轮式岩石力学三轴试验仪及试验系统技术方案

一种轮式岩石力学三轴试验仪及试验系统，涉及岩石力学试验领域。轮式岩石力学三轴试验仪包括竖直设置的套筒，套筒的顶口盖设有顶盖，套筒的底口盖设有底座，套筒、顶盖和底座共同形成围压室，围压室分别开设有进油孔和排气孔，顶盖上竖直插设有轴力加载杆，轴力加载杆的底端可施加向下的加载力，围压室内设置有可水平转动的转盘，随着转盘的转动，轴力加载杆的底端指向转盘的不同位置，该轮式岩石力学三轴试验仪能够装载多块岩石试样，从而大幅提升岩石三轴试验的效率。轮式岩石力学三轴试验系统能够在只进行一次围压充卸情况下，完成不同岩石试样的力学试验。

Three axis test instrument and test system for wheeled rock mechanics

A wheeled rock mechanics three axis test instrument and test system, involving rock mechanics test field. Wheeled rock mechanics triaxial tester consists of a sleeve set vertically, the top cover of the sleeve is provided with a top cover, and the bottom cover of the sleeve is provided with a base. The sleeve, the top cover and the base form a confining chamber together. The confining chamber is provided with oil intake and exhaust holes respectively. The top cover is vertically inserted with an axial loading rod, and the bottom end of the axial loading rod can be applied. With the downward loading force, the confining chamber is equipped with a turntable which can rotate horizontally. With the turning of the turntable, the bottom of the axially loaded bar points to different positions of the turntable. The wheel-type rock mechanics triaxial tester can load many rock samples, thus greatly improving the efficiency of rock triaxial test. Wheeled rock mechanics triaxial test system can complete mechanical tests of different rock samples under confining pressure loading and unloading only once.

