[實用新型]三軸壓力室的壓力自補償柱塞結構

有效

• 申請號: 201220365930.3
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN202956307U
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 王春光;蔣宇靜;王剛;陳連軍;文志杰;展曉元
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及壓力試驗裝置，尤其涉及三軸壓力室。?

背景技術

在巖石力學室內測試中，三軸壓力室已經廣泛應用于巖石力學室內測試。常規的三軸壓力室用的柱塞結構是一個等直徑柱體和柱腔，施加軸向壓力時通常會受到壓力室內圍壓反力作用。當圍壓大于壓力機施加給柱塞的壓力后，出現柱塞被頂出壓力室的現象。反之，當壓力室施加在柱塞的壓力大于圍壓后，由于柱塞不斷位移，使壓力室內流體體積減少，在一定程度上又增加圍壓。因此，有必要設計一種能抵消圍壓，自動補償不平衡力的柱塞結構。?

發明內容

本實用新型的目的在于設計一種在三軸壓力室內消除圍壓對柱塞反力的柱塞結構，稱為壓力自補償柱塞結構。?

一種三軸壓力室的壓力自補償柱塞結構，它是在壓力室的上部設有柱腔，柱腔內設有柱塞，其特征在于，上述的柱塞為三個變截面的圓柱體，圓柱體的中段部分的直徑大于上段和下段的直徑，其中，柱塞下段的橫截面積等于中段截面積減去上段截面積后剩余的環形截面積，中段部分在柱腔中形成活塞，柱腔的下部直徑和上部直徑分別與圓柱體的下段直徑和上段直徑配合，裝配后使柱腔形成上、下兩個環狀空間，簡稱上環腔和下環腔；在壓力室上設有與上環腔相通的通氣通道，在圓柱體上設有使圓柱體的底面與上環腔相通的通氣通道。?

為了保證密封，在活塞上和柱腔上下部均設有密封圈。?

為了便于安裝，首先將柱腔上部加工成與柱腔中部等直徑的柱腔，裝入柱?塞后在柱腔上部安裝一個環套。?

下面根據本實用新型的工作原理來說明其優點。?

當啟動油壓泵對壓力室內部液壓油增壓后，因為壓力室與上部空腔連通，兩者壓強相等，這就使柱塞底面所受壓力與活塞頂面承受壓力等值反向，這就保證柱塞處于受力平衡狀態，既不會出現將柱塞頂出，也滿足樣品施加軸向壓力。當柱塞不斷位移時，壓力室內的氣壓通過通氣通道與大氣相通，不會出現柱塞被頂出壓力室的現象。?

附圖說明

下面結合附圖1和2對本實用新型具體實施方式做進一步詳細說明。?

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；?

圖2是本實用新型實施例中柱塞結構示意圖。?

圖中：1-柱塞，2-柱塞上段，3-柱塞中段，4-柱塞下段，5-環套，6-下環腔，7-通氣通道，8-第一密封圈，9-第二密封圈，10-第三密封圈，11-第四密封圈，12-壓力室，13-注油管線，14-底盤，15-上環腔。?

具體實施方式

如圖1和圖2所示，一種三軸壓力室的壓力自補償柱塞結構，它是在壓力室12的上部設有柱腔，柱腔內設有柱塞1，上述的柱塞1為三個變截面的圓柱體，柱塞中段3的直徑大于柱塞上段2和柱塞下段4的直徑，其中，柱塞下段4的橫截面積等于柱塞中段3截面積減去柱塞上段2截面積后剩余的環形截面積，柱塞中段3在柱腔中形成活塞，柱腔的下部直徑和上部直徑分別與柱塞下段4直徑和柱塞上段2直徑配合，裝配后使柱腔形成上、下兩個環狀空間，簡稱上環腔15和下環腔6；在壓力室12上設有與上環腔15相通的通氣通道7，在柱塞1上也設有使柱塞1的底面與上環腔15相通的通氣通道7。在柱塞中段3上?設有第二密封圈9，柱腔上下部分別設有第一密封圈8和第三密封圈10，壓力室12的底盤14設有第四密封圈11和注油管線13。?

為了便于安裝，首先將柱腔上部加工成與中部等直徑的柱腔，裝入柱塞1后在柱腔上部安裝一個環套5。?