全侧面变形可监测的可视化三轴试验仪制造技术

本发明专利技术提供了一种全侧面变形可监测的可视化三轴试验仪，包括浮动框架、设置于浮动框架上的反力架、设置于反力架内且内部密封的可视化三轴压力室以及设置于可视化三轴压力室两端通过液压驱动对可视化三轴压力室内部的试样进行轴向压缩的上压头和下压头，上压头和下压头上均外接有位移传感器，还包括与可视化三轴压力室内部连通的输油管道、液压传感器和安装有激光测量仪并能带动激光测量仪绕可视化三轴压力室的轴线转动和升降的测量采集模块，输油管道上并联有手动泵和高压伺服泵，液压传感器的检测端位于输油管道的内部。本发明专利技术解决了现有技术中存在的难以监测到试样破坏的全过程的问题，产生了实时监控试验中试样的变形过程的效果。变形过程的效果。变形过程的效果。

【技术实现步骤摘要】
全侧面变形可监测的可视化三轴试验仪


[0001]本专利技术涉及岩土力学与岩土工程试验设备
，尤其涉及一种全侧面变形可监测的可视化三轴试验仪。

技术介绍

[0002]在岩石力学领域，国内现有技术在传统三轴试验仪的基础上，派生出了一些具有进行蠕变、渗透、剪切、拉剪复合试验等功能的三轴试验仪。传统常规岩石三轴试验仪轴向压缩行程有限，难以对大变形软岩进行试验；因考虑加载时内部围压作用，可视化三轴压力室通常由高强度合金钢制成，试验全过程不可视，难以监测到可视化三轴压力室腔体内岩样的全方位宏观变形过程及其破坏状态。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种全侧面变形可监测的可视化三轴试验仪，其解决了现有技术中存在的难以监测到试样破坏的全过程的问题。
[0004]根据本专利技术的实施例，全侧面变形可监测的可视化三轴试验仪，包括浮动框架、设置于浮动框架上的反力架、设置于反力架内且内部密封的可视化三轴压力室以及设置于可视化三轴压力室两端通过液压驱动对可视化三轴压力室内部的试样进行轴向压缩的上压头和下压头，上压头和下压头上均外接有位移传感器，还包括与可视化三轴压力室内部连通的输油管道、液压传感器和安装有激光测量仪并能带动激光测量仪绕可视化三轴压力室的轴线转动和升降的测量采集模块，输油管道上并联有手动泵和高压伺服泵，输油管道还与上压头和下压头所对应的千斤顶连接，液压传感器的检测端位于输油管道的内部。
[0005]优选的，所述可视化三轴压力室包括有机玻璃罩和设置于有机玻璃罩两端的三轴室顶板与三轴室底板，所述三轴室顶板和三轴室底板内分别滑动设置有上顶杆和下顶杆，上顶杆和下顶杆分别与所述上压头和下压头对应设置，上顶杆和下顶杆的相对端设置有试样垫块。
[0006]优选的，所述三轴室顶板和三轴室底板之间设置有支柱，支柱位于所述有机玻璃罩的外部，所述三轴室顶板内设置有快速加油孔洞接头，所述三轴室底板内设置有快速排油孔接头，所述输油管道与快速加油孔洞接头连接。
[0007]优选的，所述可视化三轴压力室通过设置于所述反力架内的大垫块支撑，所述可视化三轴试验仪还包括用于安装所述可视化三轴压力室的辅助滑动平台，辅助滑动平台包括底部安装有脚轮的上料台和设置于上料台顶部的三角框架内的滑动滚排，三角框架的一端凸出，滑动滚排与大垫块处于同一高度。
[0008]优选的，所述测量采集模块包括设置于所述浮动框架27上的水平刻度盘19，水平刻度盘19包括固定设置于所述可视化三轴压力室30的底部的内盘和同轴转动设置于内盘外侧的外盘，外盘上设置有伺服滑台32和单轴驱动器13，伺服滑台32上滑动设置有激光测量仪10，伺服滑台32与所述可视化三轴压力室30的轴线平行。
[0009]优选的，所述测量采集模块还包括与所述位移传感器、液压传感器和激光测量仪信号连接的PCI采集卡，PCI采集卡设置于计算机内，所述高压伺服泵的动力单元通过计算机控制。
[0010]优选的，所述反力架包括设置于所述浮动框架上的大底板、设置于大底板上的立柱以及设置于立柱顶端的大顶板，大顶板上设置有吊环。
[0011]相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：1、将试样放置于可视化三轴压力室内，通过手动泵和高压伺服泵以输油管道分别向上压头和下压头的千斤顶输入液体，对可视化三轴压力室内的试样施加轴向压力和围压，可通过外部监测装置得出试验过程中试样的全过程变形数据。
[0012]2、试样施加轴向压力和围压的方式通过手动泵和高压伺服泵来实现，手动泵便于根据试验过程调整试样受到的轴向压力和围压，高压伺服泵通过计算机控制，这样即可实现自动试验。
[0013]3、激光测量仪可绕可视化三轴压力室转动，且激光测量仪还可沿可视化三轴压力室的轴线移动，使得激光测量仪对试样的全侧面进行监测，得出试样在试验过程的全侧面数据。
[0014]4、通常在仅做试样轴向试验时，会拆卸掉有机玻璃罩，而对于有机玻璃罩的安装和拆卸，绕可视化三轴压力室布置摄像头会造成可视化三轴压力室难以拆卸，因此，布置单个的激光测量仪可便于拆装可视化三轴压力室。
