一种一体式岩石三轴加载系统及岩石三轴试验系统技术方案

本申请公开的一体式岩石三轴加载系统。包括：围压底座；密闭设置在所述围压底座上的围压缸筒体；所述围压缸筒体内设有围压腔；设置在所述围压缸筒体上自平衡腔；穿设于所述自平衡腔的自平衡加载杆；设置在所述围压缸筒体上方，用于推动所述自平衡加载杆下压的加载油缸；设置在所述围压底座上，用于承托外部试件的下压头；所述下压头位于所述围压腔内；所述自平衡腔与所述围压腔连通。本申请提供的一体式岩石三轴加载系统，相较于现有技术而言，上压头采用自平衡设计，以保证轴向加载时轴向均匀受力和不偏心；其一能够确保试件受力测试环境稳定，能够提高试件受力测试的精准度；其二在整体结构上相较于现有技术更富有经济性且节省空间。

【技术实现步骤摘要】
一种一体式岩石三轴加载系统及岩石三轴试验系统
本申请涉及矿料测试
，更具体地说，尤其涉及一种一体式岩石三轴加载系统；本申请还涉及一种岩石三轴试验系统。
技术介绍
目前，在现有技术中在采用压力油缸对岩石试件加压时存在以下技术问题：第一、反力框架体型巨大，且严重增加生产成本生产周期；第二、无法实现动态疲劳加载功能；第三、由于加载活塞杆伸入围压腔内，造成围压腔内气压变化，从而导致试件受压过程中受力环境不稳定，以使得所测得的岩石试件的力学数据不准确。因此，如何提供一种一体式岩石三轴加载系统，其能够确保以上几点，同时能够提高试件受力测试的精准度，已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请提供一种一体式岩石三轴加载系统，其能够确保无需巨大反力框架又能实现动、静态和流变加载且同时解决自平衡问题，又能够提高试件受力测试的精准度，本申请还涉及一种岩石三轴试验系统，同样具备上述有益效果。本申请提供的技术方案如下：本申请提供一种一体式岩石三轴加载系统，包括：围压底座；密闭设置在所述围压底座上的围压缸筒体；所述围压缸筒体内设有围压腔；设置在所述围压缸筒体上，位于所述围压腔上方的自平衡腔；加载油缸，所述加载油缸设置在所述自平衡腔上部，且所述加载油缸同时与围压腔直接相连；围压卡箍套，所述围压卡箍套设在所述围压底座的外侧和所述围压缸筒体的外侧之间；穿设于所述自平衡腔的自平衡加载杆，所述自平衡加载杆的自平衡活塞位于所述自平衡腔内；所述加载油缸的活塞杆与自平衡加载杆连接；设置在所述围压底座上，用于承托外部试件的下压头；设置在所述自平衡加载杆下端，用于对外部试件加载的上压头，所述上压头为自平衡上压头；所述上压头和所述下压头位于所述围压腔内；所述自平衡腔的上腔、下腔与所述围压腔连通。进一步地，在本技术一种优选的方式中，所述自平衡腔的上腔、下腔与所述围压腔连通具体为：位于所述自平衡活塞下方的所述自平衡腔为自平衡下腔；位于所述自平衡活塞上方的所述自平衡腔为自平衡上腔；所述自平衡上腔与所述围压腔连通，所述自平衡下腔与所述围压腔连通。进一步地，在本技术一种优选的方式中，还包括：安装设置在所述试件上，用于识别试件轴向长度变化的轴向引伸计；安装设置在所述试件上，用于识别试件径向长度变化的径向引伸计。进一步地，在本技术一种优选的方式中，所述加载油缸包括：设置在所述围压缸筒体上的油缸筒体；设置在所述油缸筒体内的轴压腔；竖直穿设与所述轴压腔的加载活塞杆，所述加载活塞杆的下端与所述自平衡加载杆的上端连接，所述加载活塞杆的加载活塞位于所述轴压腔内；盖设在所述油缸筒体上端面，用于封堵所述轴压腔的油缸上端盖。进一步地，在本技术一种优选的方式中，还包括：设置在所述油缸上端盖上方，用于识别所述加载活塞杆竖直方向位移的位移传感器。进一步地，在本技术一种优选的方式中，还包括：设置在所述自平衡加载杆下端的上压头；所述上压头内设置有渗流孔道；所述下压头内设置有渗流下压孔道。进一步地，在本技术一种优选的方式中，还包括：设置在所述围压底座上，用于与外部渗流系统连通的渗流管道；用于连通所述渗流流入管道和所述渗流上压头流出孔道的连接管。进一步地，在本技术一种优选的方式中，还包括：设置在所述油缸上端盖上方的测距支架，所述位移传感器通过所述测距支架设置在所述油缸上端盖上方；其中，所述位移传感器的探针垂直延伸入所述加载活塞杆内部孔中。进一步地，在本技术一种优选的方式中，所述油缸筒体可拆卸设置在所述围压缸筒体上，所述围压缸筒体和所述油缸筒体直径相同。本申请还提供一种岩石三轴试验系统，包括如上所述的一体式岩石三轴加载系统；用于提拉所述一体式岩石三轴加载系统的提升机构；用于为所述提升机构和所述一体式岩石三轴加载系统提供液压动力的液压泵站；用于控制所述提升机构、所述一体式岩石三轴加载系统、液压泵站的电控与测控系统。