起构成的应用医用CT进行动态观测的热流固耦合三轴试验系统的结构示意图。图6是本专利技术中三轴试验单元的结构示意图。图7是应用本专利技术中三轴试验单元的部分结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴压力腔提升装置，构成三轴试验单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴压力腔提升装置，构成三轴试验单元(100)用装载单元(300)，三轴试验单元(100)设有三轴压力腔，三轴试验单元(100)通过装载单元(300)进行岩石试样装设，其特征在于，所述三轴试验单元(100)设在装载单元(300)的装载台(310a)上，装载台(310a)与所述三轴试验单元(100)之间设有供所述三轴试验单元(100)直线水平移动的直线形导轨副结构；装载台(310a)与所述三轴试验单元(100)之间设有驱动所述三轴试验单元(100)移动的移动驱动装置；装载台(310a)通过铰接结构铰接在装载单元(300)的机架(320)上，机架(320)一侧下端设有装件台(330)，在三轴试验单元(100)通过铰接结构从水平状态翻转成竖直状态时，装件台(330)位于竖直状态三轴试验单元(100)的正下方。

【技术特征摘要】
1.一种受载煤岩体热流固耦合CT三轴压力腔提升装置，构成三轴试验单元(100)用装载单元(300)，三轴试验单元(100)设有三轴压力腔，三轴试验单元(100)通过装载单元(300)进行岩石试样装设，其特征在于，所述三轴试验单元(100)设在装载单元(300)的装载台(310a)上，装载台(310a)与所述三轴试验单元(100)之间设有供所述三轴试验单元(100)直线水平移动的直线形导轨副结构；装载台(310a)与所述三轴试验单元(100)之间设有驱动所述三轴试验单元(100)移动的移动驱动装置；装载台(310a)通过铰接结构铰接在装载单元(300)的机架(320)上，机架(320)一侧下端设有装件台(330)，在三轴试验单元(100)通过铰接结构从水平状态翻转成竖直状态时，装件台(330)位于竖直状态三轴试验单元(100)的正下方。2.根据权利要求1所述的受载煤岩体热流固耦合CT三轴压力腔提升装置，其特征在于，所述三轴试验单元(100)通过滑台(110)与所述装载台(310a)连接，所述直线形导轨副结构形成在所述滑台(110)与所述装载台(310a)之间，滑台(110)通过第三构件与所述移动驱动装置连接，该第三构件与所述滑台(110)之间通过锁紧插孔与锁紧块或锁紧插销相配合形成可拆卸的锁紧固定。3.根据权利要求1所述的受载煤岩体热流固耦合CT三轴压力腔提升装置，其特征在于，所述装载台(310a)与所述机架(320)之间设有水平限位结构和竖直限位锁紧结构，水平限位结构和竖直限位锁紧结构分别用于将所述三轴试验单元(100)限制在水平状态和竖直状态。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹光志，宋真龙，李铭辉，黄杰，许江，王维忠，李星，边光，郭坤勇，尚德磊，谢志成，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50