[實用新型]拉壓環剪徑向滲流試驗儀及其系統

有效

• 申請號: 201720815812.0
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN206848070U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 盧景景;姜玥;周輝;胡大偉;張傳慶;高陽;陳珺
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;G01N3/24;G01N3/02;G01N15/08
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 王寧寧

技術領域

本實用新型涉及力學試驗裝置技術領域，具體而言，涉及一種拉壓環剪徑向滲流試驗儀及其系統。

背景技術

巖石的抗剪強度是評價巖石力學性質的重要指標之一，準確的獲取強度參數對巖體工程具有重要的實際意義。現階段，巖石抗剪強度主要通過室內試驗獲取，主要試驗類型有：常規三軸試驗、直接剪切試驗及楔形剪切試驗等。

分析現有的試驗實現方式，巖石在受剪過程中剪切面上受力不均勻，且變形具有延遲性，不能準確反映巖石的剪切強度。在巖石拉壓環剪試驗儀工作過程中，施加軸力過程和扭矩的過程會相互干擾，導致施加在空心巖樣上的力精度和可靠性降低，對于試驗結果的獲取具有較大的誤差。

有鑒于此，設計制造出一種拉壓環剪徑向滲流試驗儀，能同時完成軸向拉壓試驗、環剪試驗以及滲流試驗，既可以獨立施加軸向載荷、環剪扭矩，互不干擾，也可以實現相互耦合的試驗是目前力學試驗裝置技術領域中急需改善的技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種拉壓環剪徑向滲流試驗儀，用于巖石的拉壓環剪徑向滲流試驗。該拉壓環剪徑向滲流試驗儀通過采用環形試樣，通過施加扭力的方式，使得巖石在剪切面上均勻受力且變形均勻；同時，可以施加軸向拉、壓力，實現巖石拉、壓、環剪、滲流及相互耦合的試驗，對準確獲取巖石抗剪強度、殘余強度及變形，改進和完善巖石的本構關系，具有重要意義。

本實用新型的目的還在于提供一種拉壓環剪徑向滲流試驗系統，包括伺服泵、液壓缸和上述的拉壓環剪徑向滲流試驗儀，該拉壓環剪徑向滲流試驗系統控制精準，誤差小，可以施加軸向拉、壓力，實現巖石拉、壓、環剪、滲流及相互耦合的試驗，功能完善。

本實用新型改善其技術問題是采用以下的技術方案來實現的。

本實用新型提供的一種拉壓環剪徑向滲流試驗儀，所述拉壓環剪徑向滲流試驗儀包括第一框架、第二框架、第一底板、第二底板、軸向活塞桿、扭矩傳力軸、軸力傳感器、扭矩傳感器、上剪切盒、下剪切盒和徑向滲流結構。

所述第一框架固定連接于所述第一底板，所述第二框架固定連接于所述第二底板，所述第一框架位于所述第一底板和所述第二底板之間，所述第二框架位于所述第二底板遠離所述第一底板的一側。所述上剪切盒與所述下剪切盒位于所述第二框架內，所述上剪切盒與所述下剪切盒之間固設有試樣，且所述上剪切盒、所述下剪切盒、所述試樣位于同一軸線上。

所述扭矩傳感器設于所述扭矩傳力軸上。所述扭矩傳力軸的一端固定連接在所述第一底板上，另一端穿過所述第二底板與所述下剪切盒固定連接，用于將扭矩傳遞至所述試樣。所述軸力傳感器設于所述軸向活塞桿上，所述軸向活塞桿與所述上剪切盒固定連接，用于為所述試樣施加軸向荷載。

所述徑向滲流結構包括密封套筒、第一進水通道、第一排氣通道、第二進水通道和第二排氣通道。所述密封套筒分別與所述上剪切盒、所述下剪切盒固定連接，所述密封套筒與所述上剪切盒、所述下剪切盒之間分別設有密封圈。

所述第一進水通道設于所述下剪切盒，所述第一排氣通道設于所述上剪切盒，所述第一進水通道與所述第一排氣通道經過所述試樣的中空部分連通，形成內部滲流通道。所述第二進水通道設于所述下剪切盒、并位于所述試樣的外側，所述第二排氣通道設于所述上剪切盒、并位于所述試樣的外側，所述第二進水通道與所述第二排氣通道連通，形成外部滲流通道。

進一步地，所述第一框架內設有千斤頂，所述千斤頂固定連接于所述第一框架的兩側，用于為所述扭矩傳力軸施加扭矩。

進一步地，所述第一框架內設有多個支撐桿，所述支撐桿的兩端分別固定在所述第一框架的兩側，用于穩定所述拉壓環剪徑向滲流試驗儀。

進一步地，所述第二框架內設有傳力板，所述傳力板與所述上剪切盒固定連接，所述傳力板的兩端分別與所述第二框架連接，且可沿所述第二框架的內壁滑動，所述傳力板用于傳遞施加扭矩的反力，保持所述上剪切盒的穩定。

進一步地，所述第二框架的內側壁設有直線導軌，所述直線導軌上安裝有與所述直線導軌可相對滑動的滑塊，所述傳力板與所述滑塊固定連接，可沿所述直線導軌滑動。

進一步地，所述第一底板、所述第二底板、所述上剪切盒、所述下剪切盒、所述傳力板、所述軸向活塞桿的兩端面及所述扭矩傳力軸的兩端面兩兩相互平行。

進一步地，所述千斤頂與所述扭矩傳感器相互平行安裝，且所述千斤頂、所述扭矩傳感器均與所述第一框架的側壁垂直。所述直線導軌與所述第二框架的側壁相互平行，所述直線導軌與所述第二底板相互垂直。