[實用新型]高壓伺服動真三軸試驗機

有效

• 申請號: 201420227384.6
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN203798658U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 蘇國韶;鄧志恒;郝慶澤;張喜德;莫純;江權
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 王素娥

技術領域

本實用新型涉及巖體力學和巖石工程研究領域，特別涉及一種模擬巖體受擾動開挖狀態下的真三軸巖爆實驗設備，具體是高壓伺服動真三軸試驗機。

背景技術

關于巖爆的力學實驗，國內外都進行了大量的研究工作，從單軸壓縮試驗、雙軸加載試驗、常規三軸試驗到真三軸試驗都曾有過嘗試，由于單軸壓縮試驗和雙軸加載試驗與實際巖爆發生所處的三維狀態不符合，而且常規三軸試驗是理想的軸對稱狀態，不能真實的反映工程實際中巖石的強度參數，所以只有通過真三軸來模擬巖爆試驗，但是目前的真三軸試驗的特點是剛度不足或者無法擾動或者不能快速卸荷，試驗機不能同時具備以上三種功能，剛度不足，會使實驗過程中壓板存儲和釋放能量，無法擾動，就不能再現開挖或者其他振動對巖體產生的影響，不能快速卸荷，很難分析迅速開挖巖體過后與發生巖爆之間有何聯系，總之，如果不同時不具備以上三個條件，無法準確地模擬巖爆實驗。

目前出現的真三軸試驗機只能做簡單的拉伸試驗和常規三軸試驗等單個實驗，但不能同時做拉伸、壓縮、剪切、常規三軸和真三軸試驗，為了做各種不同的試驗，需要不同的試驗機，成本花費較大。

目前真三軸巖爆實驗需要在巖樣試件添加應變片，然后通過人為分析計算，求出巖樣的極限強度、彈性模量、泊松比等巖石力學參數，實驗過程繁瑣復雜。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有實驗存在的不足，提供高壓伺服動真三軸試驗機。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下。

高壓伺服動真三軸試驗機，主要由X軸方向加卸載機構、Y軸方向加卸載機構和Z軸方向加卸載機構構成，包括機架、夾具、安裝在所述機架上的X軸左右方向加卸載機構、Y軸前后方向加卸載機構、Z軸上下方向加卸載機構以及分別用于控制所述X軸方向加卸載機構、Y軸方向加卸載機構、Z軸方向加卸載機構的三套互相獨立的控制系統，水平加載框架包括X軸方向上的框架，為浮動框架；垂直加載框架包括Z軸和Y軸的方向上的框架；水平加載框架和垂直加載框架均為高剛度整體框架，垂直加載框架剛度是10000kN/mm，水平加卸載框架剛度是4000kN/mm。總共有六個儲存氣罐和六個伺服閥，分別與六個不同方向上的油壓缸配合工作，水平移動加載油缸和擺桿油缸分別配有水平移動加載油缸電磁閥和擺桿油缸電磁閥。

所述X軸方向加卸載機構位于水平加載框架中，其中包括：

所述X軸方向加卸載機構包括：

四根X向拉桿，其布置成矩形。

第一X向框架是浮動加載框架，安裝在所述機架上，并固定在所述四根X向拉桿的一端，主要包括第一X向擾動壓板、第一X向球頭、第一X向剛性框、第一X向擾動傳力桿、第一X向力傳感器、第一X向活塞、第一X向擾動油缸、第一X向位移傳感器、水平移動加載油缸。

第二X向框架是浮動加載框架，安裝在所述機架上，并固定在所述四根X向拉桿的另一端，且與所述第一X向框架對正，主要包括第二X向壓板、第二X向球頭、第二X向傳力桿、第二X向力傳感器、第二X向活塞、第二X向加卸載油缸、第二X向位移傳感器、支撐環。

所述Y軸方向加卸載機構位于垂直加卸載框架中，其中包括：

第一Y向框架是垂直加載框架的前側加載框架，主要包括第一Y向壓板、第一Y向球頭、第一Y向傳力桿、第一Y向力傳感器、第一Y向活塞、第一Y向加卸載油缸、第一Y向位移傳感器、擺桿、彈簧、擺桿油缸，擺桿上有環，可與第一Y向傳力桿安裝連接。

第二Y向框架是垂直加載框架的后側加載框架，主要包括第二Y向壓板、第二Y向球頭、第二Y向力傳感器、第二Y向活塞、第二Y向加卸載油缸、第二Y向位移傳感器。

所述Z軸方向加卸載機構位于垂直加載框架中，其中包括：

第一Z向框架是垂直加載框架的上方加卸載框架，主要包括第一Z向擾動壓板、第一Z向球頭、第一Z向剛性框、第一Z向擾動傳力桿、第一Z向力傳感器、第一Z向活塞、第一Z向擾動油缸、第一Z向位移傳感器。

第二Z向框架是垂直加載框架的下側加載框架，主要包括第二Z向壓板、第二Z向球頭、第二Z向力傳感器、第二Z向活塞、第二Z向加卸載油缸、基座、第二Z向位移傳感器。

所述擺桿上有環，可將第一Y向壓板套上去。

所述第一X向擾動油缸、第二X向加卸載油缸、第一Y向加卸載油缸、第二Y向加卸載油缸、第一Z向擾動油缸、第二Z向加卸載油缸、擺桿油缸和水平移動加載油缸均可獨立施加荷載。