一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置，包括：容置座，其内部开设有容置槽，用于放置检测体，且容置槽沿Z向向上贯通设置，沿Y向向前贯通设置；加载块，其滑动设置于所述容置槽中，且由外部加载丝杠所驱动，从而各自形成Z向加载和Y向加载；以及用于对检测体的X向进行检测的数据收集组件和X向加载组件，其中所述X向加载组件能够向检测体施加直接压力、间接压力；通入液态流体、气态流体。流体。流体。

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置


[0001]本专利技术涉及煤岩特性实验设备
，具体涉及一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置。

技术介绍

[0002]为了模拟地层压力条件下测量煤岩的各项性质，掌握煤岩的各项规律来提高实际应变能力，常采用相应的实验设备对煤岩进行实验检测，现有的实验设备其实验方式单一，往往仅能够针对煤岩的某一特性进行动态实验，而对于煤岩的多个特性进行实验时则需更换设备，较为繁琐，且无法实现对于实验的合并，无法为实际的复杂煤矿煤岩实际特性提供有效的理论支持。
[0003]因此，有必要提供一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置，包括：
[0005]容置座，其内部开设有容置槽，用于放置检测体，且容置槽沿Z向向上贯通设置，沿Y向向前贯通设置；
[0006]加载块，其滑动设置于所述容置槽中，且由外部加载丝杠所驱动，从而各自形成Z向加载和Y向加载；以及
[0007]用于对检测体的X向进行检测的数据收集组件和X向加载组件，其中所述X向加载组件能够向检测体施加直接压力、间接压力；通入液态流体、气态流体。
[0008]进一步，作为优选，所述数据收集组件包括：
[0009]第一检测轴，其置于第一通孔中，所述第一通孔自容置槽沿X向向左贯通设置，且所述第一检测轴内嵌入有第一应变片；
[0010]第二检测轴，其置于第二通孔中，所述第二通孔自容置槽沿X向向右贯通设置，且所述第二检测轴内嵌入有第二应变片；以及
[0011]限位轴，其固定嵌入有第二通孔中，用于限制所述第二检测轴的位置；
[0012]且所述第一应变片和第二应变片均能够将应力数据传递至检测器中。
[0013]进一步，作为优选，所述第一检测轴、第二检测轴以及限位轴的中部均开设有贯通孔，且限制轴的一端还采用连接管与收集筒相连通设置。
[0014]进一步，作为优选，所述收集筒放置于称重器上。
[0015]进一步，作为优选，所述收集筒的一侧设置有负压器，用于持续对检测体进行抽吸。
[0016]进一步，作为优选，所述连接管上设置有阀体。
[0017]进一步，作为优选，所述容置槽的内表面贴附有密封垫。
[0018]进一步，作为优选，所述X向加载组件包括：
[0019]基筒；
[0020]缸体，其固定嵌入于所述基筒中，且所述缸体中密封滑动设置有活塞，所述活塞的一端同轴固定有沿X向来回滑动的驱动杆，所述驱动杆依次穿过缸体和基筒；以及
[0021]供给杆，其固定于所述活塞远离驱动杆的一侧，且密封滑动穿出缸体，且所述供给杆与驱动杆均为中空结构，且二者相连通设置，且所述供给杆由外部供给设备供给液态流体或气态流体。
[0022]进一步，作为优选，所述缸体中嵌入有分布于活塞两侧的连接头，用于与外部液压控制设备相连；
[0023]所述缸体中还嵌入有抱紧在驱动杆外部的电磁铁，所述电磁铁能够为驱动杆提供阻尼，且阻尼强度可调。
[0024]进一步，作为优选，所述安装筒远离基筒的一侧固定有安装板，所述安装板中滑动嵌入有多个冲击头以及为驱动杆提供扶正的扶正筒；
[0025]所述冲击头的一端共同连接至冲击板上，所述冲击板由冲击缸所驱动。
[0026]与现有技术相比，本专利技术提供了一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置，具有以下有益效果：
[0027]本专利技术实施例中，通过X向加载组件能够向检测体施加直接压力、间接压力；通入液态流体、气态流体，并且利用数据收集组件和X向加载组件相配合能够实现“一机多用”，实现对于煤岩的多种动态变化实验，其中包括：1.实现对于不同检测体对于不同压力的传递情况，以及不同检测体对于不同压力的耐受情况；2.实现测定岩样孔隙率；3..实现进行瓦斯扩散实验；且各个实验均可通过控制变量法提高实验的效果，为实际的复杂煤矿煤岩实际特性提供有效的理论支持。
附图说明
[0028]图1为一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置的整体结构示意图；
[0029]图2为一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置中X向加载组件的结构示意图；