本技术提供的一种一体式岩石三轴加载系统，与现有技术相比，包括：围压底座：密闭设置在所述围压底座上的围压缸筒体，所述围压缸筒体内设有围压腔；设置在所述围压缸筒体上，位于所述围压腔上方的自平衡腔；套设在所述围压底座和所述围压缸筒体之间的围压卡箍；穿设于所述自平衡腔的自平衡加载杆，所述自平衡加载杆的自平衡活塞位于所述自平衡腔内；设置在所述围压缸筒体上方，用于推动所述自平衡加载杆下压的加载油缸；设置在所述围压底座上，用于承托外部试件的下压头；所述下压头位于所述围压腔内；所述自平衡腔的上腔与下腔与所述围压腔连通，其中，所述加载油缸推动自平衡加载杆向下对放置在下压头上的试件施加力的作用，从而检测试件的受力特性。过程中由于自平衡腔与围压腔连通，之间的气体可以相互流动。从而减少了由于自平衡加载杆进入围压腔造成的气压变化，以保证由于自平衡加载杆向下移动时围压腔产生的体积变化而导致的围压腔压强的变化得以补偿。本申请提供的技术方案，能够确保试件受力测试环境稳定，能够提高试件受力测试的精准度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。图1为本技术实施例提供的一体式岩石三轴加载系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一体式岩石三轴加载系统的管路连接示意图。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体式岩石三轴加载系统，其特征在于，包括：/n围压底座；/n密闭设置在所述围压底座上的围压缸筒体，所述围压缸筒体内设有围压腔；/n设置在所述围压缸筒体上，位于所述围压腔上方的自平衡腔；/n加载油缸，所述加载油缸设置在所述自平衡腔上部，且所述加载油缸同时与围压腔直接相连；/n围压卡箍套，所述围压卡箍套设在所述围压底座的外侧和所述围压缸筒体的外侧之间；/n穿设于所述自平衡腔的自平衡加载杆，所述自平衡加载杆的自平衡活塞位于所述自平衡腔内；所述加载油缸的活塞杆与自平衡加载杆连接；/n设置在所述围压底座上，用于承托外部试件的下压头；/n设置在所述自平衡加载杆下端，用于对外部试件加载的上压头，所述上压头为自平衡上压头；/n所述上压头和所述下压头位于所述围压腔内；/n所述自平衡腔的上腔、下腔与所述围压腔连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种一体式岩石三轴加载系统，其特征在于，包括：
围压底座；
密闭设置在所述围压底座上的围压缸筒体，所述围压缸筒体内设有围压腔；
设置在所述围压缸筒体上，位于所述围压腔上方的自平衡腔；
加载油缸，所述加载油缸设置在所述自平衡腔上部，且所述加载油缸同时与围压腔直接相连；
围压卡箍套，所述围压卡箍套设在所述围压底座的外侧和所述围压缸筒体的外侧之间；
穿设于所述自平衡腔的自平衡加载杆，所述自平衡加载杆的自平衡活塞位于所述自平衡腔内；所述加载油缸的活塞杆与自平衡加载杆连接；
设置在所述围压底座上，用于承托外部试件的下压头；
设置在所述自平衡加载杆下端，用于对外部试件加载的上压头，所述上压头为自平衡上压头；
所述上压头和所述下压头位于所述围压腔内；
所述自平衡腔的上腔、下腔与所述围压腔连通。


2.根据权利要求1所述的一体式岩石三轴加载系统，其特征在于，所述自平衡腔的上腔、下腔与所述围压腔连通具体为：位于所述自平衡活塞下方的所述自平衡腔为自平衡下腔；位于所述自平衡活塞上方的所述自平衡腔为自平衡上腔；所述自平衡上腔与所述围压腔连通，所述自平衡下腔与所述围压腔连通。


3.根据权利要求2所述的一体式岩石三轴加载系统，其特征在于，还包括：安装设置在所述试件上，用于识别试件轴向长度变化的轴向引伸计；
安装设置在所述试件上，用于识别试件径向长度变化的径向引伸计。


4.根据权利要求3所述的一体式岩石三轴加载系统，其特征在于，所述加载油缸包括：
设置在所述围压缸筒体上的油缸筒体；
设置在所述油缸筒体内的轴压腔；
竖直穿设与所述轴压腔的加载活塞杆，所述加载活塞杆的下端与所述自平衡加载杆的上端连接，所述加载...

【专利技术属性】
技术研发人员：周长砖，
申请(专利权)人：湖南有道设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43