一种用于岩石试验设备的切换加载系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于岩石试验设备的切换加载系统，钢架(11)和底座(12)相连接组成加载框架，钢架(11)为到U型结构，其两侧翼板和底座(12)相连接，法向行程活塞(15)自上向下穿过钢架(11)的顶板，能够从钢架(11)上方向下施加法向压力；切向固定活塞(16)从左侧穿过钢架(11)的左侧翼板，其能够通过手动轮盘调节位置，用于顶紧试验设备；切向行程活塞(17)的一端从右侧穿过钢架(11)的右侧翼板，另一端通过油压泵驱动为试验设备提供试验动力；加载平台(13)置于底座(12)上，能够自由旋转的悬臂吊(14)安装在钢架(11)的顶部，且悬臂吊(14)的下端高于法向行程活塞(15)的最顶部。向行程活塞(15)的最顶部。向行程活塞(15)的最顶部。

【技术实现步骤摘要】
一种用于岩石试验设备的切换加载系统


[0001]本专利技术涉及岩石试验设备
，尤其涉及一种用于岩石试验设备的切换加载系统。

技术介绍

[0002]水库边坡的安全性问题对于水电站长期安全运行具有重要的意义，而水库边坡结构的稳定主要有岩石节理面控制的，降雨以及水库蓄水调节导致库水涨落会对节理面的安全性产生很大的安全隐患。水的存在会导致结构面的强度弱化，而库水涨落会对结构面产生循环水荷载，造成疲劳损伤，尤其对水库的长期安全性产生很大的影响。另一方面，水库多建设在高山中，四季温差以及昼夜温差极大，在这种极端温度环境下，对水库边坡的安全提出了更高的要求。因此需要对岩石节理裂隙进行温度渗流耦合作用下的循环剪切试验。同时，水库边坡岩石的三轴压缩特性也十分重要，通过三轴围压试验可以测算出岩石在不同埋深下的强度和变形参数，这对于理解水库边坡的破坏机理有很重要的基础作用。因此也需要对完整岩石进行三轴围压试验。
[0003]目前，对岩石节理进行室内温度渗流耦合剪切试验采用的设备主要是渗流循环剪切装置，对岩石进行三轴围压试验采用的设备主要是三轴围压室，目前这两种设备均是单独涉及一套复杂的配套加载设备，这不仅结构复杂，而且造价高昂、十分占用有限的试验室空间。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术存在的岩石试验设备结构复杂、成本造价高且占用空间大的技术问题，本专利技术提供一种用于岩石试验设备的切换加载系统，其能够实现温度渗流耦合循环直剪设备和三轴围压室试验设备的稳定切换，使得渗流耦合循环直剪设备和三轴围压室试验设备共用一套加载系统，这不仅降低了设备成本，而且避免了两套单独试验装置占用空间大的技术问题。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0006]本专利技术提供一种用于岩石试验设备的切换加载系统，其包括：
[0007]钢架、底座、加载平台、悬臂吊、法向行程活塞、切向固定活塞、切向行程活塞；
[0008]U型钢架的两侧翼板和底座相连接组成加载框架，法向行程活塞能从钢架上方向下施加法向压力；用于顶紧试验设备的切向固定活塞能够从左侧穿过钢架的左侧翼板；切向行程活塞的一端从右侧穿过钢架的右侧翼板，另一端通过驱动为试验设备提供试验动力；
[0009]加载平台置于底座上，能够旋转的悬臂吊安装在钢架的顶部，且悬臂吊的下端高于法向行程活塞的最顶部。
[0010]更优选的，所述加载平台包括：
[0011]移动底板、提升阀、横梁、滑块、滑轨、纵梁、长撑腿、短撑腿；
[0012]纵梁通过支撑在地面上的长撑腿和支撑在底座上的短撑腿固定；
[0013]滑轨置于纵梁的上方；横梁通过固定在其上的滑块能够沿着滑轨运动；横梁通过多个提升阀与用于托载试验设备的移动底板连接。
[0014]更优选的，所述移动底板上开有用于对中试验设备的定位孔。
[0015]更优选的，所述移动底板的长度短于所述滑轨的长度。
[0016]更优选的，所述悬臂吊包括：
[0017]圆柱形支撑台、旋转连接件、圆柱套筒、悬臂梁、三角形支撑腿、滚轮、电葫芦；
[0018]所述圆柱形支撑台与加载系统的钢架固结；
[0019]所述圆柱套筒通过旋转连接件与圆柱形支撑台连接；
[0020]所述悬臂梁与圆柱套筒连接；
[0021]所述电葫芦通过滚轮能够在悬臂梁上移动；电葫芦上缠绕有缆绳，缆绳的端头固结有吊钩。
[0022]由上述本专利技术的技术方案可以看出，本专利技术具有如下优点：
[0023]本专利技术通过一个加载系统能够实现温度渗流耦合循环直剪设备和三轴围压室试验设备的稳定切换，节约了设备成本以及有限的试验室空间。