[0030]图3为一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置中安装筒的立体结构示意图；
[0031]图中：1、容置座；2、容置槽；3、检测体；4、加载块；5、加载丝杠；7、X向加载组件；61、第一检测轴；62、第二检测轴；63、限位轴；64、检测器；65、连接管；66、收集筒；67、负压器；71、基筒；72、安装筒；73、驱动杆；74、活塞；75、缸体；76、供给杆；77、扶正筒；78、密封头；79、电磁铁；711、安装板；712、冲击头；713、冲击板；714、冲击缸。
具体实施方式
[0032]请参阅图1～3，本专利技术提供了一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置，包括：
[0033]容置座1，其内部开设有容置槽，用于放置检测体3，且容置槽沿Z向向上贯通设置，沿Y向向前贯通设置；
[0034]加载块4，其滑动设置于所述容置槽中，且由外部加载丝杠5所驱动，从而各自形成Z向加载和Y向加载；以及
[0035]用于对检测体3的X向进行检测的数据收集组件和X向加载组件7，其中所述X向加载组件7能够向检测体施加直接压力、间接压力；通入液态流体、气态流体，从而实现“一机多用”，实现对于煤岩的多种动态变化实验，具体的：
[0036]所述数据收集组件包括：
[0037]第一检测轴61，其置于第一通孔中，所述第一通孔自容置槽2沿X向向左贯通设置，且所述第一检测轴61内嵌入有第一应变片；
[0038]第二检测轴62，其置于第二通孔中，所述第二通孔自容置槽2沿X向向右贯通设置，且所述第二检测轴62内嵌入有第二应变片；以及
[0039]限位轴63，其固定嵌入有第二通孔中，用于限制所述第二检测轴62的位置；
[0040]且所述第一应变片和第二应变片均能够将应力数据传递至检测器64中。
[0041]因此，在实施时，利用外部加载丝杠5驱动加载块4形成Z向加载和Y向加载；可以利用X向加载组件7向第一检测轴施加直接压力或间接压力，之后通过检测体传递至第二检测轴，其中，第一检测轴61中的第一应变片和第二检测轴中的第二应变片均能够将压力数据传输至检测器64中进行记录和分析，从而得出不同检测体对于不同压力的传递情况，以及不同检测体对于不同压力的耐受情况。
[0042]另外，为便于实现测定岩样孔隙率或进行瓦斯扩散实验，在所述第一检测轴61、第二检测轴62以及限位轴63的中部均开设有贯通孔，且限制轴63的一端还采用连接管65与收集筒66相连通设置。
[0043]这样，在进行岩样孔隙率实验时，可以利用外部加载丝杠5驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置，其特征在于：包括：容置座(1)，其内部开设有容置槽，用于放置检测体(3)，且容置槽沿Z向向上贯通设置，沿Y向向前贯通设置；加载块(4)，其滑动设置于所述容置槽中，且由外部加载丝杠(5)所驱动，从而各自形成Z向加载和Y向加载；以及用于对检测体(3)的X向进行检测的数据收集组件和X向加载组件(7)，其中所述X向加载组件(7)能够向检测体施加直接压力、间接压力；通入液态流体、气态流体。2.根据权利要求1所述的用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置，其特征在于：所述数据收集组件包括：第一检测轴(61)，其置于第一通孔中，所述第一通孔自容置槽(2)沿X向向左贯通设置，且所述第一检测轴(61)内嵌入有第一应变片；第二检测轴(62)，其置于第二通孔中，所述第二通孔自容置槽(2)沿X向向右贯通设置，且所述第二检测轴(62)内嵌入有第二应变片；以及限位轴(63)，其固定嵌入有第二通孔中，用于限制所述第二检测轴(62)的位置；且所述第一应变片和第二应变片均能够将应力数据传递至检测器(64)中。3.根据权利要求2所述的用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置，其特征在于：所述第一检测轴(61)、第二检测轴(62)以及限位轴(63)的中部均开设有贯通孔，且限制轴(63)的一端还采用连接管(65)与收集筒(66)相连通设置。4.根据权利要求3所述的用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置，其特征在于：所述收集筒(66)放置于称重器上。5.根据权利要求3所述的用于煤岩特性动态变化实验的三轴应力加卸装置，其特征在于：所述收集筒(66)的一侧设置有负压器(67)，用于持续对检测体(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔义，井庆贺，宋文杰，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：