【技术实现步骤摘要】
轮式岩石力学三轴试验仪及试验系统
本技术涉及岩石力学试验领域，具体而言，涉及一种轮式岩石力学三轴试验仪及试验系统。
技术介绍
岩石三轴试验是研究岩石力学的重要手段，它能比较完整地模拟岩土在原始地应力状态下的力学性能，是工程设计的重要依据。由于深部岩石处于复杂的应力状态，采矿工程中所遇到的岩体或矿体多处于三向应力状态，本身又是一种十分复杂的天然材料，在很多情况下,简单应力状态下的岩石应力试验不能完全反映工程实际中的岩体应力状态，必须充分认识复杂应力状态下岩石的力学性质。因此开展三轴状态下的岩石试验研究显得十分重要。岩石三轴试验机是研究岩石力学性质的基本试验设备，它可以应用于高围压的岩石三轴剪切试验、围压恒定条件下的岩石三轴蠕变实验。现有的常规岩石三轴试验机的围压室中只能装载一块岩石试样，在测量该岩石试样的应力应变曲线的试验过程中，需要在围压室内充入液压油，试验结束再将围压室内的液压油抽出。测量不同岩石试样，则每次都需要很长时间装卸试样，而且每次都需要重新对围压室充卸围压，导致试验效率低下。因此，需要一种能够对不同的岩石试样进行测试且试验效果高的岩石三轴试验方法。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种轮式岩石力学三轴试验仪，其能够装载多块岩石试样，从而大幅提升岩石三轴试验的效率。本技术的目的在于提供一种轮式岩石力学三轴试验系统，能够在只进行一次围压充卸情况下，完成不同岩石试样的力学试验。本技术的另一目的在于提供一种岩石三轴试验方法，该方法简单，试验效率高。本技术的实施例是这样实现的：一种轮式岩石力学三轴试验仪，其包括竖直设置的套筒，套筒的顶口盖设有顶盖，套筒的底口盖设有底座，套筒、顶盖和底座共同形成围压室，围压室分别开设有进油孔和排气孔，顶盖上竖直插设有轴力加载杆，轴力加载杆的底端可施加向下的加载力，围压室内设置有可水平转动的转盘，随着转盘的转动，轴力加载杆的底端指向转盘的不同位置。在本技术较佳的实施例中，上述转盘上设置有多个用于放置岩样的固定筒，固定筒沿转盘盘面的边沿设置。在本技术较佳的实施例中，上述固定筒包括包裹于岩样周围的热缩套，以及设置于热缩套顶口的上压头、设置于热缩套底口的下压头。在本技术较佳的实施例中，上述顶盖包括一体成型的第一顶盖板和第二顶盖板，第一顶盖板盖在套筒的顶面上，第二顶盖板位于套筒内，第二顶盖与套筒螺纹固定为一体。在本技术较佳的实施例中，上述底座包括一体成型的第一底座板和第二底座板，第一底座板盖在套筒的底面上，第二底座板位于套筒内，第二底座与套筒螺纹固定为一体。在本技术较佳的实施例中，上述排气孔位于进油孔上方。在本技术较佳的实施例中，上述进油孔位于底座上，排气孔位于顶盖上。在本技术较佳的实施例中，还包括向围压室内提供液压油的油缸。一种轮式岩石力学三轴试验系统，其包括上述的轮式岩石力学三轴试验仪，以及加载框架，加载框架架设于围压室上方，加载框架放置有轴向加载油缸，轴向加载油缸与轴力加载杆连接。在本技术较佳的实施例中，上述还包括温控装置，温控装置包括连接在一起的加热套和温控箱，围压室位于加热套内。本技术实施例的有益效果是：本技术实施例的轮式岩石力学三轴试验仪包括竖直设置的套筒，套筒的顶口盖设有顶盖，套筒的底口盖设有底座，套筒、顶盖和底座共同形成围压室，围压室分别开设有进油孔和排气孔，顶盖上竖直插设有轴力加载杆，轴力加载杆的底端可施加向下的加载力，围压室内设置有可水平转动的转盘，随着转盘的转动，轴力加载杆的底端指向转盘的不同位置，该轮式岩石力学三轴试验仪能够装载多块岩石试样，从而大幅提升岩石三轴试验的效率。本技术实施例的轮式岩石力学三轴试验系统包括上述的轮式岩石力学三轴试验仪，以及加载框架，加载框架架设于围压室上方，加载框架放置有轴向加载油缸，轴向加载油缸与轴力加载杆连接，该轮式岩石力学三轴试验系统能够在只进行一次围压充卸情况下，完成不同岩石试样的力学试验。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术第一实施例提供的一种轮式岩石力学三轴试验仪的结构示意图；图2为图1的分解结构示意图；图3为图2中固定筒的结构示意图；图4为本技术第二实施例提供的一种轮式岩石力学三轴试验系统的结构示意图。图标：100-轮式岩石力学三轴试验仪；110-套筒；120-顶盖；121-第一顶盖板；122-第二顶盖板；130-底座；131-第一底座板；132-第二底座板；141-进油孔；142-排气孔；150-轴力加载杆；160-转盘；170-固定筒；171-热缩套；172-上压头；173-下压头；200-轮式岩石力学三轴试验系统；210-加载框架；220-轴向加载油缸。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。第一实施例请参照图1和图2所示，本实施例提供一种轮式岩石力学三轴试验仪100，其包括竖直设置的套筒110，套筒110的顶口盖设有顶盖120，套筒110的底口盖设有底座130，套筒110、顶盖120和底座13本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮式岩石力学三轴试验仪，其特征在于，其包括竖直设置的套筒，所述套筒的顶口盖设有顶盖，所述套筒的底口盖设有底座，所述套筒、所述顶盖和所述底座共同形成围压室，所述围压室分别开设有进油孔和排气孔，所述顶盖上竖直插设有轴力加载杆，所述轴力加载杆的底端可施加向下的加载力，所述围压室内设置有可水平转动的转盘，随着所述转盘的转动，所述轴力加载杆的底端指向所述转盘的不同位置。

【技术特征摘要】
1.一种轮式岩石力学三轴试验仪，其特征在于，其包括竖直设置的套筒，所述套筒的顶口盖设有顶盖，所述套筒的底口盖设有底座，所述套筒、所述顶盖和所述底座共同形成围压室，所述围压室分别开设有进油孔和排气孔，所述顶盖上竖直插设有轴力加载杆，所述轴力加载杆的底端可施加向下的加载力，所述围压室内设置有可水平转动的转盘，随着所述转盘的转动，所述轴力加载杆的底端指向所述转盘的不同位置。2.根据权利要求1所述的轮式岩石力学三轴试验仪，其特征在于，所述转盘上设置有多个用于放置岩样的固定筒，所述固定筒沿所述转盘盘面的边沿设置。3.根据权利要求2所述的轮式岩石力学三轴试验仪，其特征在于，所述固定筒包括包裹于岩样周围的热缩套，以及设置于所述热缩套顶口的上压头、设置于所述热缩套底口的下压头。4.根据权利要求1所述的轮式岩石力学三轴试验仪，其特征在于，所述顶盖包括一体成型的第一顶盖板和第二顶盖板，所述第一顶盖板盖在所述套筒的顶面上，所述第二顶盖板位于所述套筒内，所述第二顶盖与所述套筒螺纹固定为...

【专利技术属性】
技术研发人员：周辉，谢业统，卢景景，张传庆，胡大伟，李华志，韩钢，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：湖北,42