[0024]本专利技术采用悬臂吊车来装卸试验装置，既节省了人力，方便快捷，也提高了安全性。
[0025]本专利技术通过可抬升的移动轨道，大大降低了推动移动底板所需要的力，节省了人力。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的一种用于岩石试验设备的切换加载系统的结构图；
[0027]图2为本专利技术中的加载平台的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术中的悬臂吊的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术的加载系统的应用示意图；
[0030]附图中：
[0031]1‑
加载系统、2
‑
高低温箱、3
‑
三轴围压室；
[0032]11
‑
钢架、12
‑
底座、13
‑
加载平台、14
‑
悬臂吊、15
‑
法向行程活塞、16
‑
切向固定活塞、17
‑
切向行程活塞；
[0033]131
‑
移动底板、132
‑
提升阀、133
‑
横梁、134
‑
滑块、135
‑
滑轨、136
‑
纵梁、137
‑
长撑腿、138
‑
短撑腿、139
‑
定位孔；
[0034]141
‑
圆柱形支撑台、142
‑
旋转连接件、143
‑
圆柱套筒、144
‑
悬臂梁、145
‑
三角形支撑腿、146
‑
滚轮、147、电葫芦；
[0035]31
‑
吊环。
具体实施方式
[0036]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0037]本专利技术提供一种用于岩石试验设备的切换加载系统，其应用于多种试验设备的加载，可实现不同试验设备的完美切换。该加载系统的结构如图1所示，其包括：钢架11、底座12、加载平台13、悬臂吊14、法向行程活塞15、切向固定活塞16、切向行程活塞17、法向位移计18、切向位移计19。
[0038]钢架11和底座12相连接组成加载框架，钢架11为到U型结构，其两侧翼板和底座12相连接，法向行程活塞15自上向下穿过钢架11的顶板，能够从钢架11上方向下施加法向压力；切向固定活塞16从左侧穿过钢架11的左侧翼板，其能够通过手动轮盘调节位置，用于顶紧试验设备(如图4中的高低温箱2)；切向行程活塞17的一端从右侧穿过钢架11的右侧翼板，另一端通过油压泵驱动，为试验设备提供试验动力，并且能够往复作动。法向位移计18位于法向行程活塞15旁边，能够测量法向行程活塞15的位移，切向位移计位于切向行程活塞17的旁边，能够测量切向行程活塞17的位移。
[0039]加载平台13置于底座12上，悬臂吊14安装在钢架11的顶部，能够自由旋转，且悬臂吊14的下端要高于法向行程活塞15的最顶部。
[0040]上述加载平台13的结构如图2所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于岩石试验设备的切换加载系统，其特征在于，所述用于岩石试验设备的切换加载系统包括：钢架(11)、底座(12)、加载平台(13)、悬臂吊(14)、法向行程活塞(15)、切向固定活塞(16)、切向行程活塞(17)；U型钢架(11)的两侧翼板和底座(12)相连接组成加载框架，法向行程活塞(15)能从钢架(11)上方向下施加法向压力；用于顶紧试验设备的切向固定活塞(16)能够从左侧穿过钢架(11)的左侧翼板；切向行程活塞(17)的一端从右侧穿过钢架(11)的右侧翼板，另一端通过驱动为试验设备提供试验动力；加载平台(13)置于底座(12)上，能够旋转的悬臂吊(14)安装在钢架(11)的顶部，且悬臂吊(14)的下端高于法向行程活塞(15)的最顶部。2.根据权利要求1所述的一种用于岩石试验设备的切换加载系统，其特征在于，所述加载平台(13)包括：移动底板(131)、提升阀(132)、横梁(133)、滑块(134)、滑轨(135)、纵梁(136)、长撑腿(137)、短撑腿(138)；纵梁(136)通过支撑在地面上的长撑腿(137)和支撑在底座(12)上的短撑腿(138)固定；滑轨(13...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘耀儒，张凯，庄文宇，张如九，侯少康，王兴旺，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：