[實用新型]一種氣液增壓加載煤/巖試件蠕變試驗系統

有效

• 申請號: 201920556467.2
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN209961608U
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 張少華;宋萬新;張煒;唐佳佳;梁帥帥;孫毓言
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 32200 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 周敏

本實用新型公開的一種氣液增壓加載煤/巖試件蠕變試驗系統，涉及蠕變試驗設備技術領域。所述試驗系統包括煤/巖試件、盛放試件的剛性試驗臺、施加壓力于試件的氣液增壓缸、提供壓縮空氣的氣泵以及記錄應變值的靜態電阻應變記錄儀。本實用新型公開的一種氣液增壓加載煤/巖試件蠕變試驗系統，采用氣泵的壓縮空氣作為動力源，通過氣液增壓缸增壓，利用液壓缸作用于活塞桿對粘有電阻應變片的煤/巖試件進行加載，以此來獲得應變值，進而研究煤/巖試件的蠕變性，壓力調節方便，且壓力穩定恒久，可長期正常運行；結構簡單合理易于實施、成本低；具有較好的實用性。

技術領域

本實用新型涉及蠕變試驗設備技術領域，具體涉及一種用于煤/巖試件蠕變性能加載測試的氣液增壓試驗系統。

背景技術

蠕變是在保持應力不變的條件下固體材料緩慢永久性的移動或者變形的趨勢，是低于材料屈服強度的應力長時間作用的結果。蠕變性質是巖石重要力學特性之一，許多巖石工程都與巖石的蠕變性能密切相關，比如煤礦巷道、硐室的變形，巖石地基、邊坡的穩定性等。蠕變是緩慢而不易察覺的，但隨著時間的推移可能會造成嚴重后果，比如煤礦巷道大變形、硐室垮塌、山體滑坡等。因此，必須加以研究。

然而，由于直接監測工程圍巖蠕變特征的局限性，試驗研究工程圍巖蠕變特性是目前的主要方法。現有研究煤/巖試件蠕變試驗的裝置類型主要有電液伺服試驗機、彈簧壓力試驗機、砝碼杠桿式試驗機等，但往往存在一定程度的缺陷。例如，電液伺服試驗機雖然能夠滿足試驗應變或應力速率的控制要求，但存在運行成本高、對試驗機損傷大等缺點；彈簧壓力試驗機雖然結構簡單、造價低，但由于各類試件的彈性模量不同，需要定制各類與試件彈性模量相匹配的彈簧進行試驗，并且隨著蠕變試驗的長時間進行，因試件蠕變變形引起彈簧緩慢伸長，將導致施加在試件上的載荷發生松弛，恒壓條件變差；砝碼杠桿式試驗機雖然恒壓條件較好，但杠桿軸的摩擦和杠桿的傾斜會導致試驗精度較差，并且其加載強度有限。

因此，針對現有煤/巖試件蠕變試驗裝置存在的問題，有必要開發一種新的蠕變試驗系統，以降低試驗成本，且獲得更為準確的蠕變數據。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型公開了一種氣液增壓加載煤/巖試件蠕變試驗系統，其采用氣液增壓的方式對煤/巖試件進行加載，并記錄煤/巖試件的應變值，結構簡單合理，調壓方便，穩定可靠，易于實現，具有較好的實用性。

根據本實用新型的目的提出的一種氣液增壓加載煤/巖試件蠕變試驗系統，包括表面貼有電阻應變片的煤/巖試件、用于盛放煤/巖試件的剛性試驗臺、作用于試件上的氣液增壓缸、氣泵以及靜態電阻應變記錄儀；所述氣體增壓缸包括氣壓缸、增壓器以及分別與氣壓缸和增壓器出口端管道連通的液壓缸，所述液壓缸包括伸入試驗臺內部作用于試件的活塞桿；所述氣泵與氣液增壓缸中氣壓缸和增壓器的進氣端通過氣壓管連通，為氣液增壓缸提供壓縮空氣；

所述靜態電阻應變記錄儀與試件表面的電阻應變片導線連接，用于記錄應變值；所述氣壓缸和增壓器的進氣端和出口端分別設置有閥門，通過啟閉相應的閥門實現氣壓缸與增壓器工作的切換。

優選的，所述剛性試驗臺為單軸壓縮加載的試驗臺，包括支架，所述氣壓缸和增壓器通過支撐座安裝于支架上，所述液壓缸設置于剛性試驗臺頂部支架內，液壓缸的活塞桿穿過頂部支架伸入試驗臺內部。

優選的，所述活塞桿伸入試驗臺的一端設置有用于擠壓煤/巖試件的壓盤。

優選的，所述氣液增壓缸與氣泵連通的氣壓管上設置有用于調控氣壓管內氣體壓力值的精密調壓閥以及用于顯示壓力值的精密數顯壓力表。

優選的，所述精密數顯壓力表固定安裝于剛性試驗臺支架上。

優選的，所述液壓缸上設置有用于顯示液壓缸加載壓力的油壓表。

與現有技術相比，本實用新型公開的一種氣液增壓加載煤/巖試件蠕變試驗系統的優點是：