[0015]5、通过外置的液压传感器对输油管道中的液压进行测量，所测量的液压即可得出试样的轴向受力，相较于将压力传感器直接设置于试样上，能够延长液压传感器的使用寿命。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例的主视图。
[0017]图2为本专利技术实施例的内部结构侧视图。
[0018]图3为本专利技术实施例中滑动平台的结构示意图。
[0019]图4为本专利技术实施例中手动泵的结构示意图。
[0020]上述附图中：1、吊环；2、上千斤顶；3、上固定板；4、上固定杆；5、立柱；6、上压头；7、上顶杆；8、大顶板；9、三轴室顶板；10、激光测量仪；11、有机玻璃罩；12、试样垫块；13、单轴驱动器；14、三轴室底板；15、驱动器固定座；16、大垫块；17、大垫块支撑台；18、大底板；19、水平刻度盘；20、环形凸起；21、底座；22、下顶杆；23、下压头；24、下固定杆；25、下固定板；26、下千斤顶；27、浮动框架；28、脚轮；29、螺栓；30、可视化三轴压力室；31、支柱；32、伺服滑台；33、滑动滚排；34、上料台；35、三角框架；36、手柄；37、油泵；38、输油管道。
具体实施方式
[0021]下面结合附图及实施例对本专利技术中的技术方案进一步说明。
[0022]如图1
‑
2所示，为实现对三轴试验中的试样的变形全过程的监测。本专利技术提出一种全侧面变形可监测的可视化三轴试验仪，包括浮动框架27、设置于浮动框架27上的反力架、设置于反力架内且内部密封的可视化三轴压力室30以及设置于可视化三轴压力室30两端
通过液压驱动对可视化三轴压力室30内部的试样进行轴向压缩的上压头6和下压头23，上压头6和下压头23上均外接有位移传感器，还包括与可视化三轴压力室30内部连通的输油管道38、液压传感器和安装有激光测量仪10并能带动激光测量仪10绕可视化三轴压力室30的轴线转动和升降的测量采集模块，输油管道38上并联有手动泵和高压伺服泵，输油管道38还与上压头6和下压头23所对应的千斤顶连接，液压传感器的检测端位于输油管道38的内部。
[0023]浮动框架27底部设置脚轮28，以便于移动可视化三轴试验仪；在反力架的顶部设置有上固定杆4，并于上固定杆4的顶端安装有上固定板3，通过上固定板3倒装有上千斤顶2，输油管道38与上千斤顶2连接；在浮动框架27上安装有大底板18，在大底板18的底部安装下固定杆24，在下固定杆24的底端安装下固定板25，通过下固定板25安装下千斤顶26。
[0024]上千斤顶2和下千斤顶26的伸缩端分别为上压头6和下压头23，上压头6位于下压头23的正上方。
[0025]手动泵包括油泵37、连接在油泵37上控制油泵37供油的手柄36和连接在油泵37上的输油管道38，通过人工按压手柄36控制油泵37的流量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.全侧面变形可监测的可视化三轴试验仪，包括浮动框架（27）、设置于浮动框架（27）上的反力架、设置于反力架内且内部密封的可视化三轴压力室（30）以及设置于可视化三轴压力室（30）两端通过液压驱动对可视化三轴压力室（30）内部的试样进行轴向压缩的上压头（6）和下压头（23），上压头（6）和下压头（23）上均外接有位移传感器，其特征在于：还包括与可视化三轴压力室（30）内部连通的输油管道（38）、液压传感器和安装有激光测量仪（10）并能带动激光测量仪（10）绕可视化三轴压力室（30）的轴线转动和升降的测量采集模块，输油管道（38）上并联有手动泵和高压伺服泵，输油管道（38）还与上压头（6）和下压头（23）所对应的千斤顶连接，液压传感器的检测端位于输油管道（38）的内部。2.如权利要求1所述的全侧面变形可监测的可视化三轴试验仪，其特征在于：所述可视化三轴压力室（30）包括有机玻璃罩（11）和设置于有机玻璃罩（11）两端的三轴室顶板（9）与三轴室底板（14），所述三轴室顶板（9）和三轴室底板（14）内分别滑动设置有上顶杆（7）和下顶杆（22），上顶杆（7）和下顶杆（22）分别与所述上压头（6）和下压头（23）对应设置，上顶杆（7）和下顶杆（22）的相对端设置有试样垫块（12）。3.如权利要求2所述的全侧面变形可监测的可视化三轴试验仪，其特征在于：所述三轴室顶板（9）和三轴室底板（14）之间设置有支柱（31），支柱（31）位于所述有机玻璃罩（11）的外部，所述三轴室顶板（9）内设置有快速加油孔洞接头，所述三轴室底板（14）内设置有快速排...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤艳春，任志剑，郑玉照，商妤凡，张亚丽，何城虎